ISCAR: Vysokorychlostní přesné obrábění

18 o obrábìní a strojírenství I svaøování I nástroje I náøadí VYSOKORYCHLOSTNÍ PŘESNÉ OBRÁBĚNÍ 1 Vysoká řezná rychlost je přirozeným atributem při vysokorychlostním obrábění (HSM – High Speed Machining). Pochopitelně, přesnost nástroje je stejně důležitá; je vyžadována přesností obrábění, ale i mechanikou rychle se otáčejícího tělesa. Přesnost nástroje se v posledních letech stala důležitým parametrem k přehodnocení. Jaká je příčina? Proč je vysokorychlostní obrábění stále více prosazováno při operacích hrubování? Jak výrobci řezných nástrojů reagují a implementují svá řešení pro tyto konkrétní požadavky průmyslu? Průmysl kovoobrábění si osvojil metodu vysokorychlostního obrábění (dále jen HSM) již v 90. letech minulého století. Tato metoda našla své uplatnění v různých odvětvích průmyslu a tím způsobila vážné změny v technologiích i ve vývoji řezných nástrojů. Všeobecně známé výhody metody HSM jsou opakovaně zmiňované v mnoha učebnicích, knihách, strojírenských časopisech a dalších zdrojích technických informací. Zájem o přesné v ysokor ychlostní obrábění je v poslední době značný, konkrétně o přesné nástroje a další charakteristické vlastnosti řezných nástrojů a upínacích systémů určených právě pro tento účel a metodu obrábění. Definicí přesného obrábění je schopnost dodržení opakovatelnosti a vyhovění přísným tolerancím během celého procesu obrábění. Úroveň takové „přísnosti“ tolerance závisí na typu operace – například frézování, soustružení nebo vrtání – a také na konkrétním způsobu obrábění, ať už jde o hrubování, polodokončování a nebo dokončování. Technologický pokrok, zejména při výrobě obrobků, které slouží jako polotovary, klade zvláštní důraz na velmi přesné vysokorychlostní obrábění. Procesy přesného odlévání, vstřikování kovů nebo 3D tisku zaručují, že vyrobené polotovary jsou již blízko finálnímu tvaru a rozměrům dané součástky. V důsledku toho klesá potřeba odstraňování velkého objemu přebytečného materiálu hrubováním. V oblasti výroby forem a zápustek je zavedení metody vysokorychlostního obrábění za účelem snížení výrobních časů skutečnou alternativou ke konvenčnímu způsobu obrábění. Použití nástrojů z řezné keramiky při extrémně vysokých řezných rychlostech, v kombinaci s nízkým úběrem materiálu, je při opracování těžko obrobitelných žáruvzdorných vysoce legovaných slitin v leteckém průmyslu dnes již standardem. Pokud jde o výrobu hliníkových komponent, zde je metoda HSM rovněž každodenní realitou. Operace obrábění s nízkými úběrem materiálu na jeden průchod mají podstatné výhody, jako je menší spotřeba elektrické energie, nižší generované teplo a lepší drsnost povrchu. Přesné vysokorychlostní obrábění s nízkým úběrem materiálu je tedy logickým rozší řením v ýroby součástek přesnou moderní metodou. Metoda vysokorychlostního obrábění (HSM) je typická zejména pro obrábění s rotačním nástrojem – hlavně pro frézování. V mnoha případech, kdy je obráběný díl s komplexními tvary a drážkami vyráběn z jednoho kusu materiálu, poskytuje metoda HSM možnost vysoce produktivního hrubování způsobem trochoidního frézování. Tento způsob obrábění je charakteristický pohybem rychle rotující frézy ve složité trajektorii, během které jsou odebírány tenké ale široké vrstvy materiálu. Výsledkem je vytvarování součástky, která je velmi blízko konečné podoby. Zbývající minimální přídavek materiálu se odstraní v další fázi, kterou je dokončovací vysokorychlostní frézování. Výroba blisků a impellerů je typickým příkladem zmíněného procesu, který lze definovat i oxymorónickým termínem „přesné hrubování“. Úspěch vysokorychlostního obrábění spočívá v řetězci klíčových prvků sestávajících z obráběcího stroje, účelně zvolené strategie obrábění, vhodného upnutí nástroje a samotného řezného nástroje. Víceosé obráběcí stroje s nižším výkonem, které jsou speciálně konstruovány pro vysokorychlostní obrábění, jsou charakteristické vysokým točivým momentem, vysokootáčkovým vřetenem, pokročilým programovým řízením a inteligentním softwarem. Takto vybavené stroje jsou schopné realizace mnoha strategií T+T T e c h n i k a a t r h 5 – 6 / 2 0 2 0 iscar_c.indd 18 30.7.2020 15:25:55