Řezné nástroje jako dobrodružství poznání

Jaképak dobrodružství, řekne si mnohý z těch, kteří jsou unaveni operativou a každodenním shonem, vynuceným nutností plnit běžné pracovní úkoly. Vždyť i na stránkách Technického týdeníku se před půl rokem konstatovalo, že EMO 2011, veletrh, který patří k těm nejreprezentativnějším ve světě, nepřinesl nic zásadně nového. Je to pravda, daná však pouze optikou jednoho či dvou roků. Podíváme-li se však, jaké možnosti nám dávají moderní řezné nástroje proti těm, které byly k dispozici před 10 či 15 lety, jeví se situace zásadně jinak. Jen namátkou – životnost nástrojů se několikanásobně zvětšila, a to i při podstatně vyšších řezných parametrech; podíl řezných povlaků na zvyšování užitné hodnoty nástrojů je nesporný. Kdo by si kdysi představil, že lze třískově opracovávat materiály o tvrdosti až 70 HRc a že přidáním „několika“ atomů dotujících prvků do povlaku lze zásadně měnit jeho vlastnosti žádoucím směrem, že za pomoci sofistikovaných programů, řešících vztah životnosti nástroje a užitých řezných parametrů, je možno opracovat jedním nástrojem složitý povrch velké vstřikovací formy nahotovo, že lze bez vyplachovacího cyklu vrtat spirálovým vrtákem až do hloubky 70x D a že obvodové rychlosti špičkových brusných kotoučů budou dosahovat hodnot srovnatelných s rychlostí zvuku? Moderní řezné nástroje jsou schopné hospodárně obrobit obrovité díly větrných elektráren i subminiaturní opticky aktivní struktury; vypořádají se s náročným opracováním titanových slitin i s problematikou zhotovování kloubních náhrad. Toho všeho bylo dosaženo postupným vylepšováním vlastností stávajících nástrojů, usilovnou prací techniků, vývojářů i pracovníků zkušeben. Oni patří k těm, kteří rozšiřují naše obzory a zajišťují našemu průmyslu konkurenceschopnost. A za to jim patří uznání i dík. Není důvodu si myslet, že význam třískového opracování v budoucnu po klesne – a to i přes nové poznatky v tváření či metodách rapid prototyping. Naopak, vývoj společnosti klade před tento obor nové a dalekosáhlé úkoly a na tom, jak se bude dařit je plnit, závisí mimo jiné i to, jak Evropa obstojí v globální konkurenci. Od nových řezných nástrojů se v budoucnosti očekává, že budou schopny ekonomicky opracovávat nové, exotické materiály, splňovat aspekty ekologické a vyrovnají se s vysokou cenou či nedostatkem surovin, nutných pro jejich výrobu, a to při trvale rostoucí produktivitě a hospodárnosti. To vše představuje výzvu i pro nové, nastupující generace techniků. První signály, že se tyto úkoly daří řešit, lze zaznamenat již nyní. Nové řezné geometrie, povlaky a způsoby chlazení řezné zóny pomáhají zvládat opracování vysoce legovaných a titanových slitin. Rostoucí podíl obráběných kompozitů vede špičkové výrobce k nabídce nových nástrojů – od zdánlivě jednoduchého ručního vrtáku z nabídky Sandvik Coromant – na moderním velkoletadle je nutno ručně vrtat statisíce velmi kvalitních otvorů ručně – po tzv. kompresní stopkové frézy z produkce skupiny LMT, které mají geometrii volenu tak, že axiální síly na horní činné části nástroje mají opačný směr proti silám vznikajícím na jeho spodní části. Působí tak proti sobě a účinně zabraňují separaci jednotlivých vrstev kompozitu při obvodovém frézování. Pozitivní geometrie a povlaky s nízkým koeficientem tření prokazatelně snižují spotřebu energie při obrábění a vývoj v tomto směru zdaleka není u konce. Opracování kalených materiálů šetří nejen čas a energii při mezioperační manipulaci, ale i úspora energie za operace, eliminované v důsledku tvrdého opracování, je značná. Vysoká životnost současných řezných nástrojů opravňuje k úvahám, zda nevyřadit destičku před vyčerpáním její životnosti, tedy dříve, než řezné síly stoupnou natolik, že spotřeba energie se již stane neúnosnou. Pro realizaci takovéhoto opatření je nutná průběžná informovanost o stavu nástroje, a to vede k úvahám o možném vybavení nástroje čipy, které budou dodávat vyšší objem i kvalitu informací, než stávající čipy RFID. Značný potenciál úspor energie má i volba přívodu řezné kapaliny do místa řezu nebo řízení tlaku a maximálního dodávaného množství řezné kapaliny dle požadavků prováděné operace; ekologický dopad rozšíření obrábění zasucha či mazání minimálním množstvím je rovněž zřejmý. Rostoucím cenám surovin pro výrobu slinutého karbidu lze čelit buď vývojem takových řezných materiálů, které jsou na tyto suroviny málo náročné či je nepotřebují vůbec, nebo zvýšeným využitím těchto nedostatkových surovin. Ke zvýšenému využití patří metody recyklace nástrojů či jejich opětné povlakování, podmíněné optimalizací svozové služby, dále koncepce nástrojů „ z jednoho kilogramu slinutého karbidu maximální množství řezných hran“ (TaeguTec), projevující se ve zvyšujícím se počtu řezných hran na destičce a velikostí řezné hrany ne větší, než je nezbytně zapotřebí. Koncepční uvažování o snížení nákladovosti úsporou energie či o způsobu, jak čelit drahým a nedostatkovým surovinám, je dosud spíše záležitostí výrobců nářadí a jejich vývojových týmů; zákazník se nyní rozhoduje hlavně podle ceny nástroje a jeho výkonu. Čím se jej výrobci řezných nástrojů snaží získat, nalezne čtenář na dalších stránkách. Ing. Petr Borovan