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

Progresivní metody v třískovém obrábění
Pro názornost uveďme tento příklad: Frézujeme-li dvoubřitou stopkovou frézou s kulatým čelem o
průměru D = 6 mm, hloubkou řezu a p = 0,20 mm, bude její efektivní průměr d eff , na kterém se
efektivní řezná rychlost realizuje, dle následujícího výpočtu.
2
2
d 2 . d . a − a = 2 . 6 .0,2 − 0,2 = 2,154 mm. (3.3.1)
eff
=
p p
Pozn.: Vztah (3.3.2) platí pro nulový úhel naklonění osy nástroje, kde β = 0 0 .
Při maximálních otáčkách vřetene n max = 2500 min -1 , které lze zadat např. obráběcímu
frézovacímu centru WHN 13 CNC, dosáhne efektivní řezná rychlost v c,eff při zvoleném průměru frézy
d a tloušťce obráběné vrstvy a p , dle následujícího vztahu hodnotu
π . nmax
d
eff π . 2500 . 2,154
vc, eff
=
= 16,92 m.min -1 . (3.3.2)
1000 1000
Pro tento jednoduchý výpočet lze použít upravený vztah (pro β = 0 0 )
v
2. π . n
1000
c, eff
= d .
a
p
− a
2
p
(3.3.3)
V současné praxi často používané tříosé frézovací centra WHN 16 CNC při n max = 12 000 min -1
umožní dosáhnout v tomto případě pouhých v c,eff = 81,2 m.min -1 . Uvedené příklady dokazují, že se při
těchto parametrech o vysokorychlostní obrábění z hlediska řezné rychlosti v c nejedná. Ani WHN 16
CNC svými technickými parametry, zejména posuvovými rychlostmi, rychlofrézování „s plným
efektem“ neumožňuje. Maximální strojní posuvová rychlost dosahuje „pouze“ v f,max = 8 m.min -1 ,
rychloposuvy pro přejezdy nástroje nebo obrobku až v ff,max = 25 m.min -1 .
Pozn.:Jak je již výše ve studijním textu uvedeno, pro plné uplatnění efektů HSC obrábění je zapotřebí
alespoň v f = 15 m.min -1 . Příslovce „pouze“ je ironicky uvedeno v uvozovkách proto, že ještě
v současnosti průměrná rychlost posuvu při frézování a soustružení i ve vyspělých průmyslových
zemích nepřesahuje hodnotu v f = 1 m.min -1 .
Rychlost posuvu v f vypočítáme ze vztahu
v
= f . z n [mm.min -1 ]. (3.3.4)
f z
.
Maximální strojní posuvy však mohou být realizovány pouze tehdy, umožní-li to pevnost a
geometrie řezných elementů nástroje a výkon stroje v souvislosti s obráběným materiálem, tuhost
soustavy, ale i posuv na zub (tzv. „velkorádiusové“ VBD).
q
Stanovení optimálních řezných podmínek pro víceosé frézování
Pro stávající technologické prostředí je vhodné korigování alespoň některých podkladů pro
optimalizaci řezných podmínek v závislosti na konkrétních výchozích parametrech obrábění všude
tam, kde je to přípustné a možné. Stanovení optimálních řezných podmínek je především časově,
materiálově, ekologicky, energeticky a tím i finančně velmi náročné. Z těchto důvodů je nezbytné
provedení každého experimentu předem zodpovědně naplánovat 20 .
Optimální řezné podmínky úzce souvisí s optimální trvanlivostí břitu řezného nástroje.
Obecně nelze od sebe oddělit určení optimální trvanlivosti a optimálních řezných podmínek. Toto
lze provést jen za určitých okolností. Proto je nejvýhodnější použít komplexního optimalizačního
výpočtu 31 , jehož řešením jsou optimální hodnoty řezných podmínek a trvanlivosti, resp. i
optimální hodnoty dalších proměnných.
217