1. Návod pro správné vložení VBD do frézovací hlavy

Transkript

1

2 OBSAH Obsah: 1. Návod pro správné vložení VBD do frézovací hlavy Typy & řezné parametry Frézování AOMT AOMT BOMT UOMT0602TR Kruhovky PR fréza KC..fréza KU08/KU PNCQ PR.xxx Vrtání Typy pro vrtáky Řezné parametry pro vrtáky Typy pro vrtání do šikmých, tvarových ploch Základní vzorce pro frézování Druhy karbidů a povlaků od fr. Innotool Nepovlakované karbidy Povlakované karbidy Cermet SiN PCD Povlaky Oblast použití a pracovní podmínky: Skupina P Skupina M Skupina K Výroba VBD a druhy povlaků Výroba výměnných břitových destiček Metody povlakování Druhy opotřebení břitů nástroje Druhy opotřebení břitů nástroje Opotřebení hřbetu břitu: Opotřebení ve tvaru žlábku na čele břitu Plastická deformace břitu Opotřebení ve tvaru vrubu na hřbetě břitu Hřebenovité trhliny na ostří Únavový lom Vydrolování ostří Lom břitu nástroje Tvoření nárůstku Řešení pro nejběžnější problémy při frézování Převodní tabulka materiálů Srovnávací tabulka tvrdostí

3 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY 1. Návod pro správné vložení VBD do frézovací hlavy 1. Vložte VBD do lůžka frézy a utáhněte, při utahování zatlačte mírně na VBD, aby VBD sedla správně do lůžka, jak ukazují šipky na obrázku. 2. Mírně povolte a dotáhněte doporučeným utahovacím momentem. Pro přesné utažení použijte momentové klíče. 3. Po prvním záběru zkontrolujte dotažení všech šroubků. Tento postup platí pro všechny nové frézovací hlavy při prvním použití. 3

4 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY Třídy obrobitelnosti ISO Obráběný materiál Poznámky P M K N S Pevnost v tahu Rm N/mm 2 Tvrdost [HB] Třída obrobitelnosti < 0,15%C Oceli nelegované 0,25%C Popuštěná ocel Oceli konstrukční < 0,55%C Žíhaná ocel Oceli legované 0,55%C Popuštěná ocel Žíhaná ocel Oceli se střední pevností Popuštěná ocel v tahu a ocelolitina Žíhaná ocel (s méně než 5%C) Žíhaná ocel Vysoce zušlěchtěná ocel Vysoce legované oceli Žíhaná ocel Nástrojové oceli Žíhaná ocel Korozivzdorné oceli a Feriticko/Martenzit. ocel ocelolitiny Martenzitická ocel Austenitická ocel Šedá litina Feritická litina (GG) Perlitická litina Tvár.lit.s uzlinkov. graf. Feliticko/Perlitická litina (GGG) Perlitická litina Tvárná litina Feritická litina Tvárná litina Perlitická litina Hliník Nelegovaný Al Hliník Kovaný/legovaný Al Hliník Nelegovaný Al Hliník Kovaný/legovaný Al Hliník Vysoce teplo. odolný Al Slitiny mědi Lehká mechanika CuZn - slitiny Elektrolytická mědi Duroplast Grafit Ebonit Vysoce tepel. odolné sliti. Fe základ, popuštěná Super slitiny Ni/Co základ, zušlechtěná Super slitiny Ni/Co základ, popuštěná Super slitiny Ni/Co základ, zušlechtěná Titan Titan Slitiny titanu Alfa - beta slitiny/ zušlechtěná

5 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY 2. Typy & řezné parametry 2.2 Frézování AOMT06 Na utažení šroubku pro VBD použijte vždy sílu 0,5Nm. Šroubek M1,8 Torx 6 Pro přesné utažení použijte momentový šroubovák DTN005S ToxPlus6-bit DS-TP06TB. Pro hrubování, použít max. pracovní záběr a p =2mm a posuv na zub f z =0,06mm. Doporučené řezné parametry pro AOMT06. IS O P Obráběný materiál Řezné parametry IN30M IN05S IN1030 IN2030 IN2505 IN2005 Řezná rychlost Oceli uhlíkové v c [m/mim] Rm < 900N/mm 2 Posuv na zub f z - 0,06-0,12 0,06-0,12 0,06-0,12 Řezná rychlost Oceli legované v c [m/mim] Rm < 1100 N/mm 2 Posuv na zub f z - 0,05-0,10 0,05-0,10 0,05-0,10 Řezná rychlost Oceli legované v c [m/mim] Rm < 1400 N/mm 2 Posuv na zub f z - 0,05-0,08 0,05-0,08 0,05-0,08 M Korozivzdorné oceli Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z - 0,06-0,10 0,06-0,10 0,06-0,10 K Litiny Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z - 0,05-0,12 0,05-0,12 0,05-0,12 H Hliník Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,05-0, S Titan Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z ,06-0,10 5

6 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY AOMT06 úhel nájezdu Ramping & kruhová interpolace Otvor s rovným dnem. Cmin_ / Cmax_ Otvor se zbytkem materiálu na dně ostrůvek C min~ nástroje Úhel nájezdu Ramping" C min~ a p max C min_ a p min C max_ a p max 9,5 10,5 11 0,9 17 4,4 18 4,5 10,0 10,0 12 1,1 18 4,4 19 4,5 11,5 7,0 15 1,4 21 3,7 22 4,1 12,0 6,5 16 1,4 22 3,6 23 3,9 13,5 5,5 19 1,5 25 3,5 26 3,8 14,0 5,2 20 1,5 26 3,4 27 3,7 15,0 4,4 22 1,6 28 3,1 29 3,4 16,0 4,0 24 1,6 30 3,1 31 3,3 19,0 2,6 30 1,6 36 2,4 37 2,6 20,0 2,5 32 1,7 38 2,5 39 2,6 22,0 2,3 36 1,7 42 2,5 43 2,6 25,0 2,0 42 1,7 48 2,5 49 2,6 30,0 1,7 52 1,7 58 2,6 59 2,7 32,0 1,6 56 1,7 62 2,6 63 2,7 35,0 1,4 62 1,7 68 2,5 69 2,6 40,0 1,2 72 1,7 78 2,5 79 2,6 C min~ : vhodný pro nejmenší průměr s ostrůvkem na dně, u slepých otvorů. C min_ : vhodný pro nejmenší průměr s rovným dnem, u slepých otvorů. C max_ : vhodný pro největší průměr s rovným dnem, u slepých otvorů. 6

7 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY AOMT11 Na utažení šroubku pro VBD použijte vždy sílu 1,1Nm. Šroubek M 2,5 Pro přesné utažení použijte momentový šroubovák DTN011S ToxPlus6-bit DS-T08TB. Pro hrubování, použít max. pracovní záběr a p =2mm a posuv na zub f z =0,06mm. IS O P Obráběný Řezné parametry IN05S IN30M materiál Řezná rychlost Oceli uhlíkové - - v c [m/mim] Rm < 900N/mm 2 Posuv na zub f z - - Oceli legované Řezná rychlost - - Rm < 1100 v c [m/mim] N/mm 2 Posuv na zub f z - - Oceli legované Řezná rychlost - - Rm < 1400 v c [m/mim] N/mm 2 Posuv na zub f z - - M Korozivzdorné oceli Řezná rychlost v c [m/mim] - - Posuv na zub f z - - Řezná rychlost - - v c [m/mim] K Litiny Posuv na zub f z - - H Hliník S Titan Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z IN ,06-0, ,05-0, ,05-0, ,06-0, ,05-0,12 IN ,06-0, ,05-0, ,05-0,08 IN ,06-0, ,05-0, ,05-0,08 IN2030 IN ,06-0,12 0,06-0, ,05-0,10 0,05-0, ,05-0,08 0,05-0, ,06-0,10-0,06-0, ,05-0, ,05-0,12 0,05-0, ,05-0,05-0,15 0, ,12-0,14-0,12-0,14 0,12-0,

8 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY AOMT11 úhel nájezdu Ramping & kruhová interpolace Otvor s rovným dnem. Cmin_ / Cmax_ Otvor se zbytkem materiálu na dně ostrůvek C min~ nástroje Úhel nájezdu Ramping" C min~ a p max C min_ a p min C max_ a p max , , , ,5 36 3, ,9 50 2, ,3 56 2,5 66 5,5 69 5,5 40 2,8 66 2,4 76 5,2 79 5,2 42 2, ,2 83 5,2 50 2, , , ,6 80 1, , , , ,3 C min~ : vhodný pro nejmenší průměr s ostrůvkem na dně, u slepých otvorů. C min_ : vhodný pro nejmenší průměr s rovným dnem, u slepých otvorů. C max_ : vhodný pro největší průměr s rovným dnem, u slepých otvorů. 8

9 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY BOMT13 Na utažení šroubku pro VBD použijte vždy sílu 3,0Nm. Šroubek M3,5 Pro přesné utažení použijte momentový šroubovák DTNV00S ToxPlus6-bit DS-T10TB. Pro VBD použít max. pracovní záběr a p =12mm, vhodné pro šikmé nájezdy Ramping". Doporučené řezné parametry pro BOMT13 IS O P Obráběný materiál Řezné parametry IN2005 IN2505 IN2030 IN2035 Řezná rychlost Oceli uhlíkové v c [m/mim] Rm < 900N/mm 2 Posuv na zub f z - 0,12-0,15 0,12-0,15 - Řezná rychlost Oceli legované v c [m/mim] Rm < 1100 N/mm 2 Posuv na zub f z - 0,12-0,14 0,12-0,14 - Řezná rychlost Oceli legované v c [m/mim] Rm < 1400 N/mm 2 Posuv na zub f z - 0,12 0,12 - M Korozivzdorné oceli Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z ,12-0,15 K Litiny Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z - 0,12-0,15 0,12-0,15 - S Titan Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,12-0,

10 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY BOMT13 úhel nájezdu Ramping & kruhová interpolace Otvor s rovným dnem. Cmin_ / Cmax_ Otvor se zbytkem materiálu na dně ostrůvek C min~ nástroje Úhel nájezdu Ramping" C min~ a p max C min_ a p min C max_ a p max Ø20 7,0 26 2,3 36 6,1 39 7,3 Ø25 7,9 37 5,2 46 9, ,4 Ø32 5,0 49 4,6 60 7,6 63 8,5 Ø35 4,2 55 4,6 66 7,2 69 7,9 Ø40 3,2 65 4,3 76 6,2 79 6,8 Ø50 2,1 85 4,1 96 5,4 99 5,7 Ø52 2,0 89 4, , ,5 Ø63 1, , , ,7 Ø66 1, , , ,2 Ø80 1, , , ,3 Ø85 0, , , ,1 Ø100 0, , , ,3 Ø125 0, , , ,0 C min~ : vhodný pro nejmenší průměr s ostrůvkem na dně, u slepých otvorů. C min_ : vhodný pro nejmenší průměr s rovným dnem, u slepých otvorů. C max_ : vhodný pro největší průměr s rovným dnem, u slepých otvorů. 10

11 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY UOMT0602TR Na utažení šroubku pro VBD použijte vždy sílu 0,5Nm. Šroubek M3,5 Pro přesné utažení použijte momentový šroubovák DTN005S ToxPlus6-bit DS-TP06TB Použít max. pracovní záběr a p =0,5mm a posuv na zub f z =0,8mm. UOMT0602TR jsou vhodný pro šikmé nájezdy Ramping". Typy pro CN-programy: Pro 3D tvary programovat rádius 1 mm. Velikost zbytkového materiálu v rohu 0,2mm Doporučené řezné parametry pro UOMT0602TR ISO Obráběný materiál Řezné parametry IN2505 IN2030 Oceli uhlíkové Řezná rychlost v c [m/mim] Rm < 900N/mm 2 Posuv na zub f z 0,5-0,8 0,5-0,8 Oceli legované Řezná rychlost v c [m/mim] P Rm < 1100 N/mm 2 Posuv na zub f z 0,5-0,7 0,5-0,7 Oceli legované Řezná rychlost v c [m/mim] Rm < 1400 N/mm 2 Posuv na zub f z 0,5-0,6 0,5-0,6 M Korozivzdorné oceli Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,5-0,8 0,5-0,8 Řezná rychlost v c [m/mim] K Litiny Posuv na zub f z 0,5-0,8 0,5-0,8 Řezná rychlost v c [m/mim] S Titan Posuv na zub f z 0,5-0,7-11

12 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY UOMT0602 úhel nájezdu Ramping & kruhová interpolace Otvor s rovným dnem. Cmin_ / Cmax_ Otvor se zbytkem materiálu na dně ostrůvek C min~. nástroje Úhel nájezdu Ramping" a p max C min_ C rov. dnem C max_ max a p /ot. 9,5 10,5 0, , ,5 10,0 10,0 0, , ,5 11,5 7,0 0, , ,5 12,0 6,5 0, , ,5 13,5 5,5 0, , ,5 14,0 5,2 0, , ,5 15,0 4,4 0, , ,5 16,0 4,0 0, , ,5 20,0 2,5 0, , ,5 25,0 2,0 0, , ,5 30,0 1,7 0, , ,5 32,0 1,6 0, , ,5 35,0 1,4 0, , ,5 40,0 1,2 0, , ,5 C min~ : vhodný pro nejmenší průměr s ostrůvkem na dně, u slepých otvorů. C min_ : vhodný pro nejmenší průměr s rovným dnem, u slepých otvorů. C max_ : vhodný pro největší průměr s rovným dnem, u slepých otvorů. 12

13 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY Kruhovky Karbid/povlak: IN2004/IN2005/IN2006 IN2015 IN2040 IN05S IN2035 Pro malé a p, HSC, hrubování a dokončovací frézování. Pro hrubování a hloubku řezu větší než 1,5mm. Pro obrábění materiálu tvořící dlouhou třískou a velké vibrace. Pro obrábění hliníku a barevných kovů. Pro obrábění antikorozní ocel a super slitin. VBD: RHKW RHKT. RHHT. RHHW RHHT P Negativní geometrie na hrubování. Positivní geometrie na hrubování. Pozitivní geometrie pro dokončování, CuZn-slitiny a antikorozní oceli Hrubování a dokončovací frézování. Vysoce leštěný VBD na hliník a plastické hmoty. ISO P Obráběný materiál Oceli Rm 1400 N/mm 2 M Korozivzdorné oceli K Litiny VBD IN2004 IN2005 IN2006 Řezná rychlost v c [m/min] IN05S IN2035 IN2015 IN2040 f z D c a p a p ,1-0,3 6 0,1-0,4 70% ,2-0,5 8 0,3-0,6 70% ,3-0,7 10 0,5-1 70% ,4-0,8 12 0,5-1,5 70% , % ,6-1, % ,1-0,3 6 0,1-0,4 40% ,2-0,4 8 0,3-0,6 40% ,3-0,6 10 0,5-0,8 40% ,4-0,7 12 0,5-1,5 40% ,5-0, % ,1-0,4 6 0,1-0,4 70% ,2-0,6 8 0,3-0,6 70% ,3-0,8 10 0,5-1 70% , ,5-1,5 70% ,5-1, % ,6-1, % ,1-0,2 8 0,1-0,6 80% ,1-0,3 10 0,1-1 80% ,1-0,4 12 0,1-2 80% N Hliník ,1-0,4 16 0,1-3 80% S H Super slitiny Oceli kalené ,1-0,3 6 0,1-0,4 40% ,2-0,4 8 0,3-0,6 40% ,2-0,5 10 0,5-0,8 40% ,3-0,6 12 0,5-1,5 40% ,3-0, % ,08-6 0,1-0,2 30% 0, ,08-0,2 8 0,1-0,3 30% ,1-0,3 10 0,1-0,5 30% ,1-0,3 12 0,1-0,8 30% 13

14 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY PR fréza VBD Nástroj Úhel nájezdu Min. vrtaná Max. vrtaná Dno Z Ramping díra díra a p 12/R ,5 16/R ,5 16/R /R ,5 20/R ,5 24/R /R ,5 25/R ,5 25/R ,5 30/R /R ,5 32/R /R ,5 35/R ,5 35/R /R ,5 42/R /R ,5 52/R ,5 52/R /R ,5 66/R5 7 3, ,5 66/R /R ,5 66/R /R /R ,5 80/R /R ,5 100/R /R ,5 125/R /R ,5 160/R Doporučený úhel nájezdu - 2, nájezdová rychlost by měl být snížena o 30%. PR. fréza - neutrální osa VBD PR. fréza - pozitivní osa VBD 0 axiální 0 radiální 7 axiálně positivní 7 radiálně negativní Pro hrubovací - dokončovací 3D-tvarových a rovinných ploch. Hrubování matriálu <1200N/m 2. Pro hrubovaní měkkých materiálů >1100N/m 2 a materiály tvořící dlouhou třísku. 14

15 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY PR fréza Mouldmaker Pro Na utažení šroubku pro VBD použijte vždy sílu 6,0Nm Šroubek M 5 Pro přesné utažení použijte momentový šroubovák DTNV00S ToxPlus6-bit DS-TP15TB Rovinné frézování 3D frézování VBD Karbid Rozsah požití RCLT1606MON-CC IN2005 IN2015 IN2030 Pro obrábění matriálů do 800 N/mm 2 Zvláště vhodný pro dlouhé vyložení nástroje Řízená tvorba třísky Použití i za nestabilních řezných podmínek RCLT1606MON-CC1 IN2005 IN2015 IN2030 Pro obrábění matriálů do 1100 N/mm 2 Zvláště vhodný pro dlouhé vyložení nástroje Řízená tvorba třísky RCLT1606MON-PH IN2005 IN2015 IN2030 Pro obrábění různých druhů materiálů Hloubka záběru a p = 2-3 mm Stejné použití jako u kruhových VBD IN05S Pro obrábění hliníku a barevných kovů Řízená tvorba třísky RCLT1606MON-CP 15

16 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY Doporučené řezné podmínky: RCLT1606MON-CC / RCLT1606MON-CC1 RCLT1606MON-PH / RCLT1606MON-CP IS O Obráběný materiál Řezná rychlost v c [m/mim] RCLT..C C /..CC1 RCLT..C P RCLT..C H Posuv na zub f z RCLT..C C /..CC1 RCLT..C P RCLT..P H Hloubk a záběru a p Oceli uhlíkové Rm < 800 N/mm ,2-0,3-0, P Oceli legované Rm < 1100 N/mm ,18-0,25-0,4-0,8 3-6 M Korozivzdorné oceli ,15-0,25-0,3-0,6 3-5 Šedá litina , , K Tvárná/temperovan á litina N ,18-0,25-0,4-0,8 3-6 Hliník ,2-0, S Super slitiny ,15-0,25-0,25-0,4 3-4 Úhel nájezdu Ramping" Nástroj Min. Max. Doporučená Max. úhel Stejné dno Počet zubů vrtaná vrtaná přídavek nástroje nájezdu o z díra díra , , , , , , , , , , , , , , ,5 16

17 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY RCLT12 Obráběný materiál Řezná rychlost v c [m/mim] RCLT CC1 RCLT CC2 RCLT CP RCLT PH2 RCLT CC1 RCLT CC2 Posuv na zub f z RCLT CP RCLT PH2 Hloubka záběru a p Oceli uhlíkové ,15 0,25-0,4 0,8 2-6 Oceli legované Rm < 800 N/mm ,12 0,22-0,4 0,8 2 5 Oceli legované Rm < 1100 N/mm ,1 0,2-0,3 0,7 2 4 Korozivzdorné oceli ,1 0,2-0,3 0,5 2 4 Šedá litina ,15-0,25-0,4 0,8 2 6 Tvárná/temperovaná litina ,12-0,22-0,4 0,7 2 6 Hliník ,15-0, Slitiny hliníku ,1 0,18-0,25 0,3 2-3 Doporučená hloubka řezu pro RCLT1204MOTN-PH2 : a p = 1 1,5mm Úhel nájezdu Ramping" Nástroj Min. Max. Doporučená Max. úhel Stejné dno Počet zubů vrtaná vrtaná přídavek nástroje nájezdu o z díra díra , , , Příklad: Obráběný materiál: (1000N/mm 2 ) Fréza: 42 mm PR VBD: 12 mm RCLT1204MON-CC IN2005 v c 180 [m/mim] f z 0,2 a p 5 Po 40 minutách nebylo patrné opotřebení VBD. 17

18 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY KC..fréza Vysoce výkonné frézy určené pro dokončování 3D tvrů, které jsou osazeny přesnými broušenými VBD. KC frézy lze také použít na plunging při dokončování kolmých a šikmých stěn, hlubokých děr a otvorů. Výhody: Zkrácení výrobního času větší a p. Nevzniká kuželová díra jako u spirálového frézování v důsledku opotřebení VBD. Karbid Rozsah požití IN05S Pro obrábění hliníku a plastu IN1030 Pro obrábění ocelí. IN2005 Pro legovaných, nástrojových a antikorozních ocelí, v c = 80% z doporučených řezných hodnot, s chlazením. IN2006 Pro obrábění kalené oceli. N3005 Pro obrábění grafitu. Úhel nájezdu Ramping" CNHU06 Úhel nájezdu Ramping"CNHU11 Nástroj Počet zubů z Úhel nájezdu max. Nástroj Počet zubů z Úhel nájezdu max. 16/R /R /R /R /R /R2 4 1,5 35/R1 4 1,5 52/R /R /R2 6 0,8 80/R2 7 0,6 100/R2 8 0,5 Programovaný rádius CNHU06 = 1mm. Programovaný rádius CNHU11 = 2mm. Na utažení šroubku pro VBD použijte vždy sílu: 1,1Nm 3,0Nm Šroubek M 2,5 M3,5 Pro přesné utažení použijte momentový šroubovák DTNV00S ToxPlus6-bit DS-TP15TB DTNV00S ToxPlus6-bit DS-TP10TB 18

19 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY Řezné parametry pro CNHU06: ISO P M Obráběný materiál Řezná rychlost v c [m/mim] f z a p a e Semi-finiš Finiš Oceli uhlíkové Rm < 900N/mm ,1-0,3 0,3-0,8 0,1 x D Oceli legované Rm < 1100 N/mm ,1-0,3 0,3-0,8 0,1 x D Oceli legované Rm < 1400 N/mm ,1-0,3 0,3-0,8 0,1 x D Korozivzdorné oceli ,1-0,25 0,2-0,6 0,1 x D Šedá litina ,15-0,3 0,3-0,8 0,1 x D K Tvárná/temperovaná litina ,1-0,3 0,3-0,8 0,1 x D N S H Hliník ,1-0,15 0,3-0,8 0,1 x D Super slitiny ,1-0,2 0,2-0,6 0,1 x D Oceli kalené >56HRC ,08-0,15 0,2-0,4 0,1 x D Přídavek pro dokončování : 0,2-0,3mm Řezné parametry pro CNHU11: ISO P M Obráběný materiál Řezná rychlost v c [m/mim] f z a p a e Semi-finiš Finiš Oceli uhlíkové Rm < 900N/mm ,15-0,3 0,3-1 0,1 x D Oceli legované Rm < 1100 N/mm ,15-0,3 0,3-1 0,1 x D Oceli legované Rm < 1400 N/mm ,15-0,3 0,3-1 0,1 x D Korozivzdorná ocel ,1-0,25 0,3-0,8 0,1 x D Šedá litina ,15-0,3 0,3-1 0,1 x D K Tvárná/temperovaná litina ,12-0,3 0,3-1 0,1 x D N Hliník ,12-0,15 0,3-1 0,1 x D S Super slitiny ,12-0,2 0,3-0,8 0,1 x D H Oceli kalené > 56HRC ,1-0,15 0,3-0,5 0,1 x D Přídavek pro dokončování : 0,2-0,5mm 19

20 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY KU08/KU13 Vysoce výkonná rychloposuvová fréza pro hrubování rovinných ploch a 3D tvarů. Typy pro CN-programy: Pro 3D tvary programovat rádius 3 mm. Velikost zbytkového materiálu v rohu 0,6~0,7mm. Na utažení šroubku pro VBD použijte vždy sílu UHLD08 1,1Nm UHLD13 4,5Nm Šroubek M 2,5 M 4 Pro přesné utažení použijte momentový šroubovák DTN011S ToxPlus6-bit DS-TP08TB DTNV00S ToxPlus6-bit DS-T15TB 20

21 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY Doporučené řezné hodnoty: ISO P M K H Obráběný materiál Řezná Posuv na zub Řezná rychlost v c [m/mim] rychlost f z /mm v c IN2040 UHLD IN2505 IN2005 UHLD13 [m/mim] (UHLD13) 08 Ocel uhlíkové Rm < 900N/mm ,5 Ocel legované Rm < 1100 N/mm ,5 2-4 Oceli legované Rm < 1400 N/mm ,5-3 Korozivzdorné oceli Šedá litina ,5 Tvárná / temperovaná litina ,5 1-2 Oceli kalené <48HRC Úhel nájezdu ramping VBD UHLD08 UHLD13 frézy Počet zubů z Úhel nájezdu α průchozí díry D min -D max slepé díry D Hloubka záběru a p 20/R3 2 5, ,8 0,8 25/R3 2 3, ,8 0,8 25/R3 3 3, ,8 0,8 32/R3 3 2, ,8 0,8 35/R3 4 1, ,8 0,8 40/R3 4 1, ,8 0,8 42/R3 4 1, ,8 0,8 50/R3 5 1, ,8 0,8 52/R3 5 0, ,8 0,8 63/R3 6 0, ,8 0,8 66/R3 6 0, ,8 0,8 80/R3 7 0, ,8 1,2 32/R3 2 2, ,6 1,2 42/R3 3 1, ,6 1,3 52/R3 4 1, ,6 1,3 66/R3 4 0, ,6 1,3 80/R3 5 0, ,6 1,3 100/R3 6 0, ,6 1,3 Max. hloubka záběru a p UHLD08-1 mm UHLD13-1,5mm 21

22 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY PNCQ080 HiFeedDeka-line - vysoce výkonné frézy na rovinné frézování. VBD s 10-ti řeznými hranami, jsou určeny pro extrémně vysoké řezné rychlosti. S použitím VBD-wipers může být fréza použita na semi-finiš při rovinné frézování. PNCQ0804ZNTN PNCQ0804ZNN-HR Typy pro CN-programy: Pro 3D tvary programovat rádius 4,5 mm. Velikost zbytkového materiálu v rohu 0,9mm. Na utažení šroubku pro VBD použijte vždy sílu 4,5Nm. Šroubek M 4 Pro přesné utažení šroubku použijte momentový šroubovák DTNV00S s Torx-bit DS-T15TB. 22

23 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY Doporučené řezné hodnoty pro PNCQ0804ZNTN / PNCQ0804ZNN-HR ISO Obráběný materiál Řezné parametry IN IN2505 IN2030 Oceli uhlikové Řezná rychlost v c [m/mim] Rm < 900N/mm 2 Posuv na zub f z 1,0-2,5 1,0-2,5 Oceli legované Řezná rychlost v c [m/mim] P Rm < 1100 N/mm 2 Posuv na zub f z 1,0-2,0 1,0-2,0 Oceli legované Řezná rychlost v c [m/mim] Rm < 1400 N/mm 2 Posuv na zub f z 1,0-1,5 1,0-1,5 Řezná rychlost v c [m/mim] M Korozivzdorné oceli Posuv na zub f z 1,0-2,0 1,0-2,0 Řezná rychlost v c [m/mim] K Litiny Posuv na zub f z 1,0-2,5 - Pozn.: Max. hloubka třísky nesmí přesáhnout 1,5mm! Úhel nájezdu Ramping" Rozdílné dno Stejné dno Stejné dno Rozdílné dno Úhel nástroje nájezdu ~ C min - ap - C min - ap - C max - ap ~ C max - ap 35 0,15 54,9 0,1 55,5 0,1 56,5 0,1 68,7 0,2 42 0,20 68,7 0,2 69,5 0,3 70,5 0,3 82,7 0,4 50 0,20 84,4 0,3 85,5 0,3 86,4 0,3 98,7 0,5 52 0,60 88,4 1,1 89,5 1,2 90,4 1,2 102,7 1,5 63 0,70 109,1 1,5 111,4 1,5 112,4 1,5 124,7 1,5 66 0,70 114,9 1,5 117,4 1,5 118,4 1,5 130,7 1,5 80 0,75 142,4 1,5 145,4 1,5 146,4 1,5 158,7 1, ,75 181,8 1,5 185,4 1,5 186,4 1,5 198,7 1, ,95 230,7 1,5 235,4 1,5 236,4 1,5 248,7 1, ,70 300,7 1,5 305,4 1,5 306,3 1,5 318,7 1,5 ~: Rozdílné dno Pozn.: -: Stejné dno Max. hloubka třísky nesmí přesáhnout 1,5mm! 23

24 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY PR.xxx.001 Na utažení šroubku pro VBD použijte vždy sílu 4,5Nm. Šroubek M4 Pro přesné utažení použijte momentový šroubovák DTNV00S ToxPlus6-bit DS-TP15S Příklad: Nástroj PP (Z=10) Výpočet: posuv na otáčku 1,4mm/10 zubů = 0,14mm/otáčku ISO P M Třída obroditel Řezné parametry IN1030 IN2005 IN2015 IN2030 IN2505 Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,6 0,2-0,6-0,2-0,6 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,4 0,2-0,4-0,2-0,4 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,4 0,2-0,4-0,2-0,4 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,4 0,2-0,4-0,2-0,4 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,4 0,2-0,4-0,2-0,4 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 0,2-0,5 Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 0,2-0,5 Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 0,2-0,5 24

25 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY ISO K S H Třída obroditel Řezné parametry IN1030 IN2005 IN2015 IN2030 IN2505 Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z - 0,2-0,5 0,2-0,5 - - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z - 0,2-0,5 0,2-0,5 - - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z - 0,2-0,6 0,2-0,6 - - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5 Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z - 0,2-0,6 0,2-0,6 - - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z - 0,2-0,5 0,2-0,5 - - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,4 0,2-0,4 0,2-0,4 Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z 0,2-0,5 0,2-0,5-0,2-0,5 - Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z - 0,1-0, Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z - 0,1-0, Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z - 0,2-0, Řezná rychlost v c [m/mim] Posuv na zub f z - 0,1-0, PNCU0805GNTR PNCU0805GNR PNCU0805GNTR-W PNCU0805GNFR-P 25

26 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY 2.2 Vrtání Typy pro vrtáky vrtáku Možné radiální vyosení vrtáku 2xD / 3xD / 4xD 2xD / 3xD / 4xD Max. Max. Max. radiální vrtaný vrtáku radiální nastavení průměr nastavení Max. vrtaný průměr ,5 ~ 14, ,25 ~ 32, ,5 ~ 15, ,25 ~ 33, ,5 ~ 16, ,5 ~ 35, ,5 ~ 17, ,5 ~ 36, ,5 ~ 18, ,5 ~ 37, ,5 ~ 19, ,5 ~ 38, ,5 ~ 20, ,5 ~ 39, ,5 ~ 21, ,5 ~ 40, ,25 ~ 21, ,25 ~ 40, ,5 ~ 23, ,25 ~ 41, ,5 ~ 24, ,5 ~ 43, ,5 ~ 25, ,5 ~ 44, ,5 ~ 26, ,5 ~ 45, ,25 ~ 26, ,5 ~ 46, ,25 ~ 27, ,5 ~ 47, ,5 ~ 29, ,5 ~ 48, ,5 ~ 30, ,25 ~ 48, ,5 ~ 31, ,25 ~ 49, ,25 ~ 31, ,25 ~ 50,5 Tolerance vrtané díry Poměr LxD Tolerance díry 2xD +0,2/ -0,1 3xD +0,25/ -0,1 4xD +0,3/ -0,1 5xD +0,4/ -0,1 Utahovací moment Šroubek Moment [Nm] SM ,6 SM ,9 SM ,1 SM ,2 SM ,8 SM ,0 Doporučení: Vrták musí mít dostatečný přívod chladící kapaliny - středem nástroje. Minimální tlak chladící kapaliny 5-10bar. 26

27 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY Řezné parametry pro vrtáky ISO P M K N S Třída obrobitelnosti Řezná rychlost v c [m/min] SCLT050204N-PH SHGT HP SCLT050204N f z SHLT060204N-PH SHGT HP SHLT060204N f z SPLT07T308N-PH SDGT07T308-HP SPLT07T308N f z ,05-0,10 0,06-0,10 0,06-0, ,05-0,10 0,06-0,10 0,06-0, ,05-0,11 0,08-0,15 0,10-0, ,05-0,11 0,08-0,15 0,10-0, ,05-0,11 0,08-0,15 0,10-0, ,05-0,11 0,08-0,15 0,10-0, ,05-0,12 0,08-0,15 0,10-0, ,05-0,12 0,08-0,15 0,10-0, ,05-0,12 0,08-0,15 0,10-0, ,05-0,12 0,08-0,15 0,10-0, ,05-0,12 0,08-0,15 0,12-0, ,05-0,11 0,08-0,12 0,08-0, ,05-0,11 0,08-0,12 0,08-0, ,05-0,11 0,08-0,12 0,08-0, ,05-0,11 0,08-0,16 0,12-0, ,05-0,11 0,08-0,16 0,12-0, ,05-0,11 0,08-0,16 0,12-0, ,05-0,11 0,08-0,16 0,12-0, ,05-0,11 0,08-0,16 0,12-0, ,05-0,11 0,08-0,16 0,12-0, ,05-0,12 0,08-0,15 0,12-0, ,05-0,12 0,08-0,15 0,12-0, ,05-0,12 0,08-0,15 0,12-0, ,05-0,12 0,08-0,15 0,12-0, ,05-0,12 0,08-0,15 0,12-0, ,05-0,12 0,08-0,15 0,12-0, ,05-0,12 0,08-0,15 0,12-0, ,05-0,12 0,08-0,15 0,12-0, ,04-0,11 0,06-0,14 0,08-0, ,04-0,11 0,06-0,14 0,08-0, ,04-0,11 0,06-0,14 0,08-0, ,04-0,11 0,06-0,14 0,08-0, ,04-0,11 0,06-0,14 0,08-0, ,04-0,11 0,06-0,14 0,08-0, ,04-0,11 0,06-0,14 0,08-0,18 Vysoká řezná rychlost a nízký posuv může mít za následek vznik dlouhé třísky Náprava: Snížit řeznou rychlost, nepostačující zvyšte posuv. 27

28 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY ISO P M K N S Třída obrobitelnosti Řezná rychlost v c [m/min] SHLT090408N-PH1 SHGT HP SHLT090408N f z SHLT110408N-PH1 SHGT HP SHLT110408N f z SPLT140512N-PH SDGT HP SPLT140512N f z ,07-0,13 0,08-0,15 0,08-0, ,07-0,13 0,08-0,15 0,08-0, ,12-0,22 0,12-0,24 0,13-0, ,12-0,22 0,12-0,24 0,13-0, ,12-0,22 0,12-0,24 0,13-0, ,12-0,22 0,12-0,23 0,13-0, ,12-0,20 0,12-0,23 0,16-0, ,12-0,20 0,12-0,23 0,16-0, ,12-0,20 0,12-0,23 0,16-0, ,12-0,20 0,12-0,23 0,16-0, ,12-0,23 0,12-0,24 0,16-0, ,09-0,16 0,10-0,17 0,11-0, ,09-0,16 0,10-0,17 0,11-0, ,09-0,16 0,10-0,17 0,11-0, ,15-0,25 0,16-0,28 0,18-0, ,15-0,25 0,16-0,28 0,18-0, ,15-0,25 0,16-0,28 0,18-0, ,15-0,25 0,16-0,28 0,18-0, ,15-0,25 0,16-0,28 0,18-0, ,15-0,25 0,16-0,28 0,18-0, ,12-0,22 0,14-0,23 0,15-0, ,12-0,22 0,14-0,23 0,15-0, ,12-0,22 0,14-0,23 0,15-0, ,12-0,22 0,14-0,23 0,15-0, ,12-0,22 0,14-0,23 0,15-0, ,12-0,22 0,14-0,23 0,15-0, ,12-0,22 0,14-0,23 0,15-0, ,12-0,22 0,14-0,23 0,15-0, ,10-0,22 0,14-0,23 0,15-0, ,10-0,22 0,14-0,23 0,15-0, ,10-0,22 0,14-0,23 0,15-0, ,10-0,22 0,14-0,23 0,15-0, ,10-0,22 0,14-0,23 0,15-0, ,10-0,22 0,14-0,23 0,15-0, ,10-0,22 0,14-0,23 0,15-0,24 Při vrtání vrtáky Quad Drill Plus délky 4xD a 5xD začněte s nejnižším posuvem. Při navrtání snižte posuv o 30%, dokud vrták není vedený. 28

29 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY Typy pro vrtání do šikmých, tvarových ploch 1. Zavrtání do nerovné 2. Zavrtání do zkosené plochy hloubka 2xD Podle stavu plochy snížit posuv Snížení posuvu při zavrtání nástroje Sklon 3 cca. 30% Sklon 10 cca. 40% Sklon 25 cca. 60% 3. Zavrtání do zkosené plochy 4. Zavrtání do zkosené plochy hloubka 3xD hloubka 4xD Snížení posuvu Do 3 cca. 50% Od 3 není možné-před vrtáním nutno zarovnat plochu. Pro 4xD je vždy nutné před vrtáním zarovnat plochu 29

30 TYPY A ŘEZNÉ PODMÍNKY 5. Zavrtání do konvexní plochy 6.Vrtání do příčného otvoru Hloubka 2xD a 3xD Lze očekávat chvění Je nutné snížit posuv o 30-50% Vrtáky 2xD a 3xD Je nutné zabránit zadření špon Snížit posuv Hloubka 4xD Je vždy nutné zarovnat plochu Vrták 4xD Dtto jako pro 2xD a 3xD Zvážit pořadí vrtání otvorů 7. Vrtání s výjezdem do zkosené 8. Vrtání několika materiálů plochy současně - vrtání ve svazku Hloubka 2xD a 3xD Při dovrtávání snížit posuv o 50% Hloubka 4xD Nedoporučuje se Hloubka 2xD a 3xD při splnění následujících podmínek : Mezery mezi jednotlivými materiály max. 0,1~0,2mm Stabilní stroj a upnutí nástroje Stabilní upnutí obrobků Nejspodnější obrobek podepřít proti event.průhybu Hloubka 4xD je možná, ale je nutné počítat s potížemi a snížením životnosti nástroje. 30

31 Vzorce 3. Základní vzorce pro frézování Řezná rychlost Otáčky vřetene Posuv na zub Posuv na otáčku Posuv stolu Velikost úběru materiálu vc = D π n m ] [ min 1000 vc...řezná rychlost v c 1000 [min-1] D π vf fz = z eff n v fn = f [ mm ] n mm v f = f z z eff n [ ] min n= Q= a e a p vf 1000 vf... rychlost posuv n...otáčky vřetene fz... posuv na zub fn... posuv na otáčku D... průměr nástroje zeff...celkový počet břitů na nástroji 3 [ cm ] min ap...hloubka záběru třísky ae...pracovní záběr Průměrná tloušťka třísky hm = fz ae D hm...průměrná tloušťka hex maxim. tloušťka třísky Měrná řezná síla Výkon vřetene kc= hm Pc = mc k c1,1 N [ ] mm 2 a p a e vf k c η...účinnost kc...měrná řezná síla [kw] kc1.1. měrná řezná síla v závislosti ap=1mm a ae=1mm Výkon motoru Pmot = Pc [kw] η mc...nárůst měrné řezné síly (kc) v závislosti na tloušťce třísky Q...velikost úběru materiálu Pc... Výkon vřrtene Pmot.Výkon motoru 31

32 Vzorce Příklad výpočtu: Obráběný materiál: Ck60 (1.1221) Fréza: 5N6L080R00 VBD: OFMT0705FR-HR Průměr frézy: 80mm Počet efektivních zubů: 5 Hloubka řezu a p : 4 mm Šířka polotovaru: 50 mm Řezná rychlost v c : m 220 min Posuv na zub f z : 0,25 mm Účinnost η: 0,8 Otáčky vřetene: n = = 875 [min -1 ] 80 π mm Rychlost posuv v f = 0, = 1094 [ ] min cm 3 Velikost úběru materiálu Q = = 219 [ ] 1000 min 50 Průměrná tloušťka třísky h m = 0, 25 = 0, ,24 Měrná řezná síla k = 0, c = N [ 2 ] mm Výkon vřetene P c = = 8, 1 [kw] Výkon motoru 8,1 P mot = = 10,2 [kw] 0,8 32

33 Vzorce Podle uložení VBD rozdělujeme frézy na: S negativní geometrií S positivní geometrií Pozn: Při frézování je spotřeba výkonu závislá na geometrii VBD a na uložení VBD ve fréze. Spotřeba výkonu se mění s každou změnou úhlu čela a to o 1 o 1%. Pozitivní úhle čela snižuje spotřebu výkonu a negativní úhel jí zvyšuje. Je-li problém výkon stroje: Přejděte z malého na velkou rozteč, tj. menší počet zubů Pozitivní fréza je energeticky méně náročná než negativní. Snižte dříve řeznou rychlost než rychlost posuvu. Vezměte menší frézu a proveďte několik průchodů. Zmenšete hloubku řezu 33

34 Vzorce Důležité vzorce pro frézování Daný: Určit: Vypočítat: D...průměr nástroje z eff...celkový počet břitů na nástroji v c... řezná rychlost f z... posuv na otáčku n...otáčky vřetene v f... rychlost posuv Otáčky Posuv stolu v c 1000 n = v f = f z z eff n D π Příklad výpočtu: Nástroje 315mm nástroje faktor nástroje faktor Hrubovací výpočet Příklad výpočtu 250 1, n = v 200 1,6 50 6, n = [min -1 ] n v faktor 315 3, , c 100 3, Sousledné frézování Odchod tepla v třísce Řez silné třísky Sousledné frézování: Vhodné pro obrábění antikorozních ocelí. Nesousledné frézování Odchod tepla nástrojem Řez tenké třísky Dochází ke tření Výjimky: Pro frézování odlitků a výpalků. Na starých strojích (s vůlemi). Doporučený rozsah u hrubování h m = střední tloušťka třísky Jestli že a e <1/3D c je vyšší než f z, Vysoká produktivita. pak může být použita pro frézování. Vysoká životnost nástroje. Aproximační vzorec pro a p = kontaktní šířka je menší než 1/3 z průměru nástroje Sousledné frézování h m Otáčky = f z a D e c Posuv stolu f z = h m a e D c Standardní hrubovací podmínky a e ~ 70% Těžké podmínky a e ~ 30-40% (Přerušovaný řez, tvrdé materiály) Poměr d/a p může být dodatečně upraven, v případě kruhové VBD. Posuv na zub f z = h m a e D c d a p 34

35 Vzorce h m = střední tloušťka třísky 35

36 Vzorce Příklad výpočtu středního průřezu třísky u plného a částečného překrytí frézy. EA vc = 150 m/mim n = 950 min-1 Plné překrytí frézy fmax = 0,12 = fz Dc = 50 mm ae = 50mm AOMT11 hm = 0,1 Dc = 50 mm z=6 Částečného překrytí frézy hm = 0,1 Dc = 50 mm ae = 2 mm Dc fz = hm ap 50 2 fz = 0,5 mm fz = 0,1 vf = 680 mm/min v f = fz z n vf = 2850 mm/min Pro dosažení maximální účinnosti frézování, při částečném překryt frézy jako u plném překrytí Dc frézy doporučujeme přepočítat fz dle vzorce f z = hm hlavně při frézování boků. ap 36

37 KARBIDY A POVLAKY 4. Druhy karbidů a povlaků od fr. Innotool 4.1 Nepovlakované karbidy IN04S IN05S IN10K IN15K IN30M K10 - K20 M10 - M20 K10 - K25 K20 - K40 M20 - M40 K20 - K50 Jemnozrnný karbid pro obrábění Al slitin s vyšším obsahem Si, při vysokých řezných rychlostech. Vhodný rovněž pro obrábění šedé litiny, při malých a středních řezných rychlostech. Jemnozrnný karbid určený zejména pro obrábění Ti a tzv. super slitin (ISO skupina S). Rovněž vhodný pro barevné kovy a šedou litinu. Klasický karbid s vysokou odolností proti otěru, určený pro obrábění šedé litiny, AL a ostatních barevných kovů a plastů. Karbid určený pro obrábění šedé litiny a barevných kovů, při středních řezných rychlostech. Karbid s vysokou houževnatostí a odolností proti vylamování břitu. Pro obrábění šedé litiny, barevných kovů a tzv.super slitin. 4.2 Povlakované karbidy IN0545 IN1030 IN2004 IN2005 IN2006 IN2010 P30 - P50 P20 - P40 M20 - M40 K15 - K30 P10 - P20 K10 - K25 M15 - M35 K20 - K40 P05 - P20 M10 - M20 K10 - K25 Karbid povlakovaný metodou PVD, určené pro okružní frézování. Pro obrábění antikorozních ocelí, litiny a ocelí. Univerzální karbid s TiCN povlakem, určený pro obrábění všech typů ocelí, při nižších a středních řezných rychlostech. Vysoká odolnost proti vylamování břitu. Nutné použít chladící emulzi. Povlakovaný karbid metodou PVD, pro legované oceli a speciální litiny CGI. Použití při dokončování a středním hrubováním, pro střední a vysoké řezné rychlosti, hlavně za stabilních řezných podmínek. Vysoká odolnost proto otěru. Houževnatý. Jemnozrnný karbid, pro obrábění oceli s vyšší houževnatostí, antikorozních ocelí, šedé a tvárné litiny. Vysoká odolnost proto otěru. Jemnozrnný karbid s TiAlN povlakem, pro kalené oceli až 62 HRC. Vysoká odolnost proto otěru. Karbid s TiAlN povlakem, zvláště vhodný pro pozitivní geometrii. Pro obrábění šedé litiny, při středních a vysokých řezných rychlostech. 37

38 KARBIDY A POVLAKY IN2015 IN2030 IN2035 IN2040 IN2505 IN2540 IN6510 IN6515 IN6520 IN6530 INDD15 P20 - P40 M20 - M40 K20 - K40 P20 - P40 M20 - M40 K20 - K40 P20 - P40 M20 - M40 K20 - K40 P20 - P40 P15 - P35 M10 - M30 K10 - K30 P10 - P40 K10 - K20 K20 - K40 P10 - P35 M10 - M35 K10 - K30 P25 - P45 M25 - M40 K20 - K50 K20 - K40 Karbid s povlakem TiAlN, pro obrábění šedé, tvárné litiny, oceli s vyšší houževnatostí a austenitické oceli. Při středních řezných rychlostech. Vysoká odolnost proti otěru. Houževnatý. Univerzální karbid s TiAlN povlakem, určený pro obrábění všech typů ocelí, při středních a vysokých řezných rychlostech. Vysoká odolnost proti vylamování břitu. Karbid s TiAlN povlakem, pro obrábění titanu a super slitin (ISO skupina S). Vysoká odolnost proti otěru. Houževnatý karbid s TiAlN povlakem, určený pro obrábění ocelí, při středních a vysokých řezných rychlostech. Bez použití chladící kapaliny. Houževnatý jemnozrnný karbid s TiAlN+TiN povlakem, určený pro střední hrubování ocelí s vyšší pevností v tahu a antikorozních ocelí. Vysoká odolnost proti otěru. Karbid s TiAlN+TiN povlakem, určený pro střední hrubování nelegovaných ocelí a tepelně zušlechtěných ocelí. Vysoká odolnost proti otěru a teplotní stabilita. Povlakovaný karbid metodou MT-CVD. Zvlášť vhodný pro šedou a temperovanou litinu. Při středních a vysokých řezných rychlostech, s malým a středním průřezem třísky. Vysoká odolnost proti otěru s vysokou houževnatostí. Povlakovaný karbid metodou MT-CVD. Zvlášť vhodný pro šedou a temperovanou litinu. Při středních a vysokých řezných rychlostech, středním průřezu třísky. Vysoká odolnost proto otěru s vysokou houževnatostí. Povlakovaný karbid metodou MT-CVD. Vhodný pro vrtání antikorozní a astenické oceli, HSS, tepelně zušlechtěných slitin, rovněž tak šedé litiny. Při středních a vysokých řezných rychlostech. Vysoká odolnost proti otěru s vysokou houževnatostí. Povlakovaný karbid metodou MT-CVD. Vhodný pro frézování antikorozní a austenické oceli, HSS, tepelně zušlechtěných slitiny i pro šedou litinu. Při nízkých a středních řezných rychlostech. Vysoká odolnost proti otěru s vysokou houževnatostí. Zvlášť vhodný pro frézování nelegované oceli, pro střední a těžké obrábění. Povlakovaný karbid metodou MT-CVD a PVD. Pro frézování litin, zvláště vhodný pro šedou a tvárnou litinu, při středních a vysokých řezných rychlostech. Vysoká odolnost proti otěru s vysokou houževnatostí. 38

39 KARBIDY A POVLAKY 4.3 Cermet IN60C IN0560 P10 - P30 P05 - P15 M05 - M15 Cermet je určený pro dokončovací frézování. Vysoká odolnost proti otěru, při vysokých řezných rychlostech. Povlakovaný Cermer určený pro dokončovací frézování s vysokými řeznými rychlostmi. Zvláště vhodný pro frézování antikorozní a astenické oceli. 4.4 SiN IN70N K10 - K20 Křemíkový nitrid (keramika) určený pro obrábění šedé litiny, při extrémně vysokých řezných rychlostech. 4.5 PCD IN3005 IN90D Karbid s diamantovým povlakem, pro obrábění grafitu. K01 - K15 Polykrystalický diamant (PCD) pro obrábění hliníku, plastů a grafitu. 4.6 Povlaky P GEN C GEN DUO GEN Nově vyvinutý povlak metodou PVD, s TiAlN Plus povlakem. Vyniká vysokou tvrdostí a oxidační odolností. Ideální pro obrábění šedé a temperované litiny, ale i materiálů skupiny ISO S a M. Nově vyvinutý povlak metodou MT-CVD, s Alfa-Al203 povlakem, pro vysoké řezné rychlosti a dlouhou životnost nástroje. Pro obrábění šedé a tvárné litiny. Nově vyvinutý vícevrstvý povlak, kombinace metody MT-CVD a PVD, který je vysoce odolný proti opotřebení, zvyšuje produktivitu a životnost nástroje. Příklad značení karbidů: IN30M - základní karbid IN povlakovaný karbid První dvě čísla: Druhé dvě čísla: Druhy povlaků: 10 druh povlaku. 30 základní karbid, který udává mechanické vlastnosti VBD. 10 TiCN 20 TiAlN 25 TiAlN+TiN 39

40 OBLAST POUŽITÍ 5. Oblast použití a pracovní podmínky: V každé skupině P M K N S H jsou uvedena čísla, které udávají různé požadavky na obrábění: počínaje hrubováním (P40), až po dokončovací operace (P05). 5.1 Skupina P Skupina P je doporučena pro obrábění materiálů tvořících dlouhou třísku např.: ocel, ocelolitinu, korozivzdorná ocel a temperovaná litina. P05 Soustružení, frézování načisto a jemné vyvrtávání, při vysoké řezné rychlosti, malém průřezu třísky, vysoká jakost obráběného povrchu, úzké tolerance rozměrů, žádné vibrace. P10 Soustružení, kopírování, frézování, při vysoké řezné rychlosti, malé až střední průřezy třísky. P20 Soustružení, frézování, při středních řezné rychlosti, středním průřezy třísky, obrábění za nepříznivých pracovních podmínek. P30 Soustružení, frézování, čelní soustružení při středních, až malých řezných rychlostech, střední, až velký průřez třísky, obrábění za nepříznivých pracovních podmínek, přerušovaný řez. P40 Soustružení, zarovnávání, frézování, zapichování, upichování, při malé řezné rychlosti, velké průřezy třísek, velmi nepříznivé pracovní podmínky, přerušovaný řez. P50 Soustružení, frézování, zapichování, upichování - práce u nichž se vyžaduje velká tuhost nástrojů, malé řezné rychlosti, velké průřezy třísek, možnost velkého úhlu čela, extrémně nepříznivé pracovní podmínky, těžký přerušovaný řez. P P5-P20 P10-P20 P10-P30 P10-P35 P15-P35 P10-P40 P20-P35 P20-P40 WR 30 P30-P50 40 T 50 WR. odolnost proti opotřebení T. houževnatost 40

41 OBLAST POUŽITÍ 5.2 Skupina M Skupina M je doporučena pro obrábění astenických korozivzdorných ocelí, žáruvzdorných materiálů, manganových ocelí a legovaných druhů litin. M10 Soustružení, frézovaní, při středních až vysokých řezných rychlostech, malý, až střední průřez třísky. M20 Soustružení, frézovaní, při střední řezné rychlosti a středním průřezu třísky. M30 Soustružení, frézovaní při středních řezných rychlostech, střední až velký průřez třísky. M40 Soustružení, frézovaní, při malé řezné rychlosti, střední až velký průřez třísky, obrábění za velmi nepříznivých pracovních podmínek. M M05-M15 M10-M20 M10-M30 M10-M35 M15-M35 M20-M40 M25-M40 WR T 50 WR. odolnost proti opotřebení T. houževnatost Skupina S vychází ze skupiny M. Vhodná pro obrábění žáruvzdorných a titanových slitin. 41

42 OBLAST POUŽITÍ 5.3 Skupina K Skupina K je doporučena pro obrábění matriálů, tvořící krátkou třísku, jako jsou šedá litina, kalená ocel a dále pro neželezné materiály např. hliník, bronzy, plasty. K10 Soustružení a frézování na čisto, jemné vyvrtávání. K20 Soustružení, frézování, hoblování, zapichování, vystružování a práce vyžadující velmi houževnatý řezný materiál. K30 Soustružení, frézování, hoblování, upichování, zapichování, nepříznivé podmínky obrábění a možnost velkého úhlu čela. K40 Soustružení, frézování, hoblování upichování, velmi nepříznivé podmínky obrábění a zvlášť velký úhel čela. 0 K01-K10 K01-K15 K K10-K20 K10-K25 K10-K K15-K30 K20-K40 K20-K40 WR T 50 WR. odolnost proti opotřebení T. houževnatost Skupina N vychází ze skupiny K. Vhodná pro obrábění hliníku, neželezných kovů a plastů. Skupina H vychází ze skupin P a K. Vhodná pro obrábění kalené oceli. 42

43 VÝROBA VBD A DRUHY POVLAKŮ 6. Výroba VBD a druhy povlaků 6.1 Výroba výměnných břitových destiček Slinuté karbidy Slinuté karbidy jsou materiály vytvořené pomocí práškové metalurgie. Skládají se z tvrdých částic: karbidu wolframu WC, karbidu titanu TiC, karbidu tantalu TaC a měkčího pojiva: kobalt, popř. nikl, molybden. Používá se tam, kde nelze slitinu jiným způsobem vytvořit: rozdílná teplota tání, vzájemná neslévatelnost, atd.. Uplatňují se na řezné a tvářecí nástroje a všude tam, kde se vyžaduje vysoká tvrdost, odolnost proti otěru při teplotách do 900 C. Výroba slinutých karbidů se skládá: 1. Výroba prášků Základní surovinou slinutých karbidů jsou prášky kovů, jejich sloučenin a někdy i nekovů. Jakost hotových výrobků závisí na fyzikálních a chemických vlastnostech prášků, na chemickém složení, čistotě, velikosti a tvaru částic. Prášky lze získat téměř ze všech kovů a jejich sloučenin, a to dvěma základními způsoby: Mechanicky: drcením v kulových a vířivých mlýnech nebo rozprašováním tekutého kovu. Fyzikálně-chemicky: redukcí oxidů, štěpením karbonylů, elektrolytickým vylučováním a chemickým slučováním s nekovy (např. WC, TiC, TaC apod.). 2. Lisování polotovarů Lisováním se upravují kovové prášky a jejich směsi do tvaru výrobků. Při lisování se vlastnosti prášků mění: zmenšuje se pórovitost, dochází k plastické deformaci částic a zvětšuje se styková plocha mezi zrny. Lisovací tlaky jsou 200 až 690 MPa. Podmínky lisování jsou ovlivněny lisovacím tlakem, způsobem lisování (lisování za studena, za tepla, izostatické, protlačování, vibrační lisování apod.), velikostí a tvarem výlisku a přísadami pro usnadnění lisování. Lisováním se vytvoří lepší kontakt mezi částicemi prášku, což umožňuje při zvýšené teplotě dokonalou difúzi v celém průřezu polotovaru i uplatnění dalších pochodů. Pevnost výlisku stoupá přibližně úměrně s lisovacím tlakem. 3. Slinování Slinováním se dosahuje požadovaných mechanických a fyzikálních vlastností, pevnosti, tažnosti, tvrdosti a elektrické vodivosti. Teplota slinování je nižší než teplota tavení daného kovu. Slinuje-li se směs prášků různých kovů, může se nízko tavící fáze natavit. Množství roztavené fáze bývá zpravidla malé, takže tvar výrobku zůstává zachován, ale jeho rozměr se zmenšuje. Smrštění délkových rozměrů činí 17 až 25 % za předpokladu, že pórovitost je nulová. Ta ale i při nejmodernějších metodách zpracování činí 1 až 2 %. Podmínky slinování ovlivňuje teplota, čas, prostředí (ochranný plyn, vakuum) a druh slinování (přímé, nepřímé apod.). Teplota slinování bývá většinou 0,8 násobek teploty tavení. U některých prášků je 1050 až 1150 C, u mědi 800 až 850 C. Kovy, u kterých zrna při ohřevu na vyšší teploty nerostou, mají teplotu slinování blízkou teplotě tání. Doba slinování bývá 2 až 3 hodiny. 43

44 VÝROBA VBD A DRUHY POVLAKŮ 4. Konečná úprava: broušení, povlakování Břitové destičky svojí konečnou podobu získají: Přímo vylisováním - VBD jsou tak přesně vylisovány, že u nich byly vytvořeny tvary utvářečů a fasetek. Broušením - VBD svojí konečnou podobu získají broušením. V dnešní době jsou na VBD kladeny vysoké požadavky na přesnost konečná úprava leštěním a odolnost proti opotřebení povlakování viz. níže. Podle velikosti zrna rozdělujeme karbidy na dva základní druhy: 1. Hrubozrnné karbidy: základní tvaru a velikost prášků tvoří hrubozrnné částice. Podíl pojiva je větší než u jemnozrnného karbidu, který ovlivňuje mechanické a chemické vlastnosti karbidu. Vhodný pro hrubování, větší průřezy třísky, houževnatý. 2. Jemnozrnné karbidy: základní tvaru a velikost prášků tvoří jemnozrnné částice. Podíl pojiva je menší než u hrubozrnného karbidu, který ovlivňuje mechanické a chemické vlastnosti karbidu. Vhodný pro dokončování, menší průřezy třísky, má vysokou odolnost proti opotřebení. Cermety: Cermet je společný název pro všechny tvrdé kovokeramické materiály, u nichž jsou tvrdé složky tvořeny karbidem titanu (TiC), karbonitridem titanu (TiCN) nebo nitridem titanu (TiN), jakož i karbidem wolframu (WC). CERamic-METal - keramická část s kovovým pojivem. Vlastnosti cermetů: - vysoká odolnost proti opotřebení hřbetu a opotřebení ve tvaru žlábku na čele. - vysoká chemická stabilita a tvrdost za tepla. - malý sklon k vytváření nárůstku. - malý sklon k oxidačnímu opotřebení. SiN - řezná keramika Keramické řezné materiály jsou tvrdé, mají vysokou tvrdost za tepla a nereagují chemicky s materiálem obrobku. Zaručují dlouho trvanlivost břitu a mohou být použity při vysokých řezných rychlostech. 44

45 VÝROBA VBD A DRUHY POVLAKŮ Existují dva základní typy keramiky: na bázi oxidu hlinitého - Al 2 O 3 na bázi nitridu křemíku (Si 3 N 4 ) CNB - kubický nitrid bóru CBN se vyrábí při vysokých teplotách a tlacích, jejichž působením se dosáhne spojení kubických krystalů bóru s keramickým nebo kovovým pojivem. Neuspořádané částice tvoří velmi hustou polykrystalickou strukturu. Krystal CBN je velmi podobný krystalu syntetického diamantu. Vlastnosti řezného materiálu CBN můžeme obměňovat změnou velikosti krystalu, obsahem a druhem pojiva. Kubický nitrid bóru je zvlášť tvrdý řezný materiál, jeho tvrdost překonává jen diamant. CBD vykazuje mimořádní tvrdost, vysokou tvrdost za tepla i při extrémních teplotách (2000 C), velkou odolnost proti abrazivnímu opotřebení a při obrábění má vždy dobrou chemickou stabilitu. Vhodný na obrábění ocelových výkovků, kalené oceli a litiny, slinované materiály na bázi kobaltu a železa a žáruvzdorné slitiny. PCD - polykrystalický diamant Malé břity jsou pevně uchyceny na vyměnitelné břitové destičce ze slinutého karbidu, která jim zaručuje pevnost a odolnost proti tepelným a rázovým šukům. Trvanlivost je mnohonásobně vyšší, než u slinutých karbidů. S ohledem na vysokou křehkost vyžaduje používání stabilní řezné podmínky, tuhé nástroje a stroje. Princip výroby povlakovaných slinutých karbidů Povlakované slinuté karbidy jsou vyráběny tak, že na podkladový materiál (původně běžný SK typu K, P nebo M, dnes speciální SK) se nanáší tenká vrstva materiálu s vysokou tvrdostí a vynikající odolností proti opotřebení. Povlak ve formě tenké vrstvy má vyšší tvrdost i pevnost než stejný homogenní materiál v jakékoli jiné formě. Tyto výhodné vlastnosti vyplývají zejména z toho, že povlakový materiál neobsahuje žádné pojivo, má o jeden i více řádů jemnější zrnitost a méně strukturních defektů (póry, dutiny) a tvoří bariéru proti difuznímu opotřebení nástroje. Čtyři vývojové stupně povlakovaných slinutých karbidů: 1. generace: jednovrstvý povlak (téměř výhradně TiC) s tloušťkou až 7 µm. 2. generace: jednovrstvý povlak (TiC, TiCN, TiN) s tloušťkou až 13 µm. 3. generace: vícevrstvý povlak (dvě až tři, případně i více vrstev) s ostře ohraničenými přechody mezi jednotlivými vrstvami. Nejčastěji bývají jednotlivé vrstvy řazeny v tomto pořadí od podkladu k povrchu: TiC-Al 2 O 3, TiC-TiN, TiC-TiCN-TiN, TiC-Al 2 O 3 -TiN, TiCN-Al 2 O 3 -TiN. 4. generace: speciální vícevrstvý povlak - velmi často i více než 10 vrstev a mezivrstev, s méně či více výraznými přechody mezi jednotlivými vrstvami. Požívají se stejné materiály povlaků jako u 3. generace. 45

46 VÝROBA VBD A DRUHY POVLAKŮ 6.2 Metody povlakování Podle principu povlakování, dělí metody do tří základních skupin: PVD, CVD a PACVD. PVD (Physical Vapor Depostition) iontové plátování Jde především o tzv. iontové plátování, dovolující efektivně nanášet povlaky rozmanitého složení, vynikajících mechanickým vlastností a atraktivního vzhledu i na tepelně zušlechtěné materiály, nebo dokonce i na plasty. Při iontovém plátování (ion plating) roste nanášená vrstva kondenzací z plynného skupenství za velmi nízkého tlaku (typicky 0,01-10 Pa). Látka určená k nanášení se do plynného skupenství přivádí fyzikálním procesem (odpařování či rozprašování) přímo ve vakuové komoře v průběhu povlakování (rozprašování je uvolnění atomu z povrchu látky následkem dopadu urychleného iontu). U iontového plátování dopadají ionty z plazmatu i na povlakovaný předmět. Jejich energie je určena elektrickým napětím U b přiváděným na povlakovaný předmět. To umožňuje připravit povrch před depozicí vrstvy (iontové čištění, U b typicky -1000V) a odstraňovat hůře vázané atomy z rostoucí vrstvy jejich odprášením (U b V). Dopad iontů během nanášení výrazně ovlivňuje vlastnosti výsledné vrstvy (například tvrdost, vnitřní pnutí, adhezi k substrátu) a rovněž dovoluje vznik sloučenin při teplotě podstatně nižší, než odpovídá rovnovážné chemické reakci. Tak například naprašováním Ti v prostředí s obsahem N 2 (O 2,CH 4 ) lze nanášet vrstvu TiN (TiO 2, TiC) již při teplotách C. Podle způsobu uvolňování atomů nanášené látky do plynného skupenství můžeme odlišit tři významné skupiny metod iontového plátování. Jsou to napařování s přídavnou ionizací, obloukové napařování a magnetronové naprašování. Metodou PVD vzniká ostřejší břit než metodou CVD. Technické specifikace: energie: plazma, bias teplota: 250 až 550 C tloušťka vrstvy 2-8 µm pnutí: kompresivní 0 až - 8 GPa magnetron, oblouk, napařování TiN, TiAlN + Me, TiCN, CrN, AlCrN + Me, C:H frézování, přerušované řezy CVD (Chemical Vapor Deposition) povlakování Při povlakování metodou CVD - je povlakovaný předmět ohřát ve směsi plynů, (např. H 2, CO 4, A r, H 2, atd..), které na jeho povrchu reagují, a tím vytvářejí pevnou vrstvu požadované látky (např.al 2 O 3, TiC, TiCN při 1100 C). Základní nevýhodou je udržování předmětu na teplotě nutné pro rovnovážnou chemickou reakci, při které vzniká povlakovaná vrstva. Prakticky významná modifikace této metody je plazmová polymerace, umožňující z plynných uhlovodíků nanášet polymerní vrstvy velmi zajímavých vlastností, např.bariérové vrstvy odolné proti difúzi nebo tvrdé otěruvzdorné vrstvy. Technické specifikace: energie: teplotní teplota: 800 až 1100 C pnutí: tenzilní 0 až +2 GPa tloušťka vrstvy 8-16 µm TiN, TiCN, Al2O3, HfN frézování, nepřerušované řez 46

47 VÝROBA VBD A DRUHY POVLAKŮ PACVD (Plasma Assisted - CVD) povlakování Metoda PACVD je povlakování nástrojů při mnohem nižších teplotách než u konvenčních CVD technik. Plazmou aktivovaný CVD proces umožňuje snížit teplotu potřebnou pro vznik vrstvy na povrchu substrátu na C. Nástroje jsou povlakovány až po konečném zušlechtění na požadovanou tvrdost a v průběhu povlakování nedochází k rozměrovým změnám. Touto metodou lze povlakovat i dutiny. PACVD povlaky se vyznačují extrémně nízkým koeficientem tření - až 0,1. Výhody metody PACVD několikanásobné zvýšení životnosti; nízký koeficient tření; výborné tribologické vlastnosti; snížené opotřebení; žádné změny v mikrostruktuře a rozměrech; možnost povlakování dutin; snížení spotřeby mazadel a separátorů; zvýšení odolnosti proti tepelné únavě; snížení přilnavosti hliníků, mědi a jiných barevných kovů na povrch nástroje. Technologie PACVD Zařízení na povlakování metodou PACVD umožňuje jak samotné povlakování, tak i nitridaci a iontové čištění povrchů. Po ustálení na procesní teplotě probíhají následující operace: 1. Iontové čištění povrchu - kladně nabité ionty procesního plynu dopadají na povrch substrátu, kde jsou zakotveny atomy nečistot. Předáním vysoké kinetické energie iontů (cca 10 ev) dojde k vyražení nečistot z povrchu materiálu. 2. Plazmová nitridace povrchu - provádí se pro zlepšení adheze povlaku a základního materiálu. V případě speciálních aplikací je možné realizovat hlubokou nitridaci dle požadavku zákazníka (tzv. duplex). 3. Nanesení povlaku - v plazmě vznikají kladně nabité molekuly (Ti+, N+ atd.), které se vyloučí na záporně nabitém polotovaru. Cíleným řízením procesu vzniknou vrstvy v požadovaném složení a se žádoucími vlastnostmi. PACVD i CVD vrstvy splňují vysoké požadavky na kvalitu, zejména otěruvzdornost, životnost, tvrdost atd. Volba optimální vrstvy je určena zpracovávaným materiálem a pracovními podmínkami nástroje. PACVD vrstvy je zejména možné použít při aplikacích, kde nelze použít technologii CVD z důvodu vysoké teploty povlakování. CVD povlakování se provádí při cca PACVD i CVD vrstvy splňují vysoké požadavky na kvalitu, zejména otěruvzdornost, životnost, tvrdost atd. Vrstvy CVD jsou nanášeny zpravidla na slinuté karbidy, rychlořezné oceli a vybrané nástrojové oceli. Vzhledem k tomu, že zušlechťování na požadovanou tvrdost u CVD povlaků probíhá až po povlakování, je možné CVD povlaky aplikovat na nástroje s většími tolerancemi (± 0,02 mm). PACVD povlaky nacházejí přednostní uplatnění zejména při povlakování vysoce přesných a tvarově složitých zušlechtěných ocelových nástrojů. 47

48 VÝROBA VBD A DRUHY POVLAKŮ Technické specifikace: teplota: ~ 500 C koeficient tření 0,1 Tloušťka vrstvy - podle druhu povlaku od 2-16 µm TiCN+TiN, TiBN+TiB2, Al2O3. frézování, nepřerušované řez, formy, kalibry, atd. Porovnání základních technologických parametrů povlakovacích metod Technologie povlakovaní Teplota Tlak Rotace Drsnost povrchu CVD (Chemical Vapor Deposition C atmosférický Ne Největší PVD (Physical Vapor Depostition C ~ 1 Pa Ano Střední PACVD (Plasma Assisted - CVD) ~ 500 C ~ 200 Pa Ne Nejnižší Srovnání řezných materiálů: odolnost proti otěru & houževnatost 48

49 OPOTŘEBENÍ BŘITU 7. Druhy opotřebení břitů nástroje 7.1 Druhy opotřebení břitů nástroje Opotřebení hřbetu břitu: Patří mezi abrazivní formy opotřebení a projevuje se na hřbetě ploše břitu. Plochy hřbetu u hlavního ostří, vedlejšího ostří, poloměru špičky, nebo na čelní fasetce, jsou před utvářením třísky zvlášť vystaveny působením materiálu obrobku. Opotřebení hřbetu je všeobecně obvyklým typem opotřebení, přičemž stejnoměrně se zvětšující opotřebení hřbetu břitu je často považováno za ideální. Příliš velké opotřebení hřbetu břitu má za následek zhoršení jakosti obrobeného povrchu, nepřesnost rozměrů a narůstající tření, které vzniká změnou geometrie břitu Opotřebení ve tvaru žlábku na čele břitu Je důsledkem působení mechanismů difúzního opotřebení a abraze. Žlábek vzniká částečně úběrem řezného nástrojového materiálu, vyvolaným brousícím pochodem, který způsobují tvrdé částice obsažené v materiálu obrobku, ale hlavně difúzí v místě břitu s nejvyšší teplotou, to znamená, v kontaktním místě mezi třískou a materiálem břitu. Tvrdost za tepla a malá afinita mezi materiály obrobku a břitu nástroje snižují tendenci ke vzniku tohoto opotřebení Plastická deformace břitu Vzniká působením kombinace vysoké teploty a řezných tlaků na břitu. Vysoké řezné rychlosti a posuvy, jakož i tvrdé materiály obrobků vyvolávají vznik vysokých teplot a tlaků. U řezného nástrojového materiálu, který těmto zatížením odolává a plasticky se nedeformuje, je tvrdost za tepla rozhodujícím faktorem. Typická deformace břitu ještě více zvyšuje teploty a má za následek změnu geometrie břitu, změny v odchodu třísek. Toto opotřebení lze zmenšit použitím správného zaoblení ostří a volbou správné geometrie břitu 49

50 OPOTŘEBENÍ BŘITU Opotřebení ve tvaru vrubu na hřbetě břitu Patří k typickým adhezním opotřebením, může však stejně dobře souviset s oxidačním opotřebením. Vruby vznikají v místě kontaktu břitu s bokem třísky. Toto opotřebení se omezuje přesně na místo, kudy proniká vzduch do oblasti obrábění. Opotřebení ve tvaru vrubu na vedlejším hřbetě břitu má mechanické příčiny, jejich původci jsou tvrdé částice materiálu obrobku. Mimořádně velké opotřebení ve tvaru vrubu ovlivňuje utváření třísky a může vést k lomu destičky Hřebenovité trhliny na ostří Je formou únavového opotřebení. Zvlášť změna teploty při frézování často vede k tomuto druhu opotřebení. Trhliny se tvoří kolmo na ostří, přitom se mohou částice řezného nástrojového materiálu mezi jednotlivými trhlinami vylamovat a vyvolat tak náhlý lom břitu. Změnou tloušťky třísky se při obrábění změní rovněž teplota. Použití chladící kapaliny se nedoporučuje, protože zvyšuje teplotní rozdíly při záběru břitu do materiálu obrobku a při výstupu z něj Únavový lom Je typickým následkem mimořádně velkých změn velikosti řezných sil. Tento druh lomu vzniká vlivem součtu neustále se měnících různých zatíženích, kdy působení jednotlivých druhů zatížení není samo o sobě dost veliké, aby mělo za následek lom. Způsob vřezávání nástroje do materiálu obrobku a změna velikosti a směru působení řezné síly, může být pro pevnost a houževnatost VBD příliš náročné. Lomové plochy probíhají paralelně s ostřím. 50

51 OPOTŘEBENÍ BŘITU Vydrolování ostří Je formou opotřebení, při kterém se břit namísto stejnoměrného opotřebování vydroluje. Toto opotřebení je způsobeno špičkami zatížení a vede k tomu, že drobné částečky řezného nástrojového materiálu se začnou oddělovat z povrchu břitu. Přerušované řezy jsou nejčastější příčinou tohoto typu opotřebení Lom břitu nástroje Jedná se osudný konec každého břitu. Totální lom je často velmi nebezpečný a mělo by se mu za všech okolností zabránit. Lom břitu nástroje je nutné v každém případě považovat za ukončení trvanlivosti. Změny geometrie, oslabení břitu, nárůst teploty a sil mohou vést ke značným škodám. Křehký lom může být způsoben různými faktory, často je zvolený materiál břitu málo houževnatý, aby mohl zvládnout všechny požadavky na obrábění Tvoření nárůstku Tvoření nárůstku se převážně vztahuje k teplotám a řezným rychlostem. Může však být způsoben i odlupováním vrstev v místě břitu, nebo jinými formami opotřebení. Mimo změny geometrie břitu působí tato forma opotřebení negativně ještě proto, že se mohou částice materiálu břitu odlomit společně s navařeným nárůstkem, který je tvořen částicemi materiálu obrobku. Nízké teploty a vysoké tlaky přitom vyvolávají mezi materiálem třísky a čelem nástroje efekt svařování tvorba nárůstku. Zhoršená jakost obráběného povrchu je často prvním negativním důsledkem pokračování tvorby nárůstku. Nadměrná tvorba nárůstku může vést i k lomu břitové destičky. 51

52 OPOTŘEBENÍ BŘITU 7.2 Řešení pro nejběžnější problémy při frézování Řešení Problém Snižte řeznou rychlost Zvyšte řeznou rychlost Snižte posuv na zub Zvyšte posuv na zub Zvolte VBD s vyšší odolností proti opotřebení Zvolte houževnatější VBD Použijte frézu s větší roztečí Změňte polohu frézy Nepoužívejte chlazení Opotřebení hřbetu X X X Vrubové opotřebení X X X X Žlábkové opotřebení X X Plastická deformace X X X Nárůstek na břitu X X X Trhliny kolmé k břitu X X X Malé vylomení ostří X X X Zlomení VBD X X X Vibrace X X X Špatná jakost obrobeného povrchu X X X 52

53 MATERIÁLY 8. Převodní tabulka materiálů Materiálová skupina Ocel nelegovaná Rm < 800 N/mm 2 Ocel nelegovaná a legovaná Rm < 1200 N/mm 2 Označení DIN ČSN Pevnost v tahu N/mm 2 Tvrdost HB St St St C C C C S SMn C MnCr5 I C C C Ck Cf Cr3 I NiCr14 I MnCr5 I Cr6 I CrMo4 I CrMo4 I MnCrW4 I X40CrMoV5 1 I CrNiMo6 I Ocel legovaná Rm > 1200 N/mm 2 50CrV4 I NiCrMoV7 I Ocel kalená HRC Korozivzdorná ocel X155CrVMo12 1 I X210CrW12 I MnCrV8 I S6-5-2 I X10Cr13 I X10CrNiS18 9 I X12CrMoS17 I X15Cr13 I X2CrNi18 9 I X46Cr13 I X5CrNi18 9 I

54 MATERIÁLY Korozivzdorná ocel s vyšším obsahem Cr a Ni Šedá litina Temperovaná litina a litina s kuličkovým grafitem Hliník, měď Hliník, měď - slitiny Ni slitiny Ti slitiny Cu-Al-Fe slitiny Mosaz Bronz X6CrAl13 I X7Cr13 I X8Cr17 I GX5CrNiMo19 11 I X10CrNiTi18 9 I X2CrNiMo18 12 I X2CrNiMoN I X5CrNiMo17 1 I X5CrNiMo I X6CrNiMoTi I GG GG GG GG GGG GGG GTS GTW Al Al E-Al SF-Cu G-CuSn5ZnPb G-AlSi G-AlSi10Mg G-CuAl10Ni AlZnMgCu1, Hastelloy C276 II Hastelloy C4 II Inconel 718 II Nimonic 75 II TiAl5Sn2 III TiAl6V4 III Ampco Ampco Ampco CuZn CuZn39Pb CuZn40MnPb CuZn44Pb G-CuSn6ZnNi CuSn6Zn

55 MATERIÁLY Plasty teplem tvárné Plasty teplem tvrditelné Polyamid Polyvinylchlorid Ultramid Bakelit Partinax

56 TVRDOST MATERIÁLU 9. Srovnávací tabulka tvrdostí Pevnost v tahu Rm N/mm 2 Tvrdost dle Vickers HV Tvrdost dle Brinell HB Tvrdost dle Rockwell HRC Pevnost v tahu Rm N/mm 2 Tvrdost dle Vickers HV Tvrdost dle Brinell HB Tvrdost dle Rockwell HRC , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

57 57