Katalog firem Industry-EU s.r.o.

Brno, prosinec 2013 - Optimalizace dráhy nástrojů s využitím systémů CAM je již nějakou dobu běžnou záležitostí, obzvláště v průmyslových odvětvích zabývajících se výrobou
forem a zápustek. Ovšem až v nedávné době začali výrobci tuto schopnost využívat společně s novými obráběcími strategiemi a speciálně navrženými monolitními
rotačními nástroji za účelem optimalizace hrubovacích operací.

HQ_IMG_Impact_of_arc_of_contact_on_cutting_speed_and_feed_per_tooth.

Tyto strategie pro hrubování nebo dynamické frézování, založené na systémech CAM, využívají dodržení konstantního úhlu záběru a rovnoměrného zatížení nástroje. Ovlivněním velikosti úhlu záběru, prostřednictvím dráhy nástroje generované systémem CAM, mohou výrobci zvýšit rychlosti hrubování, efektivně řídit teplotu procesu, využívat vyšší rychlosti posuvu na zub a provádět větší hloubky řezu za účelem výrazného zkrácení celkového času obráběcích cyklů – to vše bez nadměrného zatěžování vřeten stroje.

Úhel záběru a tepelné zatížení v souvislosti s řeznými rychlostmi Úhel záběru nástroje je nezávislá proměnná, která má vliv na tepelné zatížení nástroje a je
klíčem k optimalizovaným hrubovacím operacím. Maximální úhel záběru všech nástrojů je 180 stupňů, čili v zásadě jeho průměr. Při maximálním
úhlu záběru je tudíž radiální hloubka řezu (nebo šířka řezu) shodná s průměrem řezného nástroje: ae (radiální hloubka řezu) = Dc (průměr řezného nástroje). Díky manipulaci s úhlem záběru mohou výrobci snížit množství tepla generovaného při hrubovacích operacích. Spolu se zmenšováním radiální hloubky řezu se zmenšuje úhel záběru nástroje. Menší záběr vede k menšímu tření a tudíž k menší tepelné zátěži mezi břity nástroje a obráběným materiálem. Dochází k tomu, že řezné hrany nástroje mají více času k ochlazení od chvíle, kdy nástroj opustí řez, otočí se a znovu vstoupí do záběru. Tyto menší teploty při obrábění následně vedou k vyšším řezným rychlostem a kratším časům cyklů.

Střední tloušťka třísky a zatížení nástroje
Střední tloušťka třísky (hm) je závislá na zatížení nástroje a je dána kombinací posuvu na zub a úhlu záběru nástroje. Protože se tloušťka třísky při obrábění neustále mění, používá se v oboru pojem střední tloušťka třísky (hm).

Maximální 180stupňový úhel záběru bude generovat ty nejsilnější třísky uprostřed šířky nástroje. Takže menší úhel záběru, méně než 90 stupňů (je, úhel záběru), snižuje tloušťku třísky a jako kompenzaci tak umožňuje zvýšení posuvu na zub (fz).

Vezměme si například nástroj o průměru 10 mm provádějící boční hrubování při 10mm hodnotě ae (maximální úhel záběru). Při této hodnotě ae řezný nástroj generuje svou největší střední tloušťku třísky / nejvyšší zatížení. Při prvních 90 stupních nástroj frézuje nesousledně až do dosažení maximální tloušťky třísky (fz). Poté, při druhých 90 stupních, frézuje sousledně, kde se tloušťka třísky znovu sníží na nulu. Pokud se ale hodnota ae sníží (ae < Dc) na 1 mm (10 procent), bude střední tloušťka třísky menší, což umožní rychlejší hrubování díky možnosti použití zvýšeného posuvu na zub (fz). Nástroj sice ubírá méně materiálu, ale činí tak mnohem rychlejším tempem a s nižším zatížením nástroje a vřetena stroje ve srovnání se situací, kdy jsou prováděny větší radiální záběry, ale při pomalejších posuvech. Při hrubování drážek umožňuje nižší hodnota ae použití vyšší hodnoty ap (hloubka řezu) pro ještě rychlejší úběr materiálu.

Více informací k článku najdete zde