(06) Frézování. > Frézování je obrábění rovinných nebo tvarových ploch, vnitrních nebo vnějších, vícebřitým nástrojem. < b) Proces frézování

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "(06) Frézování. > Frézování je obrábění rovinných nebo tvarových ploch, vnitrních nebo vnějších, vícebřitým nástrojem. < b) Proces frézování"

Vilém Bařtipán
před 6 lety
Počet zobrazení:

Vypracoval: David Klemsa (06) Frézování Stud. skupina: 2pSTG/2 Datum: 20.3.2015 1.

< b) Proces frézování Charakteristické znaky procesu: - Přerušovaný řez - Proměnlivý průřez třísky - Cyklické střídaní teplot Dělení procesů frézování: - Sousledné - Nesousledné Sousledné frézování:

1 Vypracoval: David Klemsa (06) Frézování Stud. skupina: 2pSTG/2 Datum: ) Teorie frézování a) Podstata frézování > Frézování je obrábění rovinných nebo tvarových ploch, vnitrních nebo vnějších, vícebřitým nástrojem. < b) Proces frézování Charakteristické znaky procesu: - Přerušovaný řez - Proměnlivý průřez třísky - Cyklické střídaní teplot Dělení procesů frézování: - Sousledné - Nesousledné Sousledné frézování: Výhody: + Menší opotřebení nástroje + Menší drsnost obrobených ploch + Klidnější chod Nevýhody: - Nutno vymezit vůli Je zde nutné vymezení vůle v posuvovém mechanizmu stroje, protože posuv a vodorovná složka řezné síly mají stejný směr. Obr. 1. Sousledné frézování Nesousledné frézování: Výhody: + Menší opotřebení stroje. Nevýhody: - Vyšší opotřebení nástroje - Vyšší drsnost obrobených ploch. Zub zabírá z nulové tloušťky třísky zaoblení ostří způsobí, že zub začne řezat až po dosažení určité tloušťky třísky. Do té doby dochází pouze k pěchování materiálu a ke tření hřbetu o obrobek. Obr. 2. Nesousledné frézování

2 c) Nástroj = Fréza Druhy fréz: Dělení tvarových fréz: - Na drážky pro pera - Na závity - Na Ozubení Tab. 4. Druhy fréz.

Geometrie břitu fréz: Obr. 3. Geometrie břitu válcové frézy.

obrobku dráhu tvaru cykloidy, která má tvar blízký kružnici o

Tato cykloida je výslednicí otáčení frézy a posuvu obrobku.

3 Geometrie břitu fréz: Obr. 3. Geometrie břitu válcové frézy. Obr. 4. Geometrie břitu čelní frézy. Tab. 5. Legenda geometrie břitů fréz. Odebíraná tříska: Každý bod frézy opisuje při frézování vůči obrobku dráhu tvaru cykloidy, která má tvar blízký kružnici o průměru frézy. Tato cykloida je výslednicí otáčení frézy a posuvu obrobku. Materiál odebraný každým zubem, je obsažen mezi cykloidickými drahami dvou po sobě jdoucích zubů. Obr. 5. Průřez třísky odebíraný frézování válcovým (vlevo) a čelním (vpravo).

4 Utvařeč: Frézování je obráběcím procesem, v jehož průběhu se tvoří přerušovaná tříska. Utvařeč, jenž by třísku lámal nebo přerušoval, tedy není potřebný. Povlakování: Povlakováním frézy se zvyšuje její životnost a produktivita. Povlaky se vyznačují: - Vysokou povrchovou tvrdostí. Opotřebení: - Vysokou odolností proti otěru. - Snížením koeficientu tření. - Snížením přenosu tepla do nástroje. Povlak: TiN Základní povlak Pro nízké řezné rychlosti a materiály s nízkou pevností. Výborná odolnost proti adhezivnímu opotřebení. Navýšení trvanlivosti ostří o 30 až 40%. Procesní kapaliny: TiAlN Univerzální povlak. Pro vyšší řezné rychlosti. Výborný poměr tvrdosti a houževnatosti. (díky multivrstvé struktuře) Vyšší oxidační odolnost a tvrdost za vyšších teplot. Nevyžaduje dokonalé chlazení. TiCN Pro frézování šedé litiny. Odolnost proti otěru a nízký koeficient tření. Vysoká tvrdost při dobré houževnatosti. Vyžaduje kvalitní chlazení. Frézy se vyznačují větším sklonem k tvorbě teplotních trhlin vlivem cyklických změn teploty během práce. Procesní kapaliny se používají pouze při frézování nižšími rychlostmi. V těchto situacích procesní kapalina chrání a maže nástroj. Při frézování vyššími rychlostmi by kapalina stříkala, což by vedlo ke zvýšení teplotních šoků, kterým je nástroj vystaven.

Zuby fréz: Frézované zuby zubové mezery se frézují kuželovými frézami. Podsoustružené zuby hřbety zubů se soustruží na podtáčecích soustruzích.

5 Zuby fréz: Frézované zuby zubové mezery se frézují kuželovými frézami. Podsoustružené zuby hřbety zubů se soustruží na podtáčecích soustruzích. Tyto zuby mají tvar ARCHIMÉDOVY SPIRÁLY a používají se u tvarových fréz. Obr. 6. Zuby fréz. d) Operace Hrubování = Úběr co největšího objemu materiálu v co nejkratším čas bez ohledu na dosaženou kvalitu obrobené plochy. Charakteristický rys operace: Je odebírán velký objem třísek. Dokončování = Úběr materiálu velmi malou třískou, bez ohledu na čas s důrazem na požadovanou jakost obrobené plochy. Charakteristický rys operace: Vyšší otáčky. e) Upínání nástrojů Nástrčné frézy se upínají na trn. Trn je upnut do vřetene frézky ISO nebo Morse samosvorným kuželem. Krouticí moment se přenáší z vřetena na trn z trnu na frézu pak perem. Frézy s válcovou stokou se upínají do sklíčidla. Frézy s kuželovou stopkou ISO nebo Morse se upíná přímo nebo redukcí do vřetene frézky. Morse kužel je samosvorný Kroutící moment se přenáší pouze třením. ISO kužel nevím jestli je samosvorný Kroutící moment se přenáší třením a unášecími kameny.

Lze se setkat při upínán i s: HSK kuželem - ten je dutý Capto kuželem ten je trojboký Oba tyto kužele se upínají do kleštiny. Obr. 7. HSK kužel. Obr. 8. Capto kužel. Tepelné upínaní Princip sočívá ve využití teplotní roztažnosti materiálů.

Doba ohřevu je okolo 5 sekund. Držák se ohřívá jen na teplotu do 300 C nedojde ke změnám ke změnám struktury.

6 Lze se setkat při upínán i s: HSK kuželem - ten je dutý Capto kuželem ten je trojboký Oba tyto kužele se upínají do kleštiny. Obr. 7. HSK kužel. Obr. 8. Capto kužel. Tepelné upínaní Princip sočívá ve využití teplotní roztažnosti materiálů. Nástrojový držák se ohřeje otvor v něm pro nástroj se zvětší nástroj se vloží do držáku držák se ochladí smrštění otvoru v držáku = upnutí nástroje. K ohřevu se využívají indukční cívky. Doba ohřevu je okolo 5 sekund. Držák se ohřívá jen na teplotu do 300 C nedojde ke změnám ke změnám struktury. Chlazení se dělá vzduchem, vodou nebo chladícími adaptéry, které se nasazují přímo na držák a kontaktem odvádějí teplo. Výhody: + Velká upínací síla přenos velkého kroutícího momentu i otáček + Minimální házení nástroje + Vysoká tuhost a přesnost pnutí + Rychlost upnutí + Vysoká životnost upínacího držáku Hydroupínače Upínacím šroubem se působí na kapalinu zvyšování taku roztahování upínací stěny držáku.

f) Upínání obrobků Obrobek se upíná na pracovní stůl frézky.

Nesmí se však obrobek upínací silou deformovat!

opěrkami Obr. 9. Upnutí obrobku pomocí upínky se šroubem a opěrkou.

7 f) Upínání obrobků Obrobek se upíná na pracovní stůl frézky. Upnutí obrobku musí být dostatečně tuhé, aby zajistilo jeho nehybnost a odolnost proti chvění. Pozor! Nesmí se však obrobek upínací silou deformovat! K upínání se používají: Svěráky (ruční, pneumatické, hydraulické) Přípravky (jednoúčelové nebo stavebnicové) Upínky se šrouby a opěrkami Obr. 9. Upnutí obrobku pomocí upínky se šroubem a opěrkou. g) Stroje = Frézky Konzolové frézky: - Nejčastěji používané - Konzola umožňuje svislý pohyb stolu - Stůl má podélný a příčný posuv Vodorovné konzolové frézky: - Drážky kotoučovými a tvarovými frézami. - Rovinné plochy stopkovými frézami. Obr. 10. Vodorovná konzolová frézka. Obr. 11. Svislá konzolová frézka Svislé konzolové frézky: - Drážky a rovinné plochy čelními frézami a frézovacími hlavami.

Univerzální konzolové frézky: - Frézování šroubovic pomocí univerzálního dělícího přístroje.

Dělicí přístroj > Umožňuje pootáčení obrobku o určitý uhel nebo rozteč při frézování.

Univerzální dělící přístroj. Rovinné frézky: Obr. 13. Rovinná frézka Pro rovinné plochy větších součástí.

8 Univerzální konzolové frézky: - Frézování šroubovic pomocí univerzálního dělícího přístroje. - Podobná konstrukce jako vodorovná konzolová frézka + stůl otočný o 45. Dělicí přístroj > Umožňuje pootáčení obrobku o určitý uhel nebo rozteč při frézování. < Toho se s výhodou používá pro frézování šroubovic, ozubených kol, vícebřitých nástrojů a vícedrážkových hřídelů. Obr. 12. Univerzální dělící přístroj. Rovinné frézky: Obr. 13. Rovinná frézka Pro rovinné plochy větších součástí. Pracovní stůl se pohybuje v podélném směru po pevném loži. Vřeteník se pohybuje ve svislém směru po stojanu. Nástroj se pohybuje ve příčném směru vysouváním pinoly z vřeteníku. Rovinné portálové frézky: Pro velké a těžké součásti. Používají se především frézovací hlavy. Obr. 14. Rovinná portálová frézka. Speciální frézky: Frézky na vačky Pantografické frézky (na čísla, písmena a tvary dle šablon)

1 2/1 200 1.5 0.22 75 0.13 3.02 3.15 2/2 100 0.14 2.41 2.55 2/3 150 0.15 3.14 3.29 2/4 200 0.15 2.04 2.19 Tab.

9 2.) Opotřebení břitové destičky Strana VBD (označení břitu) ř Řezná rychlost Šířka záběru ostří Posuv na otáčku Čas obrábění Opotřebení VB 1/ / / / / / / / Tab. 2 Naměřené hodnoty hřbetního opotřebení. Obr. 15. Schéma označení břitů proměřované vyměnitelné břitové destičky a jejich opotřebení.

Opotřebení VB [mm] 1. krok: Změřím rozsah abrazivního poškrábání jednotlivých břitů pomocí mikroskopu. Obr. 16. Schéma měření pomocí mikroskopu. 2. krok: Vypočítám velikost opotřebení. 3.

10 Opotřebení VB [mm] 1. krok: Změřím rozsah abrazivního poškrábání jednotlivých břitů pomocí mikroskopu. Obr. 16. Schéma měření pomocí mikroskopu. 2. krok: Vypočítám velikost opotřebení. 3. krok: Velikosti opotřebení vypočítané na základě naměřených hodnot vynesu do grafu. Naměřené hodnoty hřbetního opotřebení 0,2 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0, Čas obrábění [min] Graf 1. Naměřené hodnoty hřbetního opotřebení.

11 3.) Celková síla působící na čelní frézu, celkový moment a výkon potřebný na vřetenu frézky. Obr. 17. Čelní frézování symetrické (vlevo), nesymetrické (vpravo). Obr. 18. Změna průřezu třísky v závislosti na uhlu. Obr. 19. Postavení zubů při výpočtu. Obr. 20. Silový rozklad při frézování.

12 á í ú á ě é č ů á ě č ů é č ů é Ú ý ů á ě

13 5.) Použité zdroje SCHMIDT, Eduard. Příručka řezných nástrojů. Vyd. 2. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1974, 578 s. Řada strojírenské literatury. J. ŘASA, J.V. Strojírenská technologie vyd. Praha: Scientia, ISBN Povlaky používané ke zvýšení životnosti a produktivity fréz. ZPS-FRÉZOVACÍ NÁSTROJE [online]. [cit ]. Dostupné z: Upínací kužely CMT HSK 63F - kleštinové. PILART Dřevoobráběcí nástroje [online]. [cit ]. Dostupné z: Rozhraní držák - obráběcí stroj (4). Technology-support [online]. [cit ]. Dostupné z: Tepelné upínání [online]. [cit ]. Dostupné z: Nová koncepce tepelného upínání nástrojů. MM Průmyslové spektrum [online]. [cit ]. Dostupné z: TECHNOLOGIE I TECHNOLOGIE OBRÁBĚNÍ 1. část. Ústav strojírenské technologie [online] [cit ]. Dostupné z:

Podobné dokumenty

TECHNOLOGIE FRÉZOVÁNÍ

1 TECHNOLOGIE FRÉZOVÁNÍ Frézování se využívá pro obrábění rovinných a tvarových ploch na nerotačních součástech, kdy se obráběcí proces realizuje vícebřitým nástrojem - frézou. Frézování je mladší způsob