Studijní text [pdf] - E-learningové prvky pro podporu výuky ...

Progresivní metody v třískovém obrábění
V současnosti je zaváděna do oblastí jemné mechaniky a přesného strojírenství. Její rychlé a
efektivní zavádění vyžaduje úzkou spolupráci mezi uživateli, výrobci strojů a nástrojů, jakož i
firmami vyvíjejícími CAD/CAM systémy. Aplikace „HSC– technologie“ již dosáhla vysoké úrovně
při opracování lehkých kovů. Tenkostěnné obrobky z hliníku, součásti s vysokými požadavky na
jakost povrchu (části pouzder) jsou pomocí této technologie hospodárně opracovávány.
Při výrobě nástrojů a forem stojí v popředí možnost snížit rozteč řádků, a tím současně snížit čas
pro ruční dohotovení. Výroba nástrojů a forem je nejdůležitějším artiklem pro mnohá průmyslová
odvětví, a proto zaujímá klíčovou pozici. Zvyšováním objemu odebrané třísky za jednotku času se
z vysokorychlostního frézování dostáváme do „značně racionalizačního“ vysokoobjemového
frézování (HVC), jehož výkony se mohou řádově pohybovat (při hrubování) až v tisících cm 3 .min -1 .
q
Základní charakteristiky výkonostního obrábění
„HSC – technologie“ zahrnuje mimo vlastního vysokorychlostního obrábění (viz tab. 3.3.1, 3.3.2)
bez použití chladicí a mazací kapaliny, také tvrdé obrábění. Rychlostní frézování prosazuje téměř
výhradně sousledné (sousměrné) frézování, které je charakterizováno minimalizací trhavých pohybů.
Je výhodnější z hlediska silového než nesousledné.
Řezná síla působí směrem do upínače obrobku, a není proto nutné vyvodit tak velkou upínací sílu
jako u nesousledného frézování. Dále zde dochází k menšímu opotřebení nástroje, což je dáno tím,
že při nesousledném frézování dojde ke vniknutí zubu frézy do materiálu, až když tloušťka
obráběného materiálu před zubem frézy přesáhne velikost poloměru ostří (r n = 25 až 35 µm). Do té
doby dochází vlivem poloměru ostří k deformaci obráběného povrchu i k jeho zpevňování, které tímto
znesnadňuje obrábění.
Cílem těchto technologií je dosažení řádově vyšší kvality řezného procesu, integraci strojních
operací i pružnou automatizaci. Tyto nové technologie mají vzájemně úzkou návaznost. Princip
vysokorychlostního obrábění spočívá ve zvýšení úběru třísek, zkvalitnění obráběného povrchu a z
něj plynoucí prodloužení životnosti nástroje.
Toto je zejména docíleno podstatným nárůstem řezné rychlosti, která způsobuje snížení průřezu
odcházející třísky, a tím pokles řezné síly. Relativně vysoká rychlost odchodu třísky vzhledem k čelní
ploše nástroje, ve spojitosti s novou kvalitou (zvýšenou stabilitou) řezné hrany umožňují zajistit
zvýšení podílu tepla, odcházejícího třískou.
V neposlední řadě zde dochází ke snižování tepelného a mechanického zatěžování nástroje, čímž
se prodlužuje jeho životnost. Snížení řezných sil za současné redukce tepelných toků do nástroje,
rámu stroje i obrobku vede ke zvýšení přesnosti a kvality obrobeného povrchu. „Suché obrábění“
znamená vyloučení či minimalizaci používání tzv. „procesních kapalin“, při současném snížení
nákladů na jejich pořízení, filtraci, recyklaci a konečně také likvidaci.
„Čisté řešení“ (za současných legislativních poměrů) je obvykle velmi složité, takže se často
používá „kvazi-suché“ obrábění. Metoda spočívá v ponechání určitého, poměrně silně redukovaného
množství kapaliny pro mazání kontaktních ploch třísky a nástroje, což především vede ke snížení
třecí síly. Technologie tvrdého obrábění zajišťuje opracování kalených ocelí a jiných velmi tvrdých
materiálů nástroji s definovaným tvarem řezné hrany. Tato progresivní technologie představuje
možnost nahrazení ekonomicky, ekologicky a energeticky nevýhodnou broušení, která obrobený
povrch značně degeneruje. Jejímu rozšíření přispívá, zatím stále jen postupné zavádění a využívání
kubického nitridu boritého (KBN resp. CBN).
215