Témata
Reklama

Řezné kapaliny zvyšují výkonnost při soustružení závitů

Závity jsou strojně obráběné prvky, se kterými se lze běžně setkat prakticky ve všech průmyslových odvětvích. A přesto, že se soustružnické závitořezné operace využívají už celá desetiletí, stále ještě se daří dosahovat v tomto procesu pokroků, zejména pokud jde o problematické materiály, jako jsou korozivzdorné oceli, žáruvzdorné slitiny (HRSA) nebo titan. Jako příklad lze uvést vývoj soustružnických závitořezných nástrojů, které jsou opatřeny přívodem řezné kapaliny z horní i ze spodní strany, jehož kombinovaná přesnost přináší prodloužení životnosti nástroje a zvýšení kvality závitů a otevírá potenciál pro použití vyšších hodnot řezných parametrů. Tento pozitivní vliv ještě více vyniká při obrábění problematických materiálů.

Existuje celá řada problémů s obrobitelností korozivzdorných ocelí (ISO M) a žáruvzdorných materiálů a titanu (ISO S). Pokud jde o materiály ISO M, jejich obrobitelnost se často zhoršuje s rostoucím obsahem slitinových prvků. A zatímco ve feritických a martenzitických materiálech nečiní kontrola utváření třísek potíže, v austenitických a duplexních ocelích bývá mnohem složitější. Snad největší problémy ze všeho působí to, že při obrábění těchto materiálů vznikají vysoké řezné síly v kombinaci s tvorbou nárůstku na břitu a deformačním zpevňováním obráběného povrchu. Kombinace těchto faktorů má za následek kompromisy z hlediska životnosti nástroje.

Pokud jde o materiály ISO S, jejich fyzikální vlastnosti i chování při obrábění se u každého z nich značně liší, a to jak v závislosti na chemické povaze dané slitiny, tak i na struktuře materiálu. Na vlastnosti materiálu z hlediska jeho dalšího obrábění může mít vliv například žíhání nebo stárnutí. Je všeobecně známo, že řezné síly a výkon potřebný pro úspěšné obrobení materiálů ISO S jsou skutečně vysoké, jakož i to, že dosažení kontroly utváření třísek činí značné problémy.

Reklama
Reklama

Bez poklesu tlaku řezné kapaliny

Je zřejmé, že použití řezné kapaliny při obrábění materiálů ISO M a ISO S je velice důležité. Společnost Sandvik Coromant, která se specializuje na obráběcí nástroje a nástrojové systémy, však může dokázat, že specifický způsob, jakým se řezná kapalina aplikuje, může při soustružení závitů přinést řadu výhod. Hlavní důraz je zde kladen na přesnost – s využitím proudů řezné kapaliny z různých směrů (z trysek umístěných v blízkosti břitu a plnících různou úlohu).

Tato technologie je samozřejmostí u nově nabízeného sortimentu nástrojů CoroThread 266 pro soustružení vnějších závitů, které umožňují přívod řezné kapaliny z horní i ze spodní strany a tím zvýšení provozní bezpečnosti a dosažení maximální efektivity. Řezná kapalina přiváděná shora zlepšuje utváření třísek a odvádí je z místa řezu, což přispívá ke zvýšení bezpečnosti, bezproblémovému obráběcímu procesu a omezení neplánovaných prostojů; naproti tomu řezná kapalina přiváděná ze spodní strany reguluje teplotu a přispívá k dlouhé a předvídatelné životnosti nástroje. Toto uspořádání přesného přívodu řezné kapaliny má rovněž pozitivní vliv na drsnost obrobeného povrchu, což ještě více přispívá k vytvoření vysoce kvalitních závitů. Další výhodou této pokrokové technologie je to, že umožňuje, aby nástroj pracoval při vyšších hodnotách řezných parametrů, což vede ke zkrácení času cyklu.

Nástroje CoroThread 266 pro soustružení vnějších závitů umožňují přívod řezné kapaliny z horní i spodní strany a tím zvýšení provozní bezpečnosti a dosažení maximální efektivity.

Stabilita obráběcího procesu

Vedle přesného přívodu řezné kapaliny je pro dosažení toho, že soustružením bude možné vytvořit přesné závity na první pokus, nejdůležitější stabilita obráběcího procesu. Z tohoto důvodu také koncepce CoroThread 266 využívá patentově chráněné rozhraní iLock mezi nástrojovým držákem a břitovou destičkou, které brání tomu, aby řezné síly způsobovaly mikropohyby břitové destičky v jejím lůžku, což vede ke zlepšení přesnosti, drsnosti obrobeného povrchu a konzistence.

Dokonce lze tvrdit, že přesný přívod řezné kapaliny je schopen řešit problémy se soustružením závitů. Například z použití přívodu řezné kapaliny z horní strany, který zlepšuje odvádění třísek a brání vzniku vad způsobovaných třískami, získají jistě prospěch ti, kteří mají potíže s kontrolou utváření třísek a problémy s kvalitou obrobené plochy. Pro ty, kteří mají potíže s rozměrovou přesností, obvykle přisuzované příliš vysokým teplotám břitové destičky (což má za následek její rychlé opotřebení), budou výhodou chladicí účinky přívodu řezné kapaliny ze spodní strany. V případě jejich kombinace – přívodu řezné kapaliny z horní i ze spodní strany – může být potenciální přínos značný.

Řezná kapalina přiváděná shora zlepšuje utváření třísek a odvádí je z místa řezu, což vede ke zvýšení bezpečnosti, bezproblémovému obráběcímu procesu a omezení neplánovaných prostojů; naproti tomu řezná kapalina přiváděná ze spodní strany reguluje teplotu a přispívá k dlouhé a předvídatelné životnosti nástroje.

Při zkouškách, které zjišťovaly průměrnou velikost opotřebení hřbetu na obrobený kus při soustružení závitů na součástech z materiálu ISO M, bylo provedeno srovnání výsledků pro standardní vnější přívod řezné kapaliny a přesný přívod řezné kapaliny z horní i ze spodní strany. Velikost opotřebení hřbetu zjištěného při práci s tlakem řezné kapaliny 40 barů (580 psi) byla ve srovnání se soustružením závitů s použitím vnějšího přívodu řezné kapaliny a soustružením závitů prováděným s přesným přívodem řezné kapaliny z horní strany znatelně menší. Dalšího snížení opotřebení hřbetu bylo navíc dosaženo díky přesnému přívodu řezné kapaliny ze spodní strany. Hlavním zjištěním bylo, že životnost nástroje se téměř zdvojnásobila.

Uspořádání přesného přívodu řezné kapaliny má rovněž pozitivní vliv na drsnost obrobeného povrchu.

Na výsledcích zkoušek je možné vidět, že použití přesného přívodu řezné kapaliny může přinést značné výhody z hlediska životnosti nástroje. Tento efekt byl rovněž zaznamenán u celé řady dalších zkoušek prováděných ve spolupráci se zákazníky.

Výsledky zkoušek prováděných ve spolupráci se zákazníkem

Jeden ze zákazníků, který provádí soustružení trubkových Whitworthových závitů (G 1¼ inch) na součástech z korozivzdorné oceli třídy SS2333, zaznamenal výrazné zvýšení životnosti nástroje v porovnání s nejlepším konkurenčním produktem. Kromě toho použití koncepce CoroThread 266, dokonce i při tlaku menším než 10 barů (145 psi), přineslo výrazné zlepšení kontroly utváření třísek, protože už nedocházelo k nalepování třísek na součást a/nebo na nástroj jako v minulosti. Třísky, které se nalepují, mohou způsobit poškození povrchu obráběné součásti nebo může docházet k jejich zasekávání mezi břit nástroje a obráběnou součást, což může někdy zapříčinit i lom břitové destičky.

Jiný zákazník, který pro změnu provádí soustružení UN závitů (60°, 3½", 8 TPI) na obrobcích z korozivzdorné oceli AISI 422, docílil skutečně výrazného zvýšení jak životnosti nástroje, tak i řezné rychlosti. S výsledky dosaženými při práci s využitím vysokotlakého přívodu řezné kapaliny, které rovněž umožnily mnohem lepší kontrolu utváření třísek, byl velice spokojen.

Další zkoušky prokázaly zásadní prodloužení životnosti nástroje také při soustružení závitů na součástech z korozivzdorné oceli 316L, stejně jako titanové slitiny Ti6Al4V.

Koncepce CoroThread 266 využívá patentově chráněné rozhraní iLock mezi nástrojovým držákem a břitovou destičkou, které brání tomu, aby řezné síly způsobovaly mikropohyby břitové destičky v jejím lůžku, což vede ke zlepšení přesnosti, drsnosti obrobeného povrchu a konzistence.

Ostatní materiály

Kromě problematických materiálů ISO M a ISO S lze v mnoha případech doporučit použití technologie přesného přívodu řezné kapaliny také pro obrábění ocelových (ISO P) součástí, jak dokládá další ze zákazníků. I přes použití nízkého tlaku, pouhých 7–10 barů (102–145 psi), zaznamenal strojírenský podnik, který provádí soustružení NPT závitů o velikosti 1" (11½ TPI) na součástech z nelegované oceli AISI 1215, výrazné prodloužení životnosti nástroje.

Při zkouškách prováděných při obrábění materiálů ISO P bylo při srovnání přesného přívodu řezné kapaliny o tlaku 40 barů (580 PSI) ze spodní i z horní strany s použitím standardního vnějšího přívodu řezné kapaliny zaznamenáno výrazné snížení velikosti opotřebení hřbetu na obrobenou součást. Zkoušky rovněž prokázaly, že i když je toto řešení výhodné i při tlaku menším než 10 barů, optimálních výsledků z hlediska snížení průměrného opotřebení hřbetu je dosahováno při použití tlaku 70 barů.

Přesný přívod řezné kapaliny však především odvádí teplo z břitu nástroje a nabízí tak příležitost ke zvýšení řezné rychlosti, a tudíž i dosažení vyšší produktivity při zachování životnosti nástroje. Přesný přívod řezné kapaliny navíc pomáhá odstranit třísky z povrchu nástroje a obráběné součásti a zlepšuje utváření třísek, což ve svém důsledku vede ke zvýšení bezpečnosti obráběcího procesu.

Něco navíc...

Produktové video obrábění závitů pomocí nástrojů CoroThread 266

Sandvik Coromant

Hampus Olsson

nevena.rasic@publitek.com

www.sandvik.coromant.com/cz

Reklama
Vydání #10
Kód článku: 181027
Datum: 25. 09. 2018
Rubrika: Výroba / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Prestižní ocenění Zlatá medaile

Výjimečnost nástroje FreeTurn skupiny Ceratizit potvrdila na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu odborná porota prestižního ocenění Zlatá medaile. Ocenění za inovaci ve zpracovatelské technologii bylo společnosti uděleno za inovativní metodu technologie podélného a čelního soustružení, kdy je hrubování, dokončování a obrábění kontur realizováno pomocí jediného nástroje. Společně s progresivní obráběcí metodou High Dynamic Turning zvyšuje nástroj FreeTurn dynamičnost a efektivnost procesu soustružení.

Produktivní vrtání otvorů do hliníku

Výrobci automobilů produkují čím dále více dílů z hliníku s cílem snížit hmotnost vozidel i spotřebu paliva. S ohledem na tuto tendenci je proto jasné, že vzniká poptávka po vrtácích použitelných pro výrobu otvorů ve součástkách z hliníkových slitin. Musí být zároveň schopny zajistit vysokou produktivitu, nízké náklady na otvor, dlouhou a konzistentní životnost, vysokou opakovatelnost i bezpečnost procesů.

Úspora vedlejších časů

V současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělánV současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělání a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci. í a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci.

Související články
Nový pohled na moderní CAM programování v praxi

Při své dennodenní praxi se odborníci firmy Grumant u svých zákazníků opakovaně setkávají s tím, že jsou programy připravovány přímo na strojích. Důsledkem toho jsou ztráty strojní kapacity a dále dochází ke ztrátě kontroly nad výrobním procesem z hlediska použitých strategií a řezných podmínek. Ani tam, kde se již používá CAM programování, nemusí být vyhráno. O tom, jak revolučně vidí CAM programování ve firmě Grumant, pojednává tento článek.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Nové perspektivy v obrábění titanových draků letounů

Rostoucí využití titanu pro aplikace v leteckém průmyslu je za poslední léta velmi dobře zdokumentováno. Stejně tak se tématem diskuze a zkoumání staly i problémy spojené s efektivním, produktivním a vysoce kvalitním obráběním tohoto oblíbeného materiálu. Každá obrobna chce samozřejmě při frézování titanu optimalizovat výkonnost použité frézy, ale bez vhodných technologií a správného know-how to nemusí být až tak snadné. Díky převratnému objevu se však v současnosti začínají v této oblasti věci měnit.

Technologie pro firmu s dobrou tradicí

Společnost Jihlavan je tradičním výrobcem letecké i pozemní hydrauliky. Má vlastní vývoj leteckých hydraulických přístrojů. Navíc vyrábí pro významné evropské společnosti přístroje dle jejich dokumentace. S jeho výrobním ředitelem Liborem Babákem jsme si povídali zejména o technologiích a trendech a „vychytávkách“ v této oblasti výroby.

Proč používat strategii trochoidního frézování?

Strategie trochoidního frézování byla na trh díky svým výhodám uvedena už před několika léty, ale přesto se často setkáváme se zákazníky, kteří používají výhradně tradiční metody obrábění. Důvodem nejsou nedostatečné možnosti strojového parku nebo absence kvalitního CAM systému pro programování. Důvodem je nejčastěji obecná neznalost této strategie frézování a konzervativní myšlení.

Nové nástroje z opotřebovaných nástrojů

Není-li možné nástroje ze slinutého karbidu dále přeostřovat, zbývá většinou pouze jedna možnost – odho-dit je do šrotu. Použití nově vyvinuté metody recyklace však nyní umožňuje tyto opotřebované nástroje využít jako výchozí polotovar pro výrobu nástrojů nových.

Zrod (a znovuzrození) břitové destičky

Prakticky veškeré výrobky z kovů se obrábějí pomocí břitových destiček – ať už se jedná o letecký průmysl, výrobu energetických zařízení, nebo oblast spotřebního zboží. Břitové destičky jsou využívány ve velkém měřítku a pro širokou škálu aplikací, od frézování masivních bloků motorů a tvarového obrábění forem využívaných výrobci sportovní obuvi až po obrábění číselníků. Seznam požadavků na břitové destičky je dlouhý: vysoká odolnost proti opotřebení a dlouhá životnost, vysoké rychlosti úběru kovu a maximální spolehlivost, a to i v náročných podmínkách, jako jsou složité dráhy nástrojů nebo hluboké dutiny, špičková výkonnost při obrábění za sucha i za mokra a vynikající kvalita obrobené plochy při dodržení přísných tolerancí.

Rychlovýměnný upínací systém

Společnost v-tech v minulém roce představila modulární rychlovýměnný systém pro CNC obráběcí stroje. Slouží jako rozhraní mezi stolem CNC stroje a upínačem obrobku, který může být v podobě svěráku, univerzálního sklíčidla či přípravku.

Zero point - efektivní způsob upínání obrobků

Soustava stroj–nástroj–obrobek předurčuje, jak přesné a kvalitní bude obrobení polotovaru obrobku. K významným, ale bezesporu velmi podceňovaným prvkům tohoto procesu patří také upínání obrobku. O trendech v upínání obrobků pomocí technologických palet pojednává tento příspěvek.

Vysokorychlostní dokončování tvarových ploch

Za účelem efektivního snižování procesních časů se výrobní podniky při hledání příslušného řešení často zaměřují na oblast hrubování. Velký potenciál pro zkracování výrobních časů a zajištění rychlejší výroby ovšem nabízí časově náročné dokončovací frézování. A právě na tuto kartu vsází WNT, specialista na třískové obrábění patřící do koncernu Ceratizit Group, při zavádění nového systému 3D Finish. Díky frézám tohoto systému lze při dokončovacím obrábění na 5osých strojích dosáhnout značné časové úspory a současně docílit lepší kvality obrobeného povrchu.

Školení zaměstnanců v technickém centru WNT

Společnost WNT Česká republika zahájila zároveň s otevřením nového centra ve Velkém Meziříčí v roce 2016 program odborných seminářů na téma třískového obrábění pro své zákazníky. V nabídce jsou téměř všechna témata, která jsou spojena s technologií třískového obrábění.

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