Témata
Reklama

Řezné nástroje současnosti

Vývoj řezných nástrojů je základní součástí racionalizace procesů obrábění, spojenou se zpracováním nových konstrukčních materiálů a použitím progresivních řezných materiálů. Řezné nástroje významně přispívají ke splnění hlavního požadavku na metody obrábění, tj. zajištění vysoké produktivity výroby a dosažení požadované jakosti obrobeného povrchu

Vývoj technologií obrábění zajišťuje nejen zvyšování výkonů při úběru materiálu, ale i vyšší rozměrovou a tvarovou přesnost, jakost obrobených povrchů, zkrácení časů obrábění a snížení podílu pracovníka na obsluze obráběcího stroje. Základním předpokladem přípravy procesu obrábění je správná volba řezného nástroje, který spolu s obráběcím strojem a vhodnými řeznými podmínkami zajistí optimální provedení operace.
Vývoj řezných nástrojů je základní součástí racionalizace procesů obrábění, spojené se zpracováním nových konstrukčních materiálů a použitím progresivních řezných materiálů. Řezné nástroje významně přispívají ke splnění hlavního požadavku na metody obrábění, tj. k zajištění vysoké produktivity výroby a dosažení požadované jakosti obrobeného povrchu. Novinky představené výrobci v loňském roce, zejména pak na výstavě EMO 2001 v Hannoveru, dokumentují nejen současnou úroveň nástrojového vybavení, ale také ukazují, na které vývojové oblasti se výrobci zaměřují.
Jde především o přípravu nových výrobků, odpovídajících novým technologickým požadavkům a podmínkám. U nástrojů se prosazuje jak dosažení vyšší produktivity obrábění, tak i zvyšování univerzálnosti použití každého typu. Výrobci rozšiřují spolupráci s uživateli i formou řešení individuálních požadavků, tedy přípravou nástrojů "na míru". Propojení s vědeckými a vývojovými pracovišti umožňuje výrobcům rychlejší aplikaci nových poznatků v nástrojařské praxi. Zvyšuje se úroveň kvality řezných nástrojů uplatňováním certifikačního systému kvality ISO. I při relativně vysoké ceně progresivních řezných materiálů je zřejmý trend ke snižování pořizovacích i provozních nákladů na nástroje. Technické aspekty vývoje a výroby nástrojů musí být samozřejmě doplňovány organizačními opatřeními, jako např. evidencí sortimentu a spotřeby, zajištěním rychlého vyřizování objednávek zákazníků apod. Komplexní dynamický růst vývoje, výroby a služeb je jedinou cestou zabezpečující výrobcům řezných nástrojů technickou a ekonomickou úspěšnost.
Široký sortiment novinek uvedených na trh v loňském roce umožňuje na konkrétních řešeních upozornit na nástroje, kterými se rozšiřují a optimalizují možnosti efektivního provedení obráběcích operací.
Reklama
Reklama
Reklama

Rozšiřování sortimentu nástrojů

Vesměs jde o rozšíření sortimentu stávajícího typu nástrojů z hlediska rozměrového, geometrie řezné části, použití nových řezných materiálů, příp. zvýšení kvality provedení.
Firma Widia Valenite rozšířila možnosti využití fréz M300, M680 a kazetového systému M 400 řadou břitových destiček ze slinutého karbidu s velmi jemnou zrnitostí, druhu THM-U s označením XPHT 1604.. - ALP. Destičky s leštěnými funkčními plochami jsou určeny pro obrábění Al slitin; zajišťují velmi dobrý odvod třísek a omezují možnosti vzniku otřepů apod.
Modulární nástrojový systém Kennametal Hertel byl doplněn o nástroje velikosti 16 mm nazvané KM micro. Nové nástroje mají umožnit obrábění malých součástí (např. konektorů, částí vstřikovacích systémů apod.) soustružením, kopírovacím frézováním, řezáním závitů, zapichováním a upichováním. Rychlou výměnou celých řezných hlav se sníží doba seřizování nástrojů až o 80 % v porovnání s běžnými nožovými držáky.
Sandvik Coromant rozšířil úspěšnou frézovací sadu CoroMill 390 o frézy s dlouhými břity průměru 32 až 63 mm pro frézovaní vnějších tvarů a hran. Každý zub ve šroubovici je osazen 1 až 6 destičkami, což dovolí frézování s velkou hloubkou řezu (ap = 36 až 63 mm). Firma současně nabízí dodání konstrukčního provedení na míru, s pěti typy upínacích stopek nástrojů.
Mitsubishi Carbide doplnil skupinu vrtáků TAF. Nástroje s vyměnitelnými břitovými destičkami (2 až 4 destičky, kr = 82°), s vnitřním chlazením, velmi tuhé konstrukce jsou připraveny pro vrtání průměrů 12 - 56 mm. Možnosti aplikace rozšiřují mimo rozměr a tři typy utvařečů i nové jakosti břitových destiček označených UE6020 (P15 - P35) a F5010 (K10 - K20) a tvořených speciálním karbidovým podkladem s CVD povlakem TiCN + Al2O3 + TIN.
Nástrojový systém pro přesné vyvrtávání Romicron firmy Kennametal Hertel v rozsahu průměrů 6 až 213 mm a přesnosti IT5 byl doplněn vyvrtávací hlavou SVUBB1 pro dokončování předvrtaných děr o průměru 4 až 16,5 mm při vysokých rychlostech (n = 16000 ot.min-1). Velmi přesné seřízení nástroje na rozměr vyžaduje minimální čas (< 5 s).
Rozšíření řady čelních frézovacích hlav HexaCut M750 o průměr 80 mm (na celkový rozsah průměrů 80 až 315 mm) připravila firma Widia Valenite. Frézy ve 4 provedeních (kr = 45° a 60°) umožní hrubování i dokončování litiny v jedné operaci. Použité oboustranné šestihranné destičky HNGX/ HNGF v šesti geometriích utvařečů a třech druzích slinutých karbidů byly doplněny novou pozitivní geometrií - ML. Konstrukce uložení destiček zajišťuje rychlé a přesné seřízení jejich polohy i upnutí, tedy dosažení vysoké přesnosti rozměru nástroje s minimální spotřebou času.
Nástrojový systém CoroTurn 111 od firmy Sandvik Coromant určený pro vysoce produktivní obrábění malých děr (i s velkým vyložením) byl rozšířen o trojúhelníkové břitové destičky VPMT s úhlem 80° a odpovídající vyvrtávací tyče, včetně kompletního programu řezných hlav nové konstrukce typu 570.
Skupina celokarbidových stopkových fréz Miracle 40 firmy Mitsubishi Carbide, určená pro frézování velmi tvrdých materiálů, byla doplněna dalšími povlakovanými nástroji pro obrábění uhlíkových ocelí nižší pevnosti. Frézy průměrů 2 - 32 mm, typu YC, z velmi jemnozrnného karbidu s povlakem Miracle 40 jsou nabízeny v devíti konstrukčních provedeních. Velmi dobré třecí vlastnosti povrchu povlaku umožní vysoký výkon nástroje i při obrábění za sucha.
Již používané drážkovací a upichovací programy TOP NOTCH A2 a A3 firmy Kennametal Hertel doplňuje nový nástroj A4 pro drážkování, kopírování a upichování na soustruhu. Tímto univerzálním nástrojem lze obrobit celou součást při jednom upnutí. Dvoustranné břitové destičky nástroje, upínané do držáků velikosti 20 - 40 mm, jsou dodávány pro obrábění všech druhů materiálů.

Nové konstrukce a geometrie nástrojů

Vzhledem k ustáleným používaným způsobům upínání nástrojů na obráběcím stroji, uspořádání a upínání řezných elementů na nástroji apod. se často nejedná o zcela novou koncepci nástroje nebo systému, ale pouze o dílčí úpravy, které jsou ovšem při vhodném (vesměs výrobci doporučeném) použití pro uživatele technicky i ekonomicky přínosné.
Např. firma Widia Valenite přišla na trh s novou řadou fréz M390 o průměru 50 - 80 mm, se zuby ve šroubovici a kuželovou stopkou DIN. Tyto frézy, osazené břitovými destičkami SDMT 1204PDR-MN (-ML), jsou především určeny pro frézování rozměrných drážek, vybrání a osazení. Čtvercové destičky s pozitivní geometrií obsáhnou široký sortiment obráběných materiálů. Charakteristika nových fréz, zejména klidný chod a malý příkon, umožní jejich použití na všech typech obráběcích strojů.
Díky nové geometrii jednostranně vyměnitelných břitových destiček MR je podle slov výrobce - firmy Sandvik Coromant -, možné zvýšit produktivitu obrábění až o 50 %. Využití nalézají ve vysoce produktivním hrubování korozivzdorných ocelí a ocelových odlitků (např. velkých hřídelí, přírub apod.).
Nové povlakované řezné materiály pro soustružení představila firma Mitsubishi Carbide: Jednak jde o slinutý karbid US7020 (M10 - M30) s CVD povlakem TiCN + Al2O3 + TiN, jednak o cermet AP25 s PVD povlakem na bázi (Ti;Al) N+ TiN, doporučený pro soustružení s vc = 180 - 250 m.min-1. Současně byla představena i nová geometrie destiček (CN a DN) s označením MJ a FJ pro střední a dokončovací obrábění žárupevných slitin (Inconely, slitiny Ti apod.).
Pro frézování výkovků ze slitin titanu za velmi intenzivních podmínek byly nabídnuty nové frézy označené NGE od výrobce Kennametal Hertel o průměrech 20 - 160 mm. Funkční možnosti dokumentuje příklad frézování nástrojem průměru 50 mm, při vc = 55 m.min-1, hloubce řezu ap = 125 mm a šířce řezu 50 mm, kdy bylo dosaženo úběru materiálu asi 1000 cm3.min-1. Při použití destiček A.D.T. - KC 725 M přesáhla trvanlivost břitu 30 minut.
Za novou generaci čelních fréz označila firma Mitsubishi Carbide typovou řadu ASX 445. Těleso fréz je vyrobeno ze speciální slitiny, která si udržuje vysokou pevnost i při vyšších teplotách. Široká využitelnost fréz (na oceli, i korozivzdorné, litiny, slitiny hliníku) je dána nabídkou čtyř geometrií destiček (hrubování až dokončování) a několika druhy řezných materiálů. Pro frézy výrobce připravil i nové povlakované destičky ze slinutého karbidu F5010 (K10 - K20) a F7030 (P20 - P30). U obou typů je použit CVD povlak o složení TiCN + Al2O3 + TiN. Pro dokončovací frézování jsou k dispozici i destičky z cermetu (NX 2525), KNB, příp. syntetického diamantu.
Další novinkou společnosti Widia Valenite je kazetový systém TwinGroove pro soustružení drážek a zápichů. Dvoubřité vyměnitelné destičky o šířce 3 - 8 mm jsou dodávány s dvojí geometrií a ve 3 druzích slinutého karbidu. Konstrukce s upnutím kazety jedním šroubem je dostatečně tuhá, zajišťuje přesnou polohu břitu a rychlé upnutí.
Nový utvařeč HPM pro vrtací břitové destičky z keramického materiálu označené KC7235 Kennametal Hertel, s PVD povlakem TiAlN zajišťuje ostrý a pevný břit nutný pro vrtání ocelí. Vrtáky HPM o průměru 12,5 až 40 mm s novým vybroušeným profilem jsou určeny pro obrábění tvárných a korozivzdorných ocelí. Geometrie řezné části umožňuje jejich využití pro hrubovací operace, vrtání vysokými posuvy až do hloubky 5d a přitom dosažení velmi dobré kvality vrtaného povrchu.
Příště se budeme zabývat novými povlaky řezných nástrojů, zjednodušením manipulace s nástroji a také technickými prostředky k optimálnímu využití nástrojů.
Reklama
Vydání #4
Kód článku: 20406
Datum: 17. 04. 2002
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.

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.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

Věnujte pozornost vedlejším časům při obrábění

Firma Grumant se již 25 let zabývá prodejem nástrojů a strojů pro třískové obrábění. Zároveň je již známo to, že klade silný důraz na podporu svých zákazníků. 25 let zkušeností jejích techniků ukazuje, že řada zákazníků se soustředí hlavně na kontrolu a optimalizaci strojního času a přehlíží ztráty časů vedlejších. A právě zkrácení vedlejších časů je klíčem k razantnímu zvýšení produktivity, zisku a překvapivě i cesta jak odlehčit problému nedostatku kvalifikovaných obráběčů.

Optimalizace obrábění zvyšuje trvanlivost

Tři miliony malých součástí pro systémy ABS jsou spolehlivě vyráběny na soustruzích speciálním nástrojem. Řešení vyvinuté společně s výrobcem a uživatelem minimalizuje vedlejší časy a zvyšuje trvanlivost nástroje až o 300 %.

Technologie pro úlohy rovinného broušení

Klíčová odvětví průmyslu jsou odkázána na součásti broušené s extrémní tvarovou a rozměrovou přesností, i pokud jsou zhotovené z obtížně opracovatelných materiálů. K těmto účelům – od nejmenších (S) až po největší (XXL) součásti pro broušení malých i velkých sérií – nabízí pokrokovou technologii výrobce brusek Okamoto.

Malosériová výroba ozubených kol

Rostoucí nároky na rychlost a flexibilitu si žádají nová řešení pro výrobu ozubení. Pětiosé frézky a nejnovější funkce nabízené metodou InvoMilling otevírají nové možnosti pro výrobu malých dávek. V následujícím rozhovoru prof. Dr. Ing. Tillmann Körner z Aalen University hovoří o současných trendech v oblasti frézování ozubení.

S novým katalogem k dlouhotočným automatům

Společnost WNT rozšířila své nástrojové portfolio zaměřené na dlouhotočné automaty. Každý zasvěcený ví, že tento obor je svým způsobem specifický, a proto vyžaduje zvláštní přístup. S tímto vědomím WNT připravila nový samostatný katalog, který je zaměřen výhradně na danou technologii obrábění.

Větší řádkování při obrábění načisto

Při použití fréz s optimálně zakřiveným břitem pro frézování vnějších povrchů je možné časy na dokončovací obrábění značně snížit. Docílit toho lze vzájemnou souhrou stroje, nástroje a softwaru, jak ukazuje následující příklad.

Frézy s kulovým čelem pro plochy v kvalitě leštění

Optika vyráběná z plastů klade vysoké nároky na kvalitu povrchu nástrojů, respektive forem. Nově vyvinutá strategie obrábění umožňuje frézovat i velmi malé a náročné tvary hospodárně až na konečný rozměr s vysokou jakostí povrchu.

Simulací ke zlepšení efektu mazání a chlazení

Optimalizace třískového obrábění moderní metodou simulace strategie mazání a chlazení je dnes podrobena systematickému výzkumu. Použitím simulace procesu třískového obrábění a simulace proudění chladicího média se značně sníží náklady na výzkum a vývoj.

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