Témata
Reklama

Obrábění kalených materiálů řeznou keramikou

Kalené materiály patří do skupiny materiálů s vysokou tvrdostí. Pod pojmem vysoká tvrdost se z hlediska obrábění rozumí obecně, u ocelí a litin, interval tvrdostí v rozsahu od 43 do 70 HRC. Ještě donedávna bylo jedinou možností obrábění při extrémně nízkých řezných rychlostech nebo broušení.

Vývoj moderních řezných materiálů (např. řezné keramiky, kubického nitridu boru) s vyšší řezivostí a nebo tenkých otěruvzdorných vrstev aplikovaných na slinutých karbidech přinesl do obrábění kalených materiálů revoluci. Tímto byl položen základní kámen pro nový přístup v obrábění, dnes známý jako vysokorychlostní obrábění - HSC.

Reklama
Reklama
Reklama

Typová řada nástrojů firmy Hofmeister

Technologie vysokorychlostního obrábění – HSC

Pro každý obráběný materiál je hranice tzv. vysoké řezné rychlosti odlišná, tuto hranici ovlivňuje druh řezného materiálu, tenká vrstva, geometrie břitu a konstrukční provedení nástroje – nástroj monolitní nebo s vyměnitelnými břitovými destičkami. V podmínkách HSC se teplota třísky přibližuje teplotě tavení obráběného materiálu a při určité řezné rychlosti dojde k náhlé změně řady strukturálních i mechanických vlastností třísky. Tříska změkne a sníží svou přítlačnou sílu na čelo břitu, třecí síla i celkový řezný odpor obráběného materiálu klesnou, zvětší se úhel smykové roviny, ztenčí se průřez třísky, zvýší se rychlost jejího odchodu z kontaktní zóny na čele, sníží se plochy kontaktních zón na čele a hřbetě, a tím se omezí sekundární i terciální nárůst teploty třísky třením v těchto zónách. Lze konstatovat, že při HSC převažují v obráběném materiálu a třísce děje odpevňovací nad zpevňovacími. Při HSC dochází k výraznému podílu tepla odváděného třískou, proto nedochází k takovému výraznému tepelnému ovlivnění obrobeného povrchu, a tudíž dochází ke snížení jeho tepelných deformací a zvýšení rozměrové a tvarové přesnosti obrobku. Dochází též ke zlepšení jakosti a celkové integrity obrobeného povrchu, což může znamenat minimalizaci nebo úplné odstranění dokončovacích operací či dosažení příznivých napěťových stavů v povrchové vrstvě.

Vysokorychlostní obrábění kalené litiny (řezná rychlost 750 m.min-1

Frézovací nástroj s břitovými destičkami z řezné keramiky

Jedním z řezných materiálů vhodných pro HSC je díky výraznému zlepšení mechanických vlastností řezná keramika. Keramické řezné materiály jsou tvrdé, mají vysokou tvrdost za tepla a nereagují chemicky s materiálem obrobku. Zaručují dlouhou trvanlivost břitu a mohou být použity při vysokých řezných rychlostech. Při správném používání je možné dosáhnout mimořádně velkého objemu odebraného materiálu. K hlavním druhům materiálů, které se obrábějí keramikou, patří těžkoobrobitelné materiály, kalené oceli, tvrzená litina a povrchově kalené obrobky.

Existují dva základní typy keramiky: a) Keramika na bázi oxidu hlinitého 23má v porovnání se slinutými karbidy nižší pevnost a houževnatost a také malou tepelnou vodivost. Nicméně je tato keramika obzvláště vhodná pro obrábění kalených ocelí. b) Keramika na bázinitridu křemíku 34), jejíž chování při tepelném šoku a houževnatost jsou lepší než u keramiky na bázi oxidu hlinitého. V podstatě je to naprosto rozdílný řezný materiál, vhodný především pro obrábění šedé litiny a povrchově kalené litiny s velkým objemem odebíraného materiálu, kde nemá tento řezný materiál konkurenci.

Na základě spolupráce s katedrou technologie obrábění na Západočeské univerzitě v Plzni vyvinula firma Hofmeister, s. r. o., pro obrábění kalených materiálů typovou řadu frézovacích nástrojů s využitím břitových destiček z řezné keramiky. Se směsnou oxidickou keramikou s označením LX11 pro obrábění kalených ocelí a s nitridickou keramikou s označením FX105 pro obrábění kalených litin, obojí od firmy Tungaloy. Břitové destičky jsou negativní, mají kruhový tvar, dle ISO značení: RNGN 120400. Systém uchycení břitové destičky v nástrojovém držáku je mechanický přes upínku a šroub. Řezná geometrie frézovacího nástroje je dvojitě negativní, frézovací nástroje jsou vyvinuty v rozmezí průměrů 32 až 262 mm. U větších průměrů je voleno axiálně seřiditelné kazetové řešení. S ohledem na průměr nástroje lze sousledně frézovat rovinné i tvarové plochy, otevřená i uzavřená vybrání, stranová osazení, a to bez použití chladicí kapaliny s jakostí povrchu až Ra 0,2 m. Přerušovaný řez není na závadu. Hlavními oblastmi pro nasazení frézovacích nástrojů s řeznou keramikou jsou:

  • frézování kalených vodicích ploch obráběcích strojů, jako náhrada za hrubovací broušení, čímž se několikanásobně zvýší produktivita celého procesu;
  • obrábění dílů při výrobě forem a zápustek;
  • obrábění dílů při výrobě lisovacích nástrojů.obrábění dílů při výrobě lisovacích nástrojů.

Ing. Stanislav Škabraha

Hofmeister

skabraha@hofmeister.cz

//www.hofmeister.cz/

Reklama
Vydání #12
Kód článku: 81222
Datum: 17. 12. 2008
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.

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.

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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

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.

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.

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.

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.

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.

CNC řízení pro rychlostní a multifunkční obrábění

Výsledek obráběcího procesu v parametrech přesnost/rychlost/povrch je dán mnoha faktory na straně stroje, nástrojů, způsobu programování a upínání, přičemž může existovat i více cest k jednomu stanovenému cíli. V tomto článku bychom se chtěli zaměřit na CNC řídicí systém, který je dnes bezpochyby podstatnou a nenahraditelnou složkou tohoto procesu. Řídicím systémem přitom většinou rozumíme jak vlastní řídicí počítač, tak i pohony os a vřeten a systémy odměřování polohy.

Robot s dvojitým uchopovačem zrychlil obsluhu CNC stroje

Osvald Jensen A/S je dánská rodinná firma dodávající strojírenské produkty pod vlastní značkou. Ve své továrně v Dánsku firma vyvíjí a vyrábí součástky do převodovek pro široké spektrum využití. Zaměřuje se na produkci vysoce kvalitních šnekových převodovek, převodových ústrojí a ozubených kol nejrůznějších velikostí.

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