Rezné podmienky pri frézovaní bronzu

Bronz je obľúbený kov pre rôzne aplikácie vďaka svojej odolnosti voči korózii, kujnosti a atraktívnemu vzhľadu. Frézovanie bronzu však môže byť náročné, ak nie sú správne nastavené rezné podmienky. Tento článok poskytuje komplexný pohľad na optimálne rezné podmienky pre frézovanie bronzu, vrátane výberu nástrojov, rezných rýchlostí, posuvu a ďalších dôležitých faktorov.

Úvod do frézovania bronzu

Frézovanie je proces obrábania, pri ktorom sa rotačný rezný nástroj používa na odstránenie materiálu z obrobku. Pri frézovaní bronzu je dôležité zvoliť správne rezné podmienky, aby sa dosiahli presné a kvalitné výsledky. Nesprávne rezné podmienky môžu viesť k opotrebeniu nástroja, vibráciám, zlej kvalite povrchu a dokonca aj k poškodeniu obrobku.

Faktory ovplyvňujúce rezné podmienky

Pri frézovaní bronzu je potrebné zvážiť niekoľko faktorov, ktoré ovplyvňujú optimálne rezné podmienky:

• Druh bronzu: Existujú rôzne druhy bronzu s rôznymi vlastnosťami. Je dôležité poznať druh bronzu, ktorý sa bude frézovať, aby sa mohli zvoliť správne rezné podmienky.
• Typ frézovacieho nástroja: Existuje mnoho rôznych typov frézovacích nástrojov, ako sú koncové frézy, čelné frézy a drážkovacie frézy. Výber správneho nástroja závisí od konkrétnej aplikácie a požadovanej kvality povrchu.
• Rezná rýchlosť: Rezná rýchlosť je rýchlosť, ktorou sa rezná hrana nástroja pohybuje po povrchu obrobku. Správna rezná rýchlosť závisí od druhu bronzu, typu nástroja a požadovanej kvality povrchu.
• Posuv: Posuv je rýchlosť, ktorou sa nástroj pohybuje cez obrobok. Správny posuv závisí od druhu bronzu, typu nástroja a požadovanej kvality povrchu.
• Hĺbka rezu: Hĺbka rezu je množstvo materiálu, ktoré sa odstráni pri každom prechode nástroja. Správna hĺbka rezu závisí od druhu bronzu, typu nástroja a požadovanej kvality povrchu.
• Chladenie: Chladenie je dôležité pre odvod tepla, ktoré vzniká pri frézovaní. Použitie chladiacej kvapaliny môže predĺžiť životnosť nástroja a zlepšiť kvalitu povrchu.

Výber frézovacieho nástroja

Výber správneho frézovacieho nástroja je kľúčový pre úspešné frézovanie bronzu. Medzi bežné typy frézovacích nástrojov patria:

• Koncové frézy: Používajú sa na frézovanie obrysov, drážok a vreciek.
• Čelné frézy: Používajú sa na frézovanie rovných plôch a na zarovnávanie povrchov.
• Drážkovacie frézy: Používajú sa na frézovanie úzkych drážok a kanálov.
• Guľové frézy: Používajú sa na vytváranie zakrivených plôch a tvarov.

Pri výbere frézovacieho nástroja je dôležité zvážiť materiál nástroja, geometriu rezných hrán a povlak nástroja.

Typy fréz pre rôzne aplikácie:

• SK univerzálna fréza: Vhodná pre všeobecné frézovacie operácie.
• SK predĺžená dokončovacia fréza: Používa sa na dokončovacie operácie, kde je potrebný dlhší dosah.
• SK dokončovacia extra dlhá fréza: Používa sa na dokončovacie operácie s extra dlhým dosahom.
• SK guľová fréza: Ideálna pre vytváranie zakrivených plôch a 3D tvarov.
• SK drážkovacia fréza: Používa sa na vytváranie drážok a kanálov.
• SK čelná fréza: Vhodná na frézovanie rovných plôch a zarovnávanie povrchov.

Rezná rýchlosť a posuv

Rezná rýchlosť a posuv sú dva najdôležitejšie parametre pri frézovaní bronzu. Správne nastavenie týchto parametrov môže výrazne ovplyvniť kvalitu povrchu, životnosť nástroja a efektivitu obrábania.

• Rezná rýchlosť (vc): Je obvodová rýchlosť reznej hrany nástroja. Príliš vysoká rezná rýchlosť môže viesť k prehriatiu nástroja a jeho rýchlemu opotrebeniu. Príliš nízka rezná rýchlosť môže viesť k vibráciám a zlej kvalite povrchu.
• Posuv (fz): Je rýchlosť, ktorou sa nástroj pohybuje cez obrobok. Príliš vysoký posuv môže viesť k preťaženiu nástroja a jeho poškodeniu. Príliš nízky posuv môže viesť k nadmernému treniu a prehriatiu nástroja.

Presné rezné podmienky pre frézovanie bronzu závisia od konkrétneho druhu bronzu, typu nástroja a požadovanej kvality povrchu. Všeobecne platí, že pre frézovanie bronzu sa odporúčajú stredné rezné rýchlosti a posuvy. Je dôležité konzultovať tabuľky rezných rýchlostí a posuvov, ktoré sú dostupné od výrobcov nástrojov.

Carl Salomon v roku 1931 zistil, že zvýšenie teploty až do maximálnej hodnoty blížiacej sa k bodu tavenia materiálu, dosiahne nárastom rezných rýchlostí pri obrábaní neželezných kovov (hliník, meď a bronz). McGee zistil, že optimálne parametre pri obrábaní zliatin hliníka sú: otáčky 0,20 až 0,25 mm.zub-1 a rýchlosť 2 225 m. min-1 pre koncové frézovanie. Abou-El-Hossein a Yahya pri experimentoch s nerezovou oceľou a zložkami spekaného karbidu zistili optimálne rezné podmienky: rýchlosť 150 m.min- 1 a posuv 0,075 mm.ot-1.

Chladenie a mazanie

Chladenie a mazanie sú dôležité pre odvod tepla, ktoré vzniká pri frézovaní bronzu.

Druhy chladiacich kvapalín:

• Emulzie: Sú zmesi oleja a vody, ktoré poskytujú dobré chladenie a mazanie.
• Syntetické chladiace kvapaliny: Sú vyrobené zo syntetických polymérov a poskytujú vynikajúce chladenie a dlhú životnosť.
• Rezné oleje: Sú určené pre náročné operácie, kde je potrebné vysoké mazanie.

Vždy zabezpečte dostatočný prívod chladiacej kvapaliny. Pri vŕtaní do tvrdých materiálov je nevyhnutné používať mazivá, ako je chladiaca kvapalina alebo rezné oleje.

Rádlovacie nástroje a podmienky

Rádlovanie je proces vytvárania vzoru na povrchu obrobku pomocou rádlovacieho nástroja. Pri rádlovaní bronzu je dôležité zvoliť správne rezné podmienky, aby sa dosiahol požadovaný vzor a kvalita povrchu.

Postup pri rádlovaní:

1. Na osu nasuňte požadované rádlovacie koliesko.
2. Uistite sa, že sa rádlovacie koliesko môže voľne otáčať.
3. Povoľte zaisťovací šroub.
4. Uistite sa, že sa koliesko na osičke voľne otáča.
5. Ak je to potrebné, namažte ho grafitovým mazivom.
6. Zkontrolujte, či sa kolieska začnú otáčať v rovnakej chvíli a otáčajú sa rovnako.
7. Roztočte sklíčidlo s obrobkom doporučenou rýchlosťou a najeďte rádlovacím nástrojom nad obrobek tak, aby sa do záběru dostala asi 1/3 šířky rádlovascího kolečka.
8. Radiálnym přísuvem zatlačte rádlovací kolečko do obrobku tak, abyste dosáhli požadované hloubky vzorku. Hloubka vzorku je 45-48% rozteče zubu, nikdy nezatlačujte kolečko do větší hloubky!
9. Poté můžete vzorek rozšířit axiálním posuvem v ose obrobku.

Doporučené řezné podmínky jsou uvedeny v tabulce. Axiálny posuv rádlovacím nástrojom sa vždy provádza proti hlave nástroja.

Vysokorýchlostné obrábanie (HSC)

Vysokorýchlostné obrábanie (HSC) je moderná technológia obrábania, ktorá umožňuje dosiahnuť vysoké rezné rýchlosti a posuvy. Pri HSC frézovaní bronzu je dôležité používať kvalitné nástroje a stroje, ktoré sú navrhnuté pre vysoké otáčky a posuvy.

Výhody HSC:

• Skrátenie výrobných časov
• Zvýšenie presnosti obrábania
• Zlepšenie kvality povrchu
• Zníženie nákladov na výrobu

Druhy vysokorýchlostného obrábania:

• High Feed Milling (HFM): Produktívne frézovanie s vysokým posuvom.
• High Performance Cutting (HPC): Inovatívna metóda obrábania s ekologickými a ekonomickými prednosťami.
• High Speed Percision Cutting (HSPC): Presné obrábanie malých plôch s vysokým dôrazom na kvalitu a presnosť.

Pri vysokorýchlostnom obrábaní tvrdými a tepelne odolnými nástrojmi sa teplota obrobenej triesky blíži k teplote tavenia obrábaného materiálu. Pri dosiahnutí požadovanej reznej rýchlosti dôjde k podstatným zmenám metalurgických, chemických i mechanických vlastností obrábanej triesky.

Vŕtanie do bronzu

Vŕtanie je jednou z najčastejších operácií pri obrábaní bronzu.

• Otáčky za minútu (RPM): udávajú, koľkokrát sa vrták otočí okolo svojej osi za jednu minútu. Vzorec ukazuje, že čím väčší je priemer vrtáka, tým nižšie otáčky sú potrebné na dosiahnutie rovnakej reznej rýchlosti. Naopak, menšie vrtáky potrebujú vyššie otáčky, aby dosiahli požadovanú rýchlosť rezania.
• Priemer vrtáka: čím je väčší priemer vrtáka, tým nižšie otáčky sú potrebné.
• Obrobok: mäkké materiály, ako drevo, vyžadujú vyššie otáčky.
• Správna regulácia otáčok je dôležitá aj preto, že ovplyvňuje rýchlosť pohybu vrtáka v materiáli.
• Rezná rýchlosť (vc): je obvodová rýchlosť reznej hrany vrtáka. Ide o rýchlosť, ktorou sa rezná hrana pohybuje po dráhe na vonkajšej strane vrtáka počas jeho otáčania. Tento pohyb sa deje v mieste kontaktu medzi vrtákom a materiálom. V praxi sú tabuľky rezných rýchlostí často uvádzané v technickej dokumentácii nástrojov. Rezná rýchlosť je veľmi dôležitý parameter, pretože ovplyvňuje kvalitu vŕtania.
• Posuv na otáčku (fn): ide o posuv v smere osi otáčania nástroja a označuje vzdialenosť, ktorú vrták postúpi do obrobku za jednu otáčku. Tento parameter je ďalším z kľúčových faktorov, ktorý ovplyvňuje účinnosť vŕtania, kvalitu povrchu otvoru a životnosť nástroja.

Pre vŕtanie do kovových obrobkov sa používajú vrtáky HSS. Už z názvu základnej suroviny (HSS = High Speed Steel = rýchlorezná oceľ) vyplýva, že vyžadujú vyššiu reznú rýchlosť.

Tabuľka 1: Rezné rýchlosti pre vybrané druhy materiálov

Správna voľba otáčok vrtáka a výber vhodného nástroja sú kľúčové pre úspešné a bezpečné vŕtanie do rôznych materiálov. Používanie optimálnych otáčok nielen zlepšuje kvalitu otvorov, ale aj predlžuje životnosť nástrojov a minimalizuje riziko poškodenia materiálu.

Produkty radu Mobilmet 400 sú vysokovýkonné, viacúčelové, antikorózne rezné oleje. Sú určené na ľahké až stredne náročné trieskové obrábanie a sú vhodné aj ako mazivá mechanických nástrojov a hydraulické oleje, a tým odstraňujú problémy vzájomnej kontaminácie rezného oleja a maziva. Zloženie výrobkov radu Mobilmet 420 s vyššou viskozitou bráni vytváraniu olejovej hmly v blízkosti mechanického nástroja, a prispieva tak k bezpečnejšiemu a príjemnejšiemu pracovnému prostrediu. Neobsahujú chlór.

Mobilmet 411 sa odporúča na obrábanie hliníka, horčíka a zliatin medi. Osobitne vhodný je na vŕtanie hlbokých dier a vysokorýchlostné operácie, kde sa olej privádza pod tlakom do oblasti rezania na vypláchnutie triesok a úlomkov. Môže sa použiť aj na vysokorýchlostné, ľahké obrábanie skrutkových ocelí a ako mazivo pre rýchlobežné vretená. Mobilmet 423 a Mobilmet 424 sa môžu použiť so všetkými kovmi uvedených v súvislosti s Mobilmet 411 a, navyše, odporúčajú sa pre ocele a liatiny s tvrdosťou podľa Brinella až do 200. Môžu sa použiť na rezanie ťažkoobrábateľných neželezných zliatin, ako kremík-meď, kremík-bronz a meď-nikel. Mobilmet 426 a Mobilmet 427 sa odporúčajú pre kľúčové operácie obrábania neželezných kovov a automatickú prevádzku s materiálmi, ktoré majú tvrdosť podľa Brinella do asi 300.

Oleje radu Mobilmet 400 sa odporúčajú pre široký rad obrábacích operácií všetkých druhov kovov. Môžu sa použiť ako strojné oleje alebo ako hydraulická kvapalina. Medzi typické aplikácie patria: Mobilmet 411 sa odporúča na obrábanie hliníka a horčíka a ich zliatin, medi, mosadzí a bronzov. Osobitne vhodný je na vŕtanie hlbokých dier a podobné vysokorýchlostné operácie. Môže sa použiť aj na vysokorýchlostné rezanie závitov s malým stúpaním a ako mazivo pre vysokorýchlostné vretená. Mobilmet 423 a Mobilmet 424 sa môžu použiť pre všetky kovy, pre ktoré je vhodný olej Mobilmet 411 a navyše sú odporúčané pre ocele a liatiny, ktoré majú tvrdosť podľa Brinella až do 200.

tags: #rezne #podmienky #frezovanie #brons