Rezne podmienky pri sústružení CBN (kubický nitrid bóru) nožom sú rozhodujúce pre kvalitu povrchu, životnosť nástroja a bezpečnú prevádzku stroja. Pri nastavení stroja treba venovať pozornosť výške nástroja, upnutiu obrobku, opotrebeniu nástroja a správnemu nastaveniu rezných parametrov (rezná rýchlosť, posuv, hĺbka rezu).
Význam správnej polohy a upnutia nástroja
Sústružnícky nástroj je nainštalovaný príliš vysoko alebo príliš nízko, obrobok nie je pevne upnutý alebo sústružnícky nástroj je príliš opotrebovaný.
Výška nástroja
Ak je príliš vysoká, keď rezný nástroj dosiahne určitú hĺbku, bok sústružníckeho nástroja sa opiera o obrobok, zvyšuje treciu silu a dokonca ohýba obrobok, čo vedie k javu hryzenia nástroja; ak je príliš nízka, triesky sa nebudú ľahko uvoľňovať a radiálna sila sústružníckeho nástroja sa zvýši.
Smer obrobku je stred obrobku a medzera medzi priečnou skrutkou a maticou je príliš veľká, čo spôsobuje, že hĺbka noža sa automaticky prehĺbi, čím sa obrobok zdvihne a nôž sa zahryzne. V tomto čase je potrebné včas upraviť výšku sústružníckeho nástroja tak, aby hrot nástroja bol v rovnakej výške ako os obrobku (na nastavenie nástroja možno použiť hrot koníka).
Počas hrubovacieho sústruženia a polodokončovania je poloha hrotu nástroja asi o 1 percento D vyššia ako stred obrobku (D predstavuje priemer obrobku, ktorý sa má obrábať).
Upnutie obrobku
Tuhosť samotného obrobku nedokáže odolať reznej sile pri sústružení, čo má za následok nadmerné vychýlenie, ktoré mení výšku stredu sústružníckeho nástroja a obrobku (obrobok sa zdvihne), čo má za následok náhle zvýšenie hĺbky rezu a výskyt hryzenia. Obrobok je pevne upnutý a na zvýšenie tuhosti obrobku je možné použiť stred koníka.
Opotrebovanie nástroja
Príliš veľké opotrebovanie sústružníckeho nástroja spôsobte zvýšenie reznej sily, obrobok je ohnutý a nôž sa objaví. V tomto čase by mal byť sústružnícky nástroj brúsený.
Náhodné zlyhanie pri závitovaní a jeho riešenie
Dôvodom je, že keď sa vodiaca skrutka otočí o jednu otáčku, obrobok sa neotočí o celé číslo.
Ne-celočíselný pomer stúpania skrutky a stúpania obrobku
Ak sa otváracia a zatváracia matica použije, keď je nástroj zasunutý a sedlo sa vytrasie do východiskovej polohy, potom pri opätovnom uzavretí otváracej a zatváracej matice nebude hrot nástroja sústružníckeho nástroja v špirálovej drážke predchádzajúci nástroj, čo má za následok výskyt náhodnej spony.
Riešením je použiť metódu otáčania dopredu a dozadu na zatiahnutie nástroja, to znamená na konci prvého zdvihu, bez zdvíhania otváracej a uzatváracej matice, po vytiahnutí nástroja v radiálnom smere otočte vreteno tak, aby otočný nástroj zatiahnite v pozdĺžnom smere a potom vykonajte prvý krok. Druhý zdvih v procese vratného pohybu, pretože prevod medzi vretenom, skrutkou a držiakom nástroja nebol oddelený, sústružnícky nástroj je vždy v pôvodnej špirálovej drážke a nebudú tam žiadne náhodné spony.
Celočíselný pomer stúpania vodiacej skrutky k stúpaniu obrobku
Pre závit, kde je pomer stúpania vodiacej skrutky sústruhu k pomeru stúpania obrobku celočíselným násobkom: Obrobok aj vodiaca skrutka sa otáčajú. Po zdvihnutí otváracej a zatváracej matice je možné otváraciu a zatváraciu maticu opäť uzavrieť aspoň po jednej otáčke vodiacej skrutky. Týmto spôsobom, keď sa vodiaca skrutka otočí o jednu otáčku, obrobok sa otočí celočíselným násobkom a sústružnícky nástroj môže vstúpiť do špirálovej drážky predchádzajúceho nástroja a nebudú tam žiadne náhodné spony, takže otváracia a uzatváracia matica možno otvoriť a nástroj je možné manuálne zasunúť.
Rezná rýchlosť, posuv a hĺbka rezu pre CBN nože
Pri sústružení je rýchlosť a pohyb rezného nástroja špecifikovaná prostredníctvom niekoľkých parametrov. Tieto parametre sa vyberajú pre každú operáciu na základe materiálu obrobku, materiálu nástroja, veľkosti nástroja a ďalších.
Rezná rýchlosť vyjadruje, ako rýchlo sa obrobok pohybuje proti nástroju. Ovplyvňuje, ako dobre a ako rýchlo sa práca vykoná a ako dlho nástroj vydrží. Ak sú otáčky príliš vysoké, nástroj sa rýchlo opotrebuje.
Posuv je dráha vykonaná nástrojom za jednu otáčku obrobku. Posuv sa volí čo najväčší v závislosti na požadovaných parametroch štruktúry obrábanej plochy.
Hĺbka rezu (prísuv), označovaná ako ap (mm), je časť rezu ktorú sústružnícky nôž uberá pri jednom zábere. Táto hĺbka je limitovaná mechanickými vlastnosťami obrábaného materiálu, tuhosťou obrobku, a spôsobom obrábania. Z hľadiska hospodárnosti sa hĺbka rezu volí čo najväčšia.
Odporúčané hodnoty pre bežné materiály (orientačne)
| Materiál | Rezná rýchlosť Vc (m/min) | Posuv f (mm/ot) | Hĺbka rezu ap (mm) |
|---|---|---|---|
| Hliník | 300 - 600 | 0,10 - 0,30 | 2 - 5 (hrubovanie) |
| Oceľ (mäkká) | 100 - 200 | 0,05 - 0,20 | 1 - 5 |
| Nehrdzavejúca oceľ | 50 - 150 | 0,05 - 0,15 | 1 - 3 |
| Titán | 20 - 50 | 0,05 - 0,10 | 0,5 - 2 |
Pri použití CBN nožov treba zohľadniť, že tieto materiály nástrojov excelujú pri obrábaní tvrdej ocele a špeciálnych vysokoteplotných zliatin, pričom dovolujú vyššie reznné rýchlosti v porovnaní s konvenčnými nástrojmi pri zachovaní nízkeho opotrebovania. Vo všeobecnosti sa však odporúčania prispôsobujú podľa konkrétneho druhu zliatiny a strojného výkonu.
Praktické opatrenia pri obrábaní CBN nožom
- Inštalácia nástroja: Nainštalujte vhodné rezné nástroje podľa požiadaviek na spracovanie a dbajte na presné nastavenie výšky hrotu nástroja.
- Simulácia a ladenie programu: Pred samotným spracovaním simulujte činnosť programu v CAM softvéri, aby ste sa uistili, že sa nevyskytujú chyby.
- Upnutie: Obrobok musí byť pevne a tuho upnutý, aby sa minimalizovalo vychýlenie a zmeny hĺbky rezu.
- Chladenie a mazanie: Aj keď CBN dobre znáša vyššie teploty, vhodné chladenie alebo kontrolované mazanie môže zlepšiť odvod triesok a stabilitu procesu.
- Kontrola opotrebovania: Pravidelne kontrolujte reznú hranu a pri príznakoch veľkého opotrebovania nástroj prebrúste alebo vymeňte.
- Voľba rezných parametrov: Vyberte reznú rýchlosť, posuv a hĺbku rezu podľa materiálu obrobku a požadovanej efektivity; pri hrubovaní využite väčšie ap, pri dokončovaní menšie ap a jemnejší posuv.
Kvalita, tolerancie a kontrola
Kontrola kvality je pri CNC sústružení nevyhnutná, aby sa zabezpečilo, že diely spĺňajú špecifikácie a fungujú podľa plánu. Vaše sústružené diely budú podrobené rôznym metódam kontroly na overenie kvality. Kontrola prvého kusu je štandardnou praxou, pri ktorej sa prvý diel dôkladne skontroluje pred začiatkom plnej výroby. Štatistická kontrola procesov (SPC) pomáha monitorovať priebežnú kvalitu výroby.
Sústruženie USDV 600
Povrchová úprava
Povrchová úprava sa meria v hodnotách Ra (priemerná drsnosť). Čím nižšia je hodnota Ra, tým je povrch hladší. Vaše špecifikácie by mali jasne uvádzať požadované tolerancie a povrchové úpravy.
Materiály nástrojov a ich vplyv na rezné podmienky
Výber materiálu rezného nástroja je kľúčový, pretože ovplyvňuje reznú rýchlosť, životnosť nástroja, kvalitu povrchu obrobku a celkovú efektivitu obrábacieho procesu.
- Spekané karbidy: zhotovené spekaním práškového karbidu wolframu a ďalších karbidov so spojivom kobaltu; bežné pri všeobecných aplikáciách.
- Rezná keramika: vyznačuje sa veľkou tvrdosťou a môže sa použiť do vyšších teplôt.
- Diamanty a CBN: diamanty sú ideálne pre neabrazívne materiály, CBN exceluje pri obrábaní tvrdých oceľových materiálov a pri vysokých teplotách; CBN nástroje umožňujú zvýšenú produktivitu pri správne nastavených rezných podmienkach.
Tipy pre efektívne použitie CBN nožov
- Prispôsobte reznú rýchlosť materiálu obrobku: pre ocele použite nižšie rýchlosti než pre mäkšie materiály; CBN umožňuje vyššiu efektivitu pri tvrdej oceli.
- Zabezpečte tuhé upnutie obrobku a minimálne presahy nástroja, aby ste predišli rezonanciám.
- Používajte vhodnú stratégiu vstupu a výstupu nástroja pri závitovaní, aby ste predišli náhodným sponám a poškodeniam povrchu.
- Sledujte opotrebovanie a prebrusujte nástroj včas, aby nedošlo k prudkému zvýšeniu rezných síl.
- Simulujte program v CAM a používajte SPC a kontrolu prvého kusu na zabezpečenie konzistentnej kvality.
Správne nastavenie rezacích podmienok, dôsledná kontrola upnutia a pravidelná údržba nástroja sú kľúčom k spoľahlivému a efektívnemu sústruženiu s CBN nožmi. Zohľadnením vyššie uvedených opatrení dosiahnete vyššiu produktivitu, lepšiu kvalitu povrchu a dlhšiu životnosť nástrojov v priemyselných aplikáciách.
tags: #rezne #podmienky #sustruzenia #cbn #nozom