Nový směr stopkových fréz

Aby bylo možné skutečně ocenit výhody koncepce CoroMill 316, je nejprve zapotřebí ukázat nedostatky monolitních karbidových fréz a fréz s vyměnitelnými břitovými destičkami. Tyto dva typy obráběcích nástrojů se liší zejména průměrem fréz, typem prováděných operací a kvalitou opracování součásti.

Je dobře známo, že pro průměr čelních stopkových fréz s vyměnitelnými břitovými destičkami neexistuje horní limit, naproti tomu existuje z praktických důvodů, příznačných pro průměry pod 20 mm, pro průměr nástroje dolní hranice. Pravým opakem jsou monolitní karbidové stopkové frézy, které je možné v případě nástrojů používaných pro mikroobrábění vyrobit v průměrech pouhých desetin milimetrů, ale pro které z ekonomických důvodů existuje horní hranice průměru nástroje, obvykle přibližně 25 mm.

Pokud jde o typ prováděné operace a požadavky na jakost obrobené plochy, jsou frézy s vyměnitelnými břitovými destičkami velmi flexibilní nástroje s velkou rychlostí úběru kovu, vhodné pro většinu operací, zejména pro hrubování a polodokončování. Na druhou stranu disponují monolitní karbidové nástroje vysokou rozměrovou přesností a umožňují dosažení vysoké kvality obrobené plochy a přesnosti součásti, zejména v případě velkých axiálních hloubek řezu, jelikož jsou opatřeny dlouhými radiálními břity.

Mezi těmito dvěma oblastmi použití se nachází dosud nevyužitý prostor pro alternativní nástrojové řešení, které by obě tyto oblasti propojilo – nové technologické řešení obráběcích nástrojů, které v rozsahu průměrů 10 až 25 mm kombinuje přednosti vyplývající z možnosti výměny břitů s výhodami monolitních karbidových nástrojů.

Technologie umožňující výměnu hlav

Koncepce s vyměnitelnými řeznými hlavami představuje kombinaci vlastností obou konvenčních typů stopkových fréz, aniž by se ale kterákoli z nich stala nadbytečnou. Nová stopková fréza CoroMill 316, jejíž řešení je založeno na využití pevné stopky a výměnných řezných hlav, zaujímá své postavení v oblasti mezilehlých průměrů.

Konvenční monolitní karbidové stopkové frézy zůstávají nejlepším řešením všude tam, kde je pro velké axiální hloubky řezu zapotřebí dlouhých radiálních břitů, zatímco stopkové frézy s vyměnitelnými břitovými destičkami jsou stále první volbou pro dosažení maximální produktivity hrubovacích operací. Ale také koncepce CoroMill 316 využívající technologii s vyměnitelnými řeznými hlavami (EH) má svou důležitou úlohu jako alternativa, která nabízí několik zásadních výhod:

• Na rozdíl od monolitních karbidových nástrojů nemají frézy EH dlouhé šroubovité drážky pro odvod třísek, které způsobují relativní oslabení jádra nástroje. Tato koncepce má také některé výhody typické pro frézy s vyměnitelnými břitovými destičkami, přitom však není nutné uchycení jednotlivých břitových destiček v lůžku pomocí šroubu nebo upínacího mechanismu.
• Jestliže dojde k lomu monolitní karbidové frézy, představuje to značné výdaje, jelikož je nutné vyměnit celý nástroj – cena vyměnitelné řezné hlavy CoroMill 316 je podstatně nižší.
• Nástroje ze slinutého karbidu je třeba po určité době přeostřit (nebo zcela vyřadit), což znamená zmenšení průměru nástroje a ztrátu polohové přesnosti a v neposlední řadě také vícenáklady, zatímco v případě koncepce CoroMill 316 jsou opotřebené výměnné řezné hlavy nahrazeny novými a následně recyklovány.
• Významnou výhodou stopkových fréz CoroMill 316 je jejich univerzálnost. Opotřebené řezné hlavy lze snadno a rychle vyměnit, přičemž nástroj zůstává ve vřetenu nebo v zařízení pro automatickou výměnu. Inovační řešení mechanismu spojky EH zaručuje přesnost a polohovou opakovatelnost. Další seřízení polohy břitů není nutné.
• Použití stopkových fréz EH umožňuje dosažení optimální rovnováhy mezi přístupností obráběcího nástroje a jeho stabilitou: volbou nejvhodnější stopky nástroje lze přizpůsobit frézu buď pro dlouhý dosah nástroje nebo naopak využitím minimální délky stopky nástroje dosáhnout vysoké tuhosti.
• Potenciální rychlost úběru kovu je v případě stopkových fréz EH vyšší než u monolitních karbidových fréz, přičemž přesnost a kvalita obrobené plochy jsou lepší, než je možné dosáhnout pomocí fréz s vyměnitelnými břitovými destičkami.

Inovační řešení spojky

Díky pečlivému testování naprosté většiny veškerých ukazatelů firmou Sandvik Coromant v průběhu vývojové etapy může nyní koncepce CoroMill 316 nabídnout řadu možností pro snižování nákladů a zvyšování produktivity. Mezi ně patří konstrukční provedení spojky mezi hlavou a stopkou; výkonnost a sortiment řezných hlav; sortiment nabízených stopek; kompatibilita s různými obráběcími stroji; v neposlední řadě rozsáhlé aplikační znalosti.

Inovační mechanické řešení spojení (spojky nebo styčné plochy) mezi výměnnou karbidovou hlavou a ocelovou stopkou frézy CoroMill 316 se stalo klíčovou odlišností, která předznamenala úspěch této koncepce. Upínací rozhraní spojky EH firmy Sandvik Coromant se skládá ze samostředicího šroubu, který je opatřen speciálně vyvinutým závitem s pilovitým profilem, jehož hlavním úkolem je přitáhnout řeznou hlavu ke stopce. Aby byla vyloučena případná vůle, je šroubový spoj předpjatý. Axiální opěrná plocha, stejně jako kuželová radiální opěrná plocha jsou velkoryse dimenzované, zatímco vnitřní konec závitu řezné hlavy se opírá o dno vodicí díry, čímž je zajištěno potlačení sklonu nástroje k ohybu (nebo uvolnění hlavy) a také zvýšení pevnosti.

Řezná hlava je snadno usazena do správné polohy a její dotažení se provádí pomocí plochého klíče – na výměnu opotřebené řezné hlavy není zapotřebí více než 15 sekund. Výsledkem je jedinečné rozhraní mezi karbidovou řeznou hlavou a ocelovou stopkou frézy CoroMill 316, které nabízí potřebnou tuhost, nutnou při provádění frézovacích operací pomocí stopkových fréz, v celém rozsahu – od hrubování drážek v plném materiálu až po vysoce přesné dokončování. Koncepce CoroMill 316 nabízí opakovatelnost axiální délky nástroje a radiální házení nástroje v rozpětí pouhých několika setin milimetru.

Široká nabídka možností

Nabídka výměnných karbidových řezných hlav pro frézy CoroMill 316 firmy Sandvik Coromant obsahuje také frézy s dvojitými břity a mnohobřité frézy. Řezné hlavy s dvojitými břity jsou výhodné v případě, že počet zubů frézy je nutné omezit, obvykle z důvodu vzniku vibrací a/nebo nedostatečného výkonu stroje. Tento typ frézy je také vhodný pro řadu operací při srážení hran. Na druhou stranu nabízejí mnohobřité nástroje výkonnost nutnou pro zvýšení produktivity, jelikož díky velkému počtu efektivních zubů a velkým hodnotám posuvu na zub umožňují použití vysokých rychlostí posuvu stolu.

Možnosti využití frézy CoroMill 316 jsou skutečně velice široké a mimo jiné zahrnují čelní frézování s vysokými rychlostmi posuvu, frézování drážek, šroubovicovou interpolaci, frézování osazení, tvarové frézování, frézování hran a obrysů na součástech ze všech typů materiálů spadajících do skupin ISO-P až ISO-S. Tyto nástroje umožňují obrobnám rychlé, jednoduché a přesné přechody mezi různými alternativami, jako jsou typy fréz, různé poloměry rohů, hustota zubů, geometrie a třídy nástrojů. Stopkové frézy typu EH jsou rovněž vhodné pro pětiosé frézování bočních stěn, pro které je často zapotřebí nástrojů kónického tvaru, aby při delším vyložení bylo dosaženo potřebné stability.

Nikki Stokes

Sandvik Coromant

nikki.stokes@sandvik.com

www.coromant.sandvik.com