Témata
Reklama

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.

Mezi poměrně náročné operace může patřit i vyvrtávání. Jedná se o operaci, při které dochází k zvětšování průměru otvoru v odlitku či výkovku. Při operaci vyvrtávání na soustruzích koná hlavní rotační pohyb obrobek, vedlejší pohyb (posuv) koná nástroj. Délka nástroje je dána hloubkou vyvrtávaného otvoru a průměr stopky nástroje je omezen průměrem otvoru. Pokud je průměr nástroje příliš malý, je nízká jeho tuhost. Pokud je příliš velký, nastává problém s odvodem třísek.

S ohledem na jakost obrobeného povrchu a stabilitu procesu je doporučené použití běžných ocelových tyčí do hloubky rovnající se třínásobku jejich průměru (3xD). U tyčí z prémiových ocelí je to až pětinásobek (5xD). Vyvrtávací tyče vyrobené ze slinutého karbidu mají doporučené použití až do hloubky sedminásobku (7xD) jejich průměru. Tyto tyče mají ale díky své ceně omezený maximální průměr. Samozřejmě že při redukování řezných podmínek je možno obrábět i při delších vyloženích, ale s následkem snížení produktivity. Ale co dělat, pokud ani to nestačí? Pro tyto případy nabízí firma Grumant svým zákazníkům modulární vyvrtávací tyče s nastavitelným systémem tlumení vibrací o délkách až čtrnáctinásobku (14xD!) jejich průměru. Maximální průměr stopky těchto tyčí s modulárními hlavičkami je až 100 mm.

Firma Dorian Tool, kterou na českém a slovenském trhu zastupuje firma Grumant, nabízí ucelenou řadu vyvrtávacích tyčí různých průměrů a délek. Ty mohou být dle vybrané varianty vybaveny následujícími technologiemi.

Systémem vnitřního chlazení JET Stream, který směřuje chladicí kapalinu s vysokým průtokem přesně na řeznou hranu vyměnitelné břitové destičky. Řízený systém chlazení JET Stream snižuje tření mezi řeznou destičkou a obrobkem, a snižuje adhezi materiálu obrobku na destičce. Kombinace vysokého průtoku a vysokého tlaku chladicí kapaliny zajišťuje účinnou evakuaci horkých třísek od řezné hrany řezné destičky. Výsledkem je pak vyměnitelná břitová destička pracující s čistou a nepoškozenou řeznou hranou při konstantní teplotě.

Reklama
Reklama
Systém vnitřního chlazení JET Stream

Modulární sytém Quick Change umožňuje rychlou výměnu hlaviček pro vyvrtávání s vysokou přesností a tuhostí při utažení jediným šroubem.

Vyvrtávací tyče Solution Tool obsahují plovoucí mechanický systém dynamicky nastavený pro tlumení přirozených vibrací vyvrtávací tyče. Tlumicí systém snižuje frekvenci vibrací. Tlumič integrovaný ve stopce nástroje se pohybuje v její ose, dokud nedojde k úplnému potlačení vibrací nástroje.

Systém tlumení vibrací může být přímo na stroji znovu nastaven pro případ výrazné změny vlastností obráběného materiálu, při změně vyložení vyvrtávací tyče nebo pro optimalizaci výkonu pro specifické operace (dokončování, hrubování, závitování nebo zapichování).

Vyvrtávací tyče Solution Tool s délkou až 14xD

Vysoce výkonné vyvrtávací tyče ze slinutého karbidu jsou vhodné pro hrubovací i dokončovací operace do hloubek vyvrtávání až 6xD a hloubek závitování až 3xD. Stopka je ze slinutého karbidu, hlavičky jsou ocelové (pájené nebo výměnné) s lůžkem pro vyměnitelné břitové destičky různých typů. K dispozici je celkem 13 typů výměnných hlaviček s rychlo-výměnným systémem Quick Change. Průměr stopky s vnitřním chlazením je až 32 mm. Je dostupná varianta pro vysokotlaké chlazení JET Stream.

Nastavitelný systém tlumení vibrací antivibračních tyčí Solution Tool zajišťuje optimální dynamickou stabilitu při vysokých hloubkách vyvrtávání. Umožňují vysoký výkon při hrubování, díky nim je dosahováno vysoké přesnosti a kvality povrchu při dokončovacích operacích a dlouhé životnosti vyměnitelných břitových destiček. Jsou k dispozici s ocelovou stopkou do hloubky až 12xD nebo se stopkou ze slinutého karbidu do hloubky až 14xD. Vyvrtávací tyče s pájenou hlavičkou lze použít pro průměr stopky 16 mm, s rychlo-výměnným systémem Quick Change do průměru stopky (z oceli nebo slinutého karbidu) 32 mm nebo modulárním systémem výměnných hlaviček pro vysokotlaké chlazení JET Stream pro průměr stopky až do 100 mm.

Pro maximalizaci výkonu při použití vyvrtávacích tyčí Dorian Tool doporučujeme dodržovat následující obecné zásady:

  • používejte vhodné sklíčidlo a čelisti tak, aby bylo zajištěno tuhé a stabilní upnutí obrobku bez ohledu na řezné síly.
  • při obrábění dlouhých obrobků je nezbytné zajistit dodatečné podepření vyloženého obrobku lunetou. Cílem je eliminovat ohyb obrobku v důsledku řezných sil, a tím zabránit vzniku vibrací, a následně nedostatečné jakosti obrobeného povrchu.
  • nejlepších výsledků dosáhnete při upnutí stopky vyvrtávací tyče v délce rovnající se čtyřnásobku jejího průměru. Pokud je to možné, používejte upínače s dělenou dutinou. Ta zajistí větší plochu kontaktu mezi vyvrtávací tyčí a upínačem.
  • zvolte maximální možný průměr vyvrtávací tyče s ohledem na dostatečný prostor pro odvod třísek. Je důležité, aby nedocházelo k zasekávání třísek, a tím k poškození povrchu obrobku. Zároveň zajistěte co nejmenší možné vyložení.
  • abyste omezili vznik vibrací a následné snížení kvality povrchu, požijte vyměnitelné břitové destičky s co nejmenším úhlem špičky, malým rádiusem a pozitivním úhlem čela.
  • používejte řezné podmínky doporučené výrobcem řezné destičky pro daný materiál obrobku s ohledem na produktivitu, jakost povrchu a její životnost.
  • pro hrubovací operace se předpokládá použití větší hloubky třísky, vyššího posuvu a menších otáček. Pro dokončovací operace pak použití malé hloubky třísky, nízkého posuvu a vyšších otáček. Minimální hloubka třísky se rovná polovině rádiusu vyměnitelné břitové destičky, maximální hodnota posuvu se taktéž rovná polovině jejího rádiusu.
  • a v neposlední řadě je důležité zajistit evakuaci třísek z obráběného otvoru, a tím zabránit poškození povrchu otvoru třískami a poškození VBD. Vysokotlaké chlazení zabezpečí odvod třísek z otvoru a chladí systém tlumení vibrací.

Pro maximální výkon vyvrtávání je doporučeno dodržovat popsané zásady.

Realizujte kroky ke zvýšení své konkurenční výhody používáním kvalitních řezných nástrojů a komponent. Možnou cestou jsou nástroje Dorian Tool, zastupované na českém a slovenském trhu etablovanou společností Grumant.

Grumant

Zdeněk Bělín, Dis.

Reklama
Související články
Pořádná špona je dnes věda

S obráběním, vrtáním pomocí nástroje začali pravděpodobně jako první už staří Egypťané cca 4 000 let před naším letopočtem, přičemž využívali tětivu luku – základ smyčcového soustruhu. Potom přišel středověk, dále Leonardo da Vinci a návrh prvního soustruhu… Technologie třískového obrábění ale v porovnání s dnešní dynamikou vývoje postupovala jen pomalu.

Analýza ozubení rychlostí světla

Nároky na ozubení v automobilovém, leteckém a kosmickém průmyslu, ale i v oblasti klasických průmyslových převodovek neustále rostou. Jednou z výzev je kromě snížení ztrát způsobených třením v převodovce také zvyšující se požadavek na nehlučnost. To se týká zvláště hybridních vozů a elektromobilů. Je pochopitelné, že u součástek těchto převodovek stále roste důležitost vlastností povrchu při kluzném a valivém tření. Jednou z hlavních součástí převodovky jsou ozubená kola.

Přidaná hodnota v technologii obrábění

V tomto příspěvku bych se rád vrátil ke své návštěvě japonské firmy Kyocera. V jednom z mých minulých textů (viz www.mmspektrum.com/170111) jsem představil unikátní systém řízení pomocí takzvaných améb, který vyvinul zakladatel firmy Kyocera Dr. Kazuo Inamori. Díky tomuto systému a japonské píli a umu se firma dostala na světovou špičku v řadě oborů. Na základě osobních zkušeností pak mohu prohlásit, že to platí také pro divizi řezných nástrojů. Například rychloposuvové frézy Kyocera vysoce překračují produktivitu, která je u nás i v Evropě standardní.

Související články
Novinky značky IMAO pro upínání obrobků

V dnešní době je velká poptávka po efektivní produkci různorodých výrobků v malém objemu a klíčem k vyšší produktivitě je použití přípravků, které lze flexibilně přizpůsobit mnoha různým obrobkům. Upínací prvky ONE-TOUCH se vyrábějí v mnoha různých provedeních, snadno z nich lze vybrat prvky vhodné pro upnutí požadované součásti. Upnutí a odepnutí součásti je jednoduché, bez použití dalšího nářadí a rychlé, zkracuje se čas potřebný pro manipulaci s obrobkem a tím i celkové náklady na výrobu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

Věnujte pozornost vedlejším časům při obrábění

Firma Grumant se již 25 let zabývá prodejem nástrojů a strojů pro třískové obrábění. Zároveň je již známo to, že klade silný důraz na podporu svých zákazníků. 25 let zkušeností jejích techniků ukazuje, že řada zákazníků se soustředí hlavně na kontrolu a optimalizaci strojního času a přehlíží ztráty časů vedlejších. A právě zkrácení vedlejších časů je klíčem k razantnímu zvýšení produktivity, zisku a překvapivě i cesta jak odlehčit problému nedostatku kvalifikovaných obráběčů.

Nová metodika hodnocení řezných vlastností nástrojů

Řezivost nástrojů je termín obdobný základním technologickým vlastnostem zpracovávaných technických materiálů, jako jsou například svařitelnost, slévatelnost či tvařitelnost. Podobně jako u jiných technologií je nutno vztáhnout tuto charakteristiku k požadovanému kritériu, to je k hlavnímu sledovanému cíli a základním podmínkám zkoušek. To znamená, jakou požadovanou práci či dosaženou kvalitu produkce od řezného nástroje očekáváme a s jakou spolehlivostí či rizikem tyto výkony chceme opakovat a používat.

Silná geometrie s měkkým řezem

Existují prezentace produktů, které je potřeba přečíst si několikrát, než je člověk pochopí. Tato prezentace k nim ovšem nepatří. S-Cut SC-UNI je fréza, jejíž funkční princip lze přes její unikátní provedení, nebo právě proto, velmi snadno vysvětlit. Její břity ve tvaru S a extrémně nestejné dělení potlačující chvění vyvolané procesem obrábění vytvářejí z této frézy vysoce kvalitní nástroj, který v rámci veškerých srovnávacích testů poráží porovnávané frézy.

Nástroje pro přesné a výkonné obrábění

Společnost WNT v nedávné době uvedla na trh celou řadu novinek v oblasti technologie obrábění, které mají pro své uživatele řešení pro svoji univerzálnost v použití, stabilitu procesu obrábění, ekonomičnost provozu a v neposlední řadě procesní spolehlivost.

Nesousledné frézování

K výrobě zákaznických nástrojů neodmyslitelně patří rozvaha o životnosti a údržbě navrhovaných nástrojů. Její součástí je doporučení strategie obrábění včetně jeho smyslu. A to je zase přizpůsobeno konstrukčním možnostem obráběcího stroje. Konvenční stroje, které zajišťují posuv pomocí prosté soustavy šroub-matice, umožňují pouze nesousledný způsob frézování. Důvodem je obtížně odstranitelná vůle mezi šroubem a maticí. Ta by při volbě sousledného obrábění vedla v mezích této vůle ke vtažení obrobku pod frézovací nástroj a jeho jistou destrukci.

Cesty k vyšší energetické účinnosti v třískovém obrábění

Energie je stále dražší. Z analýzy spotřeby energie u obráběcích strojů a z návazného procesu obrábění je možné odvodit konkrétní závěry pro zvýšení energetické účinnosti a stanovit, co je základem pro optimalizaci nástrojů a procesu obrábění.

Patrick De Vos

Patrick De Vos se narodil v roce 1959 v Belgii. Už při studiu se věnoval oboru výrobní technologie. Po jeho skončení na škole zůstal ještě dva roky jako učitel a vědecký pracovník a věnoval se optimalizaci obráběcího procesu a výrobních technologií. Od roku 1983 pracuje pro Seco, kde vystřídal několik různých pozic. Od roku 2006 zastává svoji současnou funkci manažera výuky, kde je zodpovědný za vzdělávání zaměstnanců i zákazníků.

Výběr správného závitníku

Nejdůležitějším faktorem při jakémkoliv moderním obrábění je výběr nejvhodnějšího obráběcího nástroje pro danou aplikaci. Vzhledem k tomu, že nabídka závitníků umožňujících vytvoření závitu v obráběné díře je obrovská, může se nalezení správné volby jevit jako obtížné.

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