Témata
Reklama

Speciální geometrie břitu zajišťující vysokou kvalitu obrobeného povrchu

Korozivzdorné oceli jsou nejen špatně obrobitelné, ale navíc se velmi rychle opotřebovávají břity speciálních nástrojů. U stopkových fréz se speciální geometrií břitu, která má nerovnoměrný úhel stoupání šroubovice zubů a je opatřena zvláštním nanopovlakem, je zajištěn optimální odvod třísek z místa řezu a díky tomu malé opotřebení břitu a vysoká bezpečnost obrábění.

Vlastnosti korozivzdorných ocelí jako vysoká náchylnost k adhezi, vysoká tažnost a malá tepel-ná vodivost způsobují, že jsou tyto materiály těžko obrobitelné i speciálními nástroji a dochází k relativně rychlému opotřebení břitů nástroje. Kromě toho se na obrobku tvoří výrazné otřepy a často nelze dosáhnout požadované kvality obrobeného povrchu. Aby se zvětšila bezpečnost obrábění materiálu Inox, vyvinula firma Wexo stopkovou frézu typ X-Top 400, u které jsou geometrie břitu a řezné parametry optimalizovány tak, že se dosahuje velmi vysoké kvality obrobeného povrchu Ra = 0,4 µm a obrábění téměř bez otřepů.

Reklama
Reklama
Reklama
Břit frézy X-Top nevykazuje po hrubování materiálu 1.4571 ještě žádné opotřebování.

Nerovnoměrný úhel stoupání šroubovice zajišťuje zlepšený odvod třísek

Nerovnoměrný úhel stoupání šroubovice zubů zlepšuje u monolitních fréz ze slinutého karbidu odvod třísek z místa řezu a zajišťuje klidný řez. Povlak z nanokompozitu se vzhledem ke své vysoké tepelné stabilitě a hustotě struktury vrstvy vyznačuje dobrými kluznými vlastnostmi. Tím se snižuje opotřebení břitů nástroje a značně se zvyšuje trvanlivost nástroje.

U stopkových fréz byla optimalizována geometrie břitu a řezné podmínky s cílem zvýšit spolehlivost obrábění korozivzdorných ocelí.

Protože se korozivzdorné oceli často používají například pro ventily, trubky nebo čerpadla pracující ve velmi drsném prostředí, musejí mít nejen velkou odolnost proti korozi, ale také stálou pevnost při vysokých teplotách. Přesně tyto vlastnosti však působí proti dobré obrobitelnosti a zhoršují obrobitelnost i speciálními nástroji. „Ve srovnání s ostatními ocelemi mají korozivzdorné oceli například větší sklon k adhezi, silně se lepí na břit nástroje (nárůstek),“ vysvětluje Björn Hamel, produktový manažer firmy Wexo Präzisionswerkzeuge GmbH. „Abychom zabránili tomuto nalepování, musí být fréza opatřena povlakem, na který se materiál lepí co nejméně.“

Opotřebení břitů konkurenční frézy po hrubování materiálu 1.4571 po zhruba polovině času obrábění než s frézou X-Top, způsobené velkými řeznými silami.

Hladká povrchová vrstva a vysoká tvrdost za tepla

Pro frézy typu X-Top byl vyvinut speciální povlak TiAlN-TiSiN, který má velmi hladký povrch s dobrými kluznými vlastnostmi. Při obrábění je rovněž zajištěn dobrý odvod třísek z místa řezu. Nanokompozitní povlak vykazuje také zvlášť vysokou tepelnou stabilitu, přesněji řečeno tvrdost za tepla. „Také toto je rozhodující faktor pro bezpečnost obrábění, neboť korozivzdorné oceli mají pouze nepatrnou tepelnou vodivost. Teplo vznikající při obrábění musí tedy být odvedeno nástrojem,“ dodává B. Hamel.

U druhé konkurenční frézy došlo asi po 40 minutách k vylomení ostří.

Kromě toho má materiál korozivzdorných ocelí vyšší tažnost než normální oceli. Geometrie břitu stopkových fréz byla proto volena tak, že vyrovná houževnatost materiálu obrobku, což zase napomáhá tvoření třísky. Fréza má nerovnoměrný úhel stoupání šroubovice zubů. „Protilehlé břity mají vždy úhel 39 nebo 41°. Tím nástroj pracuje značně klidněji, zejména při obrábění dutin, než jiná srovnatelná fréza. Také se tím zlepšil odvod třísek z místa řezu.“

Větší klidný chod vede k menšímu opotřebení

Zatímco u dosavadních fréz pro obrábění korozivzdorných ocelí způsobují vibrace značné opo-třebování břitů nástroje, vyznačuje se fréza X-Top díky svému klidnému chodu nepatrným opotřebením. To ukazuje například operace hrubování materiálu 1.4571 (X6CrNiMoTi 17 12 2), kterou firma Wexo provedla se dvěma frézami. Zkoušky proběhly při následujících řezných pod-mínkách: hloubka řezu 18 mm, hloubka záběru 4,8 mm, řezná rychlost 75 m.min-1 a posuv 0,08 mm na zub. „Vzhledem k velkým řezným silám oproti fréze X-Top obrobily obdobné frézy nabízené na současném trhu asi polovinu materiálu,“ říká Hamel. „Dále u nich docházelo asi po 40 minutách k výraznému vylamování ostří. Fréza X-Top neměla břity opotřebené vůbec.“ Nepatrné vibrace zvyšují nejen trvanlivost břitu nástroje, ale také produktivitu a spolehlivost obrábění.

Stopková fréza firmy Wexo měla po 40 minutách obrábění stále ostré břity.

Speciální geometrie břitu a optimální řezné podmínky

Korozivzdorná ocel je špatně obrobitelná také proto, že při obrábění vznikající teplo značně zvyšuje pevnost obráběného materiálu. Především při frézování austenitických korozivzdorných ocelí a korozivzdorných ocelí Duplex toto vede ke zvýšenému tvoření žlábkovitého opotřebení a k vylamování břitu z důvodů tvoření trhlin. Aby se tomu zabránilo, byla u fréz X-Top volena speciální geometrie břitu.

Při obrábění načisto materiálu 1.4571 frézou Wexo byly hrany obrobených ploch téměř bez otřepů.

Kromě geometrie břitu byly pro novou stopkovou frézu voleny optimální řezné podmínky, při nichž se dosahuje velmi vysoké kvality obrobeného povrchu. Například nová fréza o průměru 12 mm dosáhla při obrábění načisto materiálu 1.4271 řeznou rychlostí 75 m.min-1, posuvem 0,06 mm na zub při hloubce řezu 12 mm a hloubce záběru 0,5 mm jakosti obrobeného povrchu Ra = 0,39 µm. Dvě zkoušené konkurenční frézy nabízené na trhu dosáhly hodnoty Ra = 1,97, resp. 2,12 µm, tedy značně horších. Při obrábění frézami Wexo probíhá obrábění téměř bez otřepů. „Také zde je kromě ostrosti břitů rozhodující opět jejich geometrie,“ říká Hamel.

Vzhledem k optimální geometrii břitů jsou nové stopkové frézy vhodné také pro obrábění litiny, neželezných materiálů a superslitin, jako jsou slitiny titanu, Inconel nebo Hastelloy, současně zaručují při velkém množství objemu třísek vysokou spolehlivost obrábění. Nové frézy X-Top jsou dodávány o průměrech 3 až 20 mm s různými poloměry čela.

Zdroj: Das Industriemagazin č. 5, 2015

Iris Gehard, zpracoval Ing. Jaroslav Řasa, CSc.

Jar.rasa@seznam.cz

Reklama
Vydání #7,8
Kód článku: 150720
Datum: 24. 06. 2015
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
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.

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.

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 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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