Témata
Reklama

Výkonné vrtací nástroje – vysoká produktivita obrábění

Předností keramických nástrojů a nástrojů z cermetů je možnost využít vyšší řezné rychlosti a tím podstatně zvýšit produktivitu vrtání. Nasazení těchto nástrojů je potřeba volit s ohledem na jejich vlastnosti. Technické a ekonomické přednosti keramiky jako řezného materiálu jsou formou vyměnitelných břitových destiček dlouhodobě využívány při soustružení a frézování.

Vrtáky z řezné keramiky

Použití řezné keramiky pro vrtací nástroje donedávna bránila jednak její vysoká citlivost na namáhání v krutu a ohybu, jednak problémy spojené s broušením geometrie břitů. Optimalizace složení a vývoj nových druhů řezné keramiky, spolu s pokrokem v broušení a ostření nástrojů, umožnily využít výborných řezných vlastností keramiky i pro vrtací nástroje.
Vlastnosti neoxidické keramiky na bázi Si3N4 s Al2O3 (ozn. SiAlON nebo nitridová keramika), zejména vysoká pevnost, tvrdost a odolnost proti tepelnému šoku, se uplatní především při vrtání litiny vysokými řeznými rychlostmi (vc ( 350 m.min-1). Ukazuje se, že je výhodné její nasazení při vrtání za sucha.Využití nitridové keramiky je částečně omezeno její značnou chemickou afinitou k železu, což způsobuje rychlé tavení sloučenin Fe - Si v ocelích vytvářejících dlouhé třísky při vysokých teplotách a může v některých případech vést ke tvoření výmolů a vylamování ostří. Příznivé výsledky experimentů při řezání vedly výrobce nástrojů k zařazení keramiky Si3N4 do programu vrtacích nástrojů. Např. firma Gűhring (v ČR zastoupena pražskou firmou Gűhring, s. r. o.) standardně vyrábí z nitridové keramiky vrtáky v rozsahu průměrů 5,0 až 12,0 mm.
Reklama
Reklama
Reklama

Možnosti využití vrtáků z řezné keramiky

Předností keramických nástrojů je především možnost využít vyšší řezné rychlosti a tím podstatně zvýšit produktivitu vrtání. Často, jak bylo již zmíněno v předcházejících dílech, není pro plné využití výhod keramiky vhodný obráběcí stroj. Např. doba vrtání díry o délce 20 mm otvoru O 8 mm do litiny (250HB) nástrojem Si3N4 (Gűhring, RT200) při doporučených podmínkách vrtání (řezná rychlost 350 m.min-1, posuv 0,25 mm.ot-1) je 0,3 s . Při vrtání neprůchozí díry na konvenční vrtačce je třeba ke zbrzdění vrtáku na posledních 4 mm mnohem delší doby (~ 0,4 s) než k vlastnímu vrtání. Moderní obráběcí centra nabízejí obvykle lepší rychlostní charakteristiku, která umožní nejen zkrácení vedlejších časů, ale současně i zvýšení trvanlivosti nástroje.
Výsledky funkčních zkoušek dokumentují, že řezný výkon keramiku řadí mezi povlakované nástroje SK a řezné nástroje KNB a DIA. Keramické řezné nástroje jsou vzhledem ke své vysoké tvrdosti při vyšších teplotách a tepelné stabilitě vhodné pro obrábění vysokými řeznými rychlostmi, bez použití chladicích prostředků.

Cermety

Cermety jsou slinuté řezné materiály tvořené tvrdou fází, především TiC a TiN, v pojivu Ni, Co, příp. Mo. Vlastnosti cermetů se mohou měnit koncentrací a zrnitostí TiC a TiN, objemem pojiva nebo přidáním dalších složek. Např. doplněním TaC nebo NbC se u cermetů zvyšuje odolnost proti plastické deformaci a tvoření teplotních trhlin apod.
V porovnání se slinutými karbidy mají současné cermety následující výhody:
  • příznivý vztah mezi odolností proti opotřebení a houževnatostí;
  • dobrá třecí charakteristika a vyšší odolnost proti vzniku difuze v místě tvoření třísky. Za těchto podmínek se na břitu nástroje netvoří nárůstky a dosahuje se lepší kvality obrobeného povrchu;
  • cermetové nástroje mají vyšší odolnost břitu proti opotřebení díky omezenému vzájemnému působení třísky a povrchu nástroje.
  • Předností cermetů je v porovnání s nástroji SK jejich využitelnost při vyšších řezných rychlostech, což zajišťuje termochemicky stabilnější TiC. Uvedené vlastnosti cermetů určují oblast jejich optimálního využití, kterou jsou dokončovací operace, zejména dokončovací vystružování a frézování.
    Z porovnání vystružování O 8,2 H7 (Gűhring) v oceli cermetovým nástrojem a výstružníkem SK (jemnozrnný K20 s povlakem TiN) vyplývá, že u cermetového výstružníku bylo zaznamenáno více než pětinásobné zvýšení trvanlivosti a zlepšení jakosti vystruženého povrchu (Ra = 1,0 µm ( Ra = 0,45 µm) při zvýšení řezné rychlosti (30 ( 128 m.min-1) a snížení posuvu (0,25 ( 0,1 mm.ot-1). Stejný výrobce nabízí i cermetové výstružníky s povlakem TiAlN/F pro vystružování za sucha.
    Technické přednosti vrtáků z progresivních řezných materiálů, kterým se věnoval náš seriál, umožňují výrazné zvýšení výkonu i přesnosti obrábění. Cena těchto nástrojů je vyšší v porovnání s vrtáky tradičního provedení, což je především způsobeno použitím náročnějších technologií jejich výroby. Plné využití vlastností výkonných nástrojů nutně vyžaduje zajistit odpovídající podmínky pro jejich nasazení do výroby, tj. strojní vybavení, optimální řezné podmínky apod. Toto vše je třeba předem posoudit a připravit, aby praktická aplikace vrtáků z progresivních řezných materiálů byla jednoznačně ve všech směrech přínosná.
    Reklama
    Vydání #3
    Kód článku: 20307
    Datum: 13. 03. 2002
    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.

    Brousicí centrum pro hospodárnou výrobu

    Brousicí centrum UW II F od firmy Saacke v mnoha detailech předčí očekávání svých zákazníků. Z hlediska výkonnosti, velikosti a hmotnosti se řadí mezi již zavedené typy brusek UW I F a UW I D a vytváří tak ideální podmínky pro maximální přidanou hodnotu.

    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.

    Související články
    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.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Inovace ve srážení hran velkých ozubených kol

    Chamfer Contour Milling skýtá výrobcům velkých ozubených kol pro nákladní automobily flexibilní a hospodárný proces pro jejich stále důležitější operace zkosení hran / odstraňování otřepů.

    Univerzální brusky pro broušení na kulato

    Úzké tolerance a obtížně obrobitelné materiály - pro hospodárnou výrobu velmi přesných válcových obrobků vertikálním, vnějším a vnitřním broušením na kulato je zapotřebí pokroková strojní technologie. Společnost Okamoto nabízí široké portfolio řešení, která vyhovují všem požadavkům průmyslové výroby. Příkladem jsou univerzální CNC brusky IGM4VSP a UGM5V, které při broušení na kulato dosahují přesností v řádu mikrometrů.

    Automatizovaná upínací technika

    Optimalizované technologie a procesy zajišťují ve výrobních firmách stále větší produktivitu. To platí i pro centrické svěráky, které se používají například pro stacionární upínání kulatých a čtvercových obrobků na nejrůznějších obráběcích strojích.

    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.

    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.

    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 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.

    Chytré měření upínací síly

    Společnost Kelch uvede ve 3. čtvrtletí 2018 na trh novou generaci přístroje Safecontrol 4.0. Osvědčený systém měření upínací síly ve vřetenu obráběcího stroje je kompletně přepracován a poskytuje nyní uživatelům prostřednictvím vlastní aplikace maximální flexibilitu. Další výhodou je vysoká spolehlivost a v neposlední řadě moderní ergonomický design a jednoduché ovládání.

    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.

    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.

    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