Hospodárné obrábění ploch na čisto

Dokončovací obrábění ploch je v mnoha průmyslových odvětvích velmi nákladný faktor. Metodou obrábění širokým břitem lze dokončovací operace frézování rovinných i rotačních ploch a též i vyvrtávání výrazně optimalizovat, jak z hlediska hospodárnosti obrábění, tak i dosažené jakosti obrobeného povrchu. Při vysokých požadavcích na kvalitu obráběné plochy, zejména při obrábění s vysokým posuvem, nepostačuje často při běžné dokončovací operaci plochá fazetka na krátkém hladicím zábřitu k tomu, aby bylo dosaženo žádané kvality povrchu. Přestože fréza obrábí mnoha řeznými břity s fazetkou, jejich délka nepřekrývá posuv na otáčku a je proto velmi důležitým základním předpokladem přesného axiálního nastavení všech krátkých řezných břitů. Stejného efektu lze dosáhnout dodatečným přeostřením všech vsazených břitů, oba způsoby jsou však velmi náročné na náklady a čas. OBRÁBĚNÍ NA ČISTO ŠIROKÝM BŘITEM Cestou k dosažení vysoké kvality obrobeného povrchu je použití vyměnitelných destiček s dlouhým břitem s plochou fazetkou – tedy dokončovací obrábění širokým břitem. Nástroje osazené širokými břitovými destičkami lze použít až do posuvů 15 mm/ot. To má přímý vliv na produktivitu a tím i na hospodárnost konkrétního obrábění. Firma Ingersoll GmbH používá tyto univerzální přesně broušené vyměnitelné destičky s pozitivním obloukovitým břitem v různých typech nástrojů. Tolerance tloušťky čelně uložených břitů je v rozsahu ±0,005 mm, takže je dosahována velmi vysoká přesnost obrobené plochy a minimalizováno čelní házení. Kromě toho není navíc vyžadováno z tohoto důvodu žádné axiální seřízení nástroje. Úspora času a finančních nákladů se projevuje i při výrazném zkrácení doby potřebné pro výměnu otupených destiček, zde bez jakýchkoliv dalších víceprací. Firma Ingersoll je již řadu let kompetentním partnerem v automobilovém průmyslu. Vyvinula frézy pro obrábění na čisto širokým břitem, které spojují přednosti přeostřovaných nástrojů a nástrojů s vyměnitelnými destičkami. Právě zde, v podmínkách velkosériové výroby, je s výhodou upřednostňována a využívána popisovaná nástrojová koncepce spočívající v její hospodárnosti a snadné manipulaci. Široký břit je v poměru k ostatním vyměnitelným destičkám vysunut v axiálním směru poněkud před (ca. 0,05 mm) a v radiálním směru lehce zpět. V průběhu jedné otáčky odstraní nejdále vyčnívající široký břit nerovnosti a drsnosti, které zanechal na obráběné ploše předchozí břit. Tímto způsobem lze dosáhnout vynikající kvality obrobené plochy. Při obrábění na čisto širokým břitem musí jeho délka celkově přesahovat posuv na otáčku. Obr. 1 ukazuje použití pro automobilový průmysl typické frézy se širokým břitem. Obvodově uložené vyměnitelné destičky předřezávají, zatímco čelní destičky přebírají funkci dokončování širokým břitem. Pro uživatele tohoto nástroje je významné, že je zde použitý pouze jediný typ vyměnitelné destičky, která navíc skrze osm využitelných řezných břitů vykazuje vysokou hospodárnost. NASTAVITELNÁ ÚHLOVÁ POLOHA Jako obzvláště efektivní pro uživatele se osvědčuje patentované nastavení destiček. To umožňuje skrze nastavitelnou polohu vedlejšího břitu přizpůsobit jeho délku požadovanému posuvu na otáčku. Rovněž lze tak přizpůsobit úhlovou polohu vedlejšího břitu nástroje změnám polohy vřetena. Otáčením stavěcího šroubu je destička posouvána podél šikmé dosedací plochy tangenciálním směrem, a tím měněn sklon vedlejšího břitu. Seřízení vyměnitelných destiček se provádí ve výrobním závodě, resp. při zkušebním provozu nástroje. Frézování širokým břitem lze s dobrým výsledkem používat při obrábění materiálů dávajících krátkou třísku – jako např. šedé litiny. Lze však rovněž obrábět i ocelové materiály. Pro jemné obrábění turbínových těles jsou např. používány širokobřitové frézy jejichž destičky jsou uloženy výhradně v čelní poloze. Vysoce kvalitní jakost obrobených ploch umožňuje parotěsné frézování dělících rovin turbín. Tyto frézy – viz obr. 2 - obrábějí přídavek od 0,02 mm – 0,1 mm a vytvářejí při posuvu na otáčku 3 – 10 mm jakost povrchu obrobené plochy od Ra =0,3 -0,6 ?m. Další použití nacházejí tyto nástroje ve všeobecném strojírenství nebo např. ve výrobě lodních motorů. NOVÁ MĚŘÍTKA DOSAŽITELNÝCH JAKOSTÍ POVRCHŮ Při frézování rotačních ploch širokým břitem byla zavedena nová měřítka dosažitelných jakostí obrobených povrchů. Je tak nyní možné i dokončovací frézování. Na nástroji jsou kombinovány dva široké hladicí břity na rozdílných řezných kružnicích, čímž vzniká jeden ještě širší vedlejší břit. Pomocí stavitelných šroubů lze jednoduše a spolehlivě zabezpečit s ?- přesností otáčení nástroje v rovině bez házení. U série nástrojů 6F3K – viz obr. 3 – lze tímto způsobem prodloužit délku břitu na L=32 mm. Tak je umožněno obrábět obzvlášť velké řezné šířky, což podstatně zkracuje čas obrábění. Nejen při frézování, ale i při vyvrtávání šedé litiny lze obráběním na čisto širokým břitem zlepšit dokončovací obrábění a nahradit v mnoha případech nákladné dokončovací operace (viz obr. 4). Jsou zde dvě dokončovací vyměnitelné destičky s patentovaným nastavením vedlejšího břitu, montované na obvodě a doplněné klínem k seřízení průměru. Při opracování čepu nápravy lze s tímto nástrojovým systémem již od ? 40mm vrtání hlavního ložiska a vrtání upevňovacího otvoru pružící jednotky dosáhnout cca 1000 vývrtů v materiálu GGG40. Vyměnitelné destičky poskytují v tomto systému čtyři využitelné řezné hrany pro jeden směr otáčení, pro pravé i levé nástroje dokonce osm řezných hran. Obecně lze tyto nástroje používat při tolerancích průměru od 0,015 mm. Při vrtání čepu nápravy z mat. GGG40 lze dosáhnout podle posuvu na otáčku kvalitu opracovaného povrchu od Rz = 5 – 16 ?m. (Výtah z článku Ing. Thorstena Langa, Ingersoll GmbH)