Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Rezne podmienky pre vrtanie nehrdzavejúcej Cr-Ni ocele
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

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.

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.

Další články

Obráběcí stroje a technologie

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: