VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV STROJÍRENSKÉ TECHNOLOGIE FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF MANUFACTURING TECHNOLOGY FRÉZOVACÍ NÁSTROJE PRO CNC OBRÁBĚCÍ STROJE MILLING TOOLS FOR CNC MACHINE TOOLS BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR LUKÁŠ VAMPOLA doc. Ing. ANTON HUMÁR, CSc. BRNO 2009
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 5 ABSTRAKT V této bakalá ské práci jsou popsány frézovací nástroje pro CNC obráb cí stroje. První kapitola je zam ena na CNC frézky a CNC obráb cí centra. Hlavní pohled je upírán na zásobníky a typy nástroj pro CNC stroje. V další kapitole jsou popsány vlastní frézovací nástroje. Popis a rozd lení je provedeno z hlediska konstrukce, ozna ování, nástrojového materiálu a užití. Jsou zde uvedeny výhody, nevýhody a použití daného nástroje nebo nástrojového materiálu. V dnešní dob se pro obráb ní nejvíce používají vym nitelné b itové desti ky ze slinutého karbidu. St žejní ást bakalá ské práce je v nována sortimentu frézovacích nástroj renomovaných producent. Z mnoha významných jsem si vybral spole nosti Sandvik Coromant a Pramet Tools. Klí ová slova CNC frézky, CNC obráb cí centra, Frézy ABSTRACT In this bachelor s thesis are described milling tools for CNC machine tools. The first part is target the CNC milling machines and CNC machining centres. The main set eyes on tool holder magazines and type of tools for CNC machine tools. In next part of thesis are described milling tools. Description and partition are performed in light of construction, marking, tool materials and using. There are wrote advantage, disadvantage and using tools or material for tools. Replaceable cutting edges from sintered carbides are most used for milling on the present. Pivotal part of bachelor s thesis is attended to range of products for milling from renowned producers. I chose Sandvik Coromant and Pramet Tools from many notable concerns. Key words CNC milling machine, CNC machining centre, Milling cutter BIBLIOGRAFICKÁ CITACE VAMPOLA, Lukáš. Frézovací nástroje pro CNC obráb cí stroje: Bakalá ská práce. Brno: Vysoké u ení technické v Brn, Fakulta strojního inženýrství, 2009. 40 s.. Vedoucí práce doc. Ing. Anton Humár, CSc.
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 6 Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalá skou práci na téma Frézovací nástroje pro CNC obráb cí stroje vypracoval samostatn s použitím odborné literatury a pramen, uvedených na seznamu, který tvo í p ílohu této práce. Datum. Jméno a p íjmení bakalá e
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 7 Pod kování D kuji tímto doc. Ing. Antonu Humárovi, CSc. za cenné p ipomínky a rady p i vypracování bakalá ské práce.
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 8 OBSAH Abstrakt... 5 Prohlášení... 6 Pod kování... 7 Obsah... 8 Úvod... 9 1 Základní charakteristiky CNC frézek a obráb cích center... 10 1.1 Popis a ízení CNC frézek a obráb cích center... 10 1.1.1 Definice CNC... 10 1.1.2 NC Program... 10 1.2 CNC obráb cí centrum... 11 1.2.1 Charakteristické znaky CNC obráb cího centra... 11 1.2.2 Frézovací obráb cí centra s horizontální osou v etena... 11 1.2.3 Frézovací obráb cí centra s vertikální osou v etena... 11 1.2.4 Nástroje pro CNC frézovací obráb cí centra... 13 1.2.5 Zásobníky nástroj... 14 2 Charakteristika frézovacích nástroj z hlediska konstrukce, nástrojového materiálu, zp sobu ozna ování a užití... 15 2.1 Charakteristika frézovacích nástroj z hlediska konstrukce... 15 2.2 Materiály pro frézovací nástroje... 17 2.2.1 Rychlo ezné oceli... 17 2.2.2 Slinuté karbidy... 17 2.2.3 Cermety... 18 2.2.4 Keramika... 19 2.2.5 Polykrystalický kubický nitrid boru... 20 2.2.6 Polykrystalický diamant... 20 2.3 Zp sob zna ení frézovacích nástroj... 22 2.4 Užití frézovacích nástroj... 22 3 Frézovací nástroje pro CNC obráb cí stroje a centra v sortimentu výroby nejvýznamn jších domácích a sv tových producent nástroj... 23 3.1 Sortiment firmy Sandvik Coromant... 23 3.1.1 Frézy do rohu 90... 25 3.1.2 elní frézy 65, 45 a zahlubovací fréza 10... 26 3.1.3 Frézy pro tvarové frézování... 27 3.1.4 Frézy pro vnit ní zapichování a ezání závit... 27 3.1.5 elní válcové frézy ze slinutého karbidu... 27 3.1.6 Ostatní frézy ady CoroMill... 29 3.2 Sortiment firmy Pramet tools... 30 3.2.1 Frézy do rohu 90... 30 3.2.2 elní frézy 75, 60 a 45... 30 3.2.3 Kopírovací frézy... 31 3.2.4 Ostatní frézy... 31 3.3 Porovnání sortimentu Sandvik Coromant a Pramet Tools... 31 Záv r... 32 Seznam použitých zdroj... 33 Seznam použitých zkratek a symbol... 35 Seznam p íloh... 36
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 9 ÚVOD V sou asné dob je na trhu s frézovacími nástroji pom rn velké množství druh fréz a vym nitelných b itových desti ek. V d sledku celosv tového vývoje významných výrobc jsou k dispozici frézy r zných tvar a specifického použití, od tvarových, jednoú elových fréz po univerzální frézy. Rozsahy pr m r za ínají na n kolika setinách milimetru a u velkých frézovacích hlav kon í ve stovkách milimetr. Materiály užívané k výrob ezných nástroj jsou zejména rychlo ezné oceli, slinuté karbidy, cermety, keramika, polykrystalický kubický nitrid boru a polykrystalický diamant. Každý materiál má svoji oblast použití a své specifické vlastnosti. K nejpoužívan jším materiál m v sou asnosti pat í povlakované slinuté karbidy, které jsou pevné a tvrdé a jejich povlak jim zajiš uje termochemickou stabilitu.
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 10 1 ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKY CNC FRÉZEK A OBRÁB CÍCH CENTER 1.1 Popis a ízení CNC frézek a obráb cích centra 1.1.1 Definice CNC Pojem CNC (Computer Numerical Control) ozna uje po íta em ( íslicov ) ízený stroj. Pracovní funkce íslicov ízeného výrobního stroje jsou ovládány ídícím systémem pomocí vytvo eného programu. Program se skládá z alfanumerických znak, které svou posloupnosti tvo í bloky nebo v ty. Je vytvá en nezávisle na stroji mimo výrobní dílnu a je zcela odd len od výrobního stroje. Díky tomuto odd lení lze pružn reagovat na zm nu výroby tvarov i velikostn odlišných výrobk. Se ízení stroje je zkráceno na minimum a s využitím výpo- etní techniky se zmenšuje as na p ípravu. CNC stroje se uplat ují ve všech oblastech strojírenské výroby (obráb ní, tvá ení, montáž, m ení). 1.1.2 NC Program Program pro íslicov ízený obráb cí stroj musí být psán podle syntaktických pravidel, která jsou do ur ité míry specifická pro každý obráb cí stroj a systém. Informace zapsané v programu ur ují pohyby pracovních orgán stroje (support, v eten, stol, atd.) jak velikostí, smyslem a sm rem, tak i podmínkami t chto pohyb (otá ky, posuv) b hem pracovního cyklu. Dále ídí vým nu nástroj p ípadn obrobk. Program obsahuje tyto informace: Geometrické: popisují dráhu nástroje, která je dána rozm ry obráb né sou- ásti, zp sobem obráb ní a popisuje p íjezdy a odjezdy k obrobku a od n ho. Jde tedy o popis drah nástroje v kartézských sou adnicích, vycházejících z rozm r sou ásti na výrobním výkrese. Popis je proveden v osách X, Y, a Z (u t í-osých) a asto i v dalších osách dle konstrukce stroje a náro nosti výrobk. Technologické: stanovují technologii obráb ní z hlediska ezných podmínek (otá ky, ezná rychlost, hloubka t ísky, posuv). Pomocné: informace a povely pro stroj pro pomocné funkce (nap. sm r otá- ení v etene, zapnutí erpadla chladící kapaliny). 8, 15
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 11 1.2 CNC obráb cí centrum 1.2.1 Charakteristické znaky CNC obráb cího centra 6, 8 CNC obráb cí centrum lze charakterizovat jako íslicov ízený obráb cí stroj který má: dostate n vysokou tuhost a p esnost, automatickou vým nu nástroj b hem pracovního cyklu, dokáže provést r zné operace p i jednom upnutí obrobku, nastavit vzájemnou polohu obrobku a nástroje (pomocí servomechanism a odm ovacích za ízení, které tvo í regula ní obvod pro polohování), ídit otá ky, posuvy a pomocné úkony, a pro automatizovaný cyklus je nezbytné išt ní a odvod t ísek (t ískové hospodá ství). Z technologického hlediska jsou CNC obráb cí centra rozd lována na: obráb cí centra pro výrobu rota ních sou ástí (soustružnická obráb cí centra: horizontální a vertikální), obráb cí centra pro výrobu nerota ních sou ástí (frézovací obráb cí centra: horizontální a vertikální). K hlavním charakteristickým znak m všech obráb cích center pat í vysoký rozsah a plynulá regulace ezných a posunových rychlostí, valivé, zakrytované vedení všech pohyb a zásobníky nástroj r zných typ. 1.2.2 Frézovací obráb cí centra s horizontální osou v etena 6 Jsou to víceú elové stroje (t í- až p tiosé) (obr. 1.1), na kterých lze nejen frézovat, ale i ezat závity, vrtat, vyvrtávat, vystružovat atd.. Jsou ur ené pro obráb ní nerota ních sou ástí zejména sk í ovitého tvaru. Nástrojová ást bývá obvykle nem nná se t emi navzájem kolmými ízenými osami (X, Y a Z), zatímco obrobková ást se dv ma rota ními osami (A a B). Vyskytují se i varianty se dv ma osami v nástrojové ásti (X a Y) a t emi osami (Z, A a B) v obrobkové ásti. Pro obráb ní t žkých a rozm rných obrobk je obrobková ást konstruovaná jako pevná upínací deska ízená osami (X, Y a Z) nebo oto ný st l (osy X, Y, Z a B) i p tiosý stroj (osy X, Y, Z, A a B). Ve všech uvedených p ípadech je nástrojová ást obráb cích center s horizontální osou v etena mimo dosah t ísek. 1.2.3 Frézovací obráb cí centra s vertikální osou v etena 6 Jsou to víceú elové stroje (t í- až p tiosé) (obr. 1.2), na kterých lze nejen frézovat, ale i ezat závity, vrtat, vyvrtávat, vystružovat atd.. Jsou ur ené pro obráb ní plochých nerota ních sou ástí. Obrobková ást m že mít prostý pevný st l nebo dvojst l s krytem proti t ískám pro upínání následné sou ásti b hem obráb ní. V eteno je umíst no na pojízdném portálu a má ovládané t i osy (X, Y a Z) nebo jsou varianty s dv mi ovládanými osami (X a Z), které mají v obrobkové ásti ízené osy Y, A a C).
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 12 Obr. 1.1 Horizontální frézovací centrum Obr. 1.2 St l 5-ti osého frézovacího Mori Seiki HVM 630 6 centra MCU 630V-5X 9 Frézovací centra (vertikální i horizontální) jsou asto dopln ny o dopravník pro kontinuální odvod t ísek (obr.1.3). Obr. 1.3 Dopravník t ísek vertikálního frézovacího centra Mori Seiki GV 5035 AX 6
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 13 1.2.4 Nástroje pro CNC frézovací obráb cí centra 6 Základní znaky nástroj pro CNC obráb cí centra: mají stavebnicovou konstrukci (každý nástroj nemusí obsahovat všechny uvedené položky): základní držák pro upnutí na obráb cím centru (obr. 1.4), reduk ní leny (umož ují zm nu velikosti p í ného pr ezu), prodlužovací leny (umož ují zm nu polohy špi ky ezné ásti nástroje) upínací leny pro upnutí ezných ástí nástroje, ezná ást nástroje (nebo normalizovaný nástroj), se izují se mimo stroj, na speciální se izovacím p ístroji, (zajišt ní p esné polohy ezné ásti nástroje), pro výrobu ezných ástí se používají kvalitní nástrojové materiály, které se vyzna ují zejména vysokou ezivostí, jejich optimální trvanlivost obvykle nep esahuje hodnotu T=15 minut (pracují s vysokými eznými rychlostmi). Obr. 1.4 Upína e firmy Pramet Tools pro rota ní nástroje 13
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 14 1.2.5 Zásobníky nástroj 6 Pro ukládání nástroj v obráb cích centrech slouží zásobníky s kapacitou 20 50 nástroj, n kdy i 100 150. Mohou být umíst né na stojanu, ve v eteníku, na stole stroje i mimo stroj. Dle konstrukce je d líme na revolverové, bubnové, deskové, regálové (obr. 1.5), voštinové, et zové (obr. 1.6), meandrové, atd. Samotnou vým nu nástroje zajiš uje speciální manipula ní za ízení, které vyjme nástroj z v etena, uloží ho do zásobníku, vybere jiný nástroj a vloží ho do v etena stroje. Každý nástroj má v zásobníku svojí pozici nebo je ozna en identifika ním kódem, podle kterého je umožn n ídícímu programu centra výb r nástroje pro vým nu. Když sled nástroj odpovídá technologickému postupu, je kódována pozice nástroje a výhodou jsou krátké asy na vým ny nástroj a minimální pohyby zásobníku. Nevýhodou je nutnost vým ny v tšiny nástroj p i výrob jiné sou ásti. Uložení nástroj v zásobníku m že být také náhodné a kóduje se nástroj. Nevýhodou jsou velké pohyby zásobníku p i vyhledávání a vým n nástroje. Obr.1.5 Regálový zásobník nástroj 16 Obr.1.6 et zový zásobník nástroj 16
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 15 2 CHARAKTERISTIKA FRÉZOVACÍCH NÁSTROJ Z HLE- DISKA KONSTRUKCE, NÁSTROJOVÉHO MATERIÁLU, ZP SOBU OZNA OVÁNÍ A UŽITÍ 2.1 Charakteristika frézovacích nástroj z hlediska konstrukce 6, 11 Nástroje pro frézování se nazývají frézy. Jsou to víceb ité a n kdy i tvarov složit jší nástroje, které mají rozsáhlý zp sob použití. V závislosti na jejich technologickém užití je rozd lujeme do skupin dle r zných hledisek. Rozd lení z hlediska umíst ní zub Válcové - zuby jsou umíst ny na válcové ploše. Jsou ur eny k frézování ploch rovnob žných s osou frézy. elní - zuby jsou umíst ny na elní ploše. Používají se k frézování rovinných ploch. Válcové elní - zuby jsou umíst ny na elní i válcové ploše. Upot ebí se p i sou asném frézování dvou rovin na sebe kolmých (obr. 2.1). Rozd lení z hlediska provedení zub Obr. 2.1 elní válcová fréza 12 Frézované zuby - elo i h bet tvo í rovinné plochy, na h bet zpev uje b it úzká fazetka o ší ce 0,5 až 2 mm a ost ení se provádí na h bet Podsoustružené zuby - h betní plocha je tvo ena ástí Archimédovi spirály, elo zubu je tvo eno rovinnou plochou a ost ení se provádí na ele. Tyto zuby jsou vhodné pro tvarové frézy, protože p i ost ení na ele se jejich profil m ní jen nepatrn. Lité zuby h betní plochu tvo í válec. Rozd lení z hlediska konstruk ního uspo- ádání Celistvé frézy t leso i zuby jsou vyrobeny ze stejného materiálu S vloženými noži v sou asné dob se tém nepoužívá S vym nitelnými b itovými desti kami desti ky se mechanicky p ipevní k t lesu frézy (obr. 2.3) Obr. 2.2 Nastavitelná stopková fréza pro srážení hran s vym nitelnou b itovou desti kou 12
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 16 Rozd lení z hlediska po tu zub Jemnozubé velký po et zub vzhledem k pr m ru frézy Polohrubozubé - kompromis mezi jemnozubými a hrubozubými Hrubozubé malý po et zub. Pro klidný chod frézy by m ly být v záb ru alespo dva zuby. Rozd lení z hlediska sm ru zub P ímé zuby Šikmé zuby Zuby ve šroubovici zuby vnikají do záb ru postupn, ezný proces je klidn jší a plynulejší (obr. 2.3). Obr. 2.3 elní válcová hrubovací fréza s b ity ve šroubovici 12 Rozd lení dle geometrického tvaru funk ní ásti: Válcové (obr. 2.1 a obr. 2.3), kotou ové (obr. 2.4), úhlové (obr. 2.2), drážkovací (obr. 2.5), kopírovací, rádiusové, pro výrobu ozubení, pro výrobu závit. Rozd lení dle smyslu otá ení Pravo ezné Levo ezné Obr. 2.4 Kotou ová fréza 12 Rozd lení dle upnutí Nástr né S upínací stopkou válcovou (obr. 2.5) kuželovou Obr. 2.5 Stopková fréza na T-drážky 12
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 17 2.2 Materiály pro frézovací nástroje 1, 3, 6 Nástroje d líme dle materiálu zub na frézy z rychlo ezné oceli, slinutých karbid, cermet, ezné keramiky, polykrystalického kubického nitridu bóru a polykrystalického diamantu. Na tyto ezné materiály se mohou nanášet ochranné povlaky, které zajiš ují delší životnost a tvrdost povrchu nástroje. 2.2.1 Rychlo ezné oceli HSS (High Speed Steel) Speciální druh oceli, který se používá pro výrobu namáhaných obráb cích nástroj pro rychlé obráb ní sou ástí zejména v p írodním stavu. Ocel vyniká vysokou tvrdosti a žárupevností. Rychlo ezná ocel má p ibližn dvakrát v tší houževnatost než slinuté karbidy a šestkrát v tší než keramika 2.2.2 Slinuté karbidy Slinutý karbid se vyrábí z kovového pojiva a r zných karbid pomocí práškové metalurgie. Nejd ležit jší karbidy jsou karbid wolframu (WC), karbidy titanu (TiC), karbid tantalu (TaC) a karbid niobu (NbC). Jako pojivo je používán kobalt (Co). Velikost ástic je v rozmezí 1 až 10 m a tvo í až 95% objemu ezného materiálu. Vlastní výroba spo ívá v p íprav prášku (pro r zné použití jsou zhotoveny rozdílné prášky karbid ). Podle toho, jaké má mít vlastnosti vyrobený slinutý karbid se všechny prášky semelou a promísí, aby byla zajišt na homogenita. Další etapou je lisování karbidového prášku do t lísek na lisech. P i lisování získá polotovar výsledný tvar, nikoliv rozm ry a navíc se smrští až o 20 %. Jelikož je i slisovaný materiál porézní, musí se slinovat (tepelný proces, p i kterém se póry uzav ou a zrnka prášku se vlivem dif ze spojí). Proces slinování musí být p esn ízen ( as i teplota), aby m l karbid požadované vlastnosti. Teplota slinování je 1400 až 1600 C a podíl tavenin y tvo í 10 až 50 objemových procent. Pro dosažení p esnosti rozm r a geometrie se slinuté karbidy brousí p ípadn kartá uje (pro zaoblení hran v rozsahu od 20 do 100 m). V sou asnosti jsou slinuté karbidy nejpoužívan jší ezné materiály pro obráb ní kov. Dle klasifikace ISO m žeme vybrat vhodný slinutý karbid pro ur itý p ípad použití. Modrá P vhodné pro materiály tvo ící dlouhou t ísku jako je zejména ocel a ocelolitina. Žlutá M vhodné pro obráb ní austenitických, feritických a martenzitických korozivzdorných ocelí, žáruvzdorných materiál, manganových ocelí, legovaných druh litin, atd. Obr. 2.6 R zné povlaky na slinutém karbidu 14
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 18 ervená K vhodné pro obráb ní materiálu tvo ících krátkou t ísku, zejména litin Zelená N užití pro neželezné kovy, slitiny hliníku, plasty, d evo, atd. Hn dá S pro obráb ní tepeln odolných slitin a slitin titanu. Šedá H použití pro obráb ní zušlecht ných materiál nap. kalené oceli V každé skupin jsou uvedena ísla, která specifikují r zné požadavky na obráb ní (od hrubování až po dokon ovací operace). Ozna ují se od 01 pro dokon ovací operace za vysokých ezných rychlostí a malým úb rem materiálu p es hlavní oblast použití 25 pro st ední obráb ní až po skupinu 50 pro hrubování p i nízkých ezných rychlostech. Dále to jsou požadavky na odolnost proti opot ebení (WR) a houževnatost (T) dle zp sobu obráb ní. V dnešní dob se v tšina slinutých karbid povlakuje pro zvýšení jejich odolnosti proti opot ebení, zvýšení výkonnosti a spolehlivosti (obr. 2.6). Nejd ležit jší materiály pro povlakování jsou: karbid titanu (TiC) - šedý, nitrid titanu (TiN) zlatý (obr. 2.7), oxid hlinitý (AL 2 O 3 ) erný. 2.2.3 Cermety Obr. 2.7 Struktura slinutého karbidu s t ívrstvým povlakem 1 Cermet je spole ný název pro všechny tvrdé kovokeramické materiály, u nichž jsou tvrdé složky tvo eny karbidem titanu (TiC), karbonitridem titanu (TiCN) nebo nitridem titanu (TiN). Název CERMET znamená CERamic-METal (keramické ástice s kovovým pojivem, obr. 2.8). V praxi lze cermety považovat za slinuté karbidy, zhotovené na bázi titanu místo karbid wolframu. Desti ky z cermet hrají d ležitou roli p i frézování jak u dokon ovacích operací, tak u b žných p ípad nasazení a rovn ž pro široké spektrum materiál obrobk. Jsou vhodné zejména pro vysoké ezné rychlosti, malé posuvy a relativn velké, ale stejnom rné hloubky ezu. Naopak je nutné zabránit abrazivnímu opot ebení, které m že vyvolat licí k ra. Cermety mají také vysokou chemickou stabilitu a tvrdost za tepla, malý sklon k vytvá ení nár stku a oxida nímu opot ebení. Obr. 2.8 Struktura cermetu 10
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 19 2.2.4 Keramika Keramika je souhrnný název pro velký po et r zných ezných materiál. P vodn se pod tímto pojmem rozum l oxid hlinitý (AL 2 O 3 ), jehož použití sahá do minulosti. Keramické materiály chemicky nereagují s materiálem obrobku, jsou tvrdé a mají vysokou tvrdost zatepla. Mohou být použity p i vysokých ezných rychlostech a p i správném používání zaru ují dlouhou trvanlivost b itu a je možné dosáhnout mimo ádn velký objem odebíraného materiálu. Úsp šné použití závisí na podmínkách obráb ní (stabilita upnutí, stabilita stroje, ezné podmínky, vedení ezu) a na p izp sobení b itu k danému zp sobu obráb ní, které je ur ováno parametry: druh fasetky, úhel h betu a úhel b itu. Existují dva základní typy keramiky: 1) Na bázi oxidu hlinitého (AL 2 O 3 ) 2) a) istá (oxidická) relativn nízká pevnost a houževnatost, p i nep íznivých podmínkách dochází k vylamování b it. Vlastnosti lze výrazn zlepšit p idáním malého množství oxidu zirkoni itého. Barva isté keramiky lisované za studena je bílá (obr. 2.9), za tepla je šedá. b) sm sná keramika vyšší odolnost proti tepelnému šoku získává p idáním kovové fáze (karbid titani itý, nitrid titanu). Je mén náchylná k lomu, ale nelze srovnávat se slinutými karbidy. P i výrob lisováním má ernou barvu (2.10). c) vyztužená keramika - keramika zesílená wiskerem (vlákna o pr m ru 1 m a délce 20 m z karbidu k emíku). Díky tomu se podstatn zvýší pevnost, houževnatost, odolnost proti tepelnému šoku, tvrdost za tepla a odolnost proti opot ebení. Barva desti ek je zelená a užívají se pro obráb ní žáruvzdorných slitin, kalené oceli, šedé litiny a zejména p i obráb ní p erušovaným ezem. Obr. 2.9 VBD z oxidické keramiky Obr. 2.10 VBD ze sm sné keramiky lisované za studena 3 vyráb né lisováním 3
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 20 2) Neoxidická keramika na bázi nitridu k emíku (Si 3 N 4 ) Tato keramika je dvoufázový materiál, v n mž jsou krystaly nitridu k emíku uloženy v pojivu. Vykazuje lepší chování materiálu p i tepelném šoku a houževnatost než u keramiky na bázi oxidu hlinitého. Hlavním užitím keramiky na bázi nitridu k emíku je obráb ní šedé litiny jak za sucha, tak p i chlazení eznou kapalinou. Na rozdíl od keramiky na bázi oxidu hlinitého jí nevadí p erušovaný ez ani prom nná hloubka ezu. 2.2.5 Polykrystalický kubický nitrid boru CBN (kubický nitrid boru) je po diamantu nejtvrdší ezný materiál. Svoji tvrdost vykazuje i p i extrémních teplotách (2000 C). Vyniká velkou od olností proti abrazivnímu opot ebení a dobrou chemickou stabilitou. Je houževnat jší a tvrdší než keramika, ale nemá tak dobrou chemickou a tepelnou odolnost. Oblast použití je hlavn obráb ní kalených a povrchov kalených obrobk, slinovaných materiál na bázi kobaltu a železa a žáruvzdorné slitiny. ím je materiál tvrdší, tím je opot ebení b itu nástroje menší. Když je materiál m kký, musíme po ítat s velkým opot ebením b itu. Polykrystalický kubický nitrid boru (obr. 2.11) používáme zásadn pro obráb ní materiálu o tvrdosti 48 HRC a vyšší. 2.2.6 Polykrystalický diamant Obr. 2.11 Struktura polykrystalického kubického nitridu boru 1 Syntetický polykrystalický diamant dosahuje tém stejné tvrdosti jako p írodní monokrystalický diamant. Odolává vysokému abrazivnímu opot ebení. Vyrábí se slinováním jemných krystalk za vysokých teplot a tlak. Pro zaru ení pevnosti a odolnosti proti tepelným a rázovým šok m je malý b it pevn p ipevn n na vym nitelnou desti ku ze slinutého karbidu. Jeho trvanlivost je až 100x vyšší než u slinutých karbid. Pro elní frézování lze vym nitelné b itové desti ky z PKD (obr. 2.12) použít stejn jako b žné desti ky pro jemné obráb ní, vsazené do speciálních kazet. P i obráb ní je nutné použití malých posuv, malé ezné rychlosti a vylou ení p erušovaného ezu. PKD není vhodný pro obráb ní houževnatých a železných materiál, rovn ž není vhodný pro obráb ní, kde teplota v oblasti ezu p ekro í 600 C. Obr. 2.12 VBD s eznou ástí z polykrystalického diamantu 1
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 21 2.3 Zp sob zna ení frézovacích nástroj Zna ení nástr ných a stopkových fréz se skládá z písmen a íslic, které charakterizují daný nástroj (obr. 2.13). Mezi d ležité parametry nástr ných pat í ezný pr m r, typ frézy, pracovní po et ost í, sm r ezu, zp sob upínání, úhel nastavení, tvar desti ky, úhel h betu, velikost desti ky, délka b itu atd.. Pro stopkové frézy je ur ující mimo pr m ru frézy, po tu pracovních ost í a sm ru ezu také typ frézy, délka vyložení a typ a velikost upínací stopky. Obr. 2.13 Zna ení frézovacích nástroj firmy Pramet Tools 12
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 22 2.4 Užití frézovacích nástroj 14 Pro každou frézovací operaci je nutno pe liv zvážit výb r vhodného nástroje, abychom dosáhli požadovaného tvaru a rozm r sou ásti v odpovídající kvalit povrchu a optimálních nákladech. P i výb ru postupujeme dle ur itých pravidel a pokyn výrobce. Doporu ený postup výb ru nástroje od firmy Sandvik Coromant: 1) Ur ení typu operace Dle druhu operace se ur í typ nástroje ( elní rovinné frézování, frézování do rohu, tvarové frézování, frézování drážek) 2) Ur ení druh materiálu obrobku P i použití nástroj ze slinutého karbidu se ur í dle ISO skupina materiálu (P ocel, M korozivzdorná ocel, K litina, N hliník, S žáruvzdorné a titanové slitiny, H kalený materiál) 3) Zvolení frézy Vybrání rozte e a zp sobu upnutí frézy. Pro dlouhé vyložení a nestabilní podmínky použijeme frézu s velkou rozte í zub, pro materiály tvo ící krátkou t ísku a superslitiny použijeme frézu s malou rozte í zub. P íklady fréz jsou na obr. 2.14. 4) Výb r VBD Vybrání geometrie VBD odpovídající provád né operaci. Pro lehké podmínky (malé ezné síly a výkon) je ur ena geometrie L. Pro st ední podmínky vyhovuje geometrie M a pro hrubování, frézování výkovk a odlitk je ur ena geometrie H. 5) Ur ení po áte ní hodnoty ezných podmínek ezné rychlosti a posuvy jsou k nalezení v tabulkách výrobce. Tyto údaje se musí optimalizovat podle stroje a konkrétních podmínek. Obr. 2.14 Typy fréz pro r zné frézovací operace 6
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 23 3 FRÉZOVACÍ NÁSTROJE PRO CNC OBRÁB CÍ STROJE A CENTRA V SORTIMENTU VÝROBY NEJVÝZNAMN JŠÍCH DOMÁCÍCH A SV TOVÝCH PRODUCENT NÁSTROJ Na sv tovém trhu s nástroji pro CNC obráb cí stroje a centra je velké množství výrobc s více i mén propracovaným sortimentem nástroj, svým zam ením i objemem výroby. Mezi nejznám jší velké sv tové a domácí výrobce pat í: Ceratizit, Iscar, Kennametal, Korloy, Mitsubishi, Pramet Tools, Sandvik Coromant, Seco, Walter, Widia, atd. Pro zhodnocení sortimentu jsem si vybral nejv tšího sv tového výrobce nástroj, švédskou firmu Sandvik Coromant (sortiment p ehledn zpracován v p íloze.1 formou tabulky) a tuzemskou firmu Pramet Tools. 3.1 Sortiment firmy Sandvik Coromant 14 Tento sv tový výrobce nástroj se svojí adou nástroj CoroMill najde ešení pro každou frézovací operaci. Tento mnohoú elový frézovací systém nabízí výkonná nástrojová ešení od t žkého obráb ní až po nejjemn jší obráb ní do zrcadlového lesku ve všech typech materiál. Frézy pro elní frézování, frézování do rohu a frézování drážek jsou na obr. 3.1, frézy pro tvarové frézování na obr. 3.2 a nástroje pro obráb ní hliníku na obr. 3.3. Obr 3.1 Nástroje firmy Sandvik Coromant ady CoroMill pro všeobecné obráb ní, elní frézování, frézování do rohu a frézování drážek od hrubování po jemné obráb ní 14
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 24 Obr 3.2 Nástroje firmy Sandvik Coromant ady CoroMill pro tvarové frézování od hrubování po polodokon ovací obráb ní 14 Obr 3.3 Nástroje firmy Sandvik Coromant ady CoroMill pro frézování hliníku od hrubování po jemné obráb ní 14
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 25 3.1.1 Frézy do rohu 90 CoroMill 290 fréza pro všeobecné frézování do rohu, p sobí nízkou axiální sílou. Je ur ena pro všechny oblasti materiál. Vyrábí se v pr m rech 40 až 250 mm s velikostí b itové desti ky 12 mm. CoroMill 390 frézy pro hluboké i m lké frézování do rohu ur ené pro všechny oblasti materiálu. Vyrábí se n kolik typ : fréza s dlouhými b ity pro lehké i t žké frézování v pr m rech 32 až 100 mm s velikostí b itové desti ky 11 a 18 mm a v jiném provedení v pr m rech 32 až 200 mm s velikostí b itové desti ky 11 a 18 mm, elní fréza a elní fréza do rohu Coromant Capto v pr m rech 16 až 80 mm s velikostí b itové desti ky 11 mm, elní fréza a fréza do rohu Coromant Capto v pr m rech 40 až 84 mm s velikostí b itové desti ky 18 mm, elní a elní fréza do rohu s tlumením vibrací v pr m rech 20 až 40 mm s velikostí b itové desti ky 11 mm, stopková elní fréza v pr m rech 12 až 42 mm s velikostí b itové desti ky 11 a 17 mm, elní fréza pro upínání p es trn v pr m rech 40 až 200 mm a s velikostí b itové desti ky 11, 17 a 18 mm. CoroMill 490 frézy s malou hloubku ezu pro frézování do rohu ur ené pro všechny oblasti materiálu. Vyrábí se ve t ech provedeních: elní fréze a elní fréza do rohu Coromant Capto v pr m rech 20 až 66 mm s velikostí ezné desti ky 8 mm. Nástr ná fréza pro frézování do rohu s pr m rem 40 až 80 mm a velikostí ezné desti ky 8 mm a stopková fréza s válcovou stopkou v pr m rech 20 až 40 mm a velikostí ezné desti ky 8 mm. Frézy jsou ur eny pro všechny oblasti materiál. CoroMill 690 s dlouhými b ity b ity p izp sobené pro frézování titanu (aplika ní oblast dle ISO S), vyrábí se v pr m rech 50 až 100 mm s velikostí b itových desti ek 10 a 14 mm. CoroMill 790 elní frézy do rohu pro obráb ní neželezných materiál (aplika ní oblast dle ISO N), vyrábí se v pr m rech 25 až 100 mm s velikostí b itových desti ek 16 a 22 mm. CoroMill Century elní fréza ur ená pro obráb ní materiál z neželezných kov, litiny a tvrzené oceli. T lo frézy je z vysoce kvalitní hliníkové slitiny nebo z oceli. Vyrábí se v pr m rech od 40 do 200 mm s velikostí ezné desti ky 11 mm. Další verze je vyráb na se systémem vym nitelných kazet s montáží frézy na trn s velikostí vym nitelné desti ky 11 mm a pr m rech frézy od 160 mm do 500 mm. CoroMill 331 Univerzální oboustranná kotou ová fréza s nastavitelnými b ity pro všechny druhy materiálu, vyráb ná v pr m rech 80 až 315 mm s velikostí vym nitelných b itových desti ek 4 až 16 mm, (obr. 3.4). Univerzální jednostranná kotou ová fréza ur ená pro všechny druhy materiálu s nastavitelnými b ity. Vyrábí se v pr m rech 80 až 160 mm s velikostí vym nitelných desti ek 11 mm.
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 26 Univerzální dvojitá jednostranná kotou ová fréza s nastavitelnými b ity, vyráb ná v pr m rech od 200 do 315 mm s velikostí vym nitelných desti ek 11 mm, ur ená pro všechny druhy materiálu. Univerzální kotou ová fréza s pevnými l žky s rozsahem pr m r od 40 do 125 mm a velikostí vym nitelných b itových desti ek od 4 do 8 mm. Obr 3.4 Univerzální oboustranná kotou ová fréza s nastavitelnými b ity CoroMill 331 od firmy Sandvik Coromant 14 3.1.2 elní frézy 65, 45 a zahlubovací fréza 10 CoroMill 365 elní fréza pro hrubování litiny a oceli vyráb ná v pr m rech od 40 do 250 mm a elní frézovací hlava s pr m rem od 160 do 500 mm s velikostí b itové desti ky 15 mm s osmi eznými hranami. CoroMill 245 elní fréza pro hrubovací až polodokon ovací obráb ní oceli. Vyrábí se v provedení s válcovou stopkou v pr m rech od 32 do 80 mm a velikostí b itové desti ky 12 mm, dále jako nástr ná fréza na upínací trn v rozsahu pr m r od 50 do 250 mm s velikostí b itové desti ky 12 a 18 mm. Tato fréza je nabízena i v podob frézovací hlavy se systémem vym nitelných kazet pro montáž na trn v pr m rech od 160 do 500 mm s velikostí b itové desti ky 18 mm. CoroMill T-MAX 45 elní fréza ur ená pro obráb ní v náro ných podmínkách. Rozsah pr m r je od 100 do 400 mm s velikostí vym nitelné b itové desti ky 18 mm. CoroMill 210 Vysoce produktivní universální hrubovací fréza ur ená pro obráb ní s vysokým posuvem a pro zahlubovací frézování. Je ur ena pro všechny druhy materiál s výjimkou neželezných kov. Vyrábí se v n kolika r zných provedeních v rozsahu pr m r od 25 do 160 mm s velikostí b itové desti ky 9 a 14 mm.
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 27 3.1.3 Frézy pro tvarové frézování CoroMill 300 elní fréza pro polodokon ovací operace s lehkým ezem ur ené pro všechny druhy materiál. Stopkové frézy této ady se vyrábí v pr m rech od 10 do 42 mm s velikostí b itové desti ky od 5 do 16 mm (kruhový tvar). Nástr né frézy jsou k dostání od pr m ru 25 do 125 mm s velikostí b itové desti ky od 8 do 16 mm (kruhový tvar). CoroMill 200 Robustní hrubovací fréza pro elní a tvarové frézování pro všechny druhy materiál. Stopková fréza se vyrábí v rozm rech od 25 do 50 mm s velikostí b itové desti ky 10 až 20 mm (kruhového tvaru) a nástr ná fréza je k dostání v pr m rech od 50 do 160 mm s velikostí VBD od 12 do 20 mm. CoroMill Ball Nose Polodokon ovací stopková fréza s kulovým elem pro tvarové obráb ní všech druh materiál. Vyrábí se od pr m ru 10 mm do 50 mm s velikostí zaoblení VBD r c = 5 až 25 mm. CoroMill Ball Nose Finishing Dokon ovací stopková fréza s kulovým elem pro tvarové obráb ní (aplika ní oblast dle ISO P, M, K, H). Velikost kulové hlavy je od 8 do 32 mm s VBD kruhového tvaru ve stejných velikostech. 3.1.4 Frézy pro vnit ní zapichování a ezání závit CoroMill 327 Fréza pro vnit ní frézování drážek v otvorech s pr m rem v tším než 10 mm pro všechny druhy materiál s výjimkou skupiny H (aplika ní oblast dle ISO). Drážkovací fréza se vyrábí s velikostí (pr m rem) VBD od 6 do 14 mm. Desti ka má tvar drážky. CoroMill 328 Víceb itá fréza pro vnit ní frézování drážek a závit v otvorech v tších než 39 mm pro všechny druhy materiál s výjimkou skupiny H (aplika ní oblast dle ISO). Pr m r frézy je od 39 do 80 mm s trojúhelníkovou VBD velikosti 13 mm. 3.1.5 elní válcové frézy ze slinutého karbidu CoroMill Plura elní válcové frézy z monolitního karbidu s použitím pro všechny druhy materiál a aplikací od hrubování po dokon ování (obr. 3.5). a) Stopkové frézy pro obráb ní materiálu t ídy P, M, K a S (ocel do tvrdosti 47 HRC): Hrubovací elní stopková fréza s hrubou rozte í zub se st edovými b ity do tvrdosti materiálu 28 HRC s pr m rem od 6 do 20 mm a úhlem stoupání šroubovice 30, 40 a 45 s možnos tí vnit ního p ívodu ezné kapaliny. Hrubovací elní stopková fréza s jemnou rozte í zub se st edovými b ity s pr m rem od 12 do 25 mm a úhlem stoupání šroubovice 45. Hrubovací elní stopková fréza se st edovými b ity pro materiály do tvrdosti 48 HRC s pr m rem 1 až 20 mm s úhlem stoupání šroubo-
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 28 vice 30 a s pr m rem 2 až 20 mm s úhlem stoupání šroubovice 45. Univerzální stopková fréza se st edovými b ity s prom nnou hloubkou drážek pro odvod t ísky pro materiály s tvrdostí do 48 HRC. Vyrábí se v pr m rech od 2 do 25 mm s úhlem stoupání šroubovice 50. Dokon ovací elní stopková fréza s jemnou rozte í zub bez st edového b itu pro materiály s tvrdostí do 48 HRC. Vyrábí se v pr m rech od 3 do 20 mm s úhlem stoupání šroubovice 50 a s pr m rem 6 až 20 mm s úhlem stoupání šroubovice 60. Dokon ovací stopková fréza s kulovým elem a se st edovými b ity pro materiály s tvrdostí do 48 HRC. Rozsah pr m r je od 1 do 20 mm s úhlem stoupání šroubovice 30. b) Stopkové frézy pro obráb ní materiálu t ídy H (zušlecht ná ocel s tvrdostí 43 až 63 HRC): Hrubovací elní stopková fréza se st edovými b ity a prom nnou hloubkou drážky pro odvod t ísky. Rozsah pr m r frézy je od 2 do 20 mm a úhel stoupání šroubovice je 50. Hrubovací elní stopková fréza pro velké rychlosti posuvu. Rozsah pr m r frézy je od 4 do 20 mm a úhel stoupání šroubovice je 50. Dokon ovací stopková fréza bez st edového b itu od pr m ru 3 mm do 20 mm s úhlem stoupání šroubovice 50. Dokon ovací stopková fréza bez st edového b itu od pr m ru 5 mm do 20 mm s úhlem stoupání šroubovice 30. Stopková fréza se zaoblením roh a se st edovými b ity. Vyrábí se v pr m rech od 2 do 16 mm s úhlem stoupání šroubovice 30. Univerzální elní stopková fréza se st edovými b ity s pr m rem od 0,4 do 1 mm. Úhel stoupání šroubovice je 30. Univerzální elní stopková fréza s kulovým elem s pr m rem od 0,4 do 1 mm. Úhel stoupání šroubovice je 30. Stopková fréza s kulovým elem a rozsahem pr m r od 3 do 12 mm a úhlem stoupání šroubovice 30. Dokon ovací fréza s kulovým elem rozsahem pr m r od 1 do 16 mm a úhlem stoupání šroubovice 30. c) Stopkové frézy pro obráb ní materiálu t ídy N (zejména hliníku a jeho slitin): Hrubovací stopková fréza se st edovými b ity vyráb ná v pr m rech od 6 do 25 mm s úhlem stoupání šroubovice 40. Univerzální stopková fréza s kulovým elem a pr m rem od 2 do 16 mm s úhlem stoupání šroubovice 30.
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 29 Univerzální stopková fréza se st edovými b ity a pr m rem od 2 do 12 mm s úhlem stoupání šroubovice 25 a 30. Obr 3.5 elní válcové frézy z monolitního karbidu CoroMill Plura od firmy Sandvik Coromant 14 3.1.6 Ostatní frézy ady CoroMill Fréza Coromant pro zahlubovací frézování Fréza pro zahlubovací frézování se vyrábí v pr m rech od 80 do 160 mm s velikostí ezné desti ky 25 mm. Dokon ovací fréza s dlouhými b ity Coromant Fréza s velikostí b it 18 a 19 mm pro dokon ovací obráb ní vyráb ná v pr m rech 50 a 80 mm, (obr 3.6). Válcová vrtací stopková fréza U - Max Fréza s velikostí b it od 8 do 17 mm a pr m rem od 12 do 40 mm. Stopková fréza U Max pro srážení hran Fréza s úhlem nastavení 45 nebo 60 pro srážení hran s velikostí VBD 12 mm. Drážkovací fréza T Max Fréza pro drážkování s jedním b item a pr m rem 21,5 mm nebo 32 mm s VBD velikosti 3 mm nebo více b ity, pr m rem 63 mm nebo 80 mm a b itovými desti kami velikosti 3 mm a 5 mm.
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 30 3.2 Sortiment firmy Pramet tools 12 Tato tuzemská firma za ínala jako s výrobou slinutého karbidu v roce 1951 v Šumperku a zde také zapo ala výroba ezných nástroj osazených slinutým karbidem. Od roku 2000 spole nost Pramet Tools kompletn inovovala sv j sortiment nástroj pro t ískové obráb ní jak po stránce materiálové, tak po stránce nových tvar a geometrií. Zna ení fréz od Pramet Tools na obr. 2.12. 3.2.1 Frézy do rohu 90 elní rovinné frézy typy a ozna ení: S90AD16E, S90AP11D, S90AP15D, S90AP10D, S90AP16D, S90SD12, W90TP22D, F90TB27X, W90SP25P. Frézy se obvykle vyráb jí v pr m rech od 40 do 160 mm, ovšem n které ady nemají tak širokou nabídku pr m r. Velikost ezných desti ek m žeme lehce odvodit z ozna ení daného typu a systému zna ení (obr. 2.12). Stopkové frézy typy a ozna ení: SAD16E, SAP11D, SAP15D, SAP10D, SAP16D, SSO09, SSA, SSC. Stopkové frézy se vyrábí s válcovou stopkou, s Morse kuželem a Weldon upínáním. Dvou až t í b ité stopkové frézy s pr m ry od 10 do 40 mm jsou osazeny desti kami o velikostech 10 až 17 mm, dle typu a ozna ení frézy. Válcové frézy typy a ozna ení: SAP11D, SAP15D, SSAP, SSAP-A, S90AP15D. Válcové frézy mají b ity ve šroubovici ve velikostech VBD 10 až 15 mm a pr m rech 20 až 100 mm. Kotou ové frézy typy a ozna ení: S90SN, S90SN-R, S90CN(XN), S90CN(XN)-R, F90TP16N, F90TP16R/L. Kotou ov frézy jsou vyráb né jako jednostranné o oboustranné, n které typy jsou nastavitelné s upnutím desti ek v kazetách. Pr m ry fréz se pohybují od 63 mm do 315 mm a velikosti b itových desti ek jsou 12 až 16 mm dle ozna ení frézy. 3.2.2 elní frézy 75, 60 a 45 elní frézy 75 - Typy a ozna ení: S75AP11D, S75AP15D, W75SP12D, W75SP15D, W75SN12N. elní rovinné frézy a frézovací hlavy mají rozsah pr m r od 50 do 315 mm a velikost VBD od 11 do 15 mm. elní frézy 60 - Typy a ozna ení: F60SB22X, W60SP25P. elní frézy a frézovací hlavy jsou ur ené pro t žké hrubování. Rozsah pr m r mají od 125 do 315 mm a velikost VBD 22 a 25 mm. elní frézy 45 - elní rovinné frézy typy a ozna ení: S45SE09F, S45SE12F, S45SN12Z, S45OD05Z, S45OD05D, S45OD06D, W45SE123F, W45SE15F. elní frézy mají rozsah pr m r od 32 do 250 mm a velikost b itových desti ek 9 až 15 mm. Jsou osazeny r znými tvary VBD pro r zné aplikace dle ozna ení fréz. Stopkové frézy typy a ozna ení: SSE09, SSD09, N-SSO09. Stopkové frézy pro sražení hrany 45. Pr m ry fréz jsou od 8 do 32 mm s velikostí VBD 9 mm.
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 31 3.2.3 Kopírovací frézy Nástr né frézy typy a ozna ení: SCMORD, SMOZD.. Frézy jsou vyráb ny v pr m rech od 40 do 100 mm a velikostí b itové desti ky 9 16 mm. Pro obráb ní hliníku: S90VC22C fréza s velikostí VBD 22 mm a pr m rem 50 80mm. Stopkové frézy typy a ozna ení: B.-SRD.., B-SZD.., K2-SRC.. (obr. 3.6), K2- SLC.. Frézy s kruhovými nebo lichob žníkovými desti kami s rozm ry od 7 do 32 mm pro dokon ovací operace. Pr m ry fréz jsou 15 až 32 mm. Pro obráb ní hliníku: A-SVC22C - fréza s pr m rem 32 až 40 mm s velikostí VBD 22 mm. Šroubovací frézy typy a ozna ení: S(C)RD, SZD.., SAD16E, SAP..D, SRC-A. Frézy se závitem pro našroubování na trn mají pr m ry 10 až 42 mm a velikost b itové desti ky od 5 do 20 mm. Pro obráb ní hliníku: SVC22C (obr. 3.7) fréza s b itovou desti kou velikosti 22 mm vyráb ná v pr m rech 32 až 40 mm. 3.2.4 Ostatní frézy Nastavitelná stopková fréza s ozna ením 2636 pro srážení hran s úhlem nastavení od 10 do 80 mm. Pr m r válcové stopky je 25 mm a velikost hrany trojúhelníkovité b itové desti ky je 16,5 mm. Fréza pro frézování T-drážek s ozna ením SCC s pr m rem od 25 mm do 40 mm a velikostí VBD od 6 do 9 mm. Pr m r d íku je 12 až 25 mm. Obr 3.6 Kulové stopkové frézy K2SRC.. od firmy Pramet Tools 12 Obr 3.7 Šroubovací kopírovací fréza SVC22C pro obráb ní hliníku od firmy Pramet Tools 12 3.3 Porovnání sortimentu Sandvik Coromant a Pramet Tools Spole nosti Sandvik Coromant a Pramet Tools bezesporu pat í mezi nejv tší výrobce nástroj a tomu odpovídá i kvalita a velikost sortimentu. Sandvik Coromant vyrábí nástroje s úhlem nastavení 90, 65, 45 a 10 s p edem popsanými parametry. Pramet Tools má svoji adu rozd lenou dle úhlu nastavení po 15, t. j.: 90, 75, 60 a 45. Frézy ur ené pro dané druhy frézování mají podobné rozsahy pr m r i velikosti VBD. V tší nabídku má firma Sandvik Coromant pouze frézovacích hlav pro r zné aplikace. V této bakalá ské práci jsem nepopisoval monolitní frézy od Pramet Tools a frézy pro automobilový pr mysl od Sandvik Coromant.
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 32 ZÁV R Bakalá ská práce je zam ena na popis frézovacích nástroj a sortiment nejv tších sv tových výrobc. Výroba nástroj se celosv tov zdokonaluje, zvyšují se trvanlivosti nástroj a zlepšují se nástrojové materiály. Znalost t chto materiál ze základní kámen úsp chu a spole n s volbou technologie a frézovacího nástroje lze dosáhnout optimální podmínky p i obráb ní. Volbu nástroje je vhodné prakticky ov it zkouškami a porovnat s jinými variantami od r zných producent. P i volb nástroje se ídíme doporu ením výrobce s cílem zefektivn ní výroby, úspory energie, asu a finan ních prost edk. Sou asné vývojové trendy sm ují k zvyšování podíl nástroj ze slinutého karbidu a jejich stále dokonalejšímu povlakování. Už se nehledají za každou cenu nové materiály, ale spíše se ur uje p esné vymezení oblasti pro optimální využití již známých materiál.
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 33 SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJ 1. AB SANDVIK COROMANT SANDVIK CZ s.r.o. P íru ka obráb ní Kniha pro praktiky. P el. M. Kudela. 1. vyd. Praha: Scientia, s. r. o. 1997. 857 s. P el. z: Modern Metal Cuttig - A Practical Handbook. ISBN 91-97 22 99-4-6. 2. EP, R. Zkoušky nástroj z ezné keramiky v podmínkách p erušovaného ezu diserta ní práce. [online]. [cit. 20. dubna 2009]. Ostrava: VŠB TU Ostrava Fakulta strojní, 2005. 101s. Dostupné na World Wide Web: <http://homel.vsb.cz/~cep77/pdf/disertacni_prace.pdf> 3. HUMÁR, A. Materiály pro ezné nástroje. MM publishing s.r.o., 2008. 235 s. ISBN 978-80-254-2250-2. 4. HUMÁR, A., PÍŠKA, M. Technologie frézování. MM Pr myslové spektrum - Speciální vydání. Zá í 2004. ISSN 1212-2572., s. 26-50. 5. HUMÁR, A., PÍŠKA, M. Upínání rota ních nástroj. MM Pr myslové spektrum - Speciální vydání. Zá í 2004. ISSN 1212-2572., s. 70-83. 6. HUMÁR, A. Technologie I - Technologie obráb ní - 1. ást [online]. [cit. 10. b ezna 2009]. Studijní opory pro podporu samostudia v oboru "Strojírenská technologie" MS studijního programu "Strojírenství". VUT v Brn, Fakulta strojního inženýrství, 2003, 138 s. Dostupné na World Wide Web: <http://ust.fme.vutbr.cz/obrabeni/opory-save/ti_to-1cast.pdf > 7. HUMÁR, A. Technologie I - Základní metody obráb ní - 1. ást. [online]. [cit. 15. b ezna 2009]. Interaktivní multimediální text pro magisterskou formu studia v oboru "Strojírenská technologie" MS studijního programu "Strojírenství". VUT v Brn, Fakulta strojního inženýrství, 2004, 17 s. Dostupné na World Wide Web: <http://ust.fme.vutbr.cz/obrabeni/oporysave/zakl_met_obr/zakl_met_obr_1. pdf.> 8. KO Á V. Popis íslicové ízených obráb cích stroj. [online]. [cit. 7. b ezna 2009]. 8s. Dostupné na World Wide Web: < http://vkonar.ic.cz/dokumenty/zaklady_prog/popis_cnc.pdf> 9. KOVOSVIT MAS. Popis vertikálních a horizontálních obráb cích center. [online]. [cit. 2. b ezna 2009]. Dostupné na World Wide Web: http://www.kovosvit.cz/2008/cs/technologie-frezovani/ 10. K ÍŽ A., KESL M. Hodnocení kvality tepelného zpracování nástrojových ocelí. [online]. [cit. 5. kv tna 2009]. Západo eská univerzita v Plzni, 200?. 26s. Dostupné na World Wide Web:< http://www.ateam.zcu.cz/download/kvalita.pdf> 11. NOVOTNÝ, K., ZEM ÍK, O. P ípravky a nástroje. [online]. [cit. 28. b ezna 2009]. Studijní opory pro podporu samostudia v oboru "Strojírenská technologie" kombinovaného BS, studijního programu "Strojírenství". VUT v Brn, Fakulta strojního inženýrství, 200?, 119 s. Dostupné na World Wide Web: <http://ust.fme.vutbr.cz/obrabeni/opory-save/pripravkynastroje.pdf>
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 34 12. PRAMET TOOLS. Katalog nástroj pro frézování. [online]. [cit. 29. dubna 2009]. Dostupné na World Wide Web: < http://www.pramet.com/download/katalog/pdf/milling%202009%20cz- SK%20screen.pdf> 13. PRAMET TOOLS. Katalog upína rota ních nástroj. [online]. [cit. 29. dubna 2009]. Dostupné na World Wide Web: < http://www.pramet.com/download/katalog/pdf/upinace%202007%20cz- AJ.pdf 14. SANDVIK COROMANT. Katalog nástroj pro frézování. [online]. [cit. 20. dubna 2009]. Dostupné na World Wide Web: < http://www2.coromant.sandvik.com/coromant/downloads/catalogue/cze/m C_2009_Klick_CZE_D.pdf> 15. ŠTUPLA M. CNC obráb cí stroje a jejich programování. BEN technická literatura. 1. vyd. Praha 2006. ISBN 978 80 7300 207 7 16. TOS VARNSDORF. Popis obráb cích center. [online]. [cit. 7. b ezna 2009]. Dostupné na World Wide Web: http://www.tosvarnsdorf.cz/cz/vyrobniprogram/tostec
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 35 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOL Zkratka/Symbol Jednotka Popis a p [mm] Hloubka záb ru ost í Cermet - Druh ezného materiálu CNC - Computer Numeric Control - Po íta em ízený stroj Co - Chemická zna ka kobaltu D c [mm] Výpo tový pr m r frézy HB - Tvrdost podle Brinella HRC - Tvrdost podle Rockwella HSS - High Speed Steel rychlo ezná nástrojová ocel HV - Tvrdost podle Vickerse ISO - International Organisation for Standartization - Mezinárodní organizace pro standartizaci PKBN - Polykrystalický kubický nitrid boru NbC - Karbid niobu NO - Nástrojové oceli P, M, K, N, S, H - Ozna ení druhu ezného materiálu dle normy ISO 513:2002 PKD - Polykrystalický diamant r c [mm] Polom r zaoblení VBD SK - Slinutý karbid TaC - Karbid tantalu TiC - Karbid titanu VBD - Vym nitelná b itová desti ka WC - Karbid wolframu X, Y, Z, A, B - Osy obráb cích stroj
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 36 SEZNAM P ÍLOH P íloha 1 Tabulka frézovacích nástroj ady CoroMill firmy Sandvik Coromant
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 37 P íloha 1 Ozna ení frézy Hloubka záb ru ost í [mm] Pr m r Dc [mm] Obráb ný materiál (dle ISO) CoroMill 245 6, 10 32-250 P, M, K N, S, H Velikost VBD [mm] Použití 12, 18 rovinné elní frézování, rovinné elní frézování s p erušovaným ezem a velkým vyložením nástroje CoroMill 290 10, 7 40-250 P, M, K N, S, H 12 rovinné elní frézování, frézování do rohu, frézování hran (obrys ), frézování drážek, frézování tenké st ny CoroMill 365 6 40-250 P, K, H 15 rovinné elní frézování, rovinné elní frézování s p erušovaným ezem CoroMill 390 10, 15.5 12-200 P, M, K N, S, H CoroMill 390 36-85 32-200 P, M, K N, S, H 11, 18 rovinné frézování, frézování do rohu, frézování hran (obrys ), frézování drážek, frézování tenké st ny, tvarové a ponorné frézování 11, 17, 18 rovinné frézování, opakované frézování do rohu, frézování drážek CoroMill 490 5.5 20-80 P, M, K N, S, H 8 rovinné elní frézování, frézování do rohu, frézování drážek, frézování tenké st ny, tvarové a ponorné frézování
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 38 Ozna ení frézy Hloubka záb ru ost í [mm] Pr m r Dc [mm] Obráb ný materiál (dle ISO) Velikost VBD [mm] Použití CoroMill 690 53-112 50-100 S 10, 14 rovinné elní frézování, opakované frézování do rohu, frézování drážek CoroMill Century 2-10 40-200 P, M, K N, S, H 11 rovinné elní frézování, frézování tenkých st n, frézování do rohu CoroMill 790 12, 18 25-100 P, M, K N, S 16, 22 rovinné elní frézování, frézování do rohu, tvarové frézování, frézování drážek, ponorné frézování CoroMill Coromant (dokon ovací fréza s dlouhými b ity) 100-150 50-80 P, M, N, S, H 18, 19 frézování do rohu, frézování drážek CoroMill 200 5-10 25-160 P, M, K N, S, H CoroMill 300 0.7-8 10-125 P, M, K N, S, H 10-20 rovinné elní frézování, rovinné elní frézování s p erušovaným ezem a velkým vyložením nástroje, tvarové frézování 5-16 rovinné elní frézování, rovinné elní frézování s p erušovaným ezem a velkým vyložením nástroje, tvarové frézování
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 39 Ozna ení frézy Hloubka záb ru ost í [mm] Pr m r Dc [mm] Obráb ný materiál (dle ISO) CoroMill 210 1.2, 2 25-160 P, M, K S, H CoroMill s kulovým elem 8.6-44.6 5-25 P, M, K N, S, H Velikost VBD [mm] Použití 9, 14 rovinné elní frézování, rovinné elní frézování s p erušovaným ezem a velkým vyložením nástroje, tvarové frézování, frézování drážek 5-25 tvarové frézování CoroMill s kulovým elem dokon ovací 1.2-4.8 8-32 P, M, K H 8-32 tvarové frézování CoroMill 331 nastavitelná CoroMill 331 pevná l žka 6-33.8 80-315 P, M, K N, S, H 6, 8, 10 40-125 P, M, K N, S, H T - MAX Q 2-6 80-315 P, M, K N, S 4-16 rovinné elní frézování, rovinné elní frézování tenkých st n, ponorné frézování, frézování drážek, frézování do rohu 4-8 rovinné elní frézování, rovinné elní frézování tenkých st n, ponorné frézování, frézování drážek, frézování do rohu 2.1-6.1 frézování hlubokých drážek CoroMill 327 1.5-6.5 9,7-21,7 P, M, K N, S 6-14 frézování hlubokých drážek
FSI VUT BAKALÁ SKÁ PRÁCE Strana 40 Ozna ení frézy Hloubka záb ru ost í [mm] CoroMill 328 1.3-5.15 Pr m r Dc [mm] Obráb ný materiál (dle ISO) 39-80 P, M, K N, S Velikost VBD [mm] Použití 13 frézování hlubokých drážek CoroMill Plura 0.2-90 0,4-25 P, M, K N, S, H --- frézování do rohu, tvarové frézování, frézování drážek, ponorné frézování T - MAX 45 12 100-400 P, M, K N, S, H 18 rovinné elní frézování (i s p erušovaným ezem)