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