Poradenstvo a zkúsenosti

Výber správnych vymeniteľných britových doštičiek - na čo je potrebné brať zreteľ?

Vymeniteľné britové doštičky prinášajú značnú výhodu oproti iným obrábacím nástrojom: Ak je niektorý z britov na vymeniteľnej doštičke opotrebený, doštička sa skrátka otočí na ostrý brit - nemusí sa robiť ostrenie. Tým dôjde iba k nepatrnému prerušeniu prebiehajúcej výroby a časovo náročné nastavovanie nástroja odpadá.

Skutočnosť, aká britová doštička sa má v konkrétnom prípade použiť, závisí od druhu obrábania i od obrábaného materiálu a jeho tvrdosti. Existuje mnoho vymeniteľných doštičiek, ktoré sa líšia svojím tvarom i materiálom, čo komplikuje výber správnych vymeniteľných britových doštičiek. 

Medzinárodná norma pre vymeniteľné britové doštičky

Aby sa zabránilo chybným rozhodnutiam, na vymeniteľné britové doštičky sa vzťahuje medzinárodná norma. Táto norma ISO uvádza veľkosť, tvar, upnutie, materiálové vlastnosti i povlak. Na základe označenia ISO pre vymeniteľné britové doštičky môže operátor zvoliť pre konkrétny druh obrábania vhodnú vymeniteľnú britovú doštičku.

Kód ISO môže byť až dvanásťmiestny. Pritom sú prvé a siedme miesto povinné údaje. Ôsme a deviate miesto označujú voliteľné údaje, ktoré sa používajú podľa potreby. Desiate až dvanáste miesto predstavujú voliteľné údaje od výrobcu a nachádzajú sa za kódom ISO oddelené pomlčkou.

Sedem povinných políčok označuje tvar doštičky alebo uhol chrbta a iné základné charakteristiky britovej doštičky. Znaky majú jednotlivé identifikačné písmená a číslice, ktoré jednoznačne identifikujú vymeniteľnú doštičku. Aby sa mohli k týmto identifikačným písmenám priradiť príslušné rozmery, existujú tabuľky podľa normy DIN4983, ktoré je možné si vyhľadať v knihe Tabuľky.

Špecifické údaje od výrobcu sa uvádzajú za pomlčkou a udávajú, v závislosti od konkrétneho výrobcu, šírku fazetky, uhol fazetky, rezný materiál alebo tvar utvárača triesky. Konkrétne vysvetlivky je potrebné si vyhľadať v katalógoch jednotlivých výrobcov.

1 = tvar doštičky | 2 = uhol chrbta | 3 = tolerancia

4 = druh obrábania a upínania | 5 = dĺžka reznej hrany | 6 = hrúbka doštičky

7 = zaoblenie rohu | 8 = tvar britu | 9 = smer rezu

10 = údaje od výrobcu

Kód ISO obsahuje 9 symbolov, pričom sa symboly 8 a/alebo 9 používajú iba v prípade potreby. Výrobca môže dosadzovať ďalšie symboly, ktoré sa ku kódu ISO pripájajú pomocou pomlčky (napr. symbol pre tvar utvárača triesky).

Tipy pre správny výber vymeniteľnej doštičky

Pre dosiahnutie dobrej kontroly triesky a optimálnych výsledkov obrábania by sa mala starostlivo zvoliť správna geometria, sorta, tvar (vrcholový uhol), veľkosť, rohový rádius a uhol nastavenia vymeniteľnej britovej doštičky.

Geometriu vymeniteľnej doštičky zvoľte na základe typu obrábania

Pre hrubovanie odporúčame kombináciu veľkej hĺbky rezu a vysokej rýchlosti posuvu. V súlade s vyššie uvedeným kladie hrubovanie vysoké požiadavky na pevnosť reznej hrany. Dokončovacie obrábanie si vyžaduje nízku reznú silu, pretože sa spravidla pracuje s malou reznou hĺbkou a malými posuvmi.

Čo najväčší vrcholový uhol

Veľký vrcholový uhol je stabilný, vyžaduje si vyšší výkon stroja, avšak je schopný znášať i vyššie rýchlosti posuvu. Tak môžu vznikať i vysoké rezné sily, zvýši sa však riziko vzniku vibrácií. V prípade malého vrcholového uhlu je rezná hrana menej stabilná a vykazuje malý záber reznej hrany; tým klesá žiaruvzdornosť. Doštička vykazuje menšiu reznú silu.

1. RE = rohový rádius

2. I = dĺžka reznej hrany (veľkosť vymeniteľnej britovej doštičky)

3. Vrcholový uhol

Voľba veľkosti vymeniteľnej doštičky na základe reznej hĺbky

Veľkosť vymeniteľnej britovej doštičky zvoľte na základe požiadaviek kladených na obrábanie a priestor pre nástroj, ktorý je k dispozícii. Väčšia vymeniteľná britová doštička predstavuje vyššiu stabilitu. Pre náročné obrábanie sa tak bežne používa vymeniteľná britová doštička s veľkosťou nad IC 25 mm (1 palec). Pri dokončovacom obrábaní je možné v mnohých prípadoch veľkosť zmenšiť. Postupujte nasledujúcim spôsobom: Určite najprv najväčšiu reznú hĺbku a na základe toho stanovte potrebnú dĺžku rezu, pričom zohľadnite uhol nastavenia nástrojového držiaka. Potom môžete zvoliť správnu dĺžku reznej hrany pre doštičku.

Čo najväčší rohový rádius

Voľba rohového rádiusu závisí od reznej hĺbky a posuvu a ovplyvňuje kvalitu obrobeného povrchu, lámanie triesky a stabilitu vymeniteľnej britovej doštičky - rohový rádius je tak extrémne dôležitým faktorom pri sústružení. Malý rohový rádius je ideálnou voľbou pre malú hĺbku rezu, znižuje vibrácie a garantuje dobré lámanie triesky. Rezná hrana je však menej stabilná ako je tomu v prípade veľkého rohového rádiusu. Ten umožňuje veľký posuv s veľkou hĺbkou rezu a vysokou pevnosťou reznej hrany. V prípade veľkého rohového rádiusu však vznikajú vyššie radiálne sily. Tým môže dôjsť ku zhoršeniu rezného procesu i ku zhoršeniu kvality obrobeného povrchu. Pokiaľ v prípade zvolenej konfigurácie hrozí riziko vzniku vibrácií, potom by ste teda mali zvoliť menší rohový rádius.  Všeobecne voľte rohový rádius, ktorý nie je väčší ako rezná hĺbka.

Správny uhol nastavenia

Uhol nastavenia KAPR je uhol medzi reznou hranou a smerom posuvu. Ovplyvňuje tvorenie triesky, smer pôsobenia rezných síl a dĺžku reznej hrany v rezu. V prípade veľkého uhla nastavenia sa sily odvádzajú smerom k upínaciemu puzdru, takže hrozí menšie riziko vibrácií. Taký uhol umožňuje sústružiť bočné steny a vykazuje väčšie rezné sily pri vychádzaní a zachádzaní do materiálu. V prípade veľkého uhla nastavenia sa však zvyšuje riziko vylamovania britov pri obrábaní žiaruvzdorných zliatin a cementačne kalených materiálov. Menší uhol nastavenia zvyšuje riziko vibrácií, pretože sa do obrobku odvádzajú vyššie radiálne sily. Zato dochádza k nižšiemu zaťažovaniu reznej hrany, tvorí sa tenšia trieska, čo zase umožňuje vyššiu rýchlosť posuvu a znižuje sa riziko vylamovania britov. V tomto prípade však nie je možné sústružiť proti 90 stupňovému osadeniu.

Voľba správneho rezného materiálu a povlaku

Všeobecne by mal byť materiál britovej doštičky tvrdý a odolný proti deformáciám, súčasne maximálne húževnatý, teda nesmie byť krehký, nesmie reagovať s materiálom a celkovo musí vykazovať chemickú stálosť musí byť teda odolný proti náhlym zmenám teplôt, proti oxidácii a difúzii. Existujú britové doštičky z tvrdokovu, keramiky, bornitridu a diamantu. Geometria a sorta vymeniteľnej britovej doštičky sa navzájom dopĺňajú: Húževnatosť určitej sorty môže kompenzovať nedostatočnú stabilitu geometrie vymeniteľnej britovej doštičky.

  • Tvrdokov: tepelná odolnosť do 1000 stupňov, vysoká oteruodolnosť a vysoká pevnosť v tlaku  
  • Keramika: tepelná odolnosť do 1200 stupňov, vysoká tvrdosť, vysoká húževnatosť a spôsobilosť pre vyššie rezné rýchlosti
  • Bornitrid: tepelná odolnosť do 2000 stupňov, vysoká oteruodolnosť, vysoká tvrdosť
  • Diamant: extrémne vysoká oteruodolnosť

Za účelom vylepšenia vlastností sa vymeniteľné britové doštičky často povlakujú tvrdokovmi ako je karbid titánu a nitrid titánu, čím sa ešte umocní ich oteruodolnosť a žiaruvzdornosť.

  • Typickými príkladmi používania nepovlakovaných tvrdokovových sort je obrábanie žiaruvzdorných superzliatin (HRSA) alebo zliatin titánu sústruženia kalených materiálov s nízkou reznou rýchlosťou. Oproti povlakovaným sortám tu dochádza k väčšiemu opotrebeniu.
  • Sorty obstarané povlakom CVD sú prvou voľbou pre široké spektrum obrábania, behom ktorého je zásadná oteruodolnosť. CVD predstavuje Chemickú depozíciu z plynnej fáze (Chemical Vapour Deposition). Povlak CVD vzniká chemickými reakciami pri teplotách od 700-1050 stupňov. S takými aplikáciami sa stretávame pri sústružení všeobecne a pri vŕtaní v oceli, kde silný povlak CVD zabezpečuje odolnosť proti vymieľaniu, a taktiež i pri všeobecnom sústružení nehrdzavejúcich ocelí a frézovaní v materiáloch ISO P, ISO M a ISO K. Pri vŕtaní sa CVD sorty normálne používajú vo vonkajšom brite.
  • Sorty s povlakom PVD, čo je povlak vyrábaný fyzikálnou depozíciou z plynnej fázy (Physical Vapour Deposition = PVD), odporúčame na základe ich húževnatých, avšak napriek tomu ostrých rezných hrán i pre obrábanie adhezívnych materiálov. Oblasť použitia je veľmi široká a zahŕňa všetky TK frézy a vrtáky i väčšinu sort pre upichovanie, rezanie závitov a frézovanie. Sorty obstarané povlakom PVD sa okrem toho veľmi často používajú pri dokončovacom obrábaní ako stredové britové doštičky pri vŕtaní.

Vyhľadajte si teraz vhodnú vymeniteľnú doštičku a držiak vymeniteľnej doštičky: