Důvod poklesu výkonu nudného obrábění!
Když se výkon obrábění vyvrtávacích děr snižuje, může být příčina způsobena specifickým faktorem nebo může být výsledkem více faktorů, které spolupracují. Mezi tyto faktory patří stabilita obrobku, velikost přídavku na obrábění, tuhost nástrojového systému, jakost a geometrie kotouče, řezná rychlost a posuv odpovídající výkonu nástroje. V situacích, jako je dlouhá doba obráběcího cyklu, zkrácená životnost nástroje nebo zhoršení kvality dílu, by měly být tyto faktory analyzovány a identifikovány.
V konkrétním nudném procesu může být vliv určitých faktorů významnější než jiných faktorů, ale tyto faktory spolu mohou také úzce souviset. Změna jednoho faktoru může znamenat, že pro dosažení požadovaného výsledku je nutné současně změnit faktor druhý. Při provádění řezných zkoušek však neměňte dva nebo více faktorů najednou.
1. Stabilita obrobku
Přestože obráběcí centra a přípravky obvykle nejsou prvními faktory, které mohou obráběcí dílny zvažovat, pokud je stav obrobku během obrábění nestabilní, obráběcí stroj a přípravek mohou také vážně ovlivnit řezný výkon nástroje.
Pokud je zaručena tuhost upnutí obrobku, ovlivní řezné parametry i velikost a výkon obráběcího stroje. Přestože obráběcí stroje s kuželovými otvory vřetena BT50, BT40 a BT30 mohou všechny používat stejnou hlavu pro hrubé vyvrtávání, ne každý obráběcí stroj může dokončit stejný proces vyvrtávání. Totéž platí pro hloubku vyvrtaného otvoru. Na obráběcím stroji BT50 lze vyvrtat otvory o průměru 75 mm a hloubce 250-300 mm. Obráběcí stroj BT40 může také dokončit obrábění této velikostní řady pomocí prodloužené vyvrtávací tyče. Žádný obráběcí stroj s kuželem menším než 40 však tento typ obrábění nepodporuje.
Opotřebovaná vřetena obráběcích strojů a nestabilní přípravky jsou obvykle faktory, které nelze změnit, ale je třeba je řešit. Někdy mohou tyto faktory způsobit úplné selhání obráběcího úkolu, ale obecně řečeno, změna typu kotouče nebo řezných parametrů poskytne řešení.
2. Příspěvek na zpracování
Pracovníci zpracovatelů často nemají jasno v tom, jak velká rezerva by měla být vyhrazena pro nudné obrábění. Uživatelé mohou být lépe obeznámeni s řeznou rychlostí/rychlostí posuvu a požadovaným přídavkem na obrábění při soustružení, ale tyto zkušenosti nejsou vždy použitelné pro vyvrtávání. To platí zejména při hrubovacím vyvrtávání pomocí vyvrtávacích fréz. Není neobvyklé, že průměr vrtáku je velmi blízko konečnému otvoru obrobku (zbývá pouze přídavek na obrábění 0.5-0,75 mm). Tak malý přídavek materiálu nestačí pro umístění dvou břitů vyvrtávacího nástroje, což povede k chvění a snížení řezného výkonu nástroje. Pokud není dostatečný přídavek na obrábění a tolerance volného průměru (plus minus jedna tisícina), je pro lepší výsledky obrábění lepší použít vyvrtávací frézu (nebo vyvrtávací frézu s odstraněnou jednou z upínačů kotouče).
Na druhou stranu u dílů s otvory pro jádro, pokud je poloha otvoru pro jádro nesprávná, může být příliš mnoho materiálu obrobku, který je třeba odříznout. I když je průměr jádrového otvoru v typickém rozsahu norem přídavků pro hrubé vyvrtávání, odchylka od jádra může vést k tomu, že vyvrtávací nástroj zabere na jedné straně otvoru více, než může čepel odolat zatížení třísky.
3. Tuhost montáže nástroje
Při výběru vyvrtávacího nástroje pro obráběcí úlohu se obvykle vychází z požadovaného průměru vyvrtávání a jmenovité hloubky, s malým ohledem na skutečnou hloubku vyvrtávání a požadovaný přídavný přesah (pokud je potřeba). Například v určitém procesu vyvrtávání je hloubka vyvrtávacího otvoru pouze 50 mm, ale nástroj může vyžadovat závěsnou délku 200 mm, aby dosáhl vyvrtaného otvoru skrz obrobek a/nebo přípravek. To je zcela odlišné od požadované hloubky vrtání 250 mm.
Aby se maximalizovala tuhost nástroje a rozsah použití, může modulární vyvrtávací systém poskytovat neomezený počet kombinací modulů. V případech, kdy je požadovaná délka nástroje delší, je důležité nejprve zvolit větší základní průměr vyvrtávací tyče a poté průměr vyvrtávací tyče podle potřeby zmenšit, spíše než používat stejnou velikost průměru po celé délce vyvrtávací tyče. nudný bar.
Pro dlouhé převislé vrtání s omezeným prostorem je možné zvážit použití integrálních vyvrtávacích tyčí z tvrdé slitiny (místo použití více prodloužených tyčí). Tato konfigurace může poskytnout vyšší tuhost a lepší ovládání, ale je obvykle omezena na vyvrtávání otvorů s menšími průměry.
Pro vyvrtávání s dlouhým přesahem, ve srovnání se schématy konfigurace nástroje, která berou v úvahu pouze jmenovitou délku vyvrtávacího otvoru a otvor, mají modulární vyvrtávací systémy, které používají větší velikosti přesahových spojů a zmenšují průměr nástroje pouze v případě potřeby, lepší tuhost.
4. Značka čepele a geometrický tvar
Kotouč je klíčovým kontaktním bodem mezi obrobkem a řezným nástrojem. Pokud kotouč neodpovídá procesu vyvrtávání, i když má vyvrtávací systém vynikající tuhost a vyvrtávací hlava je přesně vyvážená, může být stále obtížné dosáhnout ideálního výkonu obrábění.
Pokud geometrický tvar kotouče nemůže zaručit stabilitu řezání, je použití nejlepší třídy kotouče zbytečné. Vyvrtávací břity s potlačenými geometrickými tvary obvykle používají poměrně konzervativní stůl lámání třísek, který si dokáže udržet delší životnost při stabilních podmínkách zpracování, ale jejich radiální hloubka řezu by měla být alespoň polovina poloměru oblouku hrotu nástroje. Při některých drsných procesech vyvrtávání (jako je vyvrtávání hlubokých děr nebo dlouhých přesahů, vyvrtávání materiálu s dlouhou třískou nebo nestabilní upnutí obrobku způsobené obráběcími stroji a/nebo přípravky) mohou brousící vyvrtávací čepele geometrického tvaru řezat volněji.
Pro specifické vyvrtávací procesy se jakosti a použité povlaky neustále aktualizují a nahrazují. Při vyvrtávání ocelových obrobků se nejčastěji používají kovokeramika a třívrstvá tvrdá slitina. Pro vrtání litiny lze také použít potažené tvrdé slitiny. Pokud jsou podmínky zpracování stabilní, lze pro vyvrtávání litiny použít také keramické čepele z nitridu křemíku a určité třídy kubického nitridu boru (CBN). Hliník a jiné neželezné kovové materiály mohou být vyvrtávány pomocí čepelí z tvrdé slitiny bez povlaku, které mají obvykle velké brusné třísky v pravidelných úhlech, aby se zabránilo vytváření podlouhlých třísek. Pro vysokorychlostní přesné vyvrtávání těchto materiálů mohou být dobrou volbou také kotouče s hroty nebo povlaky z polykrystalického diamantu (PCD). Je třeba mít na paměti, že stabilita řezu je prvním požadavkem pro prodloužení životnosti kotouče.
5. Řezná rychlost a rychlost posuvu
Po zvážení všech ostatních faktorů je také nutné určit, zda je vhodná řezná rychlost a rychlost posuvu. Tyto řezné parametry jsou klíčové pro dosažení optimálních podmínek volného řezu. Ideálním stavem vyvrtávání je použití vysoké řezné rychlosti a mírného posuvu, což však může být také omezeno různými výše uvedenými podmínkami.
Častou chybou při hrubovacím vyvrtávání pomocí vyvrtávacích fréz je prosté vynásobení rychlosti posuvu jednobodového vyvrtávání 2. Tato metoda výpočtu obvykle není správná: pro vyvrtávací obrábění se stejným otvorem může rychlost posuvu frézy pro hrubé vyvrtávání dosáhnout 4 krát větší než u frézy pro jemné vyvrtávání, protože fréza pro hrubé vyvrtávání může používat větší poloměr oblouku špičky nástroje. Pokud je například poloměr hrotu frézy pro přesné vyvrtávání 0,2 mm nebo 0,4 mm, čepel pro hrubé vyvrtávání může používat poloměr hrotu 0,8 mm. Zdvojnásobením poloměru oblouku špičky nástroje a použitím dvou břitů může rychlost posuvu dosáhnout čtyřnásobku rychlosti nástroje pro přesné vyvrtávání.
Obecně řečeno, hrubovací vyvrtávání nevyžaduje velmi jemnou povrchovou úpravu, takže lze použít tužší vyvrtávací frézu pro zpracování při vyšší řezné rychlosti. Pokud je rychlost posuvu vyvrtávací frézy příliš malá, způsobí chvění v důsledku nevhodného přídavku na obrábění. Hrubovací vyvrtávací frézy se používají pro vyvrtávací obrábění s vysokým zatížením, vyžadující odebírání většího množství materiálů obrobku a použití vyšších rychlostí posuvu.
Pracovníci zpracovatele mají někdy potíže s určením vhodné rychlosti řezání povrchu pro přesné vyvrtávání. Optimalizace řezné rychlosti je zásadní pro prodloužení životnosti kotouče. Pokud se vrtání s velkým zatížením provádí při velmi vysoké řezné rychlosti, bude generovat velké množství řezného tepla a zkrátí se životnost kotouče. Snížením zatížení třísky se může snížit teplota řezu, což umožní vyvrtávacímu kotouči zpracovávat při vyšší rychlosti posuvu povrchu.
