Řezné podmínky

28.07.2014 08:54


Řezné podmínky




 
 


 
 


 

 


 

 


 

vc (m/min)​


 

 


  
  
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
  
  
  
 
  
  ​


 

 


 

 

fn
  (mm/ot)                 
  ​


 

Vliv
řezné rychlosti - vc (m/min(ft/min))

Řezná rychlost je spolu s tvrdostí
materiálu nejdůležitějším faktorem, který ovlivňuje životnost nástroje a
potřebný příkon.

·       
Nejvýznamnější faktor rozhodující o
životnosti nástroje

·       
Ovlivňuje požadovaný příkon Pc (kW)
a kroutící moment Mc (Nm)

·       
V důsledku vysokých řezných rychlostí
stoupá teplota v řezu a zrychluje se opotřebení hřbetu, především v oblasti
vnějších rohů

·       
Vysoké řezné rychlosti napomáhají k
lepšímu utváření třísek při obrábění měkkých materiálů tvořících dlouhé třísky,
např. nízkouhlíkových ocelí

·       
Příliš vysoká řezná rychlost:

o  
Rychlé opotřebení hřbetu

o  
Plastická deformace

o  
Špatná kvalita díry a nevyhovující
tolerance díry

·       
Příliš nízká řezná rychlost:

o  
Vytváření nárůstku na břitu

o  
Špatné odvádění třísek

o  
Delší čas v řezu

Vliv rychlosti posuvu
- fn (mm/ot(in/ot))

·       
Má vliv na utváření třísek, drsnost
povrchu a kvalitu díry.

·       
Ovlivňuje požadovaný příkon Pc
(kW) a kroutící moment Mc (Nm)

·       
Vysoká rychlost posuvu se promítá do
síly posuvu Ff (N), což je třeba vzít v úvahu v případě, že podmínky
nejsou dostatečně stabilní

·       
Přispívá ke vzniku mechanických a
tepelných pnutí

o  
Vysoká rychlost posuvu:

o  
Obtížnější dělení třísek

o  
Kratší čas v řezu

o  
Menší opotřebení nástroje ale vyšší
riziko lomu vrtáku

o  
Snížení kvality díry

·       
Nízká rychlost posuvu:

o  
Delší, tenčí třísky

o  
Zlepšení kvality

o  
Rychlejší opotřebení nástroje

o  
Delší čas v řezu




Při vrtání tenkostěnných/nedostatečně tuhých součástí by rychlost posuvu měla
být nízká.

Problémy
s utvářením třísek

Materiály tvořící dlouhé třísky, např.
korozivzdorné nebo nízkouhlíkové oceli

Následky
1.
Nevhodné/dlouhé třísky - hromadění třísek
2. Špatná kvalita obrobené plochy
3. Lom břitové destičky nebo nástroje

Možná
příčina

1.
Nevhodná geometrie
2. Příliš nízká řezná rychlost
3. Příliš vysoký posuv

Řešení
1.
Použijte geometerii -LM
2. Zvyšte řeznou rychlost
3. Snižte posuv 

 

 

 

Frézování
- obráběcí proces

Řezná
rychlost - vc
(m/min)

Stanoví se
jako obvodová rychlost na daném průměru a představuje základní hodnotu pro
výpočet řezných podmínek.


Efektivní
nebo skutečná řezná rychlost

Stanoví se
jako obvodová rychlost na efektivním průměru (Dcap).

 Tato hodnota je nutná pro stanovení správných hodnot řezných podmínek
pro danou hloubku řezu (ap).
Tato hodnota je obzvlášť důležitá při použití fréz s kruhovými břitovými
destičkami, stopkových fréz s kulovým čelem a všech typů fréz s většími
poloměry rohů, stejně jako fréz s úhlem nastavení menším než 90 stupňů.​



Otáčky
vřetena - n (ot/min)

Počet otáček
frézovacího nástroje vykonaných vřetenem za jednu minutu. Tato hodnota přísluší
obráběcímu stroji a stanoví se z hodnoty doporučené řezné rychlosti pro danou
operaci.

Posuv
na zub - fz
(mm/zub)

Základní hodnota
pro výpočet řezných podmínek, jako například posuvu stolu. Výpočet se provádí
také s ohledem na maximální tloušťku třísky (hex)
a úhel nastavení.​



 

Posuv
na otáčku - fn
(mm/ot)

Pomocná
hodnota, která vyjadřuje o jakou vzdálenost se nástroj posune za jednu celou
otáčku.

Používá se
výslovně pro výpočet posuvu a v řadě případů pro vyjádření způsobilosti frézy
pro dokončování.

Posuv za minutu - vƒ
(mm/min)

Posuv stolu,
strojní posuv nebo také rychlost posuvu v mm/min. Představuje postup nástroje
vůči obrobku, závislý na posuvu na zub (fz) a počtu zubů frézy (zn).

 Maximální tloušťka třísky - hex
(mm)

Tato hodnota
je dána šířkou záběru frézy v závislosti na (fz),
(ae) a (kr).

Tloušťka
třísky je velice důležitým faktorem pro stanovení posuvu na zub, který umožňuje
kontrolovat, zda byla zvolena nejproduktivnější rychlost posuvu stolu.

 Průměrná tloušťka třísky - hm
(mm)

Užitečná hodnota potřebná
pro stanovení měrné řezné síly používané pro výpočet pořebného výkonu.​



Rychlost
úběru kovu - Q (cm³/min)

Množství
odebraného materiálu, udávané jako jeho obsah v mm³ za hodinu. Stanoví se na
základě hodnot pro hloubku řezu, šířku záběru a posuv.

Měrná řezná síla - kct
(N/mm²)

Konstanta
používaná pro výpočet výkonu. Měrná řezná síla udává odpor materiálu proti
obrábění pro danou tloušťku třísky.

Výkon Pc a účinnost ηmt

Tyto hodnoty
přísluší obráběcímu stroji a používají se při výpočtu požadovaného výkonu
prováděném za účelem ověření, zda obráběcí stroj je vhodný pro danou frézu a
obráběcí operaci.​



Strojní
čas - Tc
(min)

Obráběná
délka (lm)
děleno posuv stolu (vf).​

Kontrola
utváření třísky

Utváření
třísek a jejich odvádění z díry, je třeba při vrtání vnímat, jako naprosto
rozhodující otázku. Závisí na obráběném materiálu, zvoleném vrtáku/geometrii
břitových destiček, tlaku/množství řezné kapaliny a na řezných podmínkách.

Hromadění třísek může být příčinou vychýlení vrtáku v radiálním směru a může
ovlivňovat kvalitu díry, životnost vrtáku a jeho spolehlivost, nebo být
příčinou lomu břitové destičky/vrtáku.

Monolitní karbidové vrtáky

Jednotlivé
třísky se tvoří směrem od středu k okraji břitu.




 
 
 
 


 
 
 
 


 
 


 


 
 


 

​Vynikající


 

 


 

 

Přijatelné​


 

 


 

 


  
  ​


 

 


 

 


  
  ​


 

 


 

 

Hromadění třísek​


 

 


  
  ​


 

 


  
  ​


 

 


  
  ​


 

 

Počáteční
  tříska​
  ​


 

 
Poznámka: Počáteční tříska
vznikající při vstupu vrtáku do obráběného materiálu je vždy dlouhá a
nezpůsobuje žádné problémy.

Obrábění
různých materiálů

·       
Nízkouhlíkové oceli

·       
Austenitické a duplexní korozivzdorné
oceli

·       
CGI (Vermikulární litina)

·       
Hliníkové slitiny

·       
Titan a žárovzdorné slitiny

·       
Tvrzené oceli

 Nízkouhlíkové oceli

Problémy: U uhlíkových ocelí, často používaných pro
výrobu svařovaných součástí, může utváření třísek
představovat velmi obtížně zvládnutelný problém. Vznikající tříska je tím
delší,
čím menší je tvrdost materiálu a čím méně uhlíku a síry ocel obsahuje.

Doporučení
Monolitní
karbidové vrtáky:

Pokud dochází k problémům s utvářením třísky, zvyšte řeznou rychlost, vc,
a snižte posuv, fn (pozor, u běžných
ocelí je naopak třeba rychlost posuvu zvýšit).

Pokud zaznamenáte problémy s utvářením třísky, zvyšte řeznou rychlost, vc, a snižte
posuv, fn
Ostatní: Používejte
vysokotlaký nebo standardní vnitřní přívod řezné kapaliny. Poměr mísení by se
měl přednostně pohybovat v rozmezí 4-7%.

Příklad - nízkouhlíková ocel




 


 

​   DC                     
  20 mm


 

                       
  
                                  


 

 


 

   vc    
  Vysoká       300 m/min


 

  
  fc     
  Nízký        0.06 mm/ot
 
 


 

  
  Geometrie      Target


 

 

Austenitické a duplexní
korozivzdorné oceli


Problém: U austenitických, duplexních a superduplexních
materiálů může docházet k problémům
s odváděním třísek.

Doporučení
Monolitní
karbidové vrtáky:
Vhodnou alternativní volbou pro náročné podmínky je
geometrie -Target.
Ostatní: Vnitřní přívod
řezné, přednostně vysokotlaký, s poměrem mísení v rozmezí 9-12%
nebo čistý olej.

Příklad - austenitická korozivzdorná ocel




 


 

​  


 

 
  
 


 

   vc    
  Vysoká          180 m/min


 

  
  fc     
  Nízký           0.10 mm/ot


 

CGI


Problémy: Obrábění litin (CGI) obvykle nevyžaduje
žádná zvláštní opatření. Při jejím obrábění
vznikají delší třísky než je tomu u šedé litiny, ale obvykle se tyto třísky
dobře lámou. Řezné síly jsou vyšší, což ovlivňuje životnost nástroje. Nutné je použití
povlaku s vysokou
odolností proti otěru. Stejně jako u všech ostatních litin dochází k
charakteristickému opotřebení vnějších rohů.

Doporučení
Monolitní
karbidové vrtáky:
První volbou je vrták  TRITON IKK s geometrií Target čtyř plošný
výbrus
Pokud dochází k problémům s utvářením třísek, zvyšte řeznou rychlost, vc, a snižte posuv, fn.
Ostatní: Vnitřní přívod
řezné kapaliny, přednostně s poměrem mísení v rozmezí 5-7%.

Příklad - CGI




 


 

 
  
 


 

   vc    
  Vysoká          100          
  150 m/min


 

  
  fc     
  Nízký           0.25        
  0.06 mm/ot
     Geometrie        TARGET


 
 

 

Hliníkové slitiny


Problémy: Může docházet k
potížím s odváděním třísek a vznikem otřepů.

Doporučení
Monolitní
karbidové vrtáky:
Použijte vrták TRITON 
IKK a jako druhou volbu bez chlazení 
vrták CERANIT.

Tato
optimalizovaná geometrie minimalizuje vznik ostřin a otřepů na výstupu z díry a
lze jí použít pro velmi vysoké rychlosti posuvu. Při obrábění hliníkových
slitin s obsahem Si do 12% se jedná o hospodárnější a produktivnější alternativu

.S ohledem na co nejlepší utváření třísek používejte pomalé posuvy a vysoké
řezné rychlosti.
Ostatní: Používejte
vysokotlaký systém přívodu řezné kapaliny a emulzi nebo mlhu.

Příklad - hliník




 


 

​   DC                       
  20 mm 
  
 


 

   vc    
  Vysoká          400 m/min
     fc     
  Nízký           0.10 mm/ot


 

  
  Geometrie         TARGET                  


 

  
 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Titan a žáruvzdorné slitiny


Problém: Síla posuvu je příčinou průhybu tenkostěnných
součástí. Na další prováděné
operace má vliv mechanické zpevňování povrchu díry. Zásadní problém může
představovat odvádění třísek.

Doporučení
Monolitní
karbidové vrtáky:

Speciálně pro tuto skupinu materiálů byla vyvinuta
geometrie TRITON IKK s geometrií Target čtyř plošný výbrus. Velký zpětný
kužel a malé vodící fazetky vrtáku jsou prvky, které minimalizují problémy s
mechanickým zpevňováním povrchu obrobku.
Konvexní tvar břitu maximalizuje odolnost vnějšího rohu proti opotřebení ve
tvaru vrubu,
snižuje velikost síly posuvu a zlepšuje utváření třísek.

Ostatní: Dosahované výsledky
zlepšuje použití vysokotlakého přívodu řezné kapaliny (až 70 barů).

Příklad - slitina Waspalloy




 


 


  
   


 

   vc    
  vysoká          25           30
  m/min


 

  
  fc     
  nízký          
  0.10         0.05 mm/ot
     Geometrie  Target čtyř plošný výbrus


 

 

 

Tvrzené oceli


Problémy: Opotřebení ve tvaru
vrubu na vnějším rohu břitu.

Doporučení
Monolitní
karbidové vrtáky:

První volbou je vrták TRITON IKK s geometrií Target čtyř plošný výbrus
Další: Prodloužení
životnosti dosáhnete díky použití emulze s vysokou koncentrací oleje nebo
čistého oleje.
S ohledem na dosažení maximální odolnosti proti namáhání v krutu používejte co
nejkratší vrták.

Příklad - tvrzená ocel, 55 HRC




 


 

​   DC                       20
  mm 


 

                                 3
  x DC


 

 
  
 


 

   vc    
  Vysoká           60 m/min


 

  
  fc     
  Nízký            0.10
  mm/ot


 

  
  Geometrie          target TRITON
  IKK


 
 

 

Vibrace






Příčina

·       
Nedostatečná tuhost upínacího přípravku

Řešení

·       
Posuďte směr řezných sil a zajistěte potřebnou oporu nebo
vhodným způsobem upravte upínací přípravek

·       
Snižte řezné síly zmenšením velikosti hloubky řezuh, ap

·       
Použijte frézu s hrubou zubovou roztečí a nerovnoměrným
rozdělením zubů a s pozitivnějším záběrem břitu

·       
Vyhýbejte se obrábění s nedostatečnou oporou obrobku proti
působení řezných sil

 Příčina

·       
Špatná tuhost obrobku v axiálním směru

Řešení

·       
Snižte velikost axiálních řezných sil - použijte menší hloubku
řezu, menší poloměr rohu a menší paralelní zábřit

·       
Zvolte frézu s hrubou zubovou roztečí s nerovnoměrným rozdělením
zubů

·       
Zkontrolujte opotřebení nástroje

·       
Zkontrolujte házení nástrojového držáku

·       
Zajistěte lepší upnutí nástroje

 Příčina

·       
Příliš velké vyložení nástroje

Řešení

·       
Snižte vyložení nástroje na minimum

·       
Použijte frézy s hrubou roztečí s nerovnoměrným rozdělením zubů

·       
Zvyšte posuv na zub

·       
Snižte axiální hloubku řezu, ap

·       
Pro dokončování použijte nesousledné frézování

·       
Zkuste použít nástroj s menším počtem zubů a/nebo s větším úhlem
stoupání šroubovice

Příčina

·       
Frézování pravoúhlého osazení při malé tuhosti vřetena

Řešení

·       
Zvolte co nejmenší průměr frézy

·       
Použijte pozitivní koncepci frézy

·       
Zkuste použít nesousledné frézování

 Příčina

·       
Nerovnoměrný posuv stolu

Řešení

·       
Zkuste použít nesousledné frézování

Příčina

·       
Řezné podmínky

Řešení

·       
Snižte řeznou rychlost, vc

·       
Zvyšte posuv, fz

·       
Změňte hloubku řezu, ap

 Příčina

·       
Špatná stabilita

Řešení

·       
Snížení vyložení nástroje

·       
Lepší stabilita

 Příčina

·       
Vibrace v rozích

Řešení

·       
Naprogramujte dráhu nástroje s větším poloměrem rohu a sníženou
rychlostí posuvu






Přeřezávání
třísek

Příčina

Vyskytuje
se při frézování drážek do plného materiálu a obrábění dutin - zvlášť při
obrábění titanu. Časté také při frézování hlubokých dutin a kapes na strojích s
vertikálním uspořádáním

·       
Lom břitu

·       
Velice škodlivé pro životnost nástroje a pro spolehlivost
procesu

·       
Hromadění třísek

Řešení

·       
Zajistěte efektivní odvádění třísek pomocí stlačeného vzduchu
nebo podáváním dostatečného množství řezné kapaliny - přednostně přiváděné
středem nástroje

·       
Změňte polohu frézy a strategii programování

·       
Snižte posuv, fz

·       
Velké hloubky řezu rozdělte do několika posuvů

Hromadění
třísek

Příčina

Častý
problém při frézování drážek do plného materiálu - zejména v případě materiálů
tvořících dlouhou třísku

·       
Poškození rohů břitové destičky

·       
Vylamování břitu a celkový lom

·       
Přeřezávání třísek

Řešení

·       
Usnadněte odvádění třísek použitím dostatečného množství řezné
kapaliny nebo stlačeného vzduchu a jejich správným nasměrováním

·       
Snižte posuv, fz

·       
Rozdělte hloubku řezu do několika průchodů

·       
Pro hluboké drážky zkuste použít nesousledné frézování

·       
Použijte frézy s hrubou zubovou roztečí

·       
Použijte frézy  s
maximálně dvěma nebo třemi břity a/nebo s větším úhlem stoupání šroubovice





Neuspokojivá
kvalita obrobeného povrchu



Příčina

·       
Příliš vysoká hodnota posuvu na otáčku

Řešení

·       
Zkontrolujte házení vřetena a upínací plochy frézy

·       
Snižte posuv na otáčku na max. 70% šířky paralelního zábřitu



Příčina

·       
Vibrace

Řešení

·       
Viz část "Vibrace"



Příčina

·       
Tvorba nárůstku na břitu

Řešení

·       
Zvyšte řeznou rychlost, vc,
abyste dosáhli zvýšení teploty v řezu

·       
Vypněte přívod řezné kapaliny

·       
Používejte frézy s pozitivní geometrii



Příčina

·       
Vydrolování povrchu obrobku

Řešení

·       
Snižte posuv, fz

·       
Použijte frézu s velmi jemnou zubovou roztečí

·       
Změňte polohu frézy vůči obrobku za účelem dosažení menší
tloušťky třísky na výstupu z řezu

·       
Zvolte vhodnější úhel nastavení (45-stupňů) a geometrii nástroje
s lehčím
řezem

·       
Pravidelně kontrolujte opotřebení hřbetu, tak abyste předešli
nadměrnému opotřebení


Zpět

TARGET CZ spol. s r.o.

2017 Copyright. Všechna práva vyhrazena