Témata
Reklama

Příručka pro technology - Jak rozpoznat správné utváření třísek?

Při procesu obrábění kovů je materiál z obrobku odebírán řeznou hranou ve formě třísek. Pokud mají vzniklé třísky nesprávný tvar či jsou odváděny nevhodným způsobem, dojde ke snížení obrobitelnosti. Řízení procesu utváření a odvodu třísky je tedy velmi důležité pro zajištění vysoké obrobitelnosti a efektivity výroby.

Tento článek je součástí seriálu:
Příručka pro technology
Díly

Způsob utváření třísky souvisí s geometrií řezné hrany. Vhodná řezná hrana a geometrie utvařeče třísek zaručují dlouhou životnost nástroje, nízké řezné síly, správné utváření třísek a jejich snadné odvádění, a tím i stabilní a bezpečný proces.

Reklama
Reklama

Nejlepší třísky jsou krátké

Správné utváření třísky zamezuje poškození obrobku, nástroje a poranění operátora, předchází prostojům ve výrobě a problémům s odvodem třísek. Dalo by se tedy říci, že nejlepší třísky jsou krátké. Na druhou stranu ale nutno podotknout, že třísky by neměly být krátké příliš, protože pak je snížena i životnost nástroje. Velmi krátké třísky způsobí mikrotrhliny na řezné hraně, což vede k předčasnému vylomení hrany. Při zvážení těchto dvou faktorů vyplývá, že ideální jsou třísky typu krátké spirály.

Obr. 1 Způsob utváření třísky souvisí s geometrií řezné hrany.

Prvním ovlivňujícím faktorem je materiál obrobku – známe materiály s extrémně dlouhou třískou (neželezné kovy), materiály s dlouhou třískou (oceli), materiály s krátkou třískou (litiny a kalené materiály), materiály tvořící třísky nepravidelného tvaru (nerezové oceli, vysoce legované slitiny, titanové slitiny). Významnými vlastnostmi materiálu jsou tvrdost a pevnost v tahu (vyšší tvrdost vede k tvorbě krátkých třísek). Další podstatnou vlastností při utváření třísek je tažnost – větší tažnost způsobuje utváření delších třísek. Zde je velký rozdíl mezi ocelí a nerezovou ocelí. Nerezová ocel má vyšší tažnost než ocel, proto jsou třísky při obrábění nerezové oceli delší. A v neposlední řadě je důležitým faktorem i struktura materiálu obrobku. Při obrábění austenitických struktur (austenitické nerezové oceli) se utvářejí třísky nepravidelného tvaru, proto je kontrola tvorby třísek takových materiálů velmi obtížná.

Rozhodující faktory pro tvorbu třísek

Dalším důležitým prvkem je řezný nástroj. Větší úhly čela umožňují snížení řezné síly, vykazují však tendenci k utváření dlouhých třísek. Menší úhly řezné hrany způsobují tvorbu dlouhých třísek. Rozhodujícími faktory pro kontrolu tvorby třísek je však řezná hrana a geometrie utvařeče třísek (za předpokladu, že použité řezné podmínky jsou pro danou geometrii vybrány správně).

Obr. 2 Pro dosažení nejlepšího tvaru třísky lze využít celé řady faktorů, z nichž některé jsou dané, ale dalšími můžeme proces obrábění ovlivnit a zajistit tak správné utváření třísky.

Vliv chlazení na proces utváření třísky je diskutabilní. Tradiční způsoby chlazení, kterými jsou obrábění za sucha, chlazení emulzí, MQL chlazení (systém minimálního množství mazání), nemají ve skutečnosti na proces utváření třísky znatelný vliv. Naproti tomu systém chlazení HPDC (přímé vysokotlaké chlazení – Seco Jetstream Tooling) podstatně ovlivňuje nejen tvorbu třísek, ale také životnost nástroje a kvalitu obrobku.

Obr. 3 Faktory ovlivňující utváření třísky

Použité řezné podmínky

Nejdůležitější pro kontrolu utváření třísky jsou však použité řezné podmínky. Větší hloubky řezu (v kombinaci se správným posuvem) zaručují správnou tvorbu třísek. Pokud jsou hloubky řezu příliš malé, je zde riziko vzniku tzv. čtvercových třísek, které jsou nebezpečné pro obsluhu stroje i pro řeznou hranu. Obecně platí: čím jsou posuvy větší, tím kratší budou třísky. Ve skutečnosti je posuv tím nejpodstatnějším z řezných parametrů pro kontrolu tvorby třísek. Zajímavou řeznou podmínkou – vzniklou kombinací hloubky řezu a posuvu – je štíhlostní poměr třísky. Tento poměr je definován jako hloubka řezu děleno posuvem. Teoreticky by tento poměr měl být co nejblíže k hodnotě 10 (hloubka řezu 10x větší než posuv). Odchylky od této hodnoty jsou možné a souvisí především s materiálem obrobku. Vliv řezné rychlosti na proces utváření třísky není jednoduché obecně popsat. Pokud jsou posuvy nízké, budou třísky tím delší, čím vyšší bude použitá řezná rychlost.

Kombinace hloubky řezu a posuvu

Vyobrazené schéma utváření třísky (obr. 4) je grafické znázornění výše popsaného vztahu mezi materiálem obrobku, řeznou hranou a geometrií utvařeče, řeznými podmínkami a tvorbou třísky. Pro daný typ řezné hrany (geometrie) toto schéma znázorňuje, jaké kombinace hloubky řezu a posuvu vedou ke správné tvorbě třísky. Pokud je poměr mezi hloubkou řezu a posuvem příliš vysoký, třísky budou příliš dlouhé a budou způsobovat problémy při procesu obrábění. Pokud je poměr mezi hloubkou řezu a posuvem příliš nízký, budou třísky příliš krátké, což bude snižovat životnost nástroje. Pokud dojde ke kombinaci velké hloubky řezu a vysokého posuvu, dojde často k vylomení řezné hrany z důvodu mechanického přetížení.

Obr. 4 Schéma utváření třísky

Austenitické nerezové oceli ve srovnání s ocelí mají vyšší tažnost a austenitickou strukturu. Tyto vlastnosti zapříčiňují tvorbu delších, nepravidelných třísek. Při obrábění nerezových ocelí je důležité použití vhodných řezných geometrií (ostrá řezná hrana, ale v kombinaci s v podstatě negativními – pevnými – řeznými geometriemi). Použité hloubky řezu by měly být dostatečně velké pro zamezení tvorby čtvercových třísek a také posuvy by měly být vysoké (vyšší posuvy = kratší třísky).

Podrobné informace k této problematice lze získat také v rámci vzdělávacího programu STEP (Seco Technical Educational Programm).

Patrick De Vos, MSc.

Seco Tools CZ

dana.benesova@mmspektrum.com

Reklama
Vydání #4
Kód článku: 120402
Datum: 11. 04. 2012
Rubrika: Výroba / Obrábění
Autor:
Seriál
Související články
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.

Novinky značky IMAO pro upínání obrobků

V dnešní době je velká poptávka po efektivní produkci různorodých výrobků v malém objemu a klíčem k vyšší produktivitě je použití přípravků, které lze flexibilně přizpůsobit mnoha různým obrobkům. Upínací prvky ONE-TOUCH se vyrábějí v mnoha různých provedeních, snadno z nich lze vybrat prvky vhodné pro upnutí požadované součásti. Upnutí a odepnutí součásti je jednoduché, bez použití dalšího nářadí a rychlé, zkracuje se čas potřebný pro manipulaci s obrobkem a tím i celkové náklady na výrobu.

Je zaškrabávání nezastupitelná metoda?

V minulém vydání jsme uvedli 1. díl pohledu do minulosti i současnosti řemeslné výroby obráběcích strojů. Nyní vám přinášíme pokračování tohoto článku o unikátní metodě – technologii zaškrabávání.

Související články
Trendy ve světě přesné měřicí techniky

Požadavky kladené na kontrolu kvality se rok od roku stále zvyšují. S tímto trendem se musejí vypořádat všichni výrobci měřicí techniky. Shodně je tomu i u firmy Mitutoyo, která se snaží šíří svého sortimentu maximálně vyhovět požadavkům pro dílenskou kontrolu, měrové laboratoře i procesní kontrolu, ale zároveň neopomíjí současný trend - Průmysl 4.0 a IoT - požadavek na inteligentní komunikativní měřidla a přístroje.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Ozubené řemeny v pohonech ekologických taxi člunů

Britská firma vyvinula hybridní pohon pro 550 vodních taxíků pro Benátky. Kombinace dieselového motoru a elektromotoru zde snižuje hluk, emise i náklady, přičemž vysoce výkonný řemen Synchrochain Carbon umožňuje použití kompaktního motoru s nízkou hmotností.

Chytré stroje přivádějí továrny k životu

Bezpečné balicí stroje připojené k Ethernetu zvyšují produktivitu, zlepšují flexibilitu, snižují komplexnost konstrukce a řeší problémy pracovníků v provozu.

Nanovlákenná membrána v oknech ochrání stroje i pracovníky

Zatímco o smogu v ulicích se vedou časté debaty, znečištěný vzduch v interiéru patří k opomíjeným tématům. A to i přesto, že podle Světové zdravotnické organizace stojí život 4,3 milionu lidí ročně a v průmyslových objektech ohrožuje jak zdraví pracovníků, tak samotný provoz. Díky rozvoji moderních technologií nyní interiér účinně ochrání nanovlákenná okenní membrána.

Kompozitní galvanické povlaky

Stále se zvyšující požadavky na vlastnosti povrchů urychlily vývoj slitinových povlaků kombinovaných s povlaky kompozitními, čímž se vzájemně kombinují a rozšiřují výhody a možnosti nových povlaků.

RCMT - 20 let ve výzkumu obráběcích strojů (2. část)

Před 20 lety se začaly psát dějiny novodobé tuzemské výzkumné základny strojírenské výrobní techniky. Tento příspěvek nahlíží na klíčové milníky na jeho cestě očima aktérů, kteří stáli a stojí po jeho boku. Vydejme se společně na cestu, která formovala dnešní podobu Výzkumného centra pro strojírenskou výrobní techniku a technologii RCMT (Research Center of Manufacturing Technology) při FS ČVUT v Praze.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Opřít se o silného partnera

V dnešní době hospodářského růstu mnoho firem přemýšlí o rozšíření výroby. To se však neobejde bez úvah o tom, kde získat prostředky na nové stroje a zařízení. Řešení má jméno SGEF.

Cena MM Award na EMO

Ocenění MM Award od našich německých kolegů z časopisu MM MaschinenMarkt je specialitou veletrhů pořádaných nejen v Evropě, ale po celém světě. Nejinak tomu bylo i na letošním hannoverském EMO, kde proběhlo slavnostní předání exponátům, které odbornou porotu zaujaly. Ceny jsou udělovány ve spolupráci se svazem VDW. Protože se jedná o jediné oficiální ceny udělované na veletrhu EMO a značky MM, VDW a EMO jsou dobře známé v oboru výrobní techniky, věnujeme jim svoji pozornost v retrospektivě veletrhu.

Integrovaný obvod o tloušťce jedné molekuly

Lidstvo již zvládlo přeměňovat světlo na elektřinu a vytvořit akumulátory, v nichž nedochází k chemickým reakcím. Problémem však je, že tyto přístroje mají velmi nízkou účinnost. Nejlepších parametrů by se dosáhlo při použití polovodičů o tloušťce jediné molekuly. A ty se nyní naučili vyrábět vědci z ruského institutu MISiS, který je partnerem ruské korporace pro atomovou energii Rosatom.

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