Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Příručka pro technology: Proces obrábění v nerezových ocelích - závěrečné tipy
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Příručka pro technology: Proces obrábění v nerezových ocelích - závěrečné tipy

V předchozích článcích byly popsány materiálové vlastnosti nerezových ocelí a jiných materiálů obrobků, které určují jejich obrobitelnost. Hovořilo se o mechanických i tepelných vlastnostech, chemickém složení, tendenci k deformačnímu zpevnění, struktuře materiálu, vměstcích i o dalších podstatných faktorech obrobitelnosti, jako jsou řezné síly, generované teplo a teplota, utváření třísky a kvalita obrobené plochy. Také byly zmíněny souvislosti mezi vlastnostmi materiálu obrobku a těmito faktory obrobitelnosti.

Připomeňme si, že obrábění kovů je proces, kdy je ostří nástroje velkou silou vtlačováno do materiálu obrobku, který je deformován tak silně, až se odděluje ve formě třísek. Tento proces značně ovlivňují vlastnosti obráběného materiálu.

 

Obr. 1 Obrobitelnost


Vlastnosti nerezových ocelí

Některé materiálové vlastnosti nerezových ocelí, kterými se liší od ocelí běžných:

  • Vyšší adheze materiálu – následkem zvýšené adheze dochází během procesu obrábění k nárůstku na břitu (BUE), což ovlivňuje řezný proces více než při obrábění běžných ocelí (správné nastavení řezné rychlosti je zde prvořadé).
  • Utvářené třísky jsou nepravidelného tvaru – kontrola dlouhých třísek je obtížná.
  • Vyšší tendence k deformačnímu zpevnění – po počátečním řezu se utvoří na povrchu obrobku tvrdá vrstva, tuto vrstvu pak o to obtížněji odstraňují řezy následující (snížená životnost nástroje).
  • Nízká tepelná vodivost – teplo vytvořené během procesu obrábění je zapotřebí odvést třískami, to však u nerezových ocelí není tak snadné. Výsledkem je větší koncentrace tepla (vyšší teplota v oblasti řezu).

Základní pravidla pro obrábění

Zde jsou uvedena některá základní pravidla pro obrábění nerezových ocelí:

  • Je dobré zvolit silné destičky (základní tvar), avšak s ostrou geometrií (lehce řezající geometrie, velký úhel čela, zesílený břit). Je zapotřebí využít velkých hloubek řezu a velkých posuvů.
  • Pravidelně se musí měnit břitové destičky (zamezí se tím příliš velkému opotřebení). Pokud je to možné, tak by se měl vést řez pod tvrdou povrchovou vrstvou (oblast deformačního zpevnění).
  • Je dobré omezit vznik tepla (chlazení do správného místa, silné třísky s dostatečným objemem pro zajištění maximálního odvodu tepla), například použitím konceptu chlazení HPDC (Seco Jetstream tooling).
  • Zvolit větší břitové destičky (maximální hmota karbidu k odvodu tepla). Při malých hloubkách řezu a posuvech musí být řezná rychlost navýšena tak, aby bylo dosaženo správné teploty v řezu (faktor řezné rychlosti u frézování).

Soustružení nerezových ocelí

Základní pravidla pro soustružení nerezových ocelí:

  • Správné je zvolit silnou břitovou destičku s ostrou geometrií (lehce řezající geometrie, velký úhel čela; ostrý, avšak zesílený břit), pozitivní T-fazetka předchází problémům s nárůstkem na břitu (BUE) a minimalizuje řezné síly.
  • Je dobré zvolit velký rádius špičky a použít velké hloubky řezu a posuvy.
  • Používat houževnaté karbidové třídy pro hrubování (utváření třísky, nárůstek, vydrolování ostří) a tvrdé karbidové třídy pro dokončování (plastická deformace, opotřebení, vznik vrubů na sekundárním ostří).
  • Pravidelně měnit břitové destičky (zamezí se tím přílišnému opotřebení). Pokud je to možné, tak by se měl vést řez pod tvrdou povrchovou vrstvou (oblast deformačního zpevnění).
  • Omezit vznik tepla (chlazení do správného místa, silné třísky s dostatečným objemem pro zajištění maximálního odvodu tepla).
  • Zvolit větší břitové destičky (maximální hmota karbidu k odvodu tepla). Při malých hloubkách řezu a posuvech musí být řezná rychlost navýšena tak, aby bylo dosaženo správné teploty v řezu.
  • Použít koncept chlazení HPDC (Seco Jetstream tooling).

Frézování nerezových ocelí

Základní pravidla pro frézování nerezových ocelí:

  • Zvolit silné břitové destičky (základní tvar), avšak s ostrou geometrií (lehce řezající geometrie, velký úhel čela; ostrý, avšak zesílený břit), pozitivní T-fazetka předchází problémům s nárůstkem na břitu (BUE) a minimalizuje řezné síly.
  • Volit silné geometrie a velké hloubky řezu a posuvy.
  • Vybírat nástroj s menším úhlem řezu.
  • Používat houževnaté karbidové třídy pro hrubování (utváření třísek, nárůstek, trhliny) a tvrdé karbidové třídy pro dokončování (plastická deformace, otěr, poškození sekundárního ostří).
  • Pravidelně otáčet či vyměňovat destičky (zamezí se přílišnému opotřebení). Čím menší je hloubka řezu, tím je nutné použít větší řeznou rychlost (dodržení správné teploty v řezu). Zvýšení řezné rychlosti při obrábění s malou hloubkou řezu, vede k dodržení optimální teploty v řezu. Je nutné přemýšlet uvážlivě o strategiích frézování (ponorné frézování, frézování vysokými posuvy, vysokorychlostní frézování,…). Lehký řez je velmi důležitý (zvolit lehce řezající geometrie, velký úhel čela, dostatečně ostrý, avšak zesílený břit). Řez se musí vést pod tvrdou povrchovou vrstvou (toho se dosáhne použitím sousledného frézování).
  • Omezit vznik tepla chlazením (do správného místa) a utvářet silné třísky, které svým dostatečným objemem zajistí maximální odvod tepla. Dodržení střední tloušťky třísky je velmi důležité – poloha frézy (10 % průměru vyložení frézy na straně výstupu z obrobku) a tloušťka třísky větší než rozměr T-fazetky a honované ostří pro snížení tření.
  • Použít co možná největší hloubku řezu (alespoň 1 mm) a vynechat dokončovací řez (pokud není nezbytně nutný).
  • Použít vysokorychlostní metodu bez chlazení. Frézování téměř všech typů nerezových ocelí je relativně snadné, s výjimkou PH nerezových ocelí a chlazení není nutné v 80 % případů, opět kromě PH nerezů. Důležitý je správný odvod třísek.

Materiálové vlastnosti

Při zvážení všech materiálových vlastností nerezových ocelí, kterými se tyto odlišují od ocelí běžných, lze při jejich obrábění dosáhnout produktivního a nákladově efektivního procesu. Jistý realistický pohled je však důležitý. Při obrábění nerezových ocelí se spotřebuje více břitových destiček (vyšší náklady na nástroj) než při obrábění běžných ocelí se stejným množstvím odebraného materiálu. Obzvláště obezřetní musíme být při silně přerušovaných řezech, problémy mohou také působit nehomogenní povrchy odlitků a jiné faktory. Dostatečná pozornost se musí věnovat i austenitické struktuře nerezových ocelí (zejména duplexní a nitridované struktury).

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

Patrick De Vos, MSc.

Seco Tools

www.secotools.com/cz

dana.benesova@mmspektrum.com

Další články

Výzkum/ vývoj
Nástroje pro obrábění / řezné materiály
Obráběcí stroje a technologie

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: