Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Modernizace nástrojů pro vrtání a soustružení
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Modernizace nástrojů pro vrtání a soustružení

Firma Iscar rozšiřuje svůj sortiment o nové nástroje pro vrtání, vystružování otvorů a pro hrubování při soustružení

Sortiment nástrojů firmy Iscar byl v souladu s požadavky zákazníků rozšířen jednak o nové, dosud nedodávané druhy, jednak byl vylepšen výkon a technologické možnosti nástrojů již dodávaných.

Dělové vrtáky

Do první skupiny lze zařadit nástroje, které velmi výrazně kompletují dosavadní soubor pro vrtací a vyvrtávací operace. Typickým současným představitelem je ucelená skupina dělových vrtáků. V standardním provedení budou dodávány v rozsahu průměrů 2,5 - 32 mm s vzestupným nárůstem průměrů po 0,1 mm. Větší průměry nástroje v rozsahu 32 - 40 mm jsou dodávány na zakázku. Pro maximální délku vrtané díry je rozhodující délka drážky nástroje, pohybující se v návaznosti na konkrétním průměru až do délek kolem cca 2,5 m. Dělový vrták klasického tvaru se skládá z jednodílné vrtací karbidové hlavy, stopky s drážkou a unášeče, skrze něž proudí chladicí kapalina do místa řezu. Vznikající třísky jsou odcházející kapalinou odváděny vnější drážkou tvaru V.
Geometrický tvar karbidové hlavy zásadním způsobem ovlivňuje výkonnost vrtání a provedení vrtané díry. Profil i ostření hlavy musí odpovídat vlastnostem obráběného materiálu. K dispozici je několik profilů určených pro optimální aplikaci na zvolený materiál obrobku. Vedle standardního tvaru profilu pro všechny druhy materiálů jsou nabízeny i tvary pro vysoce přesné tolerance vrtaných otvorů, pro umělé hmoty, pro šedou a temperovanou litinu, hliník a další.
Stopka standardního dělového vrtáku má příčný průřez tvaru V, dokonale zabezpečuje odvod třísek a přívod chladicí kapaliny vnitřkem procházejícími otvory. Je vyrobena z kalené oceli a je vysoce odolná proti kroucení. Unášeč zajišťuje spojení mezi dělovým vrtákem a obráběcím strojem. Dle číselného kódu unášeče lze zvolit různé standardní typy pro příslušné stroje (soustruhy, obráběcí centra, vrtací stolice) a upínací systémy (válec, Weldon, Whistle Notch, šestihran atd).
Vedle standardní konstrukce dělového vrtáku s připájenou karbidovou hlavou jsou dodávány též nástroje celokarbidové. Jsou vyrobeny s integrální celokarbidovou řeznou částí a stopkou a s ocelovým či karbidovým unášečem. Tyto vrtáky jsou konstruovány pro konvenční stroje, obráběcí centra a soustruhy. Jsou k dispozici v rozsahu průměrů 1,4 - 16 mm a délek drážky až do 310 mm v závislosti na průměru vrtáku. Mohou být použity pro různé typy materiálů. Vyznačují se vysokou tuhostí a optimálním průtokem chladicí kapaliny. V důsledku toho lze použít až o 100 % vyšší posuvy a řezné rychlosti.

Obrábění dělovými vrtáky

Popisované nástroje ze souboru Iscar mohou při použití ověřených a doporučených řezných podmínek zhotovit díry v rozsahu tolerancí IT8 - IT9. Při uskutečnění operace za optimálních podmínek mohou být dosaženy i tolerance IT7. Běžně dosažitelná drsnost obrobeného povrchu se pohybuje v rozsahu Ra 0,4 - 1,6 µm. Za předpokladu optimálních podmínek obrábění je dosažitelná i hodnota Ra 0,2 µm. Při vrtání lze dosáhnout vynikající koncentricitu a přímost otvoru a velmi nízké úchylky kruhovitosti (menší než 4 µm). Vysoká kvalita zhotoveného otvoru umožňuje v řadě případů vypustit dokončovací přebrušovací operace.
Řezný výkon, požadované tolerance a optimální tvar třísky závisí do značné míry též na odpovídajících úhlech břitu. Je proto důležité ostřit hlavy podle určených podmínek pro daný rozsah průměrů nástroje, danou aplikaci a jeho standardní či speciální charakter. Pro přeostřování dělových vrtáků slouží speciální diamantový brusný nástroj s vnějším a vnitřním kotoučem, který umožňuje rychlé přeostření řezné části dělového vrtáku při jednom upnutí v ostřičce. Vnější diamantový kotouč je určen pro hrubovací broušení, při kterém vzrůstá teplota vrtáku jen nepatrně. Vnitřní jemnozrnný diamantový kotouč je určen pro dokončovací broušení břitu vrtáku a zabezpečuje jeho vysokou povrchovou kvalitu.

Výstružníky Solid H-REAM

Do skupiny nově zaváděných nástrojů Iscar je možno zařadit i výstružníky Solid H-REAM.
Nástroje s tímto označením jsou karbidové výstružníky pro standardní vystružování v toleranci H7. K dispozici je souhrnný rozsah průměrů od 3 do 75 mm s možností volby rozmanitých standardních případně semistandardních variant. V rozsahu průměrů 3 - 16 mm jsou výstružníky nabízeny s válcovou stopkou, přímými či spirálovitými břity a volitelným celokarbidovým provedením nebo s připájenou karbidovou hlavou. Materiál nástroje je buď nepovlakovaný karbid IC07, nebo IC907 s TiAlN PVD povlakem. Kuželovou stopku Morse mají nástroje v rozsahu průměrů 5 - 40 mm v obdobných tvarových i jakostních variantách.
Popsané soubory nástrojů jsou dále doplněny celokarbidovými vrtacími výstružníky v krátkém a dlouhém provedení s velikostí průměrů od 3 do 15 mm. Tyto nástroje jsou určeny pouze pro obrábění feritických materiálů několikanásobně většími řeznými rychlostmi a cca polovičními posuvy oproti běžně používaným hodnotám. Jsou vyrobeny z povlakovaného karbidu IC908. Do souboru nástrojů pro vystružování jsou zařazeny i nástrčné výstružníky, které doplňují rozměrovou řadu v oblasti větších průměrů. Nástrčné hlavy mají 6 - 12 přímých pájených břitů z nepovlakovaného či povlakovaného karbidu v jakostech IC07, resp. IC907.

Kvalita vystružovaných otvorů

Výstružníky Solid H-REAM jsou vysoce kvalitní nástroje vyrobené v souladu s předpisy normy DIN 1420. To zaručuje, že při použití těchto nástrojů vyhovuje vystružovaný otvor příslušnému tolerančnímu rozsahu a ostatním požadavkům. Je však třeba vzít do úvahy, že výsledný efekt ovlivňuje ještě celá řada dalších faktorů. Je to např. stabilita upnutí nástroje, tuhost stroje a obrobku, kvalita předvrtaného otvoru, způsob použití a kvalita chladicí kapaliny a řada dalších.
Zásadním způsobem se na výsledku provedené operace podílejí použité podmínky obrábění. Řezná rychlost má největší vliv na kvalitu povrchu vystružovaného otvoru a současně i na trvanlivost nástroje. Její zvýšení nad optimální hodnoty způsobí nárůst opotřebení břitu a následné zhoršení jakosti povrchu. V zájmu dosažení vysoké jakosti obrobeného povrchu a současně i delší trvanlivosti břitu je vhodné používat pro vystružování relativně nízké hodnoty řezných rychlostí. Též posuv ovlivňuje opotřebení řezného břitu a kvalitu obrobené plochy, avšak podstatně méně než řezná rychlost. Je proto možno měnit posuv v poměrně širokém rozsahu a aplikovat tak nejvyšší možný posuv s cílem zkrácení řezného času bez významnějšího poškození nástroje či obrobku. Životnost nástroje je ovlivněna též velikostí přídavku na vystružování. Je proto účelné používat přídavky pro danou operaci v minimálních přípustných velikostech. Příliš malé přídavky by však naopak mohly způsobit problémy s dodržením požadovaných tolerancí a kvalitou povrchu.
Vysoké hodnoty tření mezi nástrojem a vystružovaným otvorem vyžadují použití kapaliny pro mazání či chlazení. Použití mazacích kapalin příznivěji ovlivňuje dodržení požadovaných tolerancí. V některých případech však aplikace emulze dává lepší výsledky s kvalitou obrobeného povrchu než řezné oleje.
Dosažení optimálních výsledků při vystružovacích aplikacích vyžaduje splnění určitých požadavků na nástroj i obrobek. Pro nástroj je při opakovaném přebrušování určující dodržení vysoké geometrické přesnosti a dosažení vysoké kvality broušené plochy. Geometrické nepřesnosti otvorů obrobku lze opravit vystružováním jen v omezené míře, a je proto nezbytná co největší přesnost a kvalita již před operací vystružování.

Nástrčné výstružníky Bayo T-REAM

Firma Iscar přichází na trh s doplňkem k popsanému souboru výstružníků, a to velmi výkonným nástrojem pro vystružování Bayo T-REAM. Tato skupina nástrčných výstružníků s unikátním rychlovýměnným systémem hlav je určena pro vystružování otvorů v tolerancích H7 a rozsahu průměrů 9 - 32 mm. Vystružovací hlavy jsou k dispozici v submikronových jakostech karbidu, a to buď v nepovlakovaném IC08, nebo IC908 s TiAlN PVD povlakem. Nástroje tohoto typu jsou velmi výkonné, lze obrábět velmi vysokými hodnotami řezných rychlostí i posuvů. Jako názorný příklad může sloužit vystružování otvoru o průměru 20 mm a délce 20 mm v slitinové Cr-Ni-Mo oceli na odlitky o tvrdosti 28 - 32 HRC při použití řezné rychlosti vc = 120 m.min-1 a posuvu f = 0,8 mm.ot-1.

Celokarbidové vrtáky

Soubor pro vrtací a vyvrtávací operace je vedle výše uvedených dosud nedodávaných nástrojů doplněn o zdokonalené celokarbidové vrtáky. Modernizace byla zaměřena především na výběr vhodného karbidu splňujícího požadavky širokého rozsahu použití a dále na optimalizaci tvaru a rozměrů. Výsledkem je zavedení monolitních karbidových nástrojů z vysoce kvalitního submikronového materiálu IC908 s TiAlN PVD povlakem, splňujících kladené požadavky na potřebnou houževnatost i odolnost proti opotřebení v širokém rozsahu obráběných materiálů. Vrtáky jsou zhotoveny v rozsahu průměrů 3 až 20 mm a ve dvou délkových provedeních 3xD a 5xD.
Nástroje délky 5xD jsou vybaveny otvory pro chladicí kapalinu, vedenou vnitřkem vrtáku a přiváděnou v dostatečném množství přímo do místa řezu. Rozměrová řada průměrů obou délkových provedení je odstupňována po 0,1 mm. Některé velikosti v odstupňované řadě, především u větších rozměrů, jsou dodávány pouze na zakázku.

Tangenciální soustružnický nůž Heliturn

V oblasti vysokoproduktivních soustružnických aplikací charakterizovaných vysokým odběrem obráběného materiálu při hrubovacích operacích se firma Iscar zaměřila na vývoj nástroje, umožňujícího současné obrábění velkých hloubek řezu vysokými posuvy. Výsledkem tohoto vývoje je nový tangenciální nůž Heliturn. V nástroji jsou tangenciálně upnuty dvoustranné destičky LNMX 150616R/L-HT s úzkou zakřivenou čelní plochou a čtyřmi řeznými břity. Tyto spirálovitě zakřivené břity vytvářejí pozitivní úhel čela a zabezpečují tak měkké pronikání do obráběného materiálu. Čelní plocha destičky je situována ve stejné úrovni s tělesem držáku, což usnadňuje odchod třísky. Unikátní utvářeč třísky s malými hrbolky dobře deformuje a láme třísku na zakřivené segmenty snadno odstranitelné z prostoru obrábění. Destička je dokonale usazena a upevněna v nástroji pomocí šroubu s kuželovou hlavou na broušeném tvarovém podložném sedle typu TLN 15-HT, vyrobeném z nepovlakovaného karbidu. Horní plocha sedla tvarově odpovídá čelu destičky, spodní broušená plocha též zabezpečuje dokonalý kontakt s tělesem držáku. Celková konstrukční koncepce nástroje Heliturn přes jeho vysokoproduktivní aplikaci přispívá ke snížení řezných sil a zatížení nástroje, což spolu s dokonalým usazením a upnutím destičky zabezpečuje vyšší životnost, stabilitu a požadovanou schopnost aplikace maximálních hloubek řezu a vysokých posuvů. Nástroj lze použít pro podélné i čelní obrábění.
Tělesa nožových držáků označených SLANR/L-xxx-15 TANG jsou vyráběna s průřezy stopek 25 a 32 mm a v příslušných délkách 150 a 170 mm. Konstrukce nástroje a optimalizace řezných úhlů destičky upnuté v držáku umožňují též obrábění 90° osazení.

Obrábění nástroji Heliturn

Vhodné řezné podmínky jsou ovlivněny zvoleným způsobem obrábění - podélným či čelním. Při podélném soustružení lze pro dosažení efektivního obrábění ocelí použít kombinaci hloubek řezu až do 8 mm společně s posuvy do 1,2 mm.ot-1. Čelní obrábění nástroji Heliturn je limitováno maximální šířkou záběru 3,2 mm (polovinou šířky destičky).
Výhody nástrojů Heliturn lze shrnout do několika bodů:
  • tuhá tangenciální konstrukce nástroje i destičky a jejího uložení umožňuje použití velkých hloubek řezu a velikostí posuvu;
  • upínací systém destičky snižuje namáhání upínacího šroubu, zabezpečuje přesné a pevné uložení destičky v průběhu operace;
  • 1.
    tvar řezného břitu minimalizuje řezné síly, a ovlivňuje tak zvýšení životnosti břitu i celého nástroje;
    2.
    tangenciální koncepce nástroje a umístění destičky umožňují bezproblémový odchod třísky.

    Tangenciální systém Feedturn

    Pro oblast vysokoproduktivního obrábění s velkým objemem odebíraného materiálu v krátkém časovém úseku byl firmou Iscar vyvinut další tangenciální systém aplikovaný na podobném, avšak koncepčně pozměněném nožovém držáku Feedturn. Konstrukce držáku i destičky umožňuje velmi výkonné hrubování při současném nastavení velmi vysokých posuvů a hloubek řezu, což výrazně zkracuje čas pro odebírání značného množství materiálu. Unikátní destička LNMX 1608R-HF je tangenciálně upnuta šroubem s kuželovou hlavou na čelní straně držáku SLLNR o průřezu 25 x 25 a 32 x 32mm a celkové délce 150 a 170 mm. Koncepce nástroje je přizpůsobena velkým mechanickým zatížením, která vznikají při vysokoposuvovém obrábění.
    Tangenciální upnutí destičky zajišťuje vysoký stupeň stability. Pro snížení řezných sil a zlepšení odchodu třísky má destička svažující se šroubovité břity a pozitivní radiální úhel čela. Destička je jednostranná, s dvěma řeznými břity. Oba břity jsou vybaveny stěracími ploškami pro zhotovení hladkých obrobených povrchů i při extremně vysokých posuvech. Vzájemná poloha čela destičky a tělesa držáku umožňuje bezkontaktní odchod třísky dokonale tvářené speciálním utvářečem konstruovaným pro enormní hrubovací podmínky. Nástroj lze použít pro podélné i čelní soustružení.

    Řezné podmínky

    Vhodné řezné podmínky závisí na zvolené aplikaci použití. Pro podélné soustružení lze použít vysoké posuvy až do fmax 2,4 mm.ot-1 a hloubky řezu do ap 2,4 mm. Přitom lze dosáhnout kvality obrobeného povrchu v rozsahu Ra 1,0 - 1,5 µm, a to dokonce i při posuvech kolem f 2 mm.ot-1. Pro čelní aplikace se používají běžné hodnoty posuvů (cca v rozsahu 0,4 - 0,8 mm.ot-1) a hloubky řezu do max. hodnot ap max 10 mm. Kvalita obrobeného povrchu závisí na velikosti použitého posuvu a rohovém rádiusu destičky, obdobně jako při soustružení se standardními nástroji pro hrubovací operace.
    Nástroje Feedturn jsou doporučovány především pro podélné soustružení rovných povrchů bez osazení, s využitím možnosti velmi produktivního obrábění používáním vysokých posuvů při zachování dobré kvality obrobené plochy. Typickým příkladem využití je například výroba ložisek.

    Další články

    Obráběcí stroje a technologie

    Komentáře

    Nebyly nalezeny žádné příspěvky

    Sledujte nás na sociálních sítích: