Obrábění

15. května 2024 09:45

Grumant: Přesné soustružení hlubokých otvorů VBD s broušeným ostřím

Tímto článkem bychom chtěli uvést seriál věnovaný problematickým otázkám v obrábění. Cílem je informovat především výrobní firmy o novinkách a možnostech nových nástrojů zejména pro takové složité operace, jako obrábění těžkoobrobitelných materiálů, dále o volbě správných nástrojů, řešení ekonomických otázek apod. V dnešním článku se budeme věnovat soustružení otvorů velkých hloubek.

Volba správného tělesa

Inzerce


Díky vysoké tuhosti a stabilitě lze nože použít pro vrtání do hloubek, až 7xD

Často je třeba obrobit otvory po předvrtání nebo předlití apod. na přesný rozměr jak rozměrově, tak i s požadavkem na vysokou jakost povrchu. To obyčejně není problém u otvorů malých hloubek nebo větších průměrů. Potíže vznikají u dílů, kde je poměr hloubky k průměru větší než 5:1. Při velkém vyložení nástroje dochází k vibracím a tím tedy ke zhoršení drsnosti povrchu a přesnosti rozměru otvoru. Na trhu se doposud vyskytovaly nožové držáky z oceli se zaručenou stabilitou do hloubek maximálně 3xD, držáky z antivibrační oceli (také známé pod označením Densimet) maximálně do hloubek 5×D a držáky se stopkou ze slinutého karbidu s možností použití do hloubky až 7×D. Podle druhu materiálu držáku se pochopitelně liší pořizovací cena, v některých případech dost podstatně. Zatímco rozdíl mezi cenou antivibračního a standardního nože není propastný (vyšší maximálně o 30–50 %), cena nože s karbidovou stopkou je v porovnání s běžným nožem mnohonásobná. S velikostí nože se cena samozřejmě zvyšuje, proto se karbidové nože používají především pro obrábění otvorů malých průměrů. V některých případech, za předpokladu výrazné redukce řezných podmínek, lze nože z antivibrační oceli nebo dokonce ocelové nástroje použít do větších než předepsaných hloubek. Takové řešení je sice možné, ale neproduktivní.

Novinkou, rozšiřující nabízené spektrum produktů, jsou nože pro vnitřní soustružení z antivibrační oceli s karbidovým jádrem. Naleznete je například v nabídce firmy Kyocera (v ČR ji zastupuje společnost Grumant). S těmito noži je možné plnohodnotně obrábět otvory do hloubek až 7×D stejně jako s celokarbidovými noži. Rozdíl mezi touto novinkou a noži z SK je jediný – v pořizovací ceně, která je srovnatelná s běžnými antivibraními tyčemi. Použitelnost do těchto hloubek samozřejmě předpokládá vysokou tuhost a stabilitu. Výhodou oproti ostatním nástrojům je zvýšení možných posuvů a úběrů třísky při zachování stability, tichého chodu a v neposlední řadě přesnosti rozměrů a kvality obrobeného povrchu.

Konstrukce antivibračních tyčí


Schéma řešení nožů s karbidovým jádrem

Použití tyčí při tak náročných podmínkách umožňuje jejich speciální konstrukce. Tyče mají jádro ze slinutého karbidu, které zajišťuje stabilitu a pevnost. Jádro je speciální technologií spojeno se zbytkem tělesa, vyrobeným ze standardní antivibrační oceli. Přechod mezi materiály směrem k destičce je vyplněn speciálním tlumičem rázů, který zlepšuje přechod mezi karbidem a ocelí. Povrch tělesa je pokryt tvrdým povlakem stříbrné barvy. Tato povrchová úprava zvyšuje odolnost proti otěru odcházející třískou a má též nezanedbatelný vizuální efekt. Nože se prozatím vyrábí v provedení pro pozitivní destičky.

Broušené utvařeče třísky


Destičky s broušenými utvařeči (vpravo) jsou vhodné pro dokončování

Běžně používané destičky, které mají ve své nabídce všichni jejich výrobci, mají lisované utvařeče. Někteří mají ve svém programu zahrnuty i VBD s utvařeči broušenými (mezi firmy zaměřené také na tuto technologii patří i Kyocera). Tyto nástroje jsou vhodné například pro operace dokončování povrchu, především při obrábění vnitřních tvarů. K jejich výhodám patří velmi ostrá a přesná geometrie, se kterou lze docílit kvalitních povrchů, srovnatelných s broušením. Při použití takovýchto nástrojů je třeba nechat pouze malý přídavek na obrábění. Doporučené řezné podmínky, podle druhu utvářeče, jsou: hloubka třísky 0,03–0,80 mm při nízkém posuvu na otáčku 0,03–0,25 mm. Kromě utvařeče je také velmi důležitým faktorem materiál VBD. Vzhledem k tomu, že je nutné, aby břit byl velmi ostrý a měl odpovídající tvar, je vhodné použít buď VBD nepovlakovanou, nebo destičku s povlakem vytvořeným metodou PVD (ostří s CVD povlaky by se rychle otupovala). V případě volby nepovlakované VBD je vhodné použít cermet (u firmy Kyocera označený TN60). Z povlakovaných potom cermet s PVD povlakem (Kyocera PV90) nebo mikrozrnný karbid (např. PR930). PR930 je velmi univerzální druh, který lze použít pro různé operace a široký rozsah obráběných materiálů, od běžných ocelí, přes legované oceli, až po oceli korozivzdorné.

Broušené VBD je vhodné použít například při operacích, kdy:

  • s běžnou destičkou nelze udržet předepsanou jakost povrchu;
  • je třeba vyrobit rádius menší než 0,2 mm
    (minimální standard lisovaných VBD);
  • při použití lisovaných VBD vzniká příliš velký řezný odpor.

Rozsah použitelných řezných podmínek při soustružení běžné oceli třídy 11 při řezné rychlosti vyšší než 100 m min-1. Graf 1 odpovídá použití do hloubky 5xD, graf 2 do hloubky 6xD

Karel Horešovský

www.grumant.cz

Mohlo by se Vám líbit

Robotizace se vyplácí. OSTROJ rozšiřuje kovárenskou výrobu

Česká strojírenská společnost OSTROJ rozšiřuje produkci zápustkových výkovků pro automobilový koncern Volkswagen. Díky investici do moderní robotické kovací linky se opavské společnosti podařilo významně zvýšit […]

Inovativní podlahové desky con-pearl®: Nová éra užitkových vozidel

Je čas na něco nového! Alternativou dřevěných podlah a obložení stěn užitkových vozidel a dodávek jsou nově polypropylenové voštinové desky con-pearl®. Jsou o cca 50 […]

Tatra Trucks má nejmladšího ředitele výzkumu a vývoje ve své historii

Od počátku března nově zastává pozici ředitele výzkumu a vývoje společnosti Tatra Trucks Jakub Pončík, který spojil svou profesní dráhu s nejstarší českou automobilkou již […]