N Odkazy N1 ~ N24 Základy Soustružení... N 2 Poškození Nástrojů a Životnost... N 3-4 Tvorba Třísky... N 5 Základy Frézování... N 6-8 Problémy a Řešení... N 9 Základy Frézování stopkovou frézou... N10-11 Problémy a Řešení... N12 Základy Vrtání... N13-15 Problémy a Řešení... N16 SUMIBORON při Obrábění Kalené Oceli... N17 Obrábění Litiny... N18 Těžko Obrobitelné Materiály... N19 Problémy a Řešení... N20 Reference Systém značení oceli a neželezných kovů... N21 Srovnávací tabulka tvrdostí... N22 Drsnost dokončených povrchů... N23 N1
Základy Soustružení Výpočet Příkonu Řezná Síla Řezná Rychlost a Řezná Síla P c = P c H = 0,75 d oc. f. v c. K c 60 510 3 5 η P c : Čistá spotřeba energie (KW) v c : Řezná rychlost (m/min) f : Posuv (mm/rev) ad p oc : Hloubka řezu (mm) η : Efektivita stroje (0,70 ~ 0,85) K c : : Specifická řezná síla (N/mm 2 ) H : Potřebný výkon (HP) l Přibližná hodnota specifické řezné síly(k c ) Běžná ocel : 2.500 ~ 3.000 N/mm 2 Litina : 1.500 N/mm 2 Hliník : 800 N/mm 2 F 1 : Hlavní síla F 2 : Posuvová síla F 3 : Zpětná síla l Výpočet řezné síly P= K. c q k c x a p x f = 1000 P : Řezná síla (N) K c : Specifická řezná síla (N/mm 2 ) q : Povrch třísky (mm 2 ) a p : Hloubka řezu (mm) f : Posuv (mm/rev) Hlavní síla (N) Úhel Čela: -10 Úhel Čela: 0 Řezná rychlost (m/min) Úhel Čela a Řezná Síla Hlavní síla (N) Úhel Čela (stupňů) Výpočet Řezné Rychlosti Posuv and Měrná Řezná Síla (Pro uhlíkovou ocel) j Výpočet otáček z řezné rychlosti 1000. v c n = π. D n : v c : D : π (Př.) v c =150m/min, D=100mm 1000 x 150 n = 3,14 x 100 = 478 (min -1 ) Otáčky (min -1 ) Řezná rychlost (m/min) Průměr obrobku (mm) 3,14 k Výpočet řezné rychlosti z otáček π. D. n v c = Viz horní tabulka 1.000 m n ap n : Otáčky (min -1 ) v c : Řezná rychlost (m/min) f : Posuv (mm/rev) a p : Hloubka řezu (mm) D m : Průměr obrobku (mm) Specifický řezný odpor (N/mm 2 ) Přímá lomová pevnost Posuv (mm/ot) Při snížení Posuvu roste specifická řezná síla. Drsnost Povrchu Rádius a Řezná Síla l Teoretická Drsnost Povrchu f 2 Rz = 8x rr Rz : Drsnost povrchu (mm) f : Posuv (mm/rev) r : Rádius (mm) l Skutečná Drsnost povrchu Ocel : Teoretická drsnost povrchu x 1,5 ~ 3 Litina : Teoretická drsnost povrchu x 3 ~ 5 l Způsob Zlepšení Povrchu j Použijte destičku s větším rádiusem. k Optimalizujte řeznou rychlost a posuv tak aby na břitu nevznikaly nárůstky. l Použijte vhodný druh VBD. m Použijte VBD s Wiper rádiusem. Řezná síla (N) Hlavní síla Posuvová síla Rádius (mm) Zpětná síla Velký rádius zvyšuje zpětnou sílu. Obrobek : 42CrMo4 (Hs38) VBD : TNGA2204 Držák : PTGNR2525-43 : v c =100m/min a p =4mm f =0,45mm/rev N2
Poškození Nástrojů a Životnost Typy Poškození Nástroje Kategorie Č. Název Poškození Příčina Poškození Příčina je mechanická 1~5 6 7 Opotřebení hřbetu Vylamování břitu Částečný lom Poškrábání tvrdými zrny obsaženými v materiálu obrobku. Jemné lomy způsobené vysokým tlakem, chvěním, vibracemi a pod. při obrábění. V důsledku mechanických rázů při působení příliš velké síly na břit. Příčina je chemická 8 9 10 11 Výmol na čele Plastická deformace Trhliny z tepelného pnutí Nárůstky na břitu Tok třísky po povrchu VBD za vysokých teplot odnáší materiál nástroje. Deformace břitu kvůli ztrátě tvrdosti při vyšších rychlostech. Tepelná únava z cyklického ohřívání a ochlazování při přerušovaném řezu. Usazení a přilnutí zakaleného materiálu obrobku k břitu. Opotřebení Nástroje Typy poškození nástroje Špatné dokončení povrchu Přední opotřebení hřbetu VN 2 Opotřebení břitu V C Špatná přesnost obrábění Vznik otřepů Špatná tvorba třísky Lom řezné hrany Výmol na čele K T Opotřebení hřbetu V B Vznik otřepů Boční opotřebení hřbetu VN 1 Vyšší řezná síla Šířka opotřebení hřbetu VB (mm) Opotřebení hřbetu Prvotní opotřebení Stabilní opotřebení Doba v Řezu T (min) Náhlý růst opotřebení Opotřebení z počátku postupuje rychle, pak pozvolna úměrně s dobou v řezu až do určitého limitu, po kterém znovu rychle narůstá. Hloubka výmolu na čele KT (mm) Výmol na čele Doba v Řezu T (min) Výmol na čele postupuje rychleji bez náhlého lomu. Životnost Nástroje (V-T) Změřte přibližné životnosti nástroje vybraného opotřebení, za různých řezných rychlostí, pak zakreslete životnost nástroje podél osy X a řeznou rychlost podél osy Y do loglog grafu. Opotřebení hřbetu Výmol na čele Opotřebení nástroje Šířka opotřebení hřbetu (mm) Doba v Řezu T (min) Šířka výmolu na čele (mm) Doba v Řezu T (min) Životnost nástroje Řezná rychlost (mm/min) Životnost nástroje (min) Řezná rychlost (mm/min) Životnost nástroje (min) N3
Problémy a Řešení Příručka pro Optimalizaci Soustružení Poškození Příčina Řešení Opotřebení hřbetu - Třída není dostatečně odolná proti otěru. - Příliš vysoká řezná rychlost. - Rychlost posuvu je příliš nízká. - Zvolte otěru odolnější druh. P30 => P20 => P10 K20 => K10 => K01 - Použijte VBD s větším úhlem čela. - Zvyšte rychlosti posuvu. Výmol na čele - Třída má nedostatečnou odolnost proti vymílání. - Úhel čela je příliš malý. - Zvolte třídu odolnou proti tvorbě výmolů. - Použijte VBD s větším úhlem čela. - Zvolte vhodný utvařeč třísky. Poškození Břitu Nástroje Vylamování Lom Nárůstek - Příliš vysoká řezná rychlost. - Rychlost posuvu a hloubka řezu jsou příliš velké. - Třída není dostatečně houževnatá - Dochází k nalepování třísky a následnému vylamování řezné hrany - Řezná hrana není dostatečně houževnatá - Rychlost posuvu a hloubka řezu jsou příliš velké. - Třída není dostatečně houževnatá - Řezná hrana není dostatečně houževnatá - Držák nemá dostatečnou houževnatost - Příliš vysoká rychlost posuvu. - Příliš velká hloubka řezu. - Nevhodná volba třídy. - Snižte hloubku řezu a posuv. - Změnte na houževnatější třídu. P10 a P20 a P30 K01 a K10 a K20 - Zvětšete šířku honování pro zpevnění břitu. - Snižte úhel čela. - Snižte rychlost posuvu a hloubku řezu. - Zvolte houževnatější třídu. P10 a P20 a P30 K01 a K10 a K20 - Zvolte utvařeč třísky se silnou řeznou hranou. - Zvolte držák s větším úhlem nastavení. - Zvolte držák s větší stopkou a průřezem - Snižte hloubku řezu a posuv. - Zvolte třídu zamezující reakci s obráběným materiálem, vhodnější povlakovaný karbid nebo cermet. - Tupý břit. - Příliš nízká řezná rychlost. - Rychlost posuvu je příliš nízká. - Zvolte třídu s hladkým povlakem. - Použijte břitovou destičku s větším úhlem čela. - Zmenšete šířku honování břitu. - Zvyšte řenou rychlost. - Zvyšte rychlost posuvu. Plastická deformace - Třída není dostatečně houževnatá. - Příliš vysoká řezná rychlost. - Příliš vysoká rychlost posuvu. - Příliš velká hloubka řezu. - Nedostatek řezné kapaliny. - Zvolte třídu s větší odolností proti vymílání. - Použijte břitovou destičku s větším úhlem čela. - Snižte rychlost posuvu a hloubku řezu. - Zajistěte přívod dostatečného množství chladicí kapaliny. Vrubové opotřebení - Třída není dostatečně odolná proti otěru. - Úhel čela je příliš malý. - Příliš vysoká řezná rychlost. - Zvolte otěru odolnější druh. P30 a P20 a P10 K20 a K10 a K01 - Použijte břitovou destičku s větším úhlem čela. - Změňte hloubku řezu. N4
Tvorba Třísky Typy Tvorby Třísky a b c d Typy Utváření Třísky Posuv A B C D E Tvar Vysoký posuv Použití Faktory vlivu Souvislá tříska s dobrou kvalitou povrchu. Ocel, Nerez. ocel Snadno Velký Malá Rychlá Tříska je střižena a oddělena v úhlu střihu. Ocel, Nerez. ocel (Pomalé rychlosti) Tříska se jeví jako odtržená od povrchu. Ocel, litina (Velmi pomalé rychlosti, velmi nízké posuvy) Deformace obrobku Úhel Čela Hloubka řezu Řezná rychlost Tříska praská před tím než dosáhne bodu řezu. Litina, Uhlík Těžko Malý Velká Pomalá Dobrá : typ C, typ D { Špatná Nízký posuv NC soustruh (Automatizace) Běžný soustruh (Bezpečnost) 5 5 5 ~ 5 Typ A : Namotává se okolo nástroje či obrobku, poškozuje obrobenou plochu a ovlivňuje bezpečnost. Typ B : Masivní, způsobuje potíže v automatickém odváděči třísky a je příčinou snadného vzniku porušení řezné hrany. Typ E : Způsobuje rozprášení třísky, špatně obrobený povrch díky vibracím a vylamování řezné hrany, taktéž zvýšení řezné síly a vysoké teploty. Faktor pro zlepšení utváření třísky j Zvyšte posuv Hloubka řezu (mm) 4,0 2,0 Když se zvýší posuv, tříska se stává širší a její kontrola snazší. 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Posuv (mm/ot) k Snižte úhel hlavního břitu Přesto že je posuv stejný, menší úhel hlavního břitu mění šířku třísky a zlepšuje její kontrolu. Úhel hlavního břitu 45 15 0,2 0,25 0,3 0,35 Posuv (mm/ot) l Snižte Rádius 1,6 I když zůstane hloubka řezu zachována, menším rádiusem dosáhneme širší třísky a její lepší kontroly. Rádius (mm) 0,8 * Řezný odpor nárůstá ve vzájemném poměru k délce kontakní plochy. S větším rádiusem roste řezný odpor a zpětná síla, může tak docházet i ke chvění. Za stejného posuvu s menším rádiusem dosáhneme horší kvality obrobeného povrchu. 0,4 0,2 0,25 0,3 0,35 Hloubka řezu (mm) N5
Základy Frézování Části Frézovací Hlavy Vnější průměr tělesa frézy Vnější průměr nálitku Průměr otvoru Šířka drážky Těleso frézy Back locating face Axialní Úhel Čela Hloubka drážky Nastavovací kroužek Úhel přiblížení Celková výška Vybrání Šroub Destička Průměr frézy Přední úhel podbroušení Pravý úhel čela A Úhel podbroušení Směrový úhel Upnutí Lokátor Sekce A Nastavovací kroužek Radialní Úhel Čela Plocha wipru úhel hřbetu Vnitřní plocha (pokud je úhel zpoždění) nebo plocha wipru (pokud 0 ) Hlavní řezná hrana Sražený roh Příkon l Výpočet řezné síly P c = l Koňská síla Pc H = 0,75 l Množství odebrané třísky Q = d oc. w oc. v f. K c 60 5 10 6 5 η d oc 5 w oc 5 v f 1000 (kw) (cm 3 /min) P c : Čistá potřeba energie (kw) H : Požadovaná koňská síla (HP) Q : Množství odebrané třísky (cm 3 /min) w oc : Šířka řezu (mm) v f : Posuvová rychlost (mm/min) d oc : Hloubka řezu (mm) η : Efektivita stroje (0,70 ~ 0,85) K c : Specifická řezná síla (N/mm 2 ) Př. přibližná hodnota Ocel : 2.500 ~ 3.000 ( Litina : 1.500 ) l Vztahy mezi posuvem, materiálem a specifickou řeznou silou Specifická řezná síla (N/mm 2 ) s 5 l Obrobek Legovaná Uhlíková Slitina Litina Č. ocel ocel hliníku j 1.800 800 200 k 1.400 600 160 l 1.000 400 120 Hodnoty v tabulce ukazují následující vlastnosti: - Pevnost v tahu (N/mm 2 ) pro legovanou ocel a uhlíkovou ocel - Tvrdost (H B) pro litinu Posuv (mm/zub) l Výpočet řezné rychlosti π 5 D 5 n v c = 1.000 l Výpočet posuvu v f = f t 5 z 5 n f t = v f z 5 n v c : π D : n : v f : f t : z : Řezná rychlost (m/min) 3,14 Průměr frézy (mm) Otáčky (rpm) Posuvová rychlost (mm/min) Posuv (mm/tooth) Počet zubů doc f t v f v f N6
Základy Frézování j k l Funkce Jednotlivých Řezných Úhlů Popis Axial Úhel Čela Radiální Úhel Čela Úhel Přiblížení Symbol γ y γ x κ Funkce Určuje směr odvodu třísky, ovlivňuje přilnavost třísky, náporovou sílu atd. Určuje tloušťku třísky a směr jejího odvodu Vlivy Úhel čela se mění od pozitivního po negativní (velký až malý) v typické konfiguraci kombinací: pozitivní a negativní, pozitivní a pozitivní nebo negativní a negativní. Účel malého úhlu přiblížení je ve snížení tloušťky třísky a řezné síly. m Skutečný Úhel Čela (Efektivní Úhel Čela) γ Určuje řeznou výkonnost a schopnost retain řeznou hranu - S pozitivním (velkým) úhlem, se zlepšují řezné schopnosti a odolnost proti otěru, ale síla řezné hrany je oslabena. - S negativním (malým) úhlem, je sice síla řezné hrany posílena, ale tříska bude mít tendenci snáze přilnávat. n Směrový Úhel λ Určuje směr odvodu třísky - S pozitivním (velkým) úhlem, je odvod třísky uspokojivý s nižší řeznou silou, ale síla špičky je nižší. o p Úhel Hřbetu Plochy Wiperu Úhel Hřbetu α f α Určuje kvalitu dokončeného povrchu Určuje sílu řezné hrany její životnost a vibrace, atd. Menší úhel hřbetu dá vzniknout lepšímu povrchu. Hotová tabulka pro skutečný úhel čela γ True Úhel Čela γ Hotová tabulka pro směrový úhel λ Směrový úhel λ γ x Radiální úhel čela γ x m γ y Axiální úhel čela γ y j γ y Axiální úhel čela γ y j n k γ x Radial Úhel Čela γ x k Příklad použití horní tabulky: j γ y : k γ x : l κ : Vzorec: Axiální úhel čela Radiální úhel čela Úhel přiblížení κ l Úhel přiblížení κ = +10 = -30 = 30 Výsledek: Pravý úhel čela Příklad použití horní tabulky: j γ y : Axiální úhel čela k γ x : Radiální úhel čela = -10 = +10 mγ = - 8 o l κ : Úhel přiblížení = 65 nλ = - 15 : tan γ = tan γ x. sin κ + tan γ y. cos κ Vzorec: : tan λ = tan γ y. sin κ - tan γ x. cos κ l κ Úhel přiblížení κ Výsledek: Směrový úhel Úhel Čela Kombinace Negativní - Pozitivní Typ Dvakrát Pozitivní Typ Dvakrát Negativní Typ Vlivy různých kombinací úhlů ve vztahu k tvoření a odvodu třísky. Radiální úhel čela (Negativní) Radiální úhel čela (Pozitivní) Radiální úhel čela (Negativní) Směr odvodu třísky Směr rotace frézy Axiální úhel čela (Pozitivní) Úhel přiblížení (45 ~ 60 ) Axiální úhel čela (Pozitivní) Úhel přiblížení (60 ~ 75 ) Axiální úhel čela (Negativní) Úhel přiblížení (60 ~ 75 ) Výhoda Nevýhoda Použití Klasický příklad frézy Vynikající odběr třísky a dobrá řezná akce Mohou být použity pouze jednostranné destičky Pro Ocel, Litinu, Nerez. ocel, Alloy ocel Dobrá řezná akce Použití pouze jednostranných destiček a nižší síla řezné hrany Pro běžné frézování oceli Pro méně tuhé obrobky Dají se použít dvoustranné destičky a je silnější řezná hrana Tupý řez Pro lehké frézování litiny a oceli WGX, WGC, UFO DPG DNX, DGC, DNF tříska (Např.) Obrobek: 37Cr4 v c = 130 m/min f t = 0.23 mm/zub d oc = 3 mm N7
Základy Frézování Vztahy Mezi Úhlem Záběru a Životností nástroje Směr posuvu obrobku B Úhel záběru E ød Destička Rotace Úhel záběru je úhel pod kterým se dotkne destička celou řeznou hranou obrobku, v souladu se směrem posuvu. Čím je úhel E větší tím nižší životnosti nástroje dosáhneme. Pro změnu hodnoty E je potřeba: 1) Zvýšit průměr nástroje 2) Posunout polohu frézy Vztah k průměru frézy Vztah k poloze frézy Vztah k životnosti nástroje Řezná plocha podle životnosti nástroje (m 3 ) Velký průměr (Malý) C50 Úhel záběru Řezná plocha podle životnosti nástroje (m 3 ) Malý průměr (Velký) GG25 Úhel záběru l Vztah mezi počtem současně pracujících řezných hran a řeznou silou: Řezná síla: Řezná síla: Řezná síla: Doba v Řezu Doba v Řezu Doba v Řezu Doba v Řezu Doba v Řezu Řezná síla: Řezná síla: 0 nebo 1 břit v kontaktu Pouze 1 břit v kontaktu po celou dobu. 1 nebo 2 břity v kontaktu 2 břity v kontaktu po celou dobu. 2 nebo 3 břity v kontaktu Pro Zlepšení Dokončeného Povrchu j Frézovací destičky Wiper l Drsnost povrchu bez hladících plošek Pokud mají všechny destičky hladící wiper plošku, několik destiček se úmyslně nadzvedne aby napodobily funkci hladících plošek. - Destička s rovnou hladící ploškou wiper (úhel čela: cca 15-1 ) - Destička se zaoblenou hladící ploškou wiper (Př. zaoblení R500) k Jednotný systém VBD wiper Systém vysunutí jedné nebo dvou destiček (wiper destiček) s jemnou zaoblenou hranou o trochu vpřed před ostatní zuby aby setřel obrobený povrch. - (Vhodné pro typy WGC, RF atd.) l Drsnost povrchu s hladícími ploškami h : Výšková hodnota hladící destičky Ocel : 0,05 mm Al : 0,03 mm f : Posuv na otáčku Hc : Drsnost povrchu pouze s destičkami Hw : Drsnost povrchu s destičkami wiper l Vliv různých úhlů čela na drsnost povrchu Posuv na jeden zub Posuv na jeden zub Posuv na jeden zub Posuv na jeden zub : 28 : 6 l Účinnek hladících wiper destiček (příklad) Drsnost povrchu pouze s normální destičkou Drsnost povrchu s jednou wiper destičkou Posuv na jednu otáčku - Obrobek: 34CrMo4 - Fréza: DPG 5160 R (Jeden zub) - v c = 154 m/min f t = 0,234 mm/zub d oc = 2 mm - Úhel čela - Obrobek: GG25 - Fréza: DPG 4100 R - Destička: SPKN 1203 - Axiální házení: 0,015 mm - Radiální házení: 0,04 mm - v c = 105 m/min - f t = 0,29 mm/zub (1,45 mm/ot.) : Pouze normální VBD : s 1 wiper VBD N8
Problémy a Řešení Řešení Problémů Návod pro Frézování Problém Základní Opatření Příklady Náprav Veliké opotřebení hřbetu Materiál Nástroje Řezné - Zvolte více otěru odolný druh karbidu ( P30 a P20 ) a Povlakovaný K20 a K10 { Cermet - Snižte řezná rychlost. - Zvyšte posuv. - Doporučené druhy destiček Ocel Dokončení Hrubování T250A (Cermet) ACP100 (Povlak. karbid) Litina ACK200 (Povlak. karbid) BN700 (SUMIBORON) ACK200 (Povlak. karbid) Neželezné Slitiny DA1000 (SUMIDIA) DL1000 (Povlak. karbid) Veliký výmol na čele Materiál Nástroje Řezné - Zvolte druh odolný proti výmolu. - Snižte hloubku řezu a posuv. - Doporučené druhy destiček Ocel Dokončení T250A (Cermet) Hrubování ACP100 (Povlak. karbid) Litina ACK200 (Povlak. karbid) ACK200 (Povlak. karbid) Neželezné Slitiny DA1000 (SUMIDIA) DL1000 (Povlak. karbid) Poruchy břitu Vylamování řezné hrany Částečný lom řezné hrany Materiál Nástroje Řezné Konstrukce Nástroje Materiál Nástroje - Zvolte houževnatější druh. P10 a P20 a P30 K01 a K10 a K20 - Snižte Posuv. - Zvolte frézu v konfiguraci negativnípozitivní s velkým úhlem přiblížení. - Zpevněte řeznou hranu (Honování). - Zvolte destičku se silnou řeznou hranou (G g H). - Pokud je to kvůli velmi pomalým rychlostem nebo velmi nízkým posuvům, zvolte druh odolnější proti adhezi. - Pokud jde o tepelné zatížení, zvolte druh lépe odolávající tepelným rázům. - Doporučené druhy destiček Ocel Dokončení Hrubování ACP200 (Povlak. karbid) ACP300 (Povlak. karbid) - Doporučené druhy destiček Ocel ACP300 Hrubování (Povlak. karbid) Litina ACK200 (Povlak. karbid) ACK300 (Povlak. karbid) - Doporučená fréza: WaveMill WGX type - s: Vycházejte z doporučených řezných podmínek vypsaných v souhrnném katalogu Litina ACK300 (Povlak. karbid) Neuspokojivý povrch po obrábění Řezné Konstrukce Nástroje Materiál Nástroje Řezné Konstrukce Nástroje - Zvolte vhodné podmínky s ohledem na specifika aplikace. - Zvolte frézu v konfiguraci negativnípozitivní (nebo negativní) s větším úhlem přiblížení. - Zpevněte řeznou hranu (Honování). - Zvolte destičku se silnou řeznou hranou (G g H). - Zvětšete velikost destičky - (Přesněji tloušťku). - Zvolte druh odolný proti přilnutí. Karbid g Cermet - Zvyšte řeznou rychlost. - Zlepšete axiální házení řezných hran. (Zvolte frézu s nižším házením) (zvolte správné destičky) - Použijte hladící destičky wiper. - Použijte speciální frézy navržené pro dokončování. - Doporučená fréza: Typ WaveMill WGX - Tloušťka destičky: 3,18 g 4,76mm - Typ destičky: Standard g Typ se zpevněnou řeznou hranou - : Vycházejte z doporučených řezných podmínek vypsaných v souhrnném katalogu - Doporučené druhy destiček Ocel Litina Neželezné Slitiny Hrubování Dokončení Frézovací destička Frézovací destička Typ* WGX ACP200 (Povlak. karbid) Typ WGC T250A (Cermet) Typ* DGC ACK200 (Povlak. karbid) Typ FMU BN700 (SUMIBORON) Typ* FF H1 (Karbid) DL1000 (Povlak. karbid) Typ RF DA1000 (SUMIDIA) * takto označené frézy mohou být osazeny destičkami typu wiper. Ostatní Vibrace Řezné Konstrukce Nástroje Ostatní - Snižte posuv - Zvolte frézu s high rake cutter s ostrými řeznými hranami - Použijte frézu s nepravidelným rozestupem. - Zlepšete tuhost upnutí obrobku a frézy. - Doporučené frézy: Pro Ocel: Pro Litinu: Pro Neželezné slitiny: Typ WaveMill WGX Typ DNX Typ RF pro vysokorychlostní obrábění hliníku Neuspokojivá tvorba třísky Konstrukce Nástroje - Zvolte frézu s dobrým odvodem třísky. - Snižte počet zubů. - Zvětšete vybrání. - Doporučená fréza: Typ WaveMill WGX Vylámování hrany obrobku Otřepy na obrobku Konstrukce Nástroje - Zvolte velký úhel přiblížení. - Zvolte destičku s ostrou řeznou hranou (G g L). Řezné - Snižte posuv. Konstrukce Nástroje - Zvolte frézu s ostrou řeznou hranou. Řezné - Zvyšte posuv. - Doporučená fréza: Typ WaveMill WGX - Doporučená fréza: Typ WaveMill WGX + Lamač třísek FG DGC + Lamač třísek FG N9
Základy Frézování stopkovou frézou Části Stopkové Frézy Průměr Tělo Délka krčku Délka řezné části Krček Výběh Průměr krčku Délka stopky Stopka Průměr stopky Středový otvor Šířka vedení Šířka odlehčení Šířka fazetky Fazetka Radiální odlehčení Radiální primarní úhel odlehčení Radiální sekundární úhel odlehčení Celková délka Vedení Průřez Šířka vedení Oblý spodek drážky Středový otvor Čelo Drážka Hloubka drážky Úhel Čela Heel Kapsa Úhel šroubovice Roh Koncový břit Koncový řezák Tloušťka jádra Axiální primární úhel odlehčení Axiální sekundární úhel odlehčení konkávní úhel koncového břitu Radiální řezná hrana Kulový rádius Výpočet Řezných Podmínek l Řezná rychlost π. D. n v c = n = 1.000 l Posuv v f = f 5 n v f = f t 5 z 5 n 1.000. v c π. D f t = v f z 5 n Frézování bokem d oc W oc D v c : π : D : n : v f : f r : f t : z : Řezná rychlost (m/min) 3,14 Průměr frézy (mm) Otáčky (min -1 ) Posuvová rychlost (mm/min) Posuv na otáčku (mm/ot) Posuv na zub (mm/zub) Počet zubů l Hloubka řezu (D.O.C) d oc : Axiální D.O.C. (hloubka) w oc : Radiální D.O.C. (šířka) Drážkování R (Kopírovací Fréza) l Šířka řádku (D 1 ) doc d oc D1= 2 5 2 5R 5d oc d oc 2 P f D 1 D l Řezná rychlost a posuv se vypočítá pomocí stejného vzorečku uvedeného výše. d oc ød W oc R D 1 N10
Základy Frézování stopkovou frézou Nesousledné a Sousledné Frézování l Frézování bokem l Drážkování f t f t f t Nesousledné Obrobek Posuv (a) Nesousledné Obrobek Posuv (b) Sousledné Sousledné Posuv Obrobek Obrobek Obrobek Posuv (a) Nesousledné Posuv (b) Sousledné Šířka opotřebení hřbetu (mm) l Velikost opotřebení l Drsnost povrchu l Řezné podmínky 0,08 -- -- 0,06 -- -- 0,04 -- -- 0,02 -- -- Nesousledné Sousledné l l l l l 0 50 100 150 200 250 Délka řezu (m) Rmax (µm) 5 -- 4 -- 3 -- 2 -- Nesousledné 1 -- 0 Směr posuvu Sousledné Směr svislý Nesousledné Sousledné Obrobek: 34CrMo4 (Hs36~37) Fréza: SSM 2100 (ø10mm, 2 zuby) Řezné podmínky: v c = 50 m/min f t = 0,05 mm/zub d oc = 15 mm w oc = 5 mm Frézování bokem Suché Vztah Mezi Řeznými Podmínkami a Vychýlením Nástroje Monolitní čelní stopková fréza Frézování bokem Materiál obrobku: Předkalená ocel (40HRC) Řezné podmínky: v c = 25m/min d oc = 12 mm W oc = 0,8 mm Materiál obrobku: Předkalená ocel (40HRC) Řezné podmínky: v c = 25m/min d oc = 8 mm W oc = 8 mm Drážkování Nesousledná strana Downcut side Posuv Posuv Posuv Posuv Č. kat. Počet zubů Úhel 0,16 mm/ot. šroubovice Styl Nesousledné Sousledné 0,11 mm/ot. Styl Nesousledné Sousledné 0,05 mm/ot. Styl Nesousledné Sousledné 0,03 mm/ot. Styl Nesousledné Sousledné SSM 2080 2 30 Obrobený povrch Referenční povrch SSM 4080 4 30 N11
Problémy a Řešení Návod k řešení problémů při frézování čelní stopkovou frézou Porucha Příčina Příklady nápravných opatření Nadměrné opotřebení Řezné podmínky Tvar nástroje Materiál nástroje - Příliš vysoká řezná rychlost. - Příliš vysoká rychlost posuvu. - Úhel hřbetu je příliš malý. - Nedostatečná odolnost proti opotřebení. - Snižte řeznou rychlost a rychlost posuvu. - Zvolte vhodný úhel hřbetu. - Zvolte substrát s větší odolností proti opotřebení. - Použijte povlakovaný nástroj. Jiné Poruchy břitu Vylamování Lom nástroje Odchylka osazení Nevyhovující Obrobený povrch Dokončení Chvění Řezné podmínky Stroj Oblast Řezné podmínky Řezné podmínky Tvar nástroje Řezné podmínky Řezné podmínky Tvar nástroje Oblast stroje - Příliš vysoká rychlost posuvu. - Příliš velká hloubka řezu. - Příliš velké vyložení nástroje. - Slabé upnutí obrobku. - Nástroj není pevně připevněn. - Příliš vysoká rychlost posuvu. - Příliš velká hloubka řezu. - Příliš velké vyložení nástroje. - Příliš dlouhý břit. - Příliš vysoká rychlost posuvu. - Příliš velká hloubka řezu. - Příliš velké vyložení nástroje. - Obrábění sousledným frézováním (frézování shora). - Velký úhel šroubovice. - Příliš vysoká rychlost posuvu. - Pěchování třísek. - Příliš vysoká řezná rychlost. - Obrábění nesousledným frézováním (proti směru posuvu) - Příliš velké vyložení nástroje. - Velký úhel čela. - Slabé upnutí obrobku. - Nástroj není pevně připevněn. - Snižte hloubku řezu. - Nastavte vhodné vyložení nástroje. - Pevně upněte obrobek. - Ujistěte se, že je nástroj řádně usazen ve sklíčidle. - Snižte hloubku řezu. - Zmenšete vyložení nástroje na minimum. - Vyberte nástroj s kratším břitem. - Snižte hloubku řezu. - Nastavte vhodné vyložení nástroje. - Zvolte nesousledné frézování. - Použijte nástroj s menším úhlem šroubovice. - Použijte vyfukování vzduchem. - Použijte frézu s větším prostorem odlehčení. - Zvolte sousledné frézování. - Seřiďte vyložení nástroje na správnou délku. - Použijte nástroj s vhodným úhlem čela. - Pevně upněte obrobek. - Ujistěte se, že je nástroj řádně usazen v upínači. Pěchování třísky Řezné podmínky Tvar nástroje - Příliš vysoká rychlost posuvu. - Příliš velká hloubka řezu. - Příliš mnoho zubů. - Pěchování třísek. - Snižte hloubku řezu. - Snižte počet zubů. - Použijte vyfukování vzduchem. N12
Základy Vrtání Části vrtáku Šířka fazetky Výška hrotu Vedoucí ostří Zúžení Úhel příčného ostří Fazetka Šířka vedewní Odlehčení Řezná hrana Vybrání Šířka Drážky Průměr vrtáku Řezná hrana Bok Vnější roh Úhel hrotu Vedení Zadní část Úhel šroubovice Odlehčení Čelní plocha Délka šroubovice Krček Délka krčku Zúžená stopka Délka stopky stopka Tloušťka stopky Roh příčného ostří Délka příčného ostří Příčné ostří Hloubka odlehčení Průměr odlehčení Úhel podbroušení Úhel Čela Celková délka vrtáku Rovná stopka Tloušťka stopky Délka stopky B Tloušťka jádra A Zúžení jádra Jádro Výběh A : B nebo A/B = Koeficient šířky vybrání Vrcholový Úhel a Síla Min. Potřebný Úhel Podbroušení Šířka Úpravy Břitu a Řezná Síla Vrcholový úhel (Malý) Vrcholový úhel (Velký) Zatížení (N) Když je vrcholový úhel velký, zatížení roste ale moment se snižuje. Výška otřepu (mm) Úhel Hrotu a Otřepy Posuv (mm/ot.) Obrobek : SS41 Řezná rychlost : 50m/min Když je Úhel hrotu velký, snižuje se výška otřepů. * Velký úhel podbroušení je potřebný ve středu vrtáku. Tloušťka Jádra a Zatížení účinnek zúžení Zatížení Zúžením jádra dosáhneme, snížení zatížení soustředěného na břit, ostřejší břitu vrtáku, lepší kontrolu třísek a delší životnost nástroje. Snížení Šířky Břitu díky Zúžení Běžné druhy zúžení Zatížení Zúžení Moment (N.m) Posuv (mm/rev) Posuv (mm/rev) Vrták: KDS 215 MAK Materiál obrobku: C50 (230HB) : v c = 50 m/min, Chlazení S typ N typ X typ S typ : Standardní běžně používaný druh. N typ : Vhodný pro vrtáky s úzkým jádrem. X typ : Pro těžkoobrobitelné materiály a hluboké vrtání. N13
Základy Vrtání Vztah Mezi Příkonem a Zatížením Příkon (kw) Zatížení (N) Průměr (mm) Průměr (mm) Materiál obrobku: C48 (220HB) Výběr Řezných Podmínek Dohlížejte na řeznou sílu pro méně tuhé stroje Následující tabulka ukazuje vztah mezi šířkou úpravy řezné hrany a řeznou silou. Pokud se objeví problém zapříčiněný řeznou silou, snižte buď posuv nebo šířku úpravy řezné hrany. Šířka Úpravy Řezné Hrany 0,15mm 0,05mm v c (m/min) 40 f (mm/rev) 0,38 Moment (N.m) 12,8 Zatížení (N) 2.820 Moment (N.m) 12,0 Zatížení (N) 2.520 50 0,30 10,8 2.520 9,4 1.920 60 0,25 9,2 2.320 7,6 1.640 60 0,15 6,4 1.640 5,2 1.100 Vrták : ø10 Materiál obrobku: C50 (230HB) Doporučení pro vysokorychlostní obrábění Pokud je nadbytek kapacity s dostatečně výkonným a tuhým strojem při vrtání za normálních doporučených podmínek, doporučujeme zvýšit rychlost vrtání. Příklad opotřebení g Fazetka f Boční plocha Vc=60m/min f Čelní plocha Vc=120m/min Materiál obrobku: C50 (230HB) Řezné podmínky: f = 0,3 mm/ot. d oc = 50mm Životnost nástroje: 600 otvorů (řezná délka : 30m) Vysvětlení okrajů (rozdíl mezi jednoduchým a dvojitým okrajem) Jednoduchý okraj (2 kontaktní body: vyznačené části) Dvojitý okraj (4 kontaktní body: vyznačené části) Tvar používaný u většiny vrtáků 4 kontaktní body zamezují ohýbání a zvlnění otvorů a zvyšují tak stabilitu a přesnost při hlubokém vrtání N14
Základy Vrtání Přesnost Obvodového Házení Hazení mezi hranou B a zúžením A je velmi důležité. Zvětšení otvoru MDS 140 MK 50C vc = 50m/min f = 0,3mm/ot. : Přesnost obvodového házení bodu zúžení Hrana Obvodové Házení Přesnost s Rotujícím Nástrojem Házení vrtáku při osazení na vřeteni stroje musí být do 0,03mm. Pokud je házení větší, budou větší i vrtané otvory což způsobí zvýšení horizontální řezné síly. Toto zvýšení může vést k zlomení vrtáku pokud není stroj nebo upnutí obrobku dostatečně tuhé. Házení: do 0,03mm Vnější házení (mm) Zvětšení otvoru Horizontální řezná síla Vrták: MDS120MK Materiál obrobku: C50 (230HB) : v c=50 m/min, f=0,3 mm/ot., d oc =38mm vodou ředitelné chlazení Obvodové Házení Přesnost s Rotujícím Obrobkem Při použití na soustruhu, házení v bodě A musí být do 0,03mm, tato hodnota musí být podobná i při snímání v bodě B. Upnutí Házení: do 0,03mm Vliv Povrchu Obrobku Obrobek s šikmým nebo nerovným povrchem (Vstup) (Východ) Pokud je povrch vstupu otvoru šikmý nebo nerovný, snižte v těchto bodech posuv na 0,1~0,15mm/ot. Jak používat dlouhé vrtáky Problém Při použití vrtáků typu XHGS, XHT, DAK nebo SMDH-D za vysokých otáček, může házení špičky vrtáku způsobit posunutí pozice u vstupu, čímž vznikne ohyb a dojde k zlomení vrtáku. Ohnutý otvor Posunutí pozice Řešení Metoda 1. Krok 1 Krok 2 Bez otáček Krok 3 Krátký vrták Pilotní otvor (1D, Stejný průměr.) 2~3 mm Vrtání za doporučených podmínek Metoda 2. Nízké otáčky snižují odstředivé síly a zabraňují prohnutí vrtáku. Krok 1 2~3 mm (n = 100~300 rpm) (f = 0,15~0,2 mm/ot.) Krok 2 Vrtání za doporučených podmínek N15
Problémy a Řešení Řešení Problémů Při Vrtání Porucha Doporučení Příklady Nadměrné Opotřebení na Řezné Hraně - Použijte výšší řeznou rychlost. - Zvyšte posuv. - Vc=80~100m/min - Viz doporučené řezné podmínky v souhrnném katalogu. Chlazení - Snižte tlak pokud používáte vnitřní chlazení. - Použijte více kluzkou chladící kapalinu. - Pod 1,5MPa. Vylamování Vrcholu Konstrukce Nástroje - Zvětšete velikost of chisel width. - Zvětšete velikost honování řezné hrany. Ostatní - Snižte hloubku řezu. - Snižte posuv u vchodu do otvoru. - Zlepšete tuhost upevnění obrobku. - f = 0,05~0,1 mm/ot. Selhání Vrtáku Vylamování hlavního ostří Konstrukce Nástroje Chlazení Ostatní - Zvětšete velikost honování řezné hrany. - Snižte velikost předního úhlu hrany. - Zvyšte posuv. - Použijte více kluzkou chladící kapalinu. - Zlepšete tuhost upevnění obrobku. - Viz doporučené řezné podmínky v souhrnném katalogu. Opotřebení Fazetek Konstrukce Nástroje - Zvětšete hodnotu zúžení zpětného kuželu. - Sinžte šířku fazetky. - Zvyšte posuv. - Viz doporučené řezné podmínky v souhrnném katalogu. Chlazení Ostatní - Použijte více kluzkou chladící kapalinu. - Schedule for earlier regrind. Zlomení Vrtáku Konstrukce Nástroje - Zvětšete hodnotu zúžení zpětného kuželu. - Sinžte šířku fazetky. - Viz doporučené řezné podmínky v souhrnném katalogu. Chlazení Ostatní - Použijte více kluzkou chladící kapalinu. - Zlepšete tuhost upevnění obrobku. Nedostatečná Přesnost Otvorů Větší Otvory Nedokonale Dokončený Povrch Otvory Nejsou Rovné Konstrukce Nástroje - Zlepšete celkovou tuhost vrtáku. (větší jádro, menší vybrání). - Snižte vrcholový úhel vrtáku. - Snižte posuv u vchodu do otvoru. Ostatní - Zlepšete tuhost upnutí obrobku. - Zlepšete přesnost upevnění vrtáku. - Zlepšete tuhost upnutí vrtáku. Konstrukce Nástroje - Increase amount of back taper. - Zvyšte řeznou rychlost. Chlazení - Použijte více kluzkou chladící kapalinu. Konstrukce Nástroje - Snižte velikost honování řezné hrany. Ostatní - Snižte posuv. - Zlepšete tuhost upevnění obrobku. - Zlepšete přesnost upevnění vrtáku. - Zlepšete tuhost upnutí vrtáku. - 130 ~120 - f = 0,05~0,1 mm/ot. - Viz doporučené řezné podmínky v souhrnném katalogu. - Házení vrtáku pod 0,02mm - Viz doporučené řezné podmínky v souhrnném katalogu. - Viz doporučené řezné podmínky v souhrnném katalogu. - Házení vrtáku pod 0,02mm Nedostatečná Tvorba Třísky Pěchování Šponky Dlouhá Drátovitá Šponka Chlazení - Zvyšte řeznou rychlost. - Zvyšte posuv. - Snižte tlak pokud používáte vnitřní chlazení. Konstrukce Nástroje - Snižte velikost honování řezné hrany. Chlazení - Zvyšte posuv. - Snižte tlak pokud používáte vnitřní chlazení. - Viz doporučené řezné podmínky v souhrnném katalogu. - Pod 1,5MPa. - Viz doporučené řezné podmínky v souhrnném katalogu. - Pod 1,5MPa. N16
SUMIBORON Obrábění Kalené Oceli Aplikační Mapa Různých Nástrojových Materiálů Doporučené Řezné rychlosti pro Různé Typy Materiálů Přerušovaný řez Těžký Lehký Povlakovaný karbid Cermet SUMIBORON Řezná rychlost (m/min) Nepřerušovaný řez Keramika Tvrdost obrobku (HRC) Kalená ocel Snadno dochází k opotřebení notch Ložisková ocel Opotřebení je dost veliké Zápustková ocel Veliké opotřebení opotřebení hřbetu VB (mm) Vliv Chlazení na Životnost Nástroje Nepřerušovaný řez 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Suché Vodou neředitelné Emulze Vodou ředitelné 20 Při nepřerušovaném obrábění ložiskové oceli, není veliký rozdíl mezi suchým a mokrým obráběním. 40 60 80 100 120 140 Čas řezu (min) Přerušovaný řez Materiál: : Životnost nástroje X155CrVMo12-1 v c = 100 m/min d oc = 0,2 mm f = 0,1 mm/ot. Suché S chlazením Řezná síla (N) Vztah mezi Tvrdostí Obrobku a Řeznou Silou F 1 Hlavní síla F 2 Posuvová síla F 3 Zpětná síla Materiál: : C105W1 v c = 120 m/min d oc = 0,2 mm f = 0,1 mm/ot. Materiál obrobku: 100Cr6 (HRC58~62) VBD: TPGN160304 : v c = 100 m/min d oc = 0,15 mm f = 0,1 mm/ot. Pro nepřerušovaný řez, je vliv chlazení na životnost nástroje minimální. Avšak pro přerušovaný řez, chlazení zkracuje životnost nástroje kvůli tepelnému pnutí. Tvrdost Obrobku (HRC) Zpětná složka síly se podstatně zvyšuje pro tvrdší materiály obrobků. Vztah Mezi Opotřebení Hřbetu a Řeznou Silou Zpětná síla (N) 300 200 100 34CrMo4 HRC65 C55 HRC24 : v c = 80 m/min d oc = 0,15 mm f = 0,1 mm/ot. Tvrdost Obrobku k Řezné Sílé a Přesnosti Tvrdá vrstva Tvrdost podle Shorea (HS) Měkká vrstva Tvrdá vrstva : v c = 120 m/min d oc = 0,5 mm f = 0,3 mm/ot. Suché 0 Hlavní síla (N) 0,05 0,10 Zpětná síla (N) Posuvová síla (N) Při obrábění kalené oceli, podstatně narůstá zpětná síla, je to způsobeno tím nárustem opotřebení hřbetu. Rozměry (mm) Vnější průměr obrobené měké vrstvy je menší, a to kvůli nižším řezným silám vznikajícím při obrábění. Šířka opotřebení hřbetu VB (mm) Drsnost povrchura (μm) Vztah mezi Řeznou Rychlostí a Drsností Povrchu Počet obrobků (kusů.) Při vysokých řezných rychlostech, je drsnost povrchu stabilnější. Materiál: 25CrMo4 (HRC58~62) Držák: MTXNR2525 VBD: TNMA160408NU : v c= 120, 150, 180 m/min d oc = 0,15 mm f = 0,045 mm/ot. S chlazením Vylepšení Drsnosti Povrchu Proměnlivým Posuvem Konstantní Posuv Proměnlivý posuv Předešlá pozice břitu Stejná pozice vrubu Proměnná pozice vrubu Při proměnlivém posuvu se mění pozice vrubu na větší ploše, tím dochází ke zlepšení drsnosti povrchu a snížení vrubového opotřebení nástroje. N17
Obrábění Litiny SUMIBORON Výhody Použití SUMIBORON pro Obrábění Litiny Vyšší Přesnost Delší Životnost Nástroje za Vyšších Řezných Rychlostí GG: Šedá litina GGG: Tvárná litina Dobrá f Rozměrová přesnost BNS800 BN7000 BNC500 Keramika Povlak. Karbid Cermet Řezná rychlost vc (m/min) Keramika Povlak. Karbid Cermet BNS800 BN7000 BNC500 Řezná rychlost vc (m/min) Keramika Povl. Karbid Cermet BNX10 BNC500 BN7000 Dobrá f Drsnost povrchu Ra (μm) Koeficient životnosti nástroje Koeficient životnosti nástroje Soustružení Struktura příklad tvaru opotřebení nástroje GG GGG Struktura Matrix Perlit Perlit + Ferit Opotřebení hřbetu VB (mm) Suché Řezná délka (km) Materiál: GG25 VBD: SNGN120408(BN500) : v c = 450 m/min d oc = 0,25 mm f = 0,15 mm/ot. Nepřerušovaný řez S chlazením Drsnost povrchu Rmax (mm) Řezná rychlost Vc (m/min) Tvar opotřebení nástroje S chlazením Suché výmol Crater na wear čele (v c 200 m/min) S chlazením ( Vodou ředitelné) Suché Pro obrábění litiny za použití SUMIBORON, by měla být řezná rychlost (Vc) 200m/min a více. Doporučuje se obrábět pod řeznou kapalinou. Stroj: N/C Soustruh Materiál: GG25 (HB200) Držák: MTJNP2525 VBD: TNMA160408(BN500) : v c = 110~280 m/min d oc = 0,1 mm f = 0,1 mm/ot. S chlazením Frézování SUMIBORON BN Finish Mill EASY - Vysokorychlostní obrábění Vc = 2000m/min - Drsnost povrchu Rz=3,2 (Ra= 1,0) - Provozní náklady jsou sníženy díky ekonomické VBD - Snadné nastavení VBD za pomoci nastavitelné kazety - Bezpečná konstrukce z hlediska odstředivé síly v podmínkách vysokorychlostního obrábění Keramika Vc=400m/min Vc=600m/min Řezné podmínky: d oc = 0,5 mm, f t = 0,15 mm/zub Šířka potřebení hřbetu (mm) Vc=600m/min Vc=1000m/min Vc=1500m/min Počet přechodů Suché Typical thermal crack S chlazením Počet přechodů Materiál Obrobku: GG25 Materiál Nástroje: BN700 Řezné : d oc = 0,5 mm, f t = 0,1 mm/zub, Suché Řezná rychlost (m/min) Pro vysokorychlostní frézování litiny za použití SUMIBORON se doporučuje suché obrábění. N18
SUMIBORON Těžko Obrobitelné Materiály Práškové Kovy Šířka opotřebení hřbetu VB (μm) 1. Opotřebení hřbetu 2. Drsnost povrchu 3. Výška otřepu BN700 H1 (Carbide) T110A(Cermet) Cutting length (km) Materiál: SMF4040 ekvivalent Data Procesu: ø100~300mm těžce přerušované obrábění čela s drážkami a vyvrtanými otvory. (po 40 přechodech) VBD: TNGA160404 : f=0.1mm/ot., d=0.1mm, S chlazením Drsnost povrchu Rz (μm) Řezná rychlost (m/min) BN700 H1 (Carbide) T110A(Cermet) Maximální výška otřepu (μm) Řezná rychlost (m/min) BN700 H1 (Carbide) T110A(Cermet) Pro běžné komponenty z práškových kovů je možné použít druhy karbidů a cermetů do řezné rychlosti Vc=100m/min. Poněvadž okolo Vc=120m/min, začíná docházet k rychlému nárůstu opotřebení a zhoršení drsnosti povrchu se zvýšeným otřepem. Na druhé straně SUMIBORON, dokazuje stabilitu a větší odolnost proti opotřebení, předcházení otřepu a drsnost povrchu hlavně za vyšších rychlostí. Teplotně Odolné Slitiny Slitiny na Bázi Ni Typický příklad opotřebení CBN nástroje při obrábění Inconel 718 Vliv řezné rychlosti (Druh BNX20, f =0,06 mm/ot., L=0,72km) Vc = 300m/min Vrubové op. op. hřbetu BNX20 Vc = 500m/min Influence of feedrate (Grade BNX20, Vc=300m/min, L=0,18km) f = 0,12mm/rev f = 0,06mm/rev BN700 BNX20 Whisker posílená keramika Vrubové op. op. hřbetu Influence of druh (Vc=500m/min, f =0,12 mm/rev, L=0,36km) Vrubové op. op. hřbetu BN700 op. hřbetu : d oc = 0,3mm, S chlazením 0,5mm Řezná rychlost (m/min) : f = 0,06mm/ot., d oc = 0,3mm, S chlazením Řezná délka (m) Kritéria životnosti nástroje Vrubové opotřebení = 0,25mm Nebo opotřebení hřbetu = 0,25mm BNX20 se doporučuje pro vyšší rychlosti a nižší posuvy. BN700 se doporučuje pro řezné rychlosti pod 240m/min Řezná rychlost (m/min) : f = 0,12mm/ot., d oc = 0,3mm, S chlazením Povlakovaný karbis (K druh) Řezná délka (m) BN700 BNX20 Whisker posílená keramika Kritéria životnosti nástroje Vrubové opotřebení = 0,25mm Nebo opotřebení hřbetu = 0,25mm BN700 se doporučuje pro obrábění za vyšších posuvů. (Přes f=0,1mm/ot.) Slitiny na Bázi Ti Opotřebení hřbetu VB (mm) BN700 K10 BN700 K10 DA150 Zlomení Zlomení Zlomení DA150 Opotřebení hřbetu VB (mm) DA150 Opotřebení hřbetu VB (mm) BN700 Materiál: VBD: : Čas řezu (min) Ti-6Al-4V DNM120404NF v c = 100m/min, d oc = 0,1mm, f = 0,05mm/ot., S chlazením Pozitivní geometrie VBD SUMIDIA je velmi vhodná pro slitiny Ti, díky vysoké pevnosti břitu a vyšší odolnosti proti opotřebení. Materiál: VBD: : Čas řezu (min) Ti-6Al-4V DNM120404NF v c = 100m/min, d oc = 0,1mm, f = 0,05mm/ot., S chlazením Pozitivní geometrie VBD SUMIDIA je velmi vhodná pro slitiny Ti, díky vysoké pevnosti břitu a vyšší odolnosti proti opotřebení Materiál: VBD: : Čas řezu (min) Ti-6Al-4V DNMA150412 Vc = 120m/min, d oc = 0,3mm, f =0,25mm/ot., S chlazením Negativní geometrie VBD BN700 je vynikající pro vysoce výkonné obrábění. (Velká hloubka řezu a vysoké posuvy) Hard facing alloys Materiál: Colmonoy Č.6 (Slitina z tavné rudy na bázi N) VBD: SNGN090308 : v c = 50, 300 m/min f = 0,1 mm/ot. d oc = 0,2 mm S chlazením Opotřebení hřbetu VB (mm) BNS800 (Vc=300m/min) Whisker posílená keramika (Vc=50m/min) Cutting is difficult because of large wear at Vc=50m/min Malé opotřebení při V=300m/min Délka řezu (km) Materiál: Stelit SF-20 (Slitina z tavné rudy na bázi Co) VBD: SNGN090308 : v c = 50 m/min f = 0,1 mm/ot. d oc = 0,2 mm Suché Opotřebení hřbetu VB (mm) BNS800 (Vc=300m/min) Konkurenční monolitní CBN Vyštípání Žádné vyštípání Délka řezu (km) BNS800 (Vc=300m/min, Po 2km v řezu) Whisker posílená keramika (Vc=50m/min, Po 10m v řezu) BNS800 (Po 2km v řezu) Vyštípání Konkurenšní monolitní CBN (Po 2km v řezu) N19
Problémy a Řešení SUMIBORON Poškození Doporučení Velké opotřebení hřbetu Materiál Nástroje Konstrukce Nástroje Řezné F Zvolte více otěru odolný druh. F Snižte řeznou sílu. F Snižte šířku a úhel NL. F Doporučují se pozitivní geometrie F Zkontrolujte řeznou rychlost. F Snižte řeznou rychlost na méně než 200m/min. F Vyšší posuv snižuje celkovou pracovní dobu nástroje. Velký výmol na čele Materiál Nástroje F Doporučuje se druh odolný proti tvorbě výmolů na čele. Nepřerušovaný řez ~ Lehce přerušovaný řez = BNC2010 Lehce ~ Středně přerušovaný řez = BNX20 Středně ~ Těžce přerušovaný řez = BNX25 Konstrukce Nástroje F Zvolte geometrii břitu pro detailním prozkoumání použité destičky. Lom dna výmolu F Zaostřete břit pro zamezení tvorby výmolů na čele. F Zpevněte břit pro zabránění lomu nástroje ve výmolu. Řezné F Zkontrolujte řeznou rychlost. F Snižte řeznou rychlost na méně než 200m/min. F Doporučují se vyšší posuvy. Poruchy Řezné Hrany Vyštípnutí Vylamování Materiál Nástroje Konstrukce Nástroje Řezné Řezné F Odloupnutí je způsobeno velikou zpětnou silou, která je závislá od opotřebení hřbetu. F Zvolte více otěru odolný druh. F Ostřejší břit přispívá k ochraně před odloupnutím. F Snižte úhel a šířku NL F Doporučují se pozitivní geometrie VBD F Snižte opotřebení hřbetu nižší rychlostí a posuvem. F Snížení pracovní doby nástroje efektivně snižuje opotřebení hřbetu. F F Pokud je ovlivněna drsnost povrchu, zvažte použití metody Proměnlivého Posuvu pro zlepšení dokončeného povrchu. V ostatních případech, použijte shodný postup jako v případě normálního opotřebení. Vylamování Materiál Nástroje Konstrukce Nástroje Řezné F Způsobeno nárazy na břit. Chvění může být také ovlivňujícím faktorem. F Zvolte houževnatější druh. F Zpevněte břit. F Velký úhel NL, Honování. F Doporučují se vyšší posuvy pro sníženípočtu nárazů. Vylamování Materiál Nástroje Konstrukce Nástroje Řezné F Způsobeno nárazy na břit. Chvění může být také ovlivňujícím faktorem. F Zvolte houževnatější druh. F Zpevněte břit. F Velký úhel NL, Honování. F Doporučují se vyšší posuvy pro sníženípočtu nárazů. Termální praskliny Řezné Konstrukce Nástroje Materiál Nástroje F Prudké změny teplot vyvolávají vertikální praskliny přes břit. Doporučují se maximálně suché podmínky. F Pokud se již používají suché podmínky, pak je potřeba snížit řeznou teplotu a řezné síly. F Snižte řeznou rychlost, posuv, hloubku řezu. F Zaostřete břit. F Zvolte více teplotně vodivý druh karbidu. N20
Odkazy Systémové Značení Ocelí a Neželezných Kovů l Uhlíková Ocel JIS AISI DIN S10C 1010 C10 S15C 1015 C15 S20C 1020 C22 S25C 1025 C25 S30C 1030 C30 S35C 1035 C35 S40C 1040 C40 S45C 1045 C45 S50C 1049 C50 S55C 1055 C55 l Ni-Cr-Mo Ocel SNCM220 8620 21NiCrMo2 SNCM240 8640 SNCM415 SNCM420 4320 SNCM439 4340 40NiCrMo6 SNCM447 34NiCrMo6 l Cr Ocel SCr415 15CrMo5 SCr420 5120 20Cr4 SCr430 5130 34Cr4 SCr435 5132 37Cr4 SCr440 5140 41Cr4 SCr445 5147 l Cr-Mo Ocel SCM415 15CrMo5 SCM420 20CrMo5 SCM430 4131 25CrMo4 SCM435 4137 34CrMo4 SCM440 4140 42CrMo4 SCM445 4145 l Mn Ocel a Mn-Cr Ocel pro Konstrukční Účely SMn420 1522 SMn433 1534 SMn438 1541 SMn443 1541 SMnC420 SMnC443 l Cr-Mo Ocel SK1 SK2 W1-11 1 /2 SK3 W1-10 C105W1 SK4 W1-9 SK5 W1-8 C80W1 SK6 C80W1 SK7 C70W2 l Rychlořezná Ocel JIS AISI DIN SKH2 T1 SKH3 T4 S18-1-2-5 SKH10 T15 S12-1-4-5 SKH51 M2 S6-5-2 SKH52 M3 1 SKH53 M3 2 S6-5-3 SKH54 M4 SKH56 M36 l Legovaná Nástrojová Ocel SKS11 F2 SKS51 L6 SKS43 W2-9 1 /2 SKD1 D3 X210Cr12 SKD11 D2 X155CrVMo12-1 SKD61 X40CrVMo5-1 l Šedá Litina FC100 No 20B GG-10 FC150 No 25B GG-15 FC200 No 30B GG-20 FC250 No 35B GG-25 FC300 No 45B GG-30 FC350 No 50B GG-35 l Tvárná Litina FCD400 60-40-18 GGG-40 FCD450 GGG-40.3 FCD500 80-55-06 GGG-50 FCD600 GGG-60 FCD700 100-70-03 GGG-70 l Feritická Nerezavějící Ocel SUS405 405 X10CrAl13 SUS429 429 SUS430 430 X6Cr17 SUS430F 430F X7CrMo18 SUS434 434 X6CrMo17 1 l Martenzitická Nerezavějící Ocel SUS403 403 SUS410 410 X10Cr13 SUS416 416 SUS420JI 420 X20Cr13 SUS420F 420F SUS431 431 X20CrNi17 2 SUS440A 440A SUS440B 440B SUS440C 440C l Austenitická Nerezavějící Ocel JIS AISI DIN SUS201 201 SUS202 202 SUS301 301 X12CrNi17 7 SUS302 302 SUS302B 302B SUS303 303 X10CrNiS18 9 SUS303Se 303Se SUS304 304 X5CrNiS18 10 SUS304L 304L X2CrNi19 11 SUS304NI 304N SUS305 305 X5CrNi18 12 SUS308 308 SUS309S 309S SUS310S 310S SUS316 316 X5CrMo17 12 2 SUS316L 316L X2CrNiMo17 13 2 SUS316N 316N SUS317 317 SUS317L 317L X2CrNiMo18 16 4 SUS321 321 X6CrNiTi18 10 SUS347 347 X6CrNiNb18 10 SUS384 384 l Žáruvzdorná Ocel SUH31 SUH35 SUH36 X53CrMnNi21 9 SUH37 SUH38 SUH309 309 SUH310 310 CrNi2520 SUH330 N08330 l Feritická Žáruvzdorná Ocel SUH21 CrAl1205 SUH409 409 X6CrTi12 SUH446 446 l Martenzitická Žáruvzdorná Ocel SUH1 X45CrSi9 3 SUH3 SUH4 SUH11 SUH600 N21
Odkazy Srovnávací Tabulka Tvrdostí Přibližné metrické hodnoty a tvrdost oceli podle Brinella Brinell 10mm Kulička 3.000kgf (HB) Stupnice A diamantový kužel 60kgf (HRA) Tvrdost podle Rockwella Stupnice B 100kgf 1/10 Ball (HRB) Stupnice C diamantový kužel 150kgf (HRC) Stupnice D diamantový kužel 100kgf (HRD) Tvrdost podle Vickerse 50kgf (HV) Tvrdost podle Shora 85,6 68,0 76,9 940 97 85,3 67,5 76,5 920 96 85,0 67,0 76,1 900 95 767 84,7 66,4 75,7 880 93 757 84,4 65,9 75,3 860 92 745 84,1 65,3 74,8 840 91 733 83,8 64,7 74,3 820 90 722 83,4 64,0 73,8 800 88 712 710 83,0 63,3 73,3 780 87 698 82,6 62,5 72,6 760 86 684 82,2 61,8 72,1 740 682 82,2 61,7 72,0 737 84 670 81,8 61,0 71,5 720 83 656 81,3 60,1 70,8 700 653 81,2 60,0 70,7 697 81 647 81,1 59,7 70,5 690 638 80,8 59,2 70,1 680 80 630 80,6 58,8 69,8 670 627 80,5 58,7 69,8 667 79 601 79,8 57,3 68,7 640 77 578 79,1 56,0 67,7 615 75 555 78,4 54,7 66,7 591 73 2055 534 77,8 53,5 65,8 569 71 1985 514 76,9 52,1 64,7 547 70 1890 495 76,3 51,0 63,8 528 68 1820 477 75,6 49,6 62,7 508 66 1730 461 74,9 48,5 61,7 491 65 1670 444 74,2 47,1 60,8 472 63 1585 429 73,4 45,7 59,7 455 61 1510 415 72,8 44,5 58,8 440 59 1460 401 72,0 43,1 57,8 425 58 1390 388 71,4 41,8 56,8 410 56 1330 375 70,6 40,4 55,7 396 54 1270 363 70,0 39,1 54,6 383 52 1220 352 69,3 (110,0) 37,9 53,8 372 51 1180 341 68,7 (109,0) 36,6 52,8 360 50 1130 331 68,1 (108,5) 35,5 51,9 350 48 1095 (HS) Příčná lomová pevnost (N/mm 2 ) Brinell 10mm Kulička 3.000kgf (HB) Stupnice A diamantový kužel 60kgf (HRA) Tvrdost podle Rockwella Stupnice B 100kgf 1/10 Ball (HRB) Stupnice C diamantový kužel 150kgf (HRC) Stupnice D diamantový kužel 100kgf (HRD) Tvrdost podle Vickerse 50kgf (HV) Tvrdost podle Shora 321 67,5 (108,0) 34,3 50,1 339 47 1060 311 66,9 (107,5) 33,1 50,0 328 46 1025 302 66,3 (107,0) 32,1 49,3 319 45 1005 293 65,7 (106,0) 30,9 48,3 309 43 970 285 65,3 (105,5) 29,9 47,6 301 950 277 64,6 (104,5) 28,8 46,7 292 41 925 269 64,1 (104,0) 27,6 45,9 284 40 895 262 63,6 (103,0) 26,6 45,0 276 39 875 255 63,0 (102,0) 25,4 44,2 269 38 850 248 62,6 (101,0) 24,2 43,2 261 37 825 241 61,8 100,0 22,8 42,0 253 36 800 235 61,4 99,0 21,7 41,4 247 35 785 229 60,8 98,2 20,5 40,5 241 34 765 223 97,3 (18,8) 234 217 96,4 (17,5) 228 33 725 212 95,5 (16,0) 222 705 207 94,6 (15,2) 218 32 690 201 93,8 (13,8) 212 31 675 197 92,8 (12,7) 207 30 655 192 91,9 (11,5) 202 29 640 187 90,7 (10,0) 196 620 183 90,0 (9,0) 192 28 615 179 89,0 (8,0) 188 27 600 174 87,8 (6,4) 182 585 170 86,8 (5,4) 178 26 570 167 86,0 (4,4) 175 560 163 85,0 (3,3) 171 25 545 156 82,9 (0,9) 163 525 149 80,8 156 23 505 143 78,7 150 22 490 137 76,4 143 21 460 131 74,0 137 450 126 72,0 132 20 435 121 69,8 127 19 415 116 67,6 122 18 400 111 65,7 117 15 385 1) Hodnoty v závorkách ( ) nejsou běžně používany 2) Rockwellovy stupnice A, C a D Používají dimantový jehlan 3) 1 N/mm 2 = 1 MPa (HS) Příčná lomová pevnost (N/mm 2 ) N22
Odkazy Drsnost Dokončených Povrchů Způsoby Měření Drsnosti Povrchů Typ Symbol Způsob určení Způsob určení Největší výška Střední hodnota drsnosti průměrem z 10 bodů Vypočítaná drsnost h 1) Ry : h 2) Rz : h 1) Ry h 2) Rz Ra Tato hodnota (vyjádřena v µm) měřena od nejhlubšího údolí po nejvyšší vrchol profilu v rozsahu referenční křivky l. (Neobvykle vysoké vrcholy a hluboká údolí se obvykle nezahrnují do měření, protože jsou považovány za vady povrchu.) Od tohoto průběhu odečtete hodnotu, kterou považujete za referenční (úsek, l). Vyberte 5 nejvyšších vrchů a 5 nejhlubších údolí. Změřte vzdálenost mezi těmito dvěmi úrovněmi a vyjádřete ji v µm. (1 µm = 0,001mm) Touto metodou získáme střední hodnoty vrcholů a udolí na úseku o délce l. Překlopte údolí mezi vrcholy podle středové osy. (Viz šrafovaný úsek na obrázku v pravo). Celkovou šrafovanou plochu vydělte délkou l v µm. Podle nové normy JIS B 0601:2001 Podle nové normy JIS B 0601:2001 Křivka drsnosti f Měřící délka k určení střední hodnoty Předepsané hodnoty uvedených typů drsností povrchu, standardní referenční délky a trojúhelníčkové symboly jsou uvedeny v tabulce v pravo. (Starý symbol: Rz) (Starý symbol: Rz JIS) Předepsané hodnoty pro h 1) Ry (0,05S) 0,1S 0,2S 0,4S (0,05Z) 0,1Z 0,2Z 0,4Z (0,013a) 0,025a 0,05a 0,10a 0,8S 0,8Z 0,20a 0,25 1,6S 3,2S 6,3S 12,5S (18S) 25S (35S) 50S (70S) 100S (140S) 200S (280S) 400S (560S) Předepsané hodnoty pro h 2) Rz 1,6Z 3,2Z 6,3Z 12,5Z (18Z) 25Z (35Z) 50Z (70Z) 100Z (140Z) 200Z (280Z) 400Z (560Z) Předepsané hodnoty pro Ra 0,4a 0,8a 1,6a 0,8 3,2a 6,3a 2,5 12,5a 25a (50a) (100a) Hodnoty standardní referenční délky l (mm) Trojúhelníkové symboly Pozn.: Předepsané hodnoty uvedené v závorkách se nepoužívají, pokud není uvedeno jinak. N23
N24