Témata
Reklama

Nesousledné frézování

K výrobě zákaznických nástrojů neodmyslitelně patří rozvaha o životnosti a údržbě navrhovaných nástrojů. Její součástí je doporučení strategie obrábění včetně jeho smyslu. A to je zase přizpůsobeno konstrukčním možnostem obráběcího stroje. Konvenční stroje, které zajišťují posuv pomocí prosté soustavy šroub-matice, umožňují pouze nesousledný způsob frézování. Důvodem je obtížně odstranitelná vůle mezi šroubem a maticí. Ta by při volbě sousledného obrábění vedla v mezích této vůle ke vtažení obrobku pod frézovací nástroj a jeho jistou destrukci.

Nástupem NC strojů a předepjatých kuličkových šroubů (bez vůle) bylo umožněno plné využití sousledného frézování s jeho mnoha výhodami, jako je snadnější zaříznutí frézy v místě nejsilnější tloušťky a výběh v  místě nulové tloušťky třísky a především vyšší kvality obrobeného povrchu. Tato revoluce způsobila, že technologové rázem zanevřeli na obrábění nesousledné, dokonce se dá říct, že se to dnes pokládá za téměř neslušný výraz.

Nevěřme dogmatům. Nesousledné frézování dovoluje některé nepřekonatelné možnosti, co se týká třískového výkonu, a dokonce i zvýšení životnosti fréz v určitých operacích. Je třeba ovšem splnit určité předpoklady. Výhodou je středový přívod tlakového média, který minimalizuje nebezpečí vtahování třísek (recutting), nebo např. větší úhel šroubovice frézy (30–50°). Zde je totiž kontaktní délka břitu v oblasti nulové tloušťky třísky kratší, takže se dříve vyvine měrný tlak nutný pro zaříznutí břitu do záběru. Podívejme se na aplikace, kde nesousledné frézování přináší zásadní výhodu.

Reklama
Reklama
Rozdíly v délce kontaktu břitu v pásmu nulové třísky

Maximální třískový výkon v cm3.min-1

Zásadním argumentem je omezení velikosti maximální radiální hloubky řezu ae pro sousledné frézování, které spolehlivě funguje za předpokladu max. ae = 75 % průměru frézy.

Záběrová situace při různém smyslu obrábění

Další zvyšování ae není možné, protože bod zaříznutí se nachází na nestabilním výběžku obrobku. Následkem by bylo vylomení ostří v této pozici. Naproti tomu frézování nesousledné nabíhá v místě nulové tloušťky třísky. Významným přínosem je zvětšení záběru ae až na šíři 95 % průměru frézy, aniž by vznikající tenká špička obrobku mohla břit ohrozit. Fréza promění tento zeštíhlený výběh obrobku v neškodný tenký pásek plechu, který jí neublíží, naopak – znemožní vznikajícím třískám propadnout do zubových mezer a vtáhnout je do místa nového zaříznutí.

Záběrová situace při radiální hloubce řezu ae = 95 % průměru frézy

Tento způsob obrábění je možné pracovně nazvat „loupací frézování“. Při zachování stejných řezných podmínek získáváme bez dalších nákladů 20% nárůst třískového výkonu čili produktivity operace.


Frézování hlubokých uzavřených kapes

Není-li možné celkovou hloubku kapsy dosáhnout jednou frézovanou hladinou, je třeba použít metodu frézování po vrstvách, jejichž výška je určována možností soustavy.

Frézování hluboké kapsy po hladinách

První vrstva nemůže činit problémy, ať již frézujeme ze středu, od předvrtaného otvoru, směrem k obvodu kapsy, sousledně nebo nesousledně. Problémy však nastávají při druhé a další vrstvě. Velmi často se totiž stává, že životnost frézy je ovlivněna vylamováním břitů v místě hloubky řezu ap, v úrovni dna předchozí hladiny.

Vyštipování břitů v úrovni hloubky řezu ap předchozí hladiny

Často zaznívá názor, že toto vyštipování je způsobeno zpevněním povrchu z  předchozí operace. Důvod však leží úplně jinde: Je to především v  zažité praxi, že zásadně používáme frézování sousledné. V důsledku toho dochází v poloze frézy, kdy se pohybuje podél vysoké stěny kapsy, k  přiskřípnutí stále ještě nedoříznuté třísky mezi břit a stěnu. Abychom tomu zabránili, stačí použít zapomenuté nesousledné frézování a celý problém je pryč.


Kritické místo, kde dochází k vylomení břitu při sousledném frézování

Odříznutá tříska má 180° na to, aby opustila drážku a byla odplavena chladivem.

Popsaná situace vzniká především u materiálů, které při obrábění produkují širší třísku, jinak u materiálů s menším stupněm pěchování. Zde právě dochází k vyčnívání třísky ze zubové mezery nad průměr frézy. Znaky vyštípání by nás okamžitě měly motivovat ke změně smyslu frézování.

Závěrem: zvyšování spolehlivosti třískového obrábění vyžaduje nepřetržité sledování signálů, které vyčteme z tvaru třísky a znaků opotřebení břitu. Neméně důležité je vyvarovat se slepého používání zažitých rutin. Videa ze zkoušek obrábění si můžete prohlédnout na svém tabletu či smartphonu po načtení tohoto QR kódu, nebo v počítači na adrese www.mmspektrum.com po zadání kódu 140628 do políčka formuláře se symbolem QR kódu.

Ing. Václav Diviš, Ing. Petr Inemann
TGS nástrojárna, s. r. o.
vaclav.divis@tgs.cz

Videa k tématu si můžete prohlédnout na odkazu https://www.youtube.com/channel/UC6kyMnXPEnauMog2XvwDcug

Reklama
Vydání #6
Kód článku: 140628
Datum: 11. 06. 2014
Rubrika: Trendy / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

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.

Aktuální přístupy ke zvyšování produktivity třískového obrábění

V každé výrobní technologii neustále klademe nové požadavky na zvyšování produktivity, přesnosti, jakosti, efektivity, spolehlivosti apod. Produktivita je jedním z důležitých parametrů, na jejichž základě lze technologie mezi sebou srovnávat. Třískové obrábění si z pohledu produktivity neustále udržuje významné postavení, neboť je schopno zajistit všechny výše uvedené požadavky i pro velmi přesné dílce. Výše celkové produktivity a samozřejmě i ostatních parametrů je dána každým článkem z tohoto řetězce: zvolený nástroj – upnutí nástroje – řezné podmínky – upnutí dílce – zvolená strategie obrábění – NC kód (vazba na CAM a postprocesor) – možnosti stroje z pohledů parametrů pohonů a též jeho technologické konfigurace (multifunkčnost) – řídicí systém.

Související články
Expert na mikroobrábění

V loňském roce na MSV v Brně uvedla společnost Kovosvit MAS nové pětiosé vertikální centrum MCU450. Symbolicky na stánku společnosti Siemens, která pro prototyp stroje dodala řídicí systém, pohony, motory a zároveň rozváděč osazený ze 100 % komponenty Siemens. Již na veletrhu bylo oznámeno, že prvním zákazníkem obráběcího centra MCU450 bude katedra technologie obrábění Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Vznikla intenzivní spolupráce mezi Kovosvitem MAS, Siemensem a vysokou školou, která již přináší první výsledky: aktuálně společnými silami zmíněné subjekty úspěšně řeší mikroobrábění. Předmětem jejich zájmu je těleso náramkových hodinek.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Věnujte pozornost vedlejším časům při obrábění

Firma Grumant se již 25 let zabývá prodejem nástrojů a strojů pro třískové obrábění. Zároveň je již známo to, že klade silný důraz na podporu svých zákazníků. 25 let zkušeností jejích techniků ukazuje, že řada zákazníků se soustředí hlavně na kontrolu a optimalizaci strojního času a přehlíží ztráty časů vedlejších. A právě zkrácení vedlejších časů je klíčem k razantnímu zvýšení produktivity, zisku a překvapivě i cesta jak odlehčit problému nedostatku kvalifikovaných obráběčů.

Komplexní obrábění rotačních dílů

Následující článek poskytuje reference rakouského výrobce obráběcích strojů Emco u svých klíčových zákazníků. V dnešním vydáním přineseme pohled z laakirchenského závodu na výrobu rotačních dílů Miba Gleitlager Austria GmbH a v příštím vydání reportáž ze salcburské firmy MTE Metalltechnik Elsenhuber specializující se od kusové až po sériovou výrobu dílů a sestav.

Nová metodika hodnocení řezných vlastností nástrojů

Řezivost nástrojů je termín obdobný základním technologickým vlastnostem zpracovávaných technických materiálů, jako jsou například svařitelnost, slévatelnost či tvařitelnost. Podobně jako u jiných technologií je nutno vztáhnout tuto charakteristiku k požadovanému kritériu, to je k hlavnímu sledovanému cíli a základním podmínkám zkoušek. To znamená, jakou požadovanou práci či dosaženou kvalitu produkce od řezného nástroje očekáváme a s jakou spolehlivostí či rizikem tyto výkony chceme opakovat a používat.

Silná geometrie s měkkým řezem

Existují prezentace produktů, které je potřeba přečíst si několikrát, než je člověk pochopí. Tato prezentace k nim ovšem nepatří. S-Cut SC-UNI je fréza, jejíž funkční princip lze přes její unikátní provedení, nebo právě proto, velmi snadno vysvětlit. Její břity ve tvaru S a extrémně nestejné dělení potlačující chvění vyvolané procesem obrábění vytvářejí z této frézy vysoce kvalitní nástroj, který v rámci veškerých srovnávacích testů poráží porovnávané frézy.

Upnutí obrobku ovlivňuje přesnost a produktivitu obrábění

Přesnost a produktivitu obrábění ovlivňuje mnoho faktorů. Svůj podíl na výsledku má typ a vlastnosti použitého obráběcího stroje, volba nástrojů a řezných podmínek, zvolená strategie obrábění a v neposlední řadě i způsob upnutí a vyrovnání dílce před obráběním. V některých specifických případech je volba upnutí klíčovým faktorem pro realizaci celé technologie v požadovaných parametrech.

Nástroje pro přesné a výkonné obrábění

Společnost WNT v nedávné době uvedla na trh celou řadu novinek v oblasti technologie obrábění, které mají pro své uživatele řešení pro svoji univerzálnost v použití, stabilitu procesu obrábění, ekonomičnost provozu a v neposlední řadě procesní spolehlivost.

Patrick De Vos

Patrick De Vos se narodil v roce 1959 v Belgii. Už při studiu se věnoval oboru výrobní technologie. Po jeho skončení na škole zůstal ještě dva roky jako učitel a vědecký pracovník a věnoval se optimalizaci obráběcího procesu a výrobních technologií. Od roku 1983 pracuje pro Seco, kde vystřídal několik různých pozic. Od roku 2006 zastává svoji současnou funkci manažera výuky, kde je zodpovědný za vzdělávání zaměstnanců i zákazníků.

Cesty k vyšší energetické účinnosti v třískovém obrábění

Energie je stále dražší. Z analýzy spotřeby energie u obráběcích strojů a z návazného procesu obrábění je možné odvodit konkrétní závěry pro zvýšení energetické účinnosti a stanovit, co je základem pro optimalizaci nástrojů a procesu obrábění.

Rychlejší výměna nástrojových držáků

Výměna nástroje na stroji musí být provedena ve správný okamžik a rychle. Modulární rychlovýměnné systémy a technika polohování nástrojových držáků na stroji zjednodušují výměnu, čímž se zároveň zkracují vedlejší časy.

Výběr správného závitníku

Nejdůležitějším faktorem při jakémkoliv moderním obrábění je výběr nejvhodnějšího obráběcího nástroje pro danou aplikaci. Vzhledem k tomu, že nabídka závitníků umožňujících vytvoření závitu v obráběné díře je obrovská, může se nalezení správné volby jevit jako obtížné.

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