EN
Pochopení řezných nástrojů v moderním obrábění
Ve světě obrábění a kovodělnosti může výběr správného řezného nástroje znamenat rozdíl mezi mistrovským dílem a nehodou. Dva z nejčastěji používaných řezných nástrojů jsou frézy a vrtáky , každý navržený pro specifické aplikace a nabízející jedinečné možnosti. Ačkoli se na první pohled mohou zdát podobné, tyto nástroje plní ve výrobním procesu zcela odlišné účely.
Základní rozdíl spočívá v tom, jak tyto nástroje interagují s materiálem, který se obrábí. Porozumění těmto rozdílům je zásadní pro obráběče, inženýry a všechny, kdo jsou zapojeni do výrobních procesů, aby byly zajištěny optimální výsledky a dlouhá životnost nástrojů.
Základní charakteristiky a konstrukční vlastnosti
Konstrukce a výstavba fréz
Frézy jsou sofistikované řezné nástroje, které se vyznačují více řeznými hranami a plochým nebo tvarovaným koncem. Obvykle mají dva až osm drážek běžících podél jejich délky, přičemž každá drážka je pečlivě navržena tak, aby optimalizovala odvod třísek a řeznou účinnost. Řezné hrany se rozprostírají jak na čelní ploše, tak podél obvodu nástroje, což umožňuje boční řezání i provrtávání.
Tyto nástroje jsou k dispozici v různých materiálech, včetně rychlorezu (HSS), kobaltové oceli a karbidu, přičemž každý nabízí různé úrovně odolnosti a výkonu. Návrh drážek může být přímý, spirálovitý nebo šroubovicový, čímž ovlivňuje odvod třísek a řezné vlastnosti.
Konfigurace vrtáku
Vrtáky jsou naopak primárně navrženy pro vytváření otvorů vyvrtáváním podélně do obrobku. Mají dvě hlavní části: hrot, který zahájí řezání, a tělo, které obsahuje drážky pro odvod třísek. Geometrie hrotu obvykle zahrnuje sekačku a řezné hrany optimalizované pro průnik materiálem směrem dolů.
Většina vrtáků má dvě drážky, i když specializované verze jich mohou mít více. Návrh drážek je speciálně koncipován tak, aby efektivně odstraňoval materiál a zároveň zachovával přesnost polohy otvoru a kvalitu povrchu. Na rozdíl od fréz nejsou vrtáky obecně vhodné pro boční řezné operace.
Provozní možnosti a aplikace
Univerzálnost konečných fréz
Frézy se vyznačují svou univerzálností a jsou schopny provádět více typů řezů. Mohou vytvářet drážky, kapsy, profily a dokonce i složité 3D plochy. Při použití v CNC strojích mohou frézy sledovat komplikované dráhy nástroje, což je činí nezbytnými pro přesnou výrobu a detailní práci.
Tyto nástroje mohou řezat v libovolném směru – axiálně, radiálně nebo kombinovaně – díky čemuž jsou ideální pro operace jako:
- Frézování rovinných ploch - Vytváření tvarovaných povrchů - Řezání drážek a kanálků - Provádění šroubovicové interpolace pro větší otvory - Rytí a detailní práce
Specializace vrtacích vrtáků
Vrtací vrtáky jsou specializované nástroje navržené především pro rychlé a efektivní vytváření otvorů. Jejich síla spočívá v jejich schopnosti pronikat přímo do materiálu a vytvářet přesné válcové otvory. Ačkoli vynikají ve své hlavní funkci, jsou omezené v možnosti provádět jiné řezné operace.
Mezi běžné aplikace vrtacích vrtáků patří:
- Vrtání vodících otvorů - Průchozí vrtání - Vrtání stopkovými vrtáky - Vrtání středícími vrtáky - Hluboké vrtání se specializovanými geometriemi
Zohlednění materiálu a výběr nástroje
Výběr správného frézovacího nástroje
Výběr vhodného frézovacího nástroje závisí na různých faktorech, včetně materiálu obrobku, požadované jakosti povrchu a složitosti obráběcí operace. Například hliník obvykle vyžaduje menší počet břitů a jiné možnosti povlaků ve srovnání s ocelí. Volba mezi karbidovými a rychlořeznými ocelovými (HSS) frézami často závisí na rovnováze mezi životností nástroje, náklady a řeznými parametry.
Výběr frézovacího nástroje také zahrnuje zohlednění:
- Počet břitů potřebných - Požadavky na povlak - Specifikace rádiusu hrotu - Celková tuhost nástroje - Požadované řezné parametry
Výběr materiálu vrtáku
Výběr vrtáků se zaměřuje více na konkrétní požadavky na vrtání děr. Faktory, jako je hloubka díry, přesnost průměru a vlastnosti materiálu, hrají klíčovou roli. Pro různé materiály a aplikace jsou k dispozici specializované povlaky a geometrie, a to od dřeva až po kalenou ocel.
Klíčové faktory zahrnují:
- Požadavky na úhel hrotu - Poměr délky ku průměru - Požadavky na jakost povrchu - Výběr materiálu a povlaku nástroje - Požadavky na chlazení
Optimalizace výkonu a osvědčené postupy
Maximalizace účinnosti fréz
Pro dosažení optimálního výkonu fréz jsou nezbytné správné řezné parametry a dráhy nástroje. To zahrnuje udržování vhodných otáček a posuvů, zajištění správného odvádění třísek a použití vhodných metod chlazení. Při programování CNC operací je třeba brát v úvahu zapojení nástroje a rychlosti obrábění materiálu.
Mezi osvědčené postupy patří použití vhodných technik zanořování, vyhýbání se řezům na plnou šířku, pokud je to možné, a udržování konzistentní zátěže na třísku. Životnost nástroje lze výrazně prodloužit pečlivou pozorností k těmto detailům a správnými postupy údržby.
Optimalizace výkonu vrtáků
Úspěšné vrtací operace vyžadují dodržení faktorů, jako jsou správné otáčky a posuvy, dostatečné chlazení a případně vhodné rozměry vodících vrtů. Cykly vrtání s výstražným pohybem (peck drilling) mohou pomoci při drcení a odvádění třísek u hlubších vrtů, zatímco správné zarovnání zajišťuje přesnost a rovnoběžnost vrtů.
Pravidelná kontrola a údržba vrtáků, včetně vhodného broušení tam, kde je to možné, pomáhá udržet optimální výkon a prodloužit životnost nástrojů. Porozumění a uplatňování těchto postupů vede k efektivnějším operacím a lepším výsledkům.
Nejčastější dotazy
Lze frézy použít pro vrtací operace?
I když frézy dokáží vytvářet díry pomocí šroubové interpolace nebo přímého podélného řezu, jsou obecně méně efektivní než vrtáky pro jednoduché vrtání. Jsou vhodnější pro složitější frézovací operace, kde je vyžadována vyšší flexibilita.
Co určuje počet břitů potřebných u frézy?
Počet břitů je určen faktory jako typ materiálu, požadovaná řezná rychlost a potřeba odvádění třísek. Měkčí materiály, jako je hliník, obvykle používají méně břitů (2–3) pro lepší odvod třísek, zatímco tvrdší materiály mohou využívat více břitů (4–8) pro zlepšení povrchové úpravy.
Jak si vybrat mezi nástroji z karbidu a nástroji z rychlořezné oceli (HSS)?
Volba mezi karbidem a rychlořeznou ocelí (HSS) závisí na faktorech jako rozpočet, obráběný materiál a možnosti stroje. Karbid nabízí vyšší výkon a delší životnost nástroje, ale je dražší a vyžaduje tužší upínací sestavy, zatímco HSS je shovívavější a cenově výhodnější pro lehčí aplikace.
