Témata
Zdroj: Walter

Průvodce výběrem břitových destiček

Kdo chce obrábět kov a být přitom konkurenceschopný, potřebuje kombinaci nářadí a řešení nástrojů, která je optimálně uzpůsobená pro příslušnou součást a materiál. Klíčovou roli hraje součást, která je v přímém kontaktu s obrobkem: břit – respektive vyměnitelná břitová destička, tedy jeho vyměnitelná součást.

Reklama

Nicméně nejsou všechny vyměnitelné břitové destičky stejné. Funkce každého typu destiček je definovaná vždy různou kombinací počtu řezných hran, geometrií, povlaků a základních tvarů destiček. Ale ten, kdo ví, co musí umět vyměnitelná břitová destička v konkrétním procesu, se rychle vyzná v množství možností.

Zásadní rozhodnutí: obrábění a materiál

Při soustružení, frézování a vrtání jsou na vyměnitelnou břitovou destičku zásadně kladeny různé požadavky. K překrývání dochází jen zřídka. Jinými slovy: Každá oblast použití má vlastní, zcela specifické vyměnitelné břitové destičky.

Při soustružení se v první řadě jedná o to, s jakou břitovou destičkou lze dosáhnout dobrého lámání třísky, aby se tříska nenavíjela na pevný nástroj nebo na obrobek. Při frézování se oproti tomu otáčí nástroj. Lámání třísky proto nepředstavuje problém, protože – na rozdíl od soustružení – je v záběru vždy více zubů, které vstupují do materiálu a zase z něj vystupují. Lámání třísky tak probíhá automaticky.

Náročný výběr: existuje velké množství vyměnitelných břitových destiček. (Zdroj: Walter)

Druh obrábění proto představuje první kritérium výběru. Pokud je již stanoven nástroj (například určitá fréza), výběr vyměnitelných břitových destiček rozhodujícím způsobem určují technické předpoklady vybraného nástroje.

Dalším ústředním kritériem výběru je materiál. Ostrý břit, který dobře funguje například na hliník, není vhodný ve velmi tvrdé oceli. Chci jenom dokončovat, tedy ubírat jen málo materiálu? Nebo je třeba nahrubo odstranit hodně materiálu? V tom případě nezáleží tolik na kvalitě povrchu. Kombinace materiálu a obráběcího kroku určuje, která řezná destička je optimálně vhodná.

Čtyři základní prvky vyměnitelné břitové destičky

Každá vyměnitelná břitová destička se skládá ze čtyř prvků, z jejichž vlastností a vzájemného sladění vyplývá optimální oblast použití. Jsou zde základní předpoklady, ze kterých vychází vývoj řezných destiček – podle toho, jaký je požadavek pro použití: například co možná nejvyšší počty kusů a/nebo krátké doby obrábění, vysoká procesní spolehlivost (například u drahých součástí) nebo nejvyšší přesnost (například pro lékařskou techniku či letecký a kosmický průmysl). Požadavky se odrážejí ve vlastnostech vyměnitelné břitové destičky:

– Substrát, ze kterého se destička skládá (například slinutý karbid), určuje mimo jiné tvrdost a houževnatost.

–  Základní tvar je jednak přizpůsobený pro speciální obrábění, jednak určuje, v jakém nástroji lze destičku použít.

–  Geometrie určuje mechanické řezné vlastnosti, například kontrolu třísky a lámání třísky (částečně také chlazení).

–  Povlak je rozhodující pro odolnost proti opotřebení, ale také pro použitelnost v určitém materiálu.

Při soustružení, frézování a vrtání jsou na vyměnitelnou břitovou destičku kladeny různé požadavky. Rozhodující je výběr geometrie. (Zdroj: Walter)

Vyměnitelné břitové destičky pro soustružení: komplexní profil požadavků

Vyměnitelné břitové destičky, které jsou vhodné pro soustružení, mají vždy velmi konkrétní profily použití. Protože příslušné obráběcí strategie při soustružení zahrnují velký počet faktorů: podélné, rovinné nebo kopírovací soustružení, vlastnosti materiálu, způsob obrábění a požadovanou kvalitu povrchu, požadavky na procesní spolehlivost a hospodárnost. To vše ovlivňuje výběr destičky, co se týká řezných vlastností, životnosti, řezných parametrů (především ap, f a vc) a dále kvality povrchu součásti. Následující kritéria pro výběr geometrie, která jsou ale rozhodující podle příslušného případu použití, mohou také představovat pokud možno optimální kombinaci destičky a chlazení (například vedením paprsku chlazení do řezné zóny, respektive k třísce) nebo snížení mechanického namáhání (při odtlačování, sklonu k vibracím atd.). 

A jak minimalizovat opotřebení destiček? Přihlaste se k odběru novinek pro soustružení ISO P a získejte od výrobce tipy a triky k tématům třískového obrábění, životnosti a procesní spolehlivosti. Registrační formulář najdete na stránkách společnosti Walter Tools (walter-tools.com).

Reklama
Reklama

Vyměnitelné břitové destičky pro frézování: univerzální geometrie, variabilně použitelné

Lámání třísky při frézování nepředstavuje problém, zato množství různých možných obrábění přináší variabilitu u řezných hran, úhlu čela a dalších faktorů. Rohové či rovinné frézování, frézování kapes, plunging nebo šikmé zanoření kladou různé požadavky, stejně jako požadovaná kvalita povrchu a množství úběru (hrubování, předdokončování, dokončování). Také obráběcí strategie představuje důležitý faktor: Pro dynamické nebo vysokorychlostní frézování jsou zapotřebí jiné parametry než při standardním frézování nebo při spirálovém zanoření. K tomu se přidávají ještě konkrétní podmínky obrábění: Mohou v součásti nebo v nástroji vznikat vibrace? Nebo je upnutí spíše nestabilní? Pokud při obrábění představuje relevantní faktor přívod chlazení nebo v zásadě použití chlazení, ovlivňuje to také výběr destičky.

Klíče značení obsahují důležité informace k tvaru destičky, úhlu hřbetu, tolerancím, způsobu upevnění, délce řezné hrany, tloušťce destičky, rohovému rádiu, řešení břitu, směru řezu, příp. šířce a úhlu fazetky (zde není uvedeno) a geometrii (1 až 12 – zleva doprava). (Zdroj: Walter)

Sorta a počet řezných hran určují životnost a hospodárnost

Houževnatost vyměnitelné břitové destičky, respektive její odolnost proti opotřebení, jsou dané příslušnou sortou. Ta představuje speciální kombinaci substrátu a povlaku, ze kterých se skládá. Jako základní pravidlo platí: Čím více kobaltu substrát obsahuje, tím je destička houževnatější. Zároveň je ale méně odolná proti opotřebení – a obráceně. Čím je sorta tvrdší, to znamená odolnější proti opotřebení, tím je křehčí. Jinými slovy: Snadněji se láme než houževnatý slinutý karbid. Pro obrábění to znamená, že houževnaté sorty (u firmy Walter například s koncovkou P30) jsou vhodné spíše pro hrubování, tedy pro velký úběr materiálu (například u oceli). Sorty odolnější proti opotřebení (jako P05 nebo P10) se používají spíše pro dokončovací obrábění s malým úběrem materiálu.

Reklama

Počet řezných hran, a tedy náklady na břit, mají přímý vliv na hospodárnost: Oboustranně použitelné destičky poskytují uživateli výhodu více řezných hran – jednoduchým otočením destičky lze nastavit novou, dosud nepoužitou hranu. Nicméně dvojnásobný počet polohovatelných řezných hran neznamená automaticky dvojnásobnou hospodárnost! Oboustranné vyměnitelné břitové destičky mají často menší využitelnou hloubku řezu a rozmanitost jejich použití je omezená. V závislosti na požadovaném tvaru součásti nebo použití (například frézování kapes) a také na výkonu stroje, který je k dispozici, lze používat jedno nebo oboustranné vyměnitelné břitové destičky.

Pomůcka ve spletitém výběru – analogová a digitální

Dodavatelé jako Walter vyvinuli v průběhu let velmi mnoho nových destiček, geometrií a povlaků. Pro zlepšení procesní spolehlivosti, řezných parametrů a životnosti, ale také pro minimalizaci nákladů. Dokonce i pro zkušené uživatele je proto někdy těžké zvolit správnou kombinaci substrátu, geometrie a povlaku pro příslušný případ použití. Výrobci používají různé systémy pro rychlé a přehledné rozdělení vyměnitelných břitových destiček do kategorií: Jedním z nich jsou klíče značení, které obsahují nejdůležitější informace (tvar destičky, vhodnost materiálu atd.). Kromě toho existují systémy barev, jež určují, ve kterých materiálech ISO jsou destičky použitelné, a mnohé další pomůcky.

Bezplatná aplikace Walter GPS vybere vhodné řešení podle materiálu a nástroje, plánovaného obrábění a podmínek obrábění. (Zdroj: Walter)

Optimálně vhodnou vyměnitelnou břitovou destičku lze kromě tištěných „systémů“ (jedním z nejznámějších je Walter Select) zjistit také pomocí digitálních nástrojů. U firmy Walter je to například pomocí bezplatné aplikace Walter GPS. Ta vybere vhodné řešení podle materiálu a nástroje, a v závislosti na plánované obráběcí operaci a na podmínkách obrábění.

Krátké video představuje novou sortu vyměnitelných břitových destiček Walter Tigertec Gold. (Zdroj: Walter)

Ve skutečnosti začíná při výběru vyměnitelné břitové destičky od nuly jen málo uživatelů. Už někdy prováděli stejné nebo podobné obrábění. V tom případě se řídí podle destičky, kterou při tom používali, a podle zkušeností s ní. Fungovala dobře? V tom případě si ji vezmu znovu. Rychle se opotřebila? V tom případě prozkoumám druh opotřebení a pokusím se ho cíleně minimalizovat. Velmi užitečné jsou přitom digitální nástroje Walter: Aplikace pro optimalizaci opotřebení sdělí příčiny určitého druhu opotřebení a navrhne opatření proti němu. Aplikace pro změnu destiček ukáže ekvivalentní alternativy Walter za vyměnitelné břitové destičky od konkurence, se kterými uživatel případně nebyl spokojený.

Společnost Walter pořádá 7. října online seminář o frézování s vyměnitelnými břitovými destičkami, na který se můžete zaregistrovat na webu firmy. (Zdroj: Walter)
Související články
Udržitelná výroba obráběcích nástrojů

U společnosti Walter, odborníka na obráběcí nástroje, je udržitelnost důležitou součástí firemní strategie. Již od roku 2013 firma nabízí pod značkou Walter Green obráběcí nástroje s plnou kompenzací CO2. Prostřednictvím svého renovačního servisu Walter již několik let rovněž poskytuje službu, která může až ztrojnásobit životnost vysoce kvalitních obráběcích nástrojů. Firma si stanovila i ambiciózní cíle pro tuto dekádu: Do roku 2030 se emise CO2 celé společnosti mají snížit na polovinu a produkty i obaly se budou vyrábět z 90 % z recyklovaných materiálů.

O polovinu delší
životnost nástroje

Výrobce nástrojů Walter každých šest až sedm let přichází s novou generací řezných materiálů s výrazně vylepšenými vlastnostmi. Nové vlastnosti poslední novinky – materiálu Tiger∙tec Gold pro soustružení – vysvětlují v rozhovoru Jörg Drobniewski, vedoucí oddělení pro řezné materiály, a Gerd Kußmaul, vedoucí produktový manažer pro soustružení. Rozhovor vedl Frederick Rindle.

Jedna fréza (téměř) na všechno

Univerzální použití a vysoká procesní stabilita jsou pro obráběcí nástroje ideální kombinací - z technického hlediska se jí však velmi těžko dosahuje, zejména v případech, kdy mluvíme o univerzálním použití s ohledem na materiály a na obráběcí strategie. Uživatelé v současné době najdou v nabídce fréz mnoho různých nástrojů, které jsou určeny na univerzální použití. Odborník na obrábění, společnost Walter, nyní uvádí na trh řešení s frézou Xill tec, vyrobenou ze slinutého karbidu a pocházející z rodiny produktů MC230 Advance.

Související články
Obrábění dílů pro kolejová vozidla

Pokud byste se někdy chtěli vydat do Žlebů, osobně doporučuji cestu vlakem. Z Prahy dnes přibližně za hodinu dojedete rychlíkem do Čáslavi. Zde vystoupíte a po letitém příhradovém mostě přejdete přes celé kolejiště na místní nádraží. Očekávat vás tady bude malý motoráček, který vás poveze po unikátní místní dráze.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Strojírenské fórum 2018: Inteligentní výroba

Další z již tradičních setkání odborníků (nejen) z oblasti výroby – podzimní Strojírenské fórum – se odehrálo 8. listopadu, tentokrát v prostorách Ústavu výrobních strojů a zařízení a RCMT FS ČVUT v Praze.

EMO zrcadlem pokroku a inovací

Při příležitosti prezentace veletrhu EMO 2017 Hannover před evropskou novinářskou obcí se uskutečnilo i pražské zastavení. Zastoupení Deutsche Messe pro ČR zorganizovalo tiskovou konferenci, které se vedle generálního ředitele EMO Hannover Christopha Millera účastnil i tiskový mluvčí hannoverského veletržního komplexu Hartwig von Sass spolu s ředitelem českého svazu SST Ing. Paclíkem a předsedou Společnosti pro obráběcí stroje doktorem Smolíkem.

Souhra strojařů

Snad každého strojaře potěší pohled na kus poctivě odvedeného řemesla. Pokud je taková práce spojená ještě s radostí, houževnatostí při překonávání nástrah podnikání a to vše v domácké atmosféře, je to skutečně silný zážitek. Přesně takové pocity jsme měli při naší návštěvě Šterclovy strojírny. Tato rodinná firma s desetiletou tradicí vyrábí díly na bývalém statku v Domašově nedaleko Šternberku.

Inovativní produkce a produkce s efektivním využíváním zdrojů

Na přelomu února až března 2013 se v lipských veletržních halách opět setkají vystavovatelé veletržní kombinace strojírenského veletrhu intec a subdodavatelského veletrhu Zuliefermesse z branže kovozpracujícího, zpracovatelského a subdodavatelského průmyslu.

Pořádná špona je dnes věda

S obráběním, vrtáním pomocí nástroje začali pravděpodobně jako první už staří Egypťané cca 4 000 let před naším letopočtem, přičemž využívali tětivu luku – základ smyčcového soustruhu. Potom přišel středověk, dále Leonardo da Vinci a návrh prvního soustruhu… Technologie třískového obrábění ale v porovnání s dnešní dynamikou vývoje postupovala jen pomalu.

O polovinu delší životnost při soustružení

Společnost Walter představila vyměnitelné břitové destičky Tiger·tec Gold, určené speciálně pro soustružení. K dispozici jsou v jakostech WPP10G, WPP20G, WPP30G s vícevrstvým, silně texturovaným povlakem MT-TiCN.

Ekonomicky výhodné obrábění hliníkových dílů

Před několika lety byly hliníkové části podvozku vyhrazeny pouze pro prémiový segment automobilového průmyslu. Čepy náprav, závěsná ramena a držáky kol pro střední a malá vozidla se vyráběly převážně z litiny nebo z kované oceli. To se za posledních několik let změnilo. Nejvyšší priorita při konstrukci vozidel je nyní co nejvyšší míra snižování emisí CO2. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je redukovat hmotnost vozidla. Snížení hmotnosti o 100 kilogramů představuje nižší spotřebu paliva o 0,3 až 0,4 litru. Také u elektromobilů, které jsou alternativou ke spalovacím motorům, je hmotnost vozidla klíčový faktor – čím je vozidlo lehčí, tím vyšší řadu akumulátorů lze použít. Materiály jako tvářené slitiny hliníku s nízkým obsahem křemíku nyní nacházíme ve vozidlech všech komerčních tříd stále častěji.

Trendy ve vývoji nástrojů

Snižování emisí skleníkových plynů CO2 se stalo cílem pro celý svět. Na mnoha místech se hovoří o uvalení daně na emise CO2. Německá vláda si stanovila cíl snížit emise oxidu uhličitého v Německu do roku 2030 o 55 procent. To značným způsobem ovlivnilo i vývoj obráběcích strojů, vznikají nové oblasti použití a stávající je třeba adaptovat.

Vrták pro všechny materiály, stroje a aplikace

S vrtákem ze slinutého karbidu Xtreme Evo v produktové řadě Advance přináší Walter AG na trh novou skupinu výrobků DC160.

Od specialisty k dodavateli systému

Světový trh a koncepce "dodavatele systému" nepředstavovaly při založení společnosti Walter AG v roce 1919 pro začínajícího podnikatele Richarda Waltera ještě žádné téma. Ale už tenkrát byla pro úspěch společnosti centrálním prvkem filozofie založená na myšlence pracovat inovativně a v úzké souvislosti s potřebami zákazníků.

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