Úspěšná kontrola čipu
obrázek
Kontrola třísky je jedním z klíčových faktorů při soustružení a existují tři základní změny při lámání třísky:
Samolomné třísky (např. šedá litina)
Zlomení třísky nárazového nástroje
Nárazové lámání třísky obrobku
obrázek
seberozbití
obrázek
Zlomení třísky nárazového nástroje
obrázek
Nárazové lámání třísky obrobku
Faktory ovlivňující lom třísky
Geometrie břitové destičky: otevřenější nebo těsnější třísky v závislosti na šířce drážky a mikro a makro strukturním designu
Poloměr špičky nástroje: Malý poloměr špičky nástroje ovládá třísky lépe než velký poloměr špičky nástroje
Úhel náběhu (zanoření): V závislosti na úhlu náběhu jsou žetony směrovány různými směry: k rameni nebo pryč od ramene
Hloubka řezu: V závislosti na materiálu obrobku ovlivní větší hloubka řezu lámání třísky, což má za následek větší řezné síly pro lámání třísky a odstraňování třísek.
Posuv: Vyšší posuvy obecně produkují silnější třísky. V určitých situacích může pomoci při lámání třísek a kontrole třísek
Řezná rychlost: Změny řezné rychlosti mohou ovlivnit výkon při lámání třísky
Materiály: Materiály s krátkou třískou (jako je litina) se obecně snáze obrábějí. U materiálů s vynikající mechanickou pevností a odolností vůči tečení (tendence materiálu se pomalu pohybovat nebo deformovat pod tlakem), jako je Inconel, je kladen důraz na schopnost lámání třísek.
Řezné parametry pro soustružení
obrázek
Při volbě správné rychlosti a posuvu pro soustružení vždy zvažte obráběcí stroj, nástroj, destičku a materiál.
Začněte s nízkými rychlostmi posuvu, abyste zajistili bezpečnost břitové destičky a kvalitu povrchu; pak zvyšte rychlost posuvu, abyste zlepšili lámání třísek
Použijte hloubku řezu větší, než je poloměr špičky nástroje. To minimalizuje radiální vychýlení břitové destičky, což je důležité při vnitřním obrábění
Nastavení příliš nízké řezné rychlosti zkrátí životnost nástroje. Ujistěte se, že používáte doporučenou řeznou rychlost vc m/min (stopy za minutu)
Použití chladicí kapaliny ke zlepšení kvality soustruženého dílu
obrázek
Při správné aplikaci chladicí kapalina zlepší bezpečnost obrábění, výkon nástroje a kvalitu dílů. Při použití chladicí kapaliny je třeba vzít v úvahu následující faktory:
Nástroje s vysoce přesným chladivem jsou vysoce doporučeny pro dokončovací aplikace
Tlak chladicí kapaliny potřebný pro lámání třísek závisí na průměru trysky (výstupu), obráběném materiálu, hloubce řezu a posuvu
Požadovaný průtok chladicí kapaliny závisí na tlaku a celkové ploše přívodu chladicí kapaliny chladicími otvory
Při polodokončování a hrubování se doporučuje následující chladicí kapalina
Pro dokončovací operace se doporučuje používat jak vysoce přesné horní chladicí kapaliny, tak spodní chladicí kapalinu
Vypořádejte se s různými výzvami se správným používáním chladicí kapaliny
obrázek
Problémy s kontrolou třísek: Používání chladicí kapaliny nad hlavou
Problémy s rozměry: Příčinou je obvykle příliš vysoká teplota – použijte horní i spodní chladicí kapalinu a nejvyšší možný tlak chladicí kapaliny
Špatná kvalita povrchu: Pokud jsou vady způsobeny třískami, použijte horní chladicí kapalinu
Nepředvídatelná životnost nástroje při hrubovacích operacích: používejte pouze nižší chladicí kapalinu
Nepředvídatelná životnost nástroje při dokončovacích operacích: použití horní i spodní chladicí kapaliny
Špatný odvod třísek při vnitřních soustružnických operacích: Používejte horní i spodní chladicí kapalinu a nejvyšší možný tlak chladicí kapaliny
Jak dosáhnout dobré kvality povrchu při soustružení dílů
obrázek
Obecná pravidla pro kvalitu povrchu:
Kvalitu povrchu lze často zlepšit použitím vyšších řezných rychlostí
Geometrie břitové destičky (umístění na střed, kladný a záporný úhel čela a kladný úhel podbroušení) ovlivňuje kvalitu povrchu
Výběr materiálu čepele má určitý vliv na kvalitu povrchu
Pokud se objeví trendy vibrací, vyberte menší poloměr špičky nástroje
Vložky stěračů
Wiper břitové destičky umožňují soustružení dílů při vysokých rychlostech posuvu – bez ztráty schopnosti vytvářet dobré povrchové úpravy nebo lámání třísky.
Obecná směrnice: dvojnásobná rychlost posuvu, stejná kvalita povrchu. Při stejné rychlosti posuvu se kvalita povrchu zdvojnásobí.
Konstrukce břitové destičky umožňuje hladší povrch zpracovávaný destičkou, když se posouvá podél obrobku. Efekt stěrače je určen především pro přímé soustružení a čelní soustružení.
obrázek
Standardní poloměr
obrázek
Poloměr stěrače
Porovnání standardních břitových destiček a břitových destiček na základě rychlosti posuvu
Oznámení! Všechny hodnoty odpovídající standardnímu úhlu R špičky nástroje jsou teoretické hodnoty. Hodnota odpovídající úhlu R hrotu stěrače vychází ze zkušební hodnoty nízkolegované oceli.
obrázek
obrázek
Hodnoty poloměru 1,16 mm (0,06 palce) založené na vložkách DNMX
obrázek
Vnější soustružnické aplikační tipy
obrázek
Díly náchylné k vibracím
Kompletní řezání v jednom průchodu (např. potrubní tvarovky)
Doporučuje se dokončit celý řez v jednom průchodu, aby se řezné síly nasměrovaly axiálně ve směru kleštiny/vřetena.
Příklad:
Vnější průměr (OD) {{0}} mm (0,984 palce)
Vnitřní průměr (ID) {{0}} mm (0,590 palce)
Hloubka řezu p {{0}},3 mm (0,169 palce)
Výsledná tloušťka stěny {{0}},7 mm (0,028 palce)
obrázek
Řezné síly lze směrovat axiálně pomocí zadání úhlů blízkých 90 stupňů (úhel zanoření blízký 0 stupňům). Tím se minimalizují ohybové síly na součásti.
Řezání dokončeno ve dvou průchodech
obrázek
Současné obrábění horního a spodního držáku nástroje vyrovná radiální řezné síly a zabrání vibracím a ohýbání součásti.
Štíhlé/tenkostěnné části
Při soustružení štíhlých/tenkostěnných dílů je třeba vzít v úvahu následující faktory:
Použijte vstupní úhel blízký 90 stupňům (vstupní úhel blízký 0 stupňům). Během procesu obrábění ovlivní směr řezné síly i malá změna (zadání úhlu/úhel zanoření z 91 stupňů /-1 stupňů na 95 stupňů /-5 stupňů)
Hloubka řezu ap by měla být větší než poloměr RE špičky nástroje. Velká hloubka řezu ap zvýší axiální sílu Fz a sníží radiální řeznou sílu Fx, čímž se sníží vibrace
Ke snížení řezných sil používejte břitové destičky s ostrými řeznými hranami a malým poloměrem špičky RE
Zvažte použití cermetových nebo PVD jakostí, abyste zajistili odolnost proti opotřebení a ostrou řeznou hranu čepele, což je první volba pro tento typ procesu
obrázek
Obrábění ramen/soustružení ramen
Postupujte podle kroků 1-5, abyste zabránili poškození břitu destičky. Tato metoda je ideální pro čepele s CVD povlakem a výrazně snižuje lámání čepele.
Kroky 1-4:
Udržujte vzdálenost každého kroku (1-4) stejnou jako rychlost posuvu, aby nedošlo k uvíznutí třísek.
obrázek
Krok 5:
Konečný řez je proveden vertikálním řezem začínajícím od vnějšího průměru a směrem k vnitřnímu průměru.
obrázek
Pokud je rameno otočeno čelem z vnitřního průměru na vnější průměr, může také nastat problém s omotáváním třísek kolem poloměru nástroje. Změna dráhy nástroje může změnit směr třísky a vyřešit problém.
obrázek
Čelo vozu
obrázek
Začněte čelní plochou (1) a zkosením (2). Pokud je to možné a dovoluje to geometrie obrobku, dává se přednost opracování zkosení (3). Podélné řezání (4) je posledním krokem a břitová destička se bude během procesu obrábění plynule vysouvat a zasouvat.
Čelování by mělo být první operací, která nastavuje referenční bod na součásti pro další průchod.
Když řezná hrana opustí obrobek, vytvoří se na konci řezu otřepy, což je často problematické. Ponechání zkosení nebo zaoblení (obrácené zaoblení) může minimalizovat nebo dokonce zabránit tvorbě otřepů.
Zkosení na součásti umožní hladší vstup ostří (ať už čelní nebo podélné soustružení).
Přerušované řezání
obrázek
Při provádění přerušovaného řezání:
Použijte třídy PVD k zajištění houževnatosti linie hrany v aplikacích s rychlými přerušovanými řezy (např. šestihranné tyče)
Používejte houževnaté třídy CVD k zajištění celkové houževnatosti u velkých dílů a těžkých aplikací s přerušovaným řezáním
Zvažte použití vysoce pevných utvařečů k úplnému zlepšení odolnosti proti vylamování
Vypnutí chladicí kapaliny může pomoci předejít tepelným trhlinám
Obrábění podřezů na hotových dílech
Použití největšího možného poloměru špičky RE pro podélné a čelní soustružení zajišťuje:
obrázek
Vysoká pevnost řezné hrany, vyšší spolehlivost
dobrá kvalita povrchu
Schopnost používat vysoké posuvy
Nepřekračujte šířku podříznutí a proveďte jej jako poslední krok při odstraňování otřepů.
obrázek
Tipy pro vnitřní soustružení
obrázek
Zvolte co největší průměr vyvrtávací tyče, ale zároveň zajistěte dostatek prostoru mezi vyvrtávací tyčí a otvorem pro odvod třísek
Zajistěte, aby použité řezné parametry umožňovaly adekvátní odvod třísek a produkovaly správný typ třísky
Zvolte co nejmenší přesah, ale zároveň zajistěte, aby délka vyvrtávací tyče umožňovala doporučenou délku upnutí. Upínací délka nesmí být menší než trojnásobek průměru vyvrtávací tyče
obrázek
Při obrábění dílů citlivých na vibrace používejte vyvrtávací tyče s tlumením vibrací
Zvolte vstupní úhel co nejblíže 90 stupňům (úhel zanoření blízký 0 stupňům), abyste nasměrovali řezné síly podél vyvrtávací tyče. Hlavní úhel vychýlení nesmí být menší než 75 stupňů (vstupní úhel nesmí být větší než 15 stupňů)
obrázek
obrázek
Jako první volba by vyměnitelné břitové destičky měly mít tvar základny s pozitivním sklonem a pozitivní geometrii břitové destičky, aby se minimalizovalo vychýlení nástroje
Vyberte poloměr špičky břitové destičky menší, než je hloubka řezu
Nedostatečný záběr břitu může zvýšit vibrace způsobené třením během řezání. Zvolte záběr břitu, který je větší než poloměr špičky nástroje, aby byla zajištěna dobrá akce řezu
Nadměrný záběr břitu (velká hloubka řezu a/nebo posuvu) může zvýšit vibrace způsobené vychýlením nástroje
Nepovlakované nebo tence potažené břitové destičky obecně produkují menší řeznou sílu než břitové destičky s tlustým potahem. To je zvláště důležité, když je poměr stran velký. Ostré řezné hrany často minimalizují sklon k vibracím, čímž zlepšují kvalitu otvoru
Pro vnitřní soustružení jsou často výhodnější geometrie s otevřenými utvařeči třísky
V některých operacích lze uvažovat o třídách břitových destiček s vyšší úrovní houževnatosti, protože se dokážou vyrovnat s jakýmkoli rizikem zanášení třísky nebo sklonem k vibracím
Pokud potřebujete zlepšit tvorbu třísky, zvažte úpravu dráhy nástroje
obrázek
Tipy pro aplikaci soustružení tvrdých součástí
obrázek
Kromě obecných rad pro soustružení existují některé klíčové aspekty pro soustružení tvrdých součástí (jako je výrobní proces včetně přípravy součásti během fáze měkkého soustružení před kalením):
vyhnout se otřepům
Udržujte přesné rozměrové tolerance,
Sražení hran a strojní poloměry před tepelným zpracováním
Nůž náhle neposouvejte ani nezatahujte
Najíždějte nebo zatahujte zaříznutím dovnitř nebo ven obloukem
obrázek
obrázek
Měření povrchu
Osa X: charakteristická délka
Osa Y: odchylka průměru
Upínání
Rozhodující je dobrá stabilita stroje, správné upnutí a polohování obrobku
Obecnou zásadou je, že u obrobků, které jsou podepřeny pouze na jednom konci, se obecně doporučuje, aby poměr délky k průměru obrobku nepřesáhl 2:1. Poměr stran lze zvýšit, pokud je přítomna další podpora koníku
Upozorňujeme, že tepelně symetrické provedení kazety a koníku dále zvýší rozměrovou stabilitu
Použití systému Coromant Capto®
Minimalizujte všechny přesahy, abyste maximalizovali tuhost systému
Pro vnitřní soustružení zvažte vyvrtávací tyče s tvrdokovovou stopkou a Silent Tools™
obrázek
Mikrogeometrie čepele
Dvě typické břitové destičky CBN s tupým okrajem jsou typu S a typu T.
Typ S: má nejlepší pevnost hran. Odolné proti mikroštípání pro zajištění stálé kvality povrchu.
Typ T: Schopný dosáhnout nejlepší kvality povrchu při kontinuálním řezání a minimalizovat tvorbu otřepů při přerušovaném řezání. Řezné síly jsou nižší.
obrázek
Geometrie hrotu nástroje
Pokud jsou podmínky stabilní, ujistěte se, že používáte geometrii stěrače, abyste zajistili optimální kvalitu povrchu.
Jsou-li požadovány vyšší požadavky na produktivitu, používají se břitové destičky s malým úhlem náběhu.
Při špatné stabilitě (štíhlé obrobky atd.) by se měly používat břitové destičky s běžným rádiusem.
Mokré nebo suché zpracování
obrázek
Soustružení tvrdých dílů bez chladicí kapaliny je ideální a zcela proveditelné. Jak CBN, tak keramické břitové destičky vydrží vyšší řezné teploty, čímž se eliminují problémy s náklady a bolesti hlavy spojené s chladicí kapalinou.
Některé aplikace mohou vyžadovat chladicí kapalinu, například pro řízení tepelné stability obrobku. V těchto případech zajistěte nepřetržitý průtok chladicí kapaliny po celou dobu soustružení.
Teplo generované při obrábění je obvykle distribuováno mezi třísku (80 %), obrobek (10 %) a břitovou destičku (10 %). To ukazuje důležitost odstraňování třísek z oblasti řezné hrany.
Řezné parametry a opotřebení
Vysoké teplo v oblasti řezné hrany snižuje řezné síly. Řezání při příliš nízké rychlosti proto bude generovat méně tepla a může způsobit prasknutí břitové destičky.
Opotřebení kráterem postupně ovlivňuje pevnost čepele, ale neovlivňuje kvalitu povrchu ve stejné míře. Naopak opotřebení hřbetu postupně ovlivňuje rozměrové tolerance.
obrázek
Poměr opotřebení, který určuje životnost nástroje
*) Opotřebení boku **) Opotřebení kráterem
Pokyny pro výměnu nástroje
Předem stanovená kvalita povrchu (B) je běžně používaným a praktickým kritériem pro výměnu nástroje. Kvalita povrchu je automaticky měřena na samostatné stanici a je uvedena specifikovaná hodnota kvality povrchu.
Aby bylo dosaženo optimalizovaného a stabilnějšího obráběcího procesu, je jako kritérium výměny nástroje nastaven předem stanovený počet dílů (A). Tato hodnota by měla být o 10-20 % menší než průměrný počet dílů, přesná hodnota bude záviset na konkrétní situaci.
obrázek
A: Počet naplánovaných částí
B: Předem stanovená kvalita povrchu
Osa X: počet dílů
Osa Y: kvalita povrchu
Modrá čára: opotřebení čepele
Červená čára: Maximální hodnota Ra/Rz
Jednorázová strategie řezání
Jednořezové strategie „odstranění kovu“ jsou proveditelné jak pro OD, tak pro ID operace. Při vnitřním soustružení je důležité mít stabilní nastavení a přesah nástroje by neměl přesáhnout průměr vyvrtávací tyče (1×D). Pro dosažení dobrých výsledků obrábění se doporučuje používat lehce honované břitové destičky se zkosenými hranami a středními řeznými rychlostmi a posuvy.
obrázek
výhoda
Nejrychlejší možné časy zpracování
pozici nástroje
nedostatek
Obtížnost dodržení malých rozměrových tolerancí
Kratší životnost nástroje (ve srovnání se sekundárními řezy)
Rozměrové odchylky v důsledku poměrně rychlého opotřebení
Dvě strategie řezání
Strategii dvou řezů lze použít v bezobslužné výrobě pro dosažení vysoké kvality povrchu. Doporučuje se používat hrubovací břitové destičky s poloměrem 1,2 mm (0,047 palce) a dokončovací destičky tvaru T pouze s jedním zkosením. Obě destičky by měly mít geometrii stěrače.
obrázek
výhoda
Nástroje optimalizované pro hrubování a dokončování
Vyšší bezpečnost, užší tolerance a potenciálně delší intervaly výměny nástrojů
nedostatek
Vyžaduje dvě čepele
Dvě polohy nástroje
Jedna výměna nástroje
