Témata
Reklama

Efektivní frézování nerezových ocelí

01. 09. 2010

V poslední době rostou požadavky výrobců na zvyšování produktivity i u dílů z nerezových ocelí. Ve firmě Gühring je tomuto trendu věnována mimořádná pozornost.

Pro obrábění nerezových ocelí byly v poslední době speciálně optimalizovány všechny typy vyráběných rotačních nástrojů a ty jsou nabízeny jako komplexní VA program. Tento článek je zaměřen na aplikace frézování.

Reklama
Reklama
Reklama
Spektrum rotačních nástrojů

Nerezové oceli ve strojírenské výrobě

Nejpoužívanější nerezové oceli jsou ze skupiny austenitických ocelí. Tyto oceli disponují vysokým podílem chromu - přes 12 % a díky tomu jejich vysoká korozivzdornost působí také proti chemicky agresivním látkám. Chrom vytváří na povrchu jen malou atomární chromdioxidickou vrstvu, která zabraňuje difuzi kyslíku a tím znemožňuje korozi do hloubky. Vedle chromu je však i nikl důležitou součástí chemického složení, často je také používán molybden k optimalizaci mechanických vlastností.

Austenitické nerezové oceli jsou dnes nejčastěji používány v potravinářství, energetice, v lodním a petrochemickém průmyslu. Hojné využití nacházejí také v externí architektuře i stavebních okrasných prvcích. Nejpoužívanější jsou chromniklové oceli třídy 17 240, 17 246 a 17 348.

Nerezové oceli (kromě feritických ocelí) jsou těžko obrobitelné. Tyto materiály mají sklon ke zpevňování obrobeného povrchu. Zpevnění vzniká přetvořením austenitu na deformační martenzit, který zvyšuje pevnost. Problém pak přináší rychlé opotřebení břitu, špatné lámání a špatný odchod třísek vlivem zadírání se v profilových drážkách nástrojů. Nízká tepelná vodivost způsobuje plastické deformace řezné hrany. Nárůstky na břitu způsobují následně nízkou jakost obrobeného povrchu. Chemická difuze mezi povrchem obrobku a břitu, obzvlášť na kulatých vodicích fazetkách jsou dalším velice nepříznivým typem opotřebení. Vlivem této difuze dochází k vyplavování kobaltového pojiva z tvrdokovového řezného materiálu. K poškození nástroje dochází následně praskáním či vylamováním řezné hrany.

Obrábění nerezových ocelí

S ohledem na všechny uvedené nepříznivé vlivy je nutné nástroje pro aplikace v nerezových ocelích optimalizovat jako komplexní systém:

řezný materiál - geometrie - povlak - řezné parametry.

V každém případě je nutné zvolit správný typ řezného materiálu, kde v případě tvrdokovu je rozhodující velikost karbidových zrn i správný podíl kobaltového pojiva. Optimální typ povlaku pak chrání řezné i vodicí části nástrojů před difuzním opotřebením. Obrábění nerezových ocelí také vyžaduje geometricky ostré nástroje,

kde jejich úhly hřbetu a stažení průměru jsou koncipovány tak, aby vysoký podíl elastických přetvárných složek při obrábění nevedl k nalepování materiálu na břit. Vysoké posuvy vedou k optimálnímu odvodu tepla z místa řezu prostřednictvím třísek. Používání nástrojů s vnitřním chlazením zabezpečuje odvod tepla i třísek a snižuje efekt zpevňování povrchu. Aplikace vysoce výkonných řezných olejů zlepšuje poměry řezného procesu. Při nasazení emulze jako chladicího média je minimální koncentrace 8 %. Řezné rychlosti jsou proti ostatním druhům ocelí markantně nižší a jsou silně závislé na jednotlivých šaržích obráběného materiálu. Zvolení konkrétní optimální řezné rychlosti je nutné na základě obráběcích zkoušek pro každý daný případ. Při obrábění nerezových ocelí dochází k velkému zatížení, kde je třeba obzvlášť dbát na co nejtužší upnutí obrobku a na co nejmenší vyložení nástroje při nasazení na stabilních strojích.

Ukázky fréz z produkce firmy Gühring

Výkonné frézování nerezových ocelí

Vysoce výkonné frézy optimalizované pro opracování nerezových ocelí RF100 VA se vyznačují rozdílným úhlem stoupání spirálních drážek, což v konečném efektu přináší snížení vibrací při obrábění. Díky tomuto nestejnému stoupání se při frézování načisto dosahuje prokazatelně lepší kvalita povrchu, kdy je možné i zvýšit posuvy při aplikacích frézování drážek a také při hrubování.

Frézy RF100 VA pokrývají svojí univerzálností velkou škálu požadavků na komplexní frézovací proces nerezových ocelí, kde vedle zvýšení trvanlivosti a stálosti rozměrů obrobených ploch představují také ekonomické obrábění při nízkých cenách.

Vysoce výkonné hrubovací frézy RF100 VA/NF se vyznačují zcela novým hrubovacím profilem, který díky svému nepravidelnému dělení výrazně snižuje opotřebení frézy. Z toho vyplývá zvýšení trvanlivosti oproti běžným hrubovacím profilům s oblými nebo plochými lamači třísek a zlepšení povrchu obrobku. Díky tomu můžeme v některých případech odstranit dokončovací operace, a tím dojde ke značné časové i finanční úspoře.

V kombinaci s novým hrubovacím profilem umožňují nové frézy RF100 VA/NF enormní zvýšení trvanlivosti ve srovnání s frézami s konvenčními lamači třísek. Zároveň se také zlepšuje jakost obrobeného povrchu na hodnoty Ra = 2-3 μm, kde v těchto případech již odpadá frézování načisto. Tento tvar lamačů třísek také snižuje oproti klasickým frézám RF100 potřebný příkon, což pak umožňuje i jejich nasazení pro aplikace na nestabilních obrobcích nebo i na méně tuhých strojích.

Srovnání nového hrubovacího profilu s konvenčními oblými a plochými lamači třísek…

Výroba je efektivnější

Technický pokrok v současné době vyžaduje používání nových kovových konstrukčních materiálů, které odolávají vysokým mechanickým zatížením za vysokých teplot i v agresivním prostředí - nerezových ocelí. Technologové znají velmi dobře problémy při obrábění těchto ocelí. Použití speciálně optimalizovaných nástrojů z VA programu umožňuje zvyšovat výkony při opracování těchto materiálů. Při frézování je výhodné použití univerzálních fréz RF100 VA a speciálně pro hrubování frézy RF100 VA/NF, kde díky novému profilu lamačů třísek je výroba ještě efektivnější.

K hlavním přednostem patří tyto přednosti: delší životnost oproti hrubovacím frézám s oblými a plochými lamači třísek, vyšší posuvy díky nové ochraně proti opotřebení profilu, lepší povrch obrobku a nižší nároky na výkon stroje oproti frézám bez lamačů.

Dr. Ing. František Plánička

josef.miklos@guehring.de

//www.guehring.cz/

Reklama
Vydání #9
Kód článku: 100939
Datum: 01. 09. 2010
Rubrika: Trendy / IMT 2010
Autor:
Firmy
Související články
900 000 nástrojových datových záznamů navíc

Nové rozhraní výrazně rozšiřuje datovou nabídku pro uživatele systému TDM. Ti mají nově k dispozici nástrojová data od více než 40 výrobců, tedy téměř pro každou obráběcí operaci.

Kolaborativní roboty - potenciál automatizace v automobilovém průmyslu

Kolaborativní roboty, neboli koboty, vytvářejí další příležitosti pro automatizaci automobilového průmyslu. Jsou charakteristické svou schopností pracovat ve specifické výrobní oblasti, po boku pracovníků. Dále pak rychlou implementací a snadným přesunem na nové úkoly. V neposlední řadě i intuitivním programováním a obsluhou. Mohou pomoci v procesech jako je vstřikování, při obsluze strojů nebo při balení a paletizaci ve velkých i malých podnicích.

Budoucnost české výroby

Česká výroba prochází složitým obdobím. Naši výrobci musí každý den řešit složité úkoly a problémy, za které si z části ani nemohou. Doba už je taková, je potřeba se jí ale postavit čelem.

Související články
Aditiva s nanočásticemi a vlastnosti procesních kapalin

Myšlenka, že lze v různých výrobních procesech použít kovoobráběcí kapaliny - Metalworking Fluids (MWF), aby se zajistila kvalita obrobku, snížilo opotřebení nástroje a zvýšila produktivita procesu, je velmi stará. Už Leonardo da Vinci vytvořil několik testovacích sestav umožňujících analýzu tření za různých podmínek.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Edge computing pomáhá definovat podnikovou přeměnu

Edge computing už není jen vzdálený koncept. Jak podniky implementují flexibilní řešení pro hybridní cloud a jak se pokrok v open source systémech, jako je Kubernetes, a technologiích pro 5G stává realitou, tak se rozvíjí i edge computing. Kombinací těchto technologických sil vzniká rámec pro podnikové řešení edge computingu, které vezme moc z rukou několika a předá ji do rukou mnoha .

Cesta k budoucímu růstu vede přes investice

Rok 2020 by se dal přejmenovat na Rok černých labutí. Ekonomové k těmto původem australským ptákům přirovnávají události, které nikdo nečeká a které hluboce zasáhnou samotné základy hospodářství. Tak jako to dokázala pandemie nového typu koronaviru. Ze dne na den donutila vlády, aby vypnuly na několik měsíců nejen českou, ale také další klíčové ekonomiky pro české exportéry.

Digitalizujete výrobu? Nezapomeňte na pevné základy

ERP je tradičním podnikovým nástrojem, jehož cílem je podpořit a optimalizovat firemní procesy v rámci jednoho integrovaného řešení. Poskytuje jednotnou datovou základnu, jednotný pohled na dění ve společnosti a svým způsobem je nositelem jednotné verze podnikové pravdy, která je podkladem pro rozhodování managementu.

Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

Čištění upínacích kuželů nástrojů

Při obrábění je zpravidla věnována značná pozornost kvalitě řezných nástrojů a také způsobu jejich upnutí. Již menší pozornost ale bývá věnována rozhraní upínací kužel - vřeteno stroje. Přitom právě upnutí nástrojové sestavy ve vřetenu obráběcího stroje výrazným způsobem ovlivňuje jak celý proces obrábění, tak i trvanlivost ostří, bezpečnost a v neposlední řadě také životnost upínačů i drahých vřeten strojů.

Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Pohodlné upínání magnetem

Pokud jde o úsporu času při seřízení a upnutí obrobků bez deformace, je elektricky aktivovaná technologie permanentních magnetů považována za špičkový systém. S trochou konstrukční zručnosti mohou být během sekundy a bez deformace upnuty a z pěti stran obrobeny především velkoformátové díly. Ani v oblasti standardních modulů nezůstává vývoj bez odezvy. Moderní magnetické upínací desky umožňují optické nebo automatizované monitorování upínacího procesu.

Na cestě stát se globálním jazykem produkce

V loňském roce na veletrhu EMO se uskutečnila první "live" prezentace univerzálního rozhraní obráběcích strojů umati (universal machine tool interface), do které se na výstavě zapojilo na sedmdesát firem z deseti zemí se 110 stroji a 28 softwary. Tato inciativa vytvořit standardizované rozhraní, které uživatelům umožní snadnou a bezpečnou integraci nových strojů, softwarů a dalších zařízení do vlastních IT ekosystémů na principu plug and play, vznikla v roce 2017 pod záštitou VDW (Německá asociace výrobců obráběcích strojů). VDW nyní spojuje své síly s VDMA (Svaz německých strojírenských podniků), aby společně podporovaly šíření a používání standardů OPC UA v celém strojírenském sektoru pod značkou umati.

Modulární příprava vzduchu pro průmyslové aplikace

Stlačený vzduch je bezpečný a spolehlivý zdroj energie za předpokladu, že se správně používá a upravuje. Často je mylně pokládán za levný nebo dokonce "bezplatný" zdroj energie, avšak v místě použití má přibližně stejnou cenu jako zemní plyn. Proto je velmi důležité instalovat správné vybavení pro úpravu a regulaci přívodu vzduchu.

Doplňkový katalog nástrojů

Specialista na třískové obrábění, společnost Ceratizit, vydává svůj nový doplňkový katalog Up2date, v němž opět představuje inovované nástroje, produktové doplňky i zcela nová nástrojová řešení - mezi nimi i čtyřbřitý vrták WTX HFDS.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit