Témata
Reklama

Rezne podmienky pre vrtanie nehrdzavejúcej Cr-Ni ocele

Cieľom tohoto článku je dokumentovať výsledky experimentálnych meraní pri vŕtaní nehrdzavejúcej austenitickej ocele 17241, ktoré boli zamerané na opotrebovanie rezných nástrojov, tvorenie triesky a doporučenie voľby rezného nástroja pre výrobu otvorov

Strojárska výroba patrí k priemyselným odvetviam, ktoré výrazne ovplyvňujú rast našej ekonomiky, a preto je nutné venovať tomuto odvetviu výraznú pozornosť. Automatizovaná výroba, znižovanie nákladov výroby, nové objavy v oblasti vývoja nových kovových materiálov a následne aj vývoja pokrokových rezných materiálov tvoria technológiu obrábania čoraz významnejšou. Výrazný vplyv na technológiu obrábania má aj vývoj nových, konštrukčne zložitých strojových zariadení a optimálnych technologických postupov a zároveň aj automatizácia strojárskej výroby. To všetko umožňuje použitie nových kovových materiálov, ktoré majú špeciálne vlastnosti (najvýznamnejšie sú odolnosť voči opotrebovaniu, odolnosť proti vysokým teplotám), vyznačujú sa vysokou tvrdosťou a pevnosťou v agresívnych prostrediach, odolnosťou proti vysokým mechanickým zaťaženiam.
Reklama
Reklama
Reklama

Experimentálne meranie

Pre experimentálne meranie bol použitý materiál austenitická nehrdzavejúca oceľ 17 241 -vzorky rozmerov b x h x l (35 x 15 x 150) mm s chemickým zložením ocele dĺa tabuľky. Merania boli realizované v laboratórných podmienkách Katedry technického inžinierstva, SjF Žilinskej univerzity v Žiline.
Použitý stroj - vŕtačka VR 6A a rezné nástroje firiem Gühring a Dormer - skrutkové vrtáky z rýchloreznej ocele s priemerom d = 5,5 mm.
Navrhnuté rezné podmienky dľa tabuliek č. 2, 3 a 4.
Pre experimentálne skúšky bola aplikovaná rezná kvapalina Cimperial 900 firmy Cincinnati Milacron-Cimcool. Cimperial 900 - moderná rezná kapalina - je komplexnou zmesou chemikálií a minerálneho oleja, ktorá môže byť použitá v širokom rozsahu operácií. Je veľmi stabilná a odolná voči baktériam a sekundárným kontaminátom vrátane oleja a udržuje si stále dobré pracovné a čistiace podmienky. Vyhovuje prísným zdravotným a ekologickým predpisom.
Cimperial 900 je transparentný, do hneda zafarbený, vodou riediteľný koncentrát reznej kvapaliny, neobsahujúci dusitany. Je určený pre obrábanie a brúsenie železných a neželezných materiálov vrátane nehrdzavejúcich a nástrojových ocelí. Je rovnako veľmi efektívny pri aplikáciách na hliník a hliníkové zliatiny. Táto rezná kvapalina je určená pre stredne až extrémne ťažké obrábanie a brúsenie. Vlastnosti a výhody: výnimočná biologická stabilita, veľmi dobré čistiace a chladiace vlastnosti, vhodná pre rozsiahlú oblasť materiálov a operácií, nezvyšuje náklady na likvidáciu - neobsahuje chlór, poskytuje vysokú kvalitu povrchu. Cimperial 900 je veľmi ľahko miešateľný s vodou. Stačí len naliať príslušné množstvo koncentrátu do vody. Pre automatické miešanie sa odporúča Cimcool Mix Masters.

Výsledky experimentalneho merania

Pre hodnotenie opotrebovania vrtákov bola meraná hodnota opotrebovania VB na hlavnej chrbtovej ploche A??????? (ako zobrazuje obrázok) a ďalši plochy a prvky reznej časti vrtáka (čelná plocha A???????, hlavná rezná hrana S, vedľajšia rezná hrana S´, priečna rezná hrana Ss, hrot H, vrchol V, fazetka) boli analyzované na REM (röntgenový elektrónový mikroskop). Výsledky dokumentuje tabuľka č. 5. a obrázok č. 1.
Pri experimentálných meraniach bolo skúmané tvorenie triesky a tvary triesok pre definované rezné podmienky. Výsledky týchto meraní dokumentuje tabuľka č. 6. V tabuľke sú uvadzané tvary triesok pre vrták č. 4. Analýza hodnotenia triesok bola urobená tiež pomocou REM, ako zobrazujú obrázky č. 2 a č. 3.

Záver

Z hodnotenia experimentálnej časti opotrebovania skrutkových vrtákov je možné povedať:
- vrtáky z nelineárnou reznou hranou (Dormer) vykazujú najpriaznivejšie výsledky;
- opotrebovanie týchto vrtákov je rozdielné ako u iných výrobcov;
- závislosť opotrebovania týchto vrtákov na počte navrtaných otvorov je zobrazená na grafu, kde je zreteľne vidieť, že najpriaznivejšie hodnoty boli namerané pri vrtáku č. 4. Pri tomto vrtáku bolo opotrebovanie viditeľné až po vyvrtaní 5 otvorov a pri narastajúcom počte otvorov nám stúplo najmenej;
- s rastúcim počtom otvorov (20 a viac) bolo možné pozorovať tepelné ovplyvnenie hlavnej chrbtovej plochy a hrotu vrtákov;
- pre vrtáky firmy (Gühring) je charakteristické vyštrbovanie častí rezného materiálu;
- pre všetky vrtáky je možné povedať, že dochádza k poškodeniu povlaku postupne, a to hlavná chrbtová plocha, čelná plocha a vedľajšia chrbtová plocha;
- tabuľka č. 7 zobrazuje porovnanie rezných podmienok navrhnutých výrobcom a rezných podmienok vyplývajúcich z experimentálných meraní.
Po vykonaní experimentálnych skúšok sa potvrdili rozdiely rezných vlastností pri rôznych rezných podmienkách. Taktiež bol viditeľný rozdiel v kvalite vrtákov, najmä v presnosti geometrie hrotu vrtáka, čo sa odrazilo hlavne na tvorení triesky. To viedlo k zníženiu trvanlivosti vrtáka, dokonca aj k jeho ulomeniu. Lepšie rezné vlastnosti boli dosahované pri vrtákoch firmy Dormer ako Gühring, hoci je treba prihliadať na definované rezné podmienky experimentálnych meraní. Pri tomto vyhodnotení je potrebné brať do úvahy ekonomickú návratnosť pri použití týchto vrtákov. Tieto dosiahnuté výsledky môžu ovplyvniť kvalitu a využitie procesu obrábania austenitických nehrdzavejúcich ocelí, hlavne ocele 17 241.
Ing. Jozef Jurko, Ph.D.
Reklama
Vydání #4
Kód článku: 30416
Datum: 23. 04. 2003
Rubrika: Trendy / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

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.

Přesnost zvyšující produktivitu

Zakoupení obráběcího centra Pama umožnilo společnosti Tajmac-ZPS zvýšit nejen její celkovou produktivitu, ale také geometrickou přesnost při výrobě důležitých komponent pro její vícevřetenové automaty.

Související články
Prediktivní diagnostika přesnosti CNC strojů

Jak přesný je náš stroj? Můžeme jeho parametry nějak zlepšit? Je stále ještě ve stavu, který předpokládáme? Často je obráběcí stroj pro uživatele černou skříňkou, která v optimálním případě produkuje shodné výrobky. Nemusí to tak zůstat a stav strojů lze i cíleně zlepšovat.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Kloubový robot uvnitř stroje

V oboru obráběcích strojů není potřeba japonskou společnost Okuma podrobně představovat. Je známá svým širokým sortimentem soustružnických, frézovacích a brousicích číslicově řízených obráběcích strojů. Nyní na trh přináší vlastní automatizační řešení v podobě robota Armroid.

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.

Československá stopa u nového rekordu

Nový rekord počtu návštěvníků jsme zaznamenali na letošním technologickém setkání WFL Millturn Technologies.

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.

Vlajková loď pětiosého obrábění

Český výrobce obráběcích strojů Kovosvit MAS v letošním roce slaví úspěch se svojí high-tech produkcí, zejména s pětiosými vertikálními obráběcími centry řady MCU. Tyto stroje se daří firmě umísťovat na náročné trhy Evropské unie i jinde ve světě, cenné reference sbírají především v leteckém průmyslu.

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.

Plnění požadavků na čistotu ve výrobě

Firma Rosler vyvinula pro výrobce systémů škrticích a výfukových klapek kompletní systém automatizovaného obrábění. Tento systém pokrývá operace od převzetí obrobku po třískovém obrábění přes proces surf finishingu a jemného čištění, nanesení kódu datové matice až po zabalení dílů do KLT obalů a jejich přesun do stohovacích kontejnerů.

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.

Efektivní likvidace obráběcích kapalin

Obráběcí emulze jsou klíčovým prvkem celé řady obráběcích procesů. Emulze zajišťují chlazení, odvod vznikajících třísek, dočasně pasivují obrobky v průběhu operací a mají spoustu dalších funkcí. Na konci životnosti emulze je nutné zajistit jejich likvidaci. Vyčerpané emulze jsou klasifikovány jako nebezpečný kapalný odpad, takže je nelze jednoduše vylít do kanalizace. Článek pojednává o možnostech likvidace obráběcích kapalin.

Multifunkční obráběcí centra

Tento typ obráběcích center patří do bouřlivě se rozvíjející skupiny CNC obráběcích strojů. Představuje typ obráběcího stroje, který reflektuje rostoucí požadavky uživatelů na obrobení součásti při jednom upnutí. Ve své podstatě jde o CNC stroje sdružující dvě základní operace třískového obrábění, a sice soustružení a frézování, do jednoho stroje. Kromě tohoto atributu mají tyto stroje i jiné vlastnosti, které budeme dále diskutovat.

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