Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Vrtání na strojích nižší tuhosti - příklad z praxe
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Vrtání na strojích nižší tuhosti - příklad z praxe

Zkušenost pana Josefa Novotného, majitele firmy, která se zabývá výrobou strojních pil. Mezi stroji v dílně pana Novotného je CNC centrum nižší tuhosti, u kterého se mu často stávalo, že při použití monolitických vrtáků ze slinutých karbidů docházelo k jejich rychlému poškození. Když používal HSS nástroje efektivita výroby šla velmi rychle dolů.

Firma pana Josefa Novotného se zabývá výrobou strojních pil. Mezi stroji v jeho dílně je CNC centrum nižší tuhosti, u něhož se mu často stávalo, že při použití monolitických vrtáků ze slinutých karbidů docházelo díky nižší tuhosti soustavy k rychlému poškození nástroje. Když používal HSS nástroje, šla efektivita výroby velmi rychle dolů. Následující článek je shrnutím testování nového druhu vrtáků přímo na dílně.

Zkušenost pana Novotného

Chtěl bych se s vámi podělit o svou zkušenost s vrtáním na strojích o nižší tuhosti. Naše jihlavská firma se zabývá především výrobou strojních pil, při níž je jednou z nejčastějších operací vrtání. Dovoluji si tvrdit, že se v naší firmě snažíme o maximálně produktivní výrobu vzhledem k počtu vyráběných kusů. Nedávno jsme získali zakázku na výrobu větší série komponentů. V této zakázce vrtáme do jednoho dílu z materiálu ČSN 11320 (běžná uhlíková ocel) několik děr průměru 13 mm do hloubky 25 mm. Přestože nemáme ty nejtužší stroje a tedy ty nejideálnější podmínky pro využití vrtáků ze slinutých karbidů, používali jsme je, i když poměrně často docházelo k jejich poškození. Z porovnání efektivity a celkových nákladů mezi karbidovým a HSS nástrojem totiž nakonec vždy vycházelo, že dražší karbidové vrtáky jsou pro nás celkově výhodnější než HSS. Potom co jsem je obeznámil s našimi výrobními podmínkami, byly mi firmou Grumant nabídnuty k otestování vrtáky řady HPD, které jsou novinkou na českém trhu. Zpočátku mě trochu zarazilo, že jde o nástroje z HSS, byť s příměsí vanadu a s titan-nitridovou vrstvou. Vzhledem k našim zkušenostem s běžnými HSS vrtáky jsem tuto nabídku nepovažoval za pro nás vhodnou. Přítomný odborník však pokračoval dále a tvrdil, že od běžných HSS nástrojů se liší tím, že umožňují velmi vysoké posuvy, což umožňuje docílit vysoké výkonnosti i při nižších otáčkách. V porovnání s vrtáky ze slinutých karbidů je zřejmá jednoduchá geometrie břitu.
Nový vrták má geometrii na nerezový materiál, skupina těchto nástrojů je označena HPD-SUS (High Performance Drill for Stainless Steel). Zástupce firmy Grumant mě přesvědčoval, že je to také ta nejlepší volba na "lepivý" materiál, jako je námi používaná ocel třídy 11320. Stále jsem však nebyl přesvědčen o tom, že by tento nástroj snad mohl být doopravdy srovnatelný s TK vrtákem. Zaujal mě ovšem fakt, že celková životnost by mohla být delší než u drahých tvrdokovů, obzvláště při použití na našich strojích. V porovnání s karbidovým vrtákem mě také překvapila příznivá cena, i když při uvážení, že jde o HSS, je částka pohybující se pod hranicí 2000 Kč vcelku vysoká. Nakonec jsem se rozhodl, že nejlépe poznáme skutečné vlastnosti a výhodnost či nevýhodnost nástrojů tím, že je vyzkoušíme.

Test vrtáků

Zpočátku jsme zkoušeli nižší řezné podmínky, ale ukázalo se, že můžeme jít mnohem výš. Optimální hodnoty se nakonec ustálily na 42 m.min-1 (tedy více jak 1000 ot.min-1) a posuv na 0,32 mm.ot-1. Pokud bychom brali čistý čas, vyvrtali jsme téměř 13 děr za 1 minutu. První část zkoušky tedy proběhla pro nás překvapivě uspokojivě. V další jsme testovali čas do otupení nástroje a vlastnosti vrtáku po přebroušení. Pokračovali jsme ve vrtání a čekali, kdy dojde k otupení nástroje. K prvnímu přebroušení jsme se rozhodli až po 60 m, tedy po více než čistých třech hodinách práce. Vrták jevil první známky opotřebení, i když by se s ním dalo ještě dále nějakou dobu pracovat. Díky jednoduché geometrii nebylo třeba mít přehnané obavy z jejího zničení, i když jsme se samozřejmě snažili vrták vybrousit s nejvyšší přesností. Rychlost nabroušení bez nutnosti speciálních strojů je další z výhod, které jsme v našich podmínkách uvítali. Když jsme vrták znovu nasadili na stroj, vydržel zhruba o 20 % méně než nástroj nový. To je způsobeno zejména ubroušením ochranné TiN vrstvy, které se ovšem nevyhneme nikdy. Další výhodou vrtáku je také jeho dlouhá řezná část - např. u vrtáku o o13 mm, který jsme testovali, je to 101 mm. Díky velkým řezným délkám je také možné několikanásobné přebroušení. Nakonec jsme se tedy bez velkého váhání rozhodli tento typ vrtáků používat. Nyní se chystáme na odzkoušení vrtáku na nerezové oceli. Podle tabulek a zkušeností dodavatelů jsou řezné podmínky pro tento typ materiálu velmi slibné a dokonce vyšší než při použití vrtáků ze slinutých karbidů.
Svoje prozatímní zkušenosti s HPD a HPD-SUS bych mohl shrnout do několika bodů:
  • Produktivita (výkon) je srovnatelná s karbidovými vrtáky a mnohem (až 2,5x) vyšší než při použití HSS a HSS-Co vrtáků.
  • Cena je až o 60 % nižší než u tvrdokovových vrtáků při srovnatelné životnosti.
  • Vysoká odolnost proti zlomení, možnost práce na strojích nižší tuhosti, tyto vrtáky lze vřele doporučit majitelům starších strojů nebo při vrtání na soustruhu.
  • Snadné přebrušování v porovnání s karbidovými vrtáky.
  • Univerzální charakter použití na různé druhy materiálu.
  • Další články

    Obráběcí stroje a technologie
    Nástroje pro obrábění / řezné materiály

    Komentáře

    Nebyly nalezeny žádné příspěvky














    Sledujte nás na sociálních sítích: