Témata
Reklama

Výkonné řezné materiály

Efektivnost při třískovém obrábění kovů lze zvyšovat zkracováním řezných časů, zlepšováním řezných podmínek a použitím progresivních řezných materiálů. Výzkum a vývoj se dnes nejvíce zaměřují na využití nových materiálů, které při značné otěruvzdornosti a delší trvanlivosti břitu dobře snášejí tepelné a dynamické namáhání i při velkých provozních rychlostech a posuvech

V případě obrábění rozměrných součástí, které vyžadují vysokou přesnost, je nutné použít nástroje osazené výkonnými řeznými materiály, které jsou schopny funkční plochu obrobit s minimálním opotřebením břitu. Jejich širšímu využití brání především poměrně vysoká pořizovací cena. Ovšem po provedení objektivních propočtů dojdeme k překvapivým úsporám. Mezi výkonné řezné materiály řadíme zejména řeznou keramiku (ŘK) a supertvrdé materiály (STM).
Reklama
Reklama
Reklama

Řezná keramika

Intenzivní výzkumnou a vývojovou činností byly v posledních letech významně zlepšeny některé vlastnosti keramických materiálů. To umožnilo podstatné rozšíření jejich aplikace ve strojírenské praxi. Pro dělení a značení keramických materiálů neexistuje žádná konkrétní norma. Všeobecně je však přijímáno rozdělení následující:
  • oxidová keramika (na bázi Al2O3)
  • - čistá,
    - směsná,
    - zpevněná;
  • nitridová keramika (na bázi Si3N4).
  • Supertvrdé materiály

    Jsou to technické materiály, které svými vlastnostmi (především tvrdostí a otěruvzdorností) převyšují dosud známé běžné řezné materiály. Řadíme sem polykrystalické materiály na bázi diamantu (PKD) a na bázi kubického nitridu boru (PKBN).
    Polykrystalický diamant
    Díky vysoké vazebné energii kubické mřížky je nejtvrdším ze známých materiálů. Diamanty dělíme zásadně na dvě skupiny - přírodní a syntetické. Oba uvedené druhy se vyskytují ve tvaru monokrystalickém a polykrystalickém. Přírodní diamanty mají pro obrábění podřadný význam, neboť jsou nejen nesmírně drahé, ale i technologicky méně výhodné než diamanty vyráběné synteticky.
    Polykrystalický kubický nitrid boru
    Měkce hexagonální modifikací vystupuje nitrid boru v určité analogii s uhlíkem, kde krystalizuje jako grafit se stejným typem mřížky a tvrdou kubickou modifikací. Přírodní nitrid boru není vhodný na nástroje s definovanou geometrií, protože na rozdíl od hexagonálního nitridu křemíku je měkký. Teprve transformací mřížky, za vysokých teplot a tlaků, z hexagonální na kubickou, se stává kubický nitrid boru druhým nejtvrdším materiálem vedle diamantu.

    POUŽITÍ VŘM

    Polykrystalický diamant
    Nástroje a vyměnitelné břitové destičky (VBD) osazené PKD se používají pro obrábění neželezných kovů a slitin, jako jsou např. hliník a jeho slitiny, měď, mosaz, bronz, titan a jeho slitiny. Jedná se vesměs o materiály, jejichž teplota tavení leží pod 700 °C a nemají afinitu k uhlíku. Stále více se tyto nástroje nasazují při obrábění keramických a plastických hmot, grafitových hmot, gumy a jiných kompozitních materiálů s abrazivní složkou. Vynikající výkonnost a trvanlivost řezných nástrojů osazených PKD nabízejí možnosti použití zejména ve velkosériové výrobě.
    Polykrystalický kubický nitrid boru
    Při obrábění bílé litiny s tvrdostí nad 50 HRC, legované litiny a tvrdých návarů se používají nástroje a vyměnitelné břitové destičky osazené PKBN. Při opracování těmito nástroji je jeho životnost mnohonásobně vyšší než u podobných nástrojů ze slinutého karbidu (SK) či řezné keramiky (ŘK). Tím se sníží neproduktivní čas, potřebný pro výměnu nástroje a zvýší se rozměrová přesnost důsledkem nižšího otěru destičky.
    Řezná keramika
    Nástroje osazené řeznou keramikou (ŘK) jsou vhodné zejména pro velkosériovou a hromadnou výrobu při stálých podmínkách obrábění. Jedná se hlavně o tvrzené litiny, tvrzené oceli, povrchově cementované a cementované oceli.

    Perspektivy

    Nástroje z výkonných řezných materiálů nalézají stále širší uplatnění nejen u obrábění s plynulým řezem (soustružení), ale i u obrábění s řezem přerušovaným (frézování). Stroje musí mít dostatečný výkon a rozsah otáček, vysokou tuhost a přesnost chodu vřetene, zakrytovaný pracovní prostor a zajištěný odvod třísek. I přes vyšší pořizovací náklady je nutno stroje s těmito parametry zajistit.
    Je samozřejmé, že tyto nástroje nejsou univerzálně použitelné pro všechny druhy obráběných materiálů a rozhodně nevytlačí klasické obráběcí materiály, jako jsou slinuté karbidy či rychlořezná ocel apod.
    Ing. Robert Čep
    Reklama
    Vydání #4
    Kód článku: 30432
    Datum: 23. 04. 2003
    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.

    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.

    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.

    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.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    CNC řízení pro rychlostní a multifunkční obrábění

    Výsledek obráběcího procesu v parametrech přesnost/rychlost/povrch je dán mnoha faktory na straně stroje, nástrojů, způsobu programování a upínání, přičemž může existovat i více cest k jednomu stanovenému cíli. V tomto článku bychom se chtěli zaměřit na CNC řídicí systém, který je dnes bezpochyby podstatnou a nenahraditelnou složkou tohoto procesu. Řídicím systémem přitom většinou rozumíme jak vlastní řídicí počítač, tak i pohony os a vřeten a systémy odměřování polohy.

    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