Nové řezné nástroje

Firma Fraisa SA vyvinula nový druh hrubovací frézy nazvaný NX-FP, určený pro výkonové obrábění (HPC). Jde o frézu vyrobenou z jemnozrnného slinutého karbidu vysoké houževnatosti, tvrdosti 1600 HV a s 10% obsahem Co. Negativní řezná geometrie ostří má speciální profil NX-FP, který významně snižuje řezné síly, dochází k velmi dobrému dělení a odvodu třísky z místa řezu.

Tento profil byl vyvinut na základě teoretických poznatků a praktických zkušeností s hrubovacími geometriemi starších generací fréz za současné podpory moderního CAD softwaru pro výpočty, konstrukci a simulaci funkčnosti nových řezných nástrojů. Jednotlivá profilovaná ostří zubů frézy se zařezávají do odebíraného materiálu plynule a jejich záběry na sebe vzájemně navazují, takže se tříska tvoří rovnoměrně a vznik rázů při obrábění je minimální.

Fréza NX-FP se i při odebírání velkých objemů materiálu chová klidně a tiše. Velký objem odebíraného materiálu je definován především velkou hloubkou řezu a_p až 1,5D a překrytím nástroje a_e (radiální přísuv do řezu) až 1,0 D. Při konstrukci frézy NX-FP byl kladen důraz nejen na výkon v podobě odebíraného objemu materiálu, ale i na optimální životnost ostří. Ta je dána především speciální patentovanou ochrannou lapovanou fazetkou na hrubovacím profilu ostří. Výsledkem je pevné a proti vylamování odolné ostří. Životnost ostří frézy NX-FP je dále významně zvyšována povlakem s označením Polychrom, naneseným metodou PVD. Povlak je na bázi AlCrN, jenž je velmi odolný proti opotřebení, jeho mikrotvrdost činí 3200 HV, má dobré kluzné vlastnosti (součinitel tření 0,35) a je velmi odolný při tepelném zatížení (do 1100 °C), přičemž odolává oxidaci a zachovává si svou tvrdost.

To vše jako celek tvoří velmi dobrý poměr mezi užitným výkonem frézy a její životností. Fréza NX-FP je určena především pro hrubovací operace v ocelích o tvrdostech do 48 HRC, případně až do 54 HRC. Dále ji lze aplikovat na hrubování nerezavějících ocelí, litin a titanu. Z praktického hlediska je svým určením vhodná pro frézování drážek, kapes, vybrání, osazení a velkého objemu materiálu rovinných ploch, a to u frézy o průměru 20 mm výkonem až Q = 289 cm³.min^-1 v oceli tvrdosti 24 HRC. S frézou NX-FP lze obrábět jak za sucha, tak i za mokra (s emulzí). Z hlediska strategií obrábění je fréza NX-FP vhodná pro radiální a diagonální frézování. Zanoření frézy do materiálu je možné po rampě nebo po šroubovici (šroubovou interpolací) posuvem s hodnotou 50 % pracovního posuvu. V axiálním směru lze s frézou zavrtat do hloubky maximálně 10 % průměru frézy posuvem s hodnotou 25 % pracovního posuvu. Požadavky na soustavu stroj - nástroj - upínač - obrobek z hlediska aplikace frézy NX-FP v praxi nejsou nijak zvláštní. Fréza ani přes své výkonové parametry neklade zvláštní požadavky na upínače, používají se standardní upínače typu weldon nebo kleštinové. Zvláštní požadavky nejsou kladeny ani na stroj. S frézou NX-FP se bude stejně dobře, kvalitně a výkonně obrábět jak na starších CNC frézkách, tak i na nových.

Pro efektivní hrubování kalených ocelí o tvrdostech do 70 HRC (HPC obrábění) firma Fraisa SA vyvinula frézu HX-H. Fréza je vyrobena z nového ultrajemnozrnného slinutého karbidu s 8% obsahem Co a tvrdostí 2000 HV. Fréza je konstruována s ohledem na maximální tuhost a stabilitu při procesu obrábění. Základní těleso frézy je bez vrubů a odlehčení, optimalizované negativní ostří řady HX je vybroušeno pouze v délce dané specifickou konstrukcí nástroje tak, aby tuhost a stabilita frézy byly maximální. Při konstrukci frézy HX-H byl opět kladen důraz nejen na výkon v podobě odebíraného objemu materiálu definovaného především hloubkou řezu a_p až 1,0D a překrytím nástroje a_e (radiální přísuv do řezu) až 1,0D, ale i na optimální životnost ostří.

Ta je zvyšována ochrannou fazetkou 45° mezi čelním ostřím a obvodovým ostřím. Velikost ochranné fazetky je přizpůsobena průměru nástroje a je v rozsahu 0,05 - 0,20 mm. Výsledkem je pevnější a odolnější ostří proti vylamování a vyštipování. Životnost ostří frézy HX-H je dále zvyšována povlakem s označením Duro-S, který je nanesen metodou PVD. Jde o povlak na bázi TiAlN, který má velkou odolnost proti opotřebení, otěru, tvrdost povlaku činí 3800 HV. Povlak je tepelně odolný do teploty 870 °C. Fréza HX-H je určena především pro hrubovací operace v kalených ocelích o tvrdostech do 70 HRC. Dále ji lze aplikovat na hrubování litin a titanu. Z praktického hlediska je svým určením vhodná pro frézování drážek, kapes, vybrání, 3D tvarů, osazení a frézování určitého objemu materiálu rovinných ploch, a to u frézy o průměru 20 mm výkonem až Q = 20 cm³.min^-1 v oceli tvrdosti 60 HRC. Fréza HX-H je určena pouze pro obrábění za sucha. Z hlediska strategií obrábění je fréza HX-H vhodná pro radiální a diagonální frézování. Zanoření frézy do materiálu je možné po rampě nebo po šroubovici (šroubovou interpolací) posuvem s hodnotou 50 % pracovního posuvu. V axiálním směru lze s frézou zavrtat do hloubky maximálně 10 % průměru frézy posuvem s hodnotou 25 % pracovního posuvu. Požadavky na soustavu stroj - nástroj - upínač - obrobek z hlediska aplikace frézy HX-H jsou stejné jako u frézy NX-FP.

Pro výkonné a přesné frézování 3D tvarů kulovou frézou v materiálech o tvrdosti do 70 HRC vyvinula firma Fraisa SA kulovou frézu s označením HX-S. Fréza je vyrobena z nového ultrajemnozrnného slinutého karbidu s 8% obsahem Co o tvrdosti 2000 HV. Je konstruována s ohledem na maximální tuhost a stabilitu při procesu obrábění. Základní těleso frézy je bez vrubů a odlehčení. Fréza HX-S má revoluční provedení ostří. Negativní ostří je vybroušeno novou technologií, při níž není odchylka profilu kulové plochy větší než 3 µm vůči ideálnímu profilu a je několikrát menší oproti konkurenčním výbrusům, které mají v průměru odchylku tvaru o velikosti 14 µm. Dalším významným rozdílem je kvalita povrchu výbrusu, kdy výbrus HX-S má drsnost povrchu Ra 0,05 µm oproti běžným výbrusům s drsností v průměru Ra 0,25 µm. Výsledkem optimalizace výbrusů s cílem dosažení maximální životnosti ostří je směr výbrusu kolmý k ostří, který má o 15 - 50 % vyšší životnost oproti konkurenčním výbrusům se šikmým směrem výbrusu.

Ostří s kolmým výbrusem je pevnější, odolnější proti vylamování, vyštipování a vydrolování. Na frézy HX-S se standardně nanášejí dva druhy povlaků: Duro-S a Polychrom. Fréza HX-S je určena především pro 3D hrubovací a dokončovací operace tvarů v kalených ocelích o tvrdostech do 70 HRC. Dále ji lze aplikovat na obrábění litin. Fréza HX-S s povlakem Duro-S je určena pro obrábění kalených ocelí o tvrdosti 42-70 HRC a litin pouze za sucha. Fréza HX-S s povlakem Polychrom je určena pro obrábění ocelí, kalených ocelí o tvrdosti do 48 HRC a litin pouze za mokra (pod emulzí). Z hlediska strategií obrábění je fréza HX-S vhodná pro radiální a diagonální frézování. Zanoření frézy do materiálu je možné po rampě nebo po šroubovici (šroubovou interpolací) posuvem s hodnotou 50 % pracovního posuvu. V axiálním směru lze s frézou zavrtat do hloubky maximálně 10 % průměru frézy posuvem s hodnotou 25 % pracovního posuvu.

Firma Semaco tools and software, s. r. o., nabízí svým zákazníkům komplexní služby v oblasti dodávek nástrojů včetně následného servisu, spočívajícího v přeostřování a povlakování nástrojů. Nástroje jsou přeostřovány na nejmodernějších pětiosých přesných klimatizovaných CNC bruskách, přičemž je dosaženo původní řezné geometrie. Po náročném procesu čištění v lázních bez cyklických uhlovodíků a případném mechanickém očištění povrchu od oxidických sloučenin pak následuje důležitý proces odpovlakování, kdy při aplikaci nejmodernějších metod nedochází k poškozování povrchu substrátu slinutého karbidu. Nástroje jsou následně povlakovány v nejmodernějších povlakovacích zařízeních. Tento proces renovace nástroje trvá jeden až dva týdny. Životnost přeostřeného nástroje je rovna 100% až 95% životnosti nového nástroje, ale stává se, že je i vyšší, například díky provedení modifikace výbrusu nebo povlaku.Mezi poskytované služby patří i zpracování technologie výroby konkrétního dílce na klíč, kdy je většinou aplikován speciální nástroj. Firma Semaco tools and software zajišťuje výrobu speciálních nástrojů ze slinutých karbidů, dále speciálních nástrojů s PKD a CBN pájenými břity nebo s VBD. Doba výroby speciálního nástroje od chvíle zadání do jeho transportu k zákazníkovi je různá, což je dáno především složitostí a materiálem nástroje a u nástrojů ze slinutého karbidu se pohybuje mezi 1 až 3 týdny, dle dostupnosti základního materiálu. Výroba speciálního nástroje s aplikací PKD a CBN břitů, případně VBD trvá od 8 do 10 týdnů, výjimečně 6 týdnů. Ke všem speciálním nástrojům je opět poskytován plný servis v podobě ostření, včetně PKD a CBN břitů, a povlakování. Součástí dodávky speciálních nástrojů je certifikát kvality, výkresová dokumentace nástroje, včetně uvedených doporučených řezných podmínek pro správnou aplikaci a dosažení optimálního výkonu nástroje, respektive navržené technologie.

Ing. Tomáš Prášil

Semaco

www.semaco.cz

martina.pastuchova@semaco.cz