Nástroje na třískové obrábění

Výběr správných vyměnitelných břitových destiček - na co je třeba brát zřetel?

Vyměnitelné břitové destičky přinášejí značnou výhodu oproti jiným obráběcím nástrojům: Je-li některý z břitů na vyměnitelné destičce opotřebený, destička se prostě otočí na ostrý břit - nemusí se provádět ostření. Tím dojde pouze k nepatrnému přerušení probíhající výroby a časově náročně seřizování nástroje odpadá.

Skutečnost, jaká břitová destička se má v konkrétním případě použít, závisí na druhu obrábění i na obráběném materiálu a jeho tvrdosti. Existuje mnoho vyměnitelných destiček, které se liší svým tvarem i materiálem, což komplikuje výběr správných vyměnitelných břitových destiček. 

Mezinárodní norma pro vyměnitelné břitové destičky

Aby se zabránilo chybným rozhodnutím, na vyměnitelné břitové destičky se vztahuje mezinárodní norma. Tato norma ISO uvádí velikost, tvar, upnutí, materiálové vlastnosti i povlak. Na základě označení ISO pro vyměnitelné břitové destičky může operátor zvolit pro konkrétní druh obrábění vhodnou vyměnitelnou břitovou destičku.

Kód ISO může být až dvanáctimístný. Přitom jsou první a sedmé místo povinné údaje. Osmé a deváté místo označují volitelné údaje, které se používají dle potřeby. Desáté až dvanácté místo představují volitelné údaje od výrobce a nacházejí se za kódem ISO oddělené pomlčkou.

Sedm povinných políček označuje tvar destičky nebo úhel hřbetu a jiné základní charakteristiky břitové destičky. Znaky mají jednotlivá identifikační písmena a číslice, které jednoznačně identifikují vyměnitelnou destičku . Aby se mohly těmto identifikačním písmenům přiřadit příslušné rozměry, existují tabulky dle normy DIN4983, které si lze vyhledat v knize Tabulky.

Specifické údaje od výrobce se uvádějí za pomlčkou a udávají, v závislosti na konkrétním výrobci, šířku fazetky, úhel fazetky, řezný materiál nebo tvar utvařeče třísky. Konkrétní vysvětlivky si je třeba vyhledat v katalozích jednotlivých výrobců.

1 = tvar destičky | 2 = úhel hřbetu | 3 = tolerance

4 = druh obrábění a upínání | 5 = délka řezné hrany | 6 = tloušťka destičky

7 = zaoblení rohu | 8 = tvar břitu | 9 = směr řezu

10 = údaje od výrobce

Kód ISO obsahuje 9 symbolů, přičemž se symboly 8 a/nebo 9 používají pouze v případě potřeby. Výrobce může dosazovat další symboly, které se ke kódu ISO připojují pomocí pomlčky (např. symbol pro tvar utvařeče třísky).

Tipy pro správný výběr vyměnitelné destičky

Pro dosažení dobré kontroly třísky a optimálních výsledků obrábění by se měla pečlivě zvolit správná geometrie, sorta, tvar (vrcholový úhel), velikost, rohový rádius a úhel nastavení vyměnitelné břitové destičky.

Geometrii vyměnitelné destičky zvolte na základě typu obrábění

Pro hrubování doporučujeme kombinaci velké hloubky řezu a vysoké rychlosti posuvu. V souladu s výše uvedeným klade hrubování vysoké požadavky na pevnost řezné hrany. Dokončovací obrábění si vyžaduje nízké řezné síly, jelikož se zpravidla pracuje s malou řeznou hloubkou a malými posuvy.

Co největší vrcholový úhel

Velký vrcholový úhel je stabilní, vyžaduje si vyšší výkon stroje, ovšem je schopen snášet i vyšší rychlosti posuvu. Tak mohou vznikat i vysoké řezné síly, zvýší se ovšem riziko vzniku vibrací. V případě malého vrcholového úhlu je řezná hrana méně stabilní a vykazuje malý záběr řezné hrany; tím klesá žáruvzdornost. Destička vykazuje menší řeznou sílu.

1. RE = rohový rádius

2. I = délka řezné hrany (velikost vyměnitelné břitové destičky)

3. Vrcholový úhel

Volba velikosti vyměnitelné destičky na základě řezné hloubky

Velikost vyměnitelné břitové destičky zvolte na základě požadavků kladených na obrábění a prostoru pro nástroj, který je k dispozici. Větší vyměnitelná břitová destička představuje vyšší stabilitu. Pro těžké obrábění se tak běžně používá vyměnitelná břitová destička s velikostí nad IC 25 mm (1 palec). Při dokončovacím obrábění lze v mnohých případech velikost zmenšit. Postupujte následujícím způsobem: Určete nejprve největší řeznou hloubku a na základě toho stanovte potřebnou délku řezu, přičemž zohledněte úhel nastavení nástrojového držáku. Poté můžete zvolit správnou délku řezné hrany pro destičku.

Co největší rohový rádius

Volba rohového rádiusu závisí na řezné hloubce a posuvu a ovlivňuje kvalitu obrobeného povrchu, lámání třísky a stabilitu vyměnitelné břitové destičky - rohový rádius je tak extrémně důležitým faktorem při soustružení. Malý rohový rádius je ideální volbou pro malou hloubku řezu, snižuje vibrace a garantuje dobré lámání třísky. Řezná hrana je ovšem méně stabilní než je tomu v případě velkého rohového rádiusu. Ten umožňuje velký posuv s velkou hloubkou řezu a vysokou pevností řezné hrany. V případě velkého rohového rádiusu ovšem vznikají vyšší radiální síly. Tím může dojít ke zhoršení řezného procesu i ke zhoršení kvality obrobeného povrchu. Pokud v případě zvolené konfigurace hrozí riziko vzniku vibrací, pak byste tedy měli zvolit menší rohový rádius.  Obecně volte rohový rádius, který není větší než řezná hloubka.

Správný úhel nastavení

Úhel nastavení KAPR je úhel mezi řeznou hranou a směrem posuvu. Ovlivňuje utváření třísky, směr působení řezných sil a délku řezné hrany v řezu. V případě velkého úhlu nastavení se síly odvádějí směrem k upínacímu pouzdru, takže hrozí menší riziko vibrací. Takový úhel umožňuje soustružit boční stěny a vykazuje větší řezné síly při vyjíždění a zajíždění do materiálu. V případě velkého úhlu nastavení se ovšem zvyšuje riziko vylamování břitů při obrábění žáruvzdorných slitin a cementačně kalených materiálů. Menší úhel nastavení zvyšuje riziko vibrací, jelikož se do obrobku odvádějí vyšší radiální síly. Zato dochází k nižšímu zatěžování řezné hrany, utváří se tenčí tříska, což zase umožňuje vyšší rychlosti posuvu a snižuje se riziko vylamování břitů. V tomto případě ovšem nelze soustružit proti 90 stupňovému osazení.

Volba správného řezného materiálu a povlaku

Obecně by měl být materiál břitové destičky tvrdý a odolný proti deformacím, současně maximálně houževnatý, tudíž nesmí být křehký, nesmí reagovat s materiálem a celkově musí vykazovat chemickou stálost, musí být tudíž odolný proti náhlým změnám teplot, proti oxidaci a difúzi. Existují břitové destičky z tvrdokovu, keramiky, bornitridu a diamantu. Geometrie a sorta vyměnitelné břitové destičky se navzájem doplňují: Houževnatost určité sorty může kompenzovat nedostatečnou stabilitu geometrie vyměnitelné břitové destičky.

  • Tvrdokov: tepelná odolnost do 1000 stupňů, vysoká otěruodolnost a vysoká pevnost v tlaku  
  • Keramika: tepelná odolnost do 1200 stupňů, vysoká tvrdost, vysoká houževnatost a způsobilost pro vyšší řezné rychlosti
  • Bornitrid: tepelná odolnost do 2000 stupňů, vysoká otěruodolnost, vysoká tvrdost
  • Diamant: extrémně vysoká otěruodolnost

Za účelem vylepšení vlastností se vyměnitelné břitové destičky často povlakují tvrdokovy jako je karbid titanu a nitrid titanu, čímž se ještě umocní jejich otěruodolnost a žáruvzdornost.

  • Typickými příklady používání nepovlakovaných tvrdokovových sort je obrábění žáruvzdorných superslitin (HRSA) nebo slitin titanu i soustružení kalených materiálů s nízkou řeznou rychlostí. Oproti povlakovaným sortám zde dochází k většímu opotřebení.
  • Sorty opatřené povlakem CVD jsou první volbou pro široké spektrum obrábění, během něhož je zásadní otěruodolnost. CVD představuje Chemickou depozici z plynné fáze (Chemical Vapour Deposition). Povlak CVD vzniká chemickými reakcemi při teplotách od 700-1050 stupňů. S takovými aplikacemi se setkáváme při soustružení obecně a při vrtání v oceli, kde silný povlak CVD zajišťuje odolnost proti vymílání, a rovněž i při všeobecném soustružení nerezavějících ocelí a frézování v materiálech ISO P, ISO M a ISO K. Při vrtání se CVD sorty normálně používají ve vnějším břitu.
  • Sorty s povlakem PVD, což je povlak vyráběný fyzikální depozicí z plynné fáze (Physical Vapour Deposition = PVD), doporučujeme na základě jejich houževnatých, ovšem přesto ostrých řezných hran i pro obrábění adhezivních materiálů. Oblast použití je velmi široká a zahrnuje veškeré TK frézy a vrtáky i většinu sort pro upichování, řezání závitů a frézování. Sorty opatřené povlakem PVD se kromě toho velmi často používají při dokončovacím obrábění jako středové břitové destičky při vrtání.

Vyhledejte si nyní vhodnou vyměnitelnou destičku a držák vyměnitelné destičky:

Potřebujete poradit s výběrem vhodných vyměnitelných destiček?

Pak nás kontaktujte! Tým našeho zákaznického centra Vám rád poradí. 

Kontaktujte nás!