Témata
Reklama

Metodika postupu výberu rezného nástroja pre obrábanie

Pri návrhu technologickej metódy obrábania pre výrobu súčiastky je potrebné zohľadňovať výber rezných doštičiek. Každý technológ sa stretáva so situáciou ako postupovať pri návrhu týchto prvkov z veľkého množstva informácií, ktoré vplývajú na výsledok rezného procesu. Pri návrhu prvkov je možné definovať nasledovný postup

Návrh upínacieho systému vymeniteľnej reznej doštičky

Druh operácie a v určitom rozsahu tiež veľkosť obrobku určujú voľbu upínacieho systému vymeniteľnej reznej doštičky. Pri voľbe upínacieho systému vymeniteľnej reznej doštičky sa doporučujú moderné upínacie systémy napr. T-MAX firmy Sandvik Coromant, ktoré sú určené pre hrubovanie (R-roughing), polohrubovanie (M-mean of roughing) a obrábanie na čisto (F-finishing).
Upínacie systémy T-MAX firmy Sandvik Coromant pre vymeniteľne rezné doštičky
T-MAX P nástrojový systém (obr. a, b, c) sa aplikuje hlavne pre technologickú metódu sústruženie, pre vonkajšie operácie hrubovaním, polohrubovaním a na čisto. Aplikuje sa pre sústruženie veľkých otvorov a pre vnútorné operácie rozmerovo veľkých obrobkov. Je definovaný podľa ISO noriem, aplikujú sa obojstranné rezné doštičky, kombinácia šesti základných geometrií - QF, QM, QR, MF, MR, HR. Oblasť aplikácie týchto typov v závislosti na rezných podmienkach (rezná rýchlosť, posuv) zobrazuje graf.
T-MAX U nástrojový systém (obr. d) sa aplikuje hlavne pre technologické metódy vyvrtávanie a sústruženie malých obrobkov. T-MAX U-Lock nástrojový systém pre výrobu závitov (obr. e) sa aplikuje hlavne pre operácie technologickej metódy sústruženia, a to rezanie vonkajších a vnútorných závitov, T-MAX S je určený pre sústruženie otvorov a obrábanie na čisto (obr. f).
Rezné podmienky pre rezné doštičky QF, QM, QR.Veľkosť a typ upínacej časti
Na voľbu držiaka majú vplyv hlavne tieto faktory: smer posuvu, rezné podmienky, upnutie obrobku a nástroja na stroji, prístup k nástroju, tvar obrobku. V súčasnosti je trend s jednou reznou doštičkou vytvoriť celý požadovaný tvar výrobku. Preto je potrebné rozdeliť jednotlivé úkony operácie, aby sme mohli analyzovať, aký typ držiaka by bol najvhodnejší. Typy držiakov sú určované uhlom nastavenia hlavnej reznej hrany (??????r) a uhlom hrotu (??????r), ktoré sú dané tvarom aplikovanej reznej doštičky. Efektívny uhol nastavenia hlavnej reznej hrany má vplyv na výkon pri obrábaní, hlavne pre operácie sústruženie tvaru a kopírovanie.
Základným pravidlom je zvoliť držiak s maximálnym prierezom (rozmer bxh), ktorý je možné na danom stroji upnúť. Dôvodom je zmenšenie pomerného vyloženia noža a získanie najväčšej možnej tuhosti v prospech stability rezného klina. Veľkosť držiaka by mala rovnako zohľadňovať veľkosť vymeniteľnej reznej doštičky, podľa ktorej by sa mala určovať aktívna dĺžka reznej hrany. Dôležité je pritom nezabudnúť na výhody, ktoré vyplývajú z účinnosti správne zvoleného uhla nastavenia hlavnej reznej hrany (??????r).
Reklama
Reklama
Reklama

Tvar vymeniteľnej reznej doštičky

Tvar vymeniteľnej reznej doštičky je potrebné voliť v súlade s uhlom nastavenia hlavnej reznej hrany a jej mnohostrannou aplikáciou. Z hľadiska tuhosti, stability a hospodárnosti by sme mali voliť vymeniteľne rezne doštičky s väčším uhlom hrotu (??????r).
Na základe analýzy skúseností z aplikácie rezných doštičiek v praxi je možné doporučiť aplikáciu jednotlivých vymeniteľných rezných doštiček podľa tab. 1.

Veľkosť vymeniteľnej reznej doštičky

Její veľkosť súvisí s voľbou držiaka, ktorý bol pre obrábanie zvolený. Veľkosť držiaka, uhol nastavenia hlavnej reznej hrany a tvar vymeniteľnej reznej doštičky už boli určené. Na základe výberu veľkosti držiaka a veľkosti doštičky bol tiež dopredu určený její tvar a veľkosť. Pre voľbu veľkosti musí byť analyzovaná najväčšia hĺbka rezu, ktorá má byť zvoleným nožom obrábaná, pre definovanie aktívnej dĺžky reznej hrany (??????a) doštičky. Na voľbu její veľkosti majú vplyv hlavne dva protikladné faktory: spoľahlivosť rezného procesu a náklady na rezný proces.

Polomer hrotu

Polomer hrotu vymeniteľnej reznej doštičky je jedným rozhodujúcim faktorom pre stabilitu pri hrubovaní a kvalitu obrobeného povrchu. Polomer hrotu spája hlavnú a vedľajšiu reznú hranu. Je to časť vymeniteľnej reznej doštičky, ktorá prichádza ako prvá do kontaktu s obrobkom a má podstatný vplyv na výsledok obrábania - na obrobenú plochu. Vyrábajú sa s veľkým množstvom rôznych veľkostí polomerov hrotu. Pre hrubovanie sa najčastejšie aplikujú r????????= 1,2 až 2,4 mm. Pre určenie veľkosti posuvu pre hrubovanie je nutné dodržať určitú hornú hranicu hodnôt posuvu v pomere k veľkosti polomeru hrotu. Doporučené hodnoty posuvov pre definované polomery hrotu sú uvedené v tab. 2. Navrhnutá hodnota posuvu pre hrubovanie by sa mala rovnať približne 1/3 až 1/2 veľkosti polomeru hrotu. Vyššie posuvy v oblasti doporučovaných hodnôt sa vzťahujú na vymeniteľne rezne doštičky, pre ktoré sú splnené nasledujúce predpoklady: stabilný rezný klin, uhol hrotu je minimálne 60o, jednostranné prevedenie, uhol nastavenia hlavnej reznej hrany je menší ako 90o a aplikácia pre materiály s dobrou obrábateľnosťou pri stredných rezných rýchlostiach.

Typ a geometria

Optimalizácia výroby súčiastok má vplyv na vývoj veľkého počtu typov vymeniteľných rezných doštiček. Charakteristickým znakom pre typ VRD je geometria rezného klina. Pri výrobe súčiastok sa aplikujú rôzne materiály, ktoré majú charakteristické požiadavky na samotný rezný proces.
Voľba spravnej geometrie reznej časti je určovaná pracovnou oblasťou operácie a materiálom obrobku. K ďalším faktorom, ktoré majú vplyv na voľbu, sú: stav stroja, výkon, tuhosť technologickej sústavy, druh obrábania (plynulé, prerušované) a sklon ku chveniu. V súčasnosti sa definujú oblasti aplikácie rezných nástrojov pre konkrétne technologické metódy (napr. sústruženie - tab. 3). V rámci týchto oblastí sa opracuvávajú obrobky na presný rozmer, s požadovanou kvalitou povrchu, alebo kombináciou obidvoch parametrov. Pre definovanú oblasť so zvoleným posuvom a hĺbkou rezu sa priraďujú rôzne typy geometrie rezného klina.

Rezný materiál

Rezný materiál má pre funkciu rezného klina veľký význam. Pre prax je v súčasnosti k dispozícii veľký sortiment rezných materiálov. Vývoj rezných materiálov smeruje ku konkrétnej technologickej metóde, operácii či úkonu. Hlavné druhy vývojových rezných materiálov ako aj ich rozdelenie pre konkrétny materiál obrobku sú uvedené v tab. 4.

Rezné podmienky

Výrobcovia rezných nástrojov vo svojich katalógoch definujú presne rozsah aplikácie rezných nástrojov. Pri návrhu rezných podmienok sa vychádza z materiálu obrobku, rozsahu obrábacích operácií a rezného materiálu. Posuv sa definuje na základe veľkosti objemu odobratého materiálu (pre hrubovanie), a na základe kvality obrobeného povrchu (pre obrábanie na čisto). Ďalej sa určuje rezná rýchlosť v pomere k posuvu. Doporučené hodnoty sú definované pre určitú tvrdosť materiálu obrobku a pre konkrétny uhol nastavenia hlavnej reznej hrany. V prípade, že tieto prvky sú určené iné, je potrebné následne využiť opravné výpočtové koeficienty.
Na základe vyššie uvedeného postupu s aplikáciou konkrétnych katalógov je možno navrhnúť rezné nástroje pre obrábanie definovanej súčiastky. Je potrebné zdôrazniť, že voľba VRD, resp. rezného nástroja si vyžaduje mať skúsenosti, ktoré sa uvedeným postupom definovať nedajú. Preto každá tvorivá činnosť bez zvládnutia dostatočne veľkého množstva informácii o danej problematike nemá šancu na úspech. Návrh rezného nástroja si preto vyžaduje informácie o technologickej sústave stroj - nástroj - obrobok - prípravok a o technologických podmienkach pre definovanú technologickú metódu obrábania.
Ing. Jozef Jurko, Ph.D.
Reklama
Vydání #4
Kód článku: 40402
Datum: 14. 04. 2004
Rubrika: Trendy / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
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.

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.

Prediktivní diagnostika přesnosti CNC strojů

Jak přesný je náš stroj? Můžeme jeho parametry nějak zlepšit? Je stále ještě ve stavu, který předpokládáme? Často je obráběcí stroj pro uživatele černou skříňkou, která v optimálním případě produkuje shodné výrobky. Nemusí to tak zůstat a stav strojů lze i cíleně zlepšovat.

Související články
Kloubový robot uvnitř stroje

V oboru obráběcích strojů není potřeba japonskou společnost Okuma podrobně představovat. Je známá svým širokým sortimentem soustružnických, frézovacích a brousicích číslicově řízených obráběcích strojů. Nyní na trh přináší vlastní automatizační řešení v podobě robota Armroid.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Přesnost zvyšující produktivitu

Zakoupení obráběcího centra Pama umožnilo společnosti Tajmac-ZPS zvýšit nejen její celkovou produktivitu, ale také geometrickou přesnost při výrobě důležitých komponent pro její vícevřetenové automaty.

Československá stopa u nového rekordu

Nový rekord počtu návštěvníků jsme zaznamenali na letošním technologickém setkání WFL Millturn Technologies.

Novinka z varnsdorfské líhně

Přední evropský výrobce obráběcích strojů, TOS Varnsdorf, letos představil nečekanou novinku, která významně rozšiřuje nabídku výkonných obráběcích strojů z varnsdorfské líhně.

Pro větší efektivitu ve výrobě

Spolupráce mezi výrobcem obráběcích strojů Hurco a dodavateli automatizovaných nakládacích systémů má za následek vyšší produktivitu a větší výnosy. Automatizované nakládání umožňuje rozšíření kapacity v kusové a malosériové výrobě bez potřeby dalšího personálu pro obsluhu strojů. Nakládací roboty je možno také využít v bezobslužných směnách nebo o víkendech.

Vlajková loď pětiosého obrábění

Český výrobce obráběcích strojů Kovosvit MAS v letošním roce slaví úspěch se svojí high-tech produkcí, zejména s pětiosými vertikálními obráběcími centry řady MCU. Tyto stroje se daří firmě umísťovat na náročné trhy Evropské unie i jinde ve světě, cenné reference sbírají především v leteckém průmyslu.

Optimalizace soustružení korozivzdorných ocelí

Použití korozivzdorných ocelí pro inženýrské aplikace vždy do určité míry vedlo k technickému paradoxu. Zatímco konstruktéři jsou nadmíru spokojeni s tím, jaké pevnostní vlastnosti a korozní odolnost tyto běžně používané materiály nabízejí, výrobní inženýři už jsou asi méně okouzleni jejich typickým deformačním zpevňováním a všeobecně špatnou obrobitelností. Avšak průmyslovými odvětvími, jako jsou výroba čerpadel a ventilů, výroba zařízení pro ropný a plynárenský průmysl, automobilový a letecký průmysl, jsou součásti z korozivzdorných ocelí výslovně požadovány i nadále.

Plnění požadavků na čistotu ve výrobě

Firma Rosler vyvinula pro výrobce systémů škrticích a výfukových klapek kompletní systém automatizovaného obrábění. Tento systém pokrývá operace od převzetí obrobku po třískovém obrábění přes proces surf finishingu a jemného čištění, nanesení kódu datové matice až po zabalení dílů do KLT obalů a jejich přesun do stohovacích kontejnerů.

Vyvrtávání hlubokých otvorů

V současné době jsou kladeny stále vyšší nároky na nástroje pro obrábění. Čím dál více se obrábí těžkoobrobitelné a různé nestandardní materiály. K tomu jsou obrobky po konstrukční stránce čím dál složitějšími.

Multifunkční obráběcí centra

Tento typ obráběcích center patří do bouřlivě se rozvíjející skupiny CNC obráběcích strojů. Představuje typ obráběcího stroje, který reflektuje rostoucí požadavky uživatelů na obrobení součásti při jednom upnutí. Ve své podstatě jde o CNC stroje sdružující dvě základní operace třískového obrábění, a sice soustružení a frézování, do jednoho stroje. Kromě tohoto atributu mají tyto stroje i jiné vlastnosti, které budeme dále diskutovat.

Efektivní likvidace obráběcích kapalin

Obráběcí emulze jsou klíčovým prvkem celé řady obráběcích procesů. Emulze zajišťují chlazení, odvod vznikajících třísek, dočasně pasivují obrobky v průběhu operací a mají spoustu dalších funkcí. Na konci životnosti emulze je nutné zajistit jejich likvidaci. Vyčerpané emulze jsou klasifikovány jako nebezpečný kapalný odpad, takže je nelze jednoduše vylít do kanalizace. Článek pojednává o možnostech likvidace obráběcích kapalin.

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