Frézy pro soustruh na kov: konstrukční prvky

Fréza pro soustruh je hlavním pracovním nástrojem, který dává obrobku (ze dřeva, oceli nebo jiného materiálu) požadovanou velikost a tvar. Na jeho stavu (stupeň opotřebení) a ostrosti (kvalita ostření) přímo závisí jak přesnost výroby dílu, tak i samotná možnost rychlého a bezpečného provedení požadovaných technologických operací. Svou roli hraje i správný výběr nástroje, níže se tedy pozastavíme jak u jeho rozměrů, tak u dnes používaných odrůd.

Při profesionálním provozu zařízení je nutné přesně pochopit, co je jeho hlavním pracovním nástrojem. Proto dnes budeme komplexně zvažovat frézu pro soustruh, počínaje její geometrií, rovinami a úhly, konče oblastmi použití určitých možností jejího provedení.

Výstavba

Absolutně všechny možnosti, od nejběžnějších po velmi specifické, se skládají z následujících dvou klíčových částí:

• držák s přesně definovanou částí, jehož tvar je buď obdélníkový nebo čtvercový, pro spolehlivou fixaci v zařízení;
• hlava, s několika použitými rovinami a hranami (o každé z nich bude řeč níže) – pro přímé zpracování materiálu (ať už je to legovaná ocel, litina nebo nějaký jiný).

Podle geometrie se rozlišují následující způsoby provedení:

• přímky – obě jeho výše uvedené složky jsou umístěny buď rovnoběžně, nebo na stejné ose;
• zakřivený – s mírně znatelným zakřivením profilu dovnitř;
• ohnutý – se zřejmým ohybem, dosahující téměř klikatého tvaru;
• tažená – hlava je ve své šířce užší než držák a je umístěna buď symetricky podle osy, nebo s odsazením, vpravo nebo vlevo.

Také naprosto všechny typy fréz pro soustruhy, které jsou dnes relevantní, se mohou pochlubit určitou geometrií ploch, k jejichž relativní poloze se pohybujeme.

letadla

• Hlavní je paralelní s referencí a tedy s vektorem posuvu nástroje, který může být umístěn jak podélně, tak příčně.
• Rovina řezu je kolmá k předchozí, zahrnuje hlavní hranu a je tečná k obrobku.
• Hlavní sečna – prochází hlavní hranou, ve své úloze kolmá k průmětu.

Zde přidejte pomocnou, která je sečná a je umístěna pod úhlem 90 stupňů k odpovídající ploše.

Je důležité, aby rozměry zůstaly ve standardním rozsahu, to znamená nepřesahovaly 160X100 – 630×1000 pro obdélníkové nástroje a 40X40 – 400X40 pro čtvercové.

Úhly frézy

Jejich parametry závisí na typu a podmínkách použití námi uvažovaného prvku, dále na tvrdosti materiálu jeho provedení a vlastnostech zpracovávaných obrobků. Ty zase určují ostrost hlavy, což znamená, že mohou být:

1. Hlavní (podle umístění letadel):
   • přední nastavuje stupeň deformace při nárazu, účinnost odvodu tepla, působící sílu; měla by klesat se zvyšující se tvrdostí povrchu součásti;
   • zadní – ovlivňuje třecí sílu, míru opotřebení, kvalitu finální technologické operace.
2. Hrany umístěné mezi povrchy:
   • ostření – určuje sílu zařízení;
   • řezání – určuje hloubku průniku.
3. Ve smyslu:
   • hlavní – nastavuje množství a objem odebraných žetonů;
   • sekundární – přímo ovlivňuje míru drsnosti, která se úměrně snižuje s jejím poklesem.
4. Okrajový sklon – tvoří kontaktní plochu.
5. Vertex – přímo koreluje se silou použitého nástroje.
6. Zadní pomocný – částečně určuje třecí sílu.

Kvalita zpracování závisí na typu soustružnických nástrojů

Technologickou operaci je možné provádět jak s hrubovacím, tak i polohovacím nebo dokončovacím přípravkem. V prvním případě je díky působivým mechanickým a pevnostním charakteristikám hran, které se v procesu nepřehřívají, dosaženo relativně vysoké rychlosti řešení problému (ale přesnost může trpět, protože třísky jsou odstraňovány v silných vrstvách). Ve druhém se zpravidla provádí dokončování – bez zbytečného spěchu, opatrně, aby byla zajištěna malá drsnost povrchu, kterou usnadňuje rovná nebo tvarovaná čepel (ne půlkruhová nebo průchozí).

Z toho plyne jednoduchý závěr: je nutné provést výběr nástroje s ohledem na specifika řešeného cíle.

Klasifikace soustružnických nástrojů

Existuje několik znaků, podle kterých jsou dnes existující modely rozděleny do skupin. Podívejme se blíže na to, jaké přesně funkce.

Podle způsobu výroby:

• Monolitická (jednodílná) – hlava s držákem je vyrobena neoddělitelně, ze stejného obrobku, z oceli (obvykle legované).
• Prefabrikované – na jejich pracovní část se pájením nanese tvrdolegovaná deska.
• Odnímatelné (nastavitelné) – podobné jako u předchozích, pouze s tím rozdílem, že jejich výztužný prvek je obvykle vyroben z cermetu a upevněn šrouby (šrouby, svorky), což znamená, že je možné jej demontovat a vyměnit.

• správně – v praxi se používají mnohem častěji; pro kontrolu položte odpovídající ruku na povrch – řezná hrana nástroje by měla být umístěna na straně, kde se bude palec dívat na součást;
• vlevo – používá se méně často; pokud je porovnáme s oblíbenějšími protějšky, jsou podávány obráceně, což znamená, že jejich čepel, pokud zvednete dlaň, bude na druhé straně.

Nyní se vraťme k problematice rozměrů a podívejme se, vzhledem ke specifickým vlastnostem, jaké frézy pro soustruh jsou z hlediska jejich geometrie.

• čtverec – velikosti od 4 x 4 do 40 x 40 mm;
• obdélníkový – s poměrem stran 16 x 10 až 63 x 50 mm.

Strukturu hlavy jsme probrali výše a připomínáme, že podle tohoto parametru mohou být nástroje rovné, zakřivené, ohnuté nebo tažené. Existuje další důležitý bod – funkce, kterou budou vykonávat.

Podle typu destinace:

• řezání – pro formování polotovarů s rovnými hranami (rohy);
• průchozí – pro konce, srážení hran, vnější plochy;
• drážkování – k vytvoření drážek požadované hloubky;
• vyvrtávání – pro zpracování děr, průchozí a / nebo hluché;
• závitové – pro provádění šroubových spojů.

Podle povahy vykonávané práce:

• loupání (hrubování) – vrstvy materiálu jsou odstraněny rychle, ale bez zvláštní péče;
• polotovar – pro důkladnější a přesnější technologické operace;
• tenký – pro rychlé řešení zvláště odpovědných a dokonce přesných úkolů.

Podle způsobu instalace:

Pokud zvážíme, jak závisí typ soustružnických nástrojů a jejich účel na vlastnostech upevnění zpracovávaného obrobku, klasifikace se provede podle možnosti umístění:

• Radiálně – to znamená pod úhlem 90 stupňů k ose součásti; toto je klasická možnost pro většinu průmyslových podniků, kde je důležité, aby montáž a geometrické polohy nástroje byly jednotné.
• Tangenciálně – hrana je v nepřímém úhlu; taková instalace se používá relativně méně často, protože upevnění je obtížnější, ale je relevantní pro nestandardní případy, které vyžadují maximální přesnost.

Podle materiálu řezné části:

• Uhlíkové kovy s tvrdostí kalení na úrovni 60-64 nebo na bázi chromosilikonu, chromwolframu; se používají poměrně zřídka, protože se rychle přehřívají i při 240 nebo 300 stupních, takže již vykazují špatné výsledky.
• Kalené oceli do 62-65, kategorie R9K5F2, R9, R12; jsou často používány, protože nepodléhají stírání a i při vysokých otáčkách jsou schopny si zachovat své vlastnosti a odolávat teplotám až 650 0C.
• Cermet – slitiny na bázi wolfram-kobaltu (VK8, VK6 – pro litinu) nebo titan-wolfram-kobalt (obzvláště oblíbený je T15K6); nedeformují se ani při 900 stupních Celsia.

Zvláštní pozornost si zaslouží označení: označení soustružnických nástrojů na kov se skládá z 9 nebo 10 znaků. Každé číslo (nebo písmeno) upravuje:

• 1. – možnost montáže;
• 2. – tvar desky;
• 3. – typ nástroje;
• 4. – hodnota zadního úhlu;
• 5. – směr pohybu;
• 6. – výška držáku;
• 7. – šířka ocasu;
• 8. – celková délka;
• 9. – velikost okraje;
• 10. – je v případě potřeby volitelná a určuje klíčové (pro tento případ) parametry přesnosti.

Nyní, abychom si recenzi nekomplikovali, je na čase přejít k co nejpodrobnějšímu zvážení nejčastěji používaných možností – abyste měli ucelený obrázek o tom, jak, kdy a k čemu se používají.

Druhy soustružnických nástrojů na kov s účelem každého z nich

Pro usnadnění jsou prezentovány samostatně – s podskupinami, oblastmi použití, charakteristickými vlastnostmi, aktuálními standardními velikostmi.

Kontrolní body

Rozsáhlá kategorie nástrojů, pomocí kterých jsou válcové obrobky soustruženy přesně na daný průměr, stejně jako kroky požadované hloubky a zkosení jsou řezány přísně pod určitým úhlem. Oni sami jsou rozděleni do několika podtypů najednou.

Přímé

• čtverec – 25 x 25 mm, potřebný pro speciální operace;
• obdélníkový – 25 x 16 mm, použitelné v obecných případech.

ohnutý

Mají profil se zakřiveným koncem (orientovaným vlevo nebo vpravo), díky čemuž jsou vhodné pro inline obrábění konců dílů i pro různé srážení hran. V každém provedení musí splňovat ustanovení GOST 18877-73.

Na základě zvoleného rozsahu provozu zařízení mohou být následující velikosti (v mm):

• 16 by 10 – pro vzdělávací účely;
• 20 až 12 – pro nestandardní případy;
• 25 až 16 – běžné;
• 40 až 25 – pro kusové výrobky vyráběné na zakázku a/nebo v malých sériích.

Tah ohnutý

Tato podkategorie zahrnuje ty typy soustružnických fréz na kov, u kterých ohyb, i přes své zjevné zakřivení, není klíčovým konstrukčním prvkem. Hlavním bodem je možnost odebírání po celé ose rotace dílu, což umožňuje odebrat maximální množství přebytečného materiálu již při jednom průchodu. Díky tomu jsou nyní takové nástroje nejvíce žádané při soustružení válcových obrobků. Jejich celková mřížka v milimetrech vypadá takto:

• 16 až 10;
• 20 až 12;
• 25 až 16;
• 32 až 20;
• 40 až 25.

Bodování

Podobné jako průchozí průchody, ale s trojúhelníkovou deskou. Díky této vlastnosti jsou budoucí produkty zpracovány kolmo na jejich rotační vektor, což je v některých případech prostě nezbytné. Jejich velikosti jsou standardní a zahrnují pouze 3 možnosti: 16 x 10, 25 x 16 a 32 x 20 mm.

Odříznout

Nejběžnější typy fréz pro soustruh kovů v moderní praxi, používané pro rychlou výrobu velké dávky dílů s pravými úhly (čely, roviny). Vyznačují se tenkým dříkem a přítomností pájené destičky se zvýšenou tvrdostí, mohou být ve směru pohybu orientovány vlevo nebo vpravo. Důležité také při vytváření drážek požadované hloubky na hladkém povrchu. Mají držáky následujících rozměrů:

• 16 x 10 – pro vzdělávací zařízení;
• 20 až 16 nebo méně často 20 až 12 – pro obecné případy;
• 40 až 25 – opět pro kusové produkty objednané v samostatné objednávce.

Se závitem

Další poměrně velká skupina, rozdělená do dvou kategorií – podle charakteru zpracovávané roviny.

Pro vnější závit

Jsou vyrobeny z odolných slitin (tvrzená ocel, cermet), kopíovitého tvaru, který umožňuje aplikovat metrické a jiné spirálové spirály požadované hloubky. Vyrábějí se ve třech nejběžnějších velikostech: 25 x 16, 16 x 10 a 32 x 20 mm (druhé se používají poměrně zřídka).

Pro vnitřní závit

Relevantní pouze pro ty díly, které mají velké technologické otvory. Hlavním designovým prvkem je přítomnost hadovité hlavy. Držáky se mohou pochlubit značnou délkou potřebnou pro hluboké a pečlivé vniknutí nástroje do pevného obrobku během operace. Vhodné pouze pro zařízení, které je vybaveno “kytarou”. Jejich rozměry v milimetrech:

• 16 x 16 x 150;
• 20 x 20 x 200;
• 25 x 25 x 300.

Nudný

Nadále zvažujeme soustružnické nástroje používané v dnešních podmínkách: typy a účel možností v této kategorii se liší v závislosti na specifikách zpracovávané oblasti. Existují dvě zásadně odlišné podskupiny.

Pro slepé otvory

S trojúhelníkovou hlavou, mírně zahnutou doprava nebo doleva (pro lepší průnik). Vzhledově by mohly být podobné bodovacím, nebýt jejich velikosti, zejména podlouhlý držák, který nakonec určuje maximální možný průměr pro vyvrtávání. Tři z jeho nejoblíbenějších modelů mají následující geometrii (v mm):

• 16 na 16 na 170;
• 25 na 25 na 300;
• 20 na 20 na 200.

Pro průchozí otvory

Používá se po vrtání. Odstraní se vrstva materiálu, která se přibližně rovná indexu ohybu hlavní části nástroje. Hlava – specifického tvaru, s mírným zakřivením, musí splňovat požadavky GOST 18882-73, která také upravuje rozměry – podobné těm, které má agent z předchozí podkategorie.

Prefabrikovaný

Zvláštní pozornost si zaslouží typy a účel soustružnických nástrojů na kov tzv. univerzálního typu. Jejich konstrukce poskytuje svorku nebo šroub nebo šroub nebo dokonce specifičtější držák, který vám umožní instalovat různé desky a měnit je podle potřeby. Je tak možné opracovávat díly ve všech požadovaných úhlech, řídit rychlost technologické operace, přesnost úběru kovu a další parametry. Tyto nástroje nacházejí uplatnění ve výrobních komplexech s CNC, jejichž programové řízení je napsáno pro konturové přesné soustružení a řešení dalších stejně nestandardních úloh.

Držáky a jejich rozměry

Zkoumali jsme, jaké jsou frézy pro soustruh, nyní se vrátíme k jejich části, se kterou jsou upevněny v zařízení. Během recenzního řízení jsme opakovaně zmínili nejčastější rozměry, nyní si je uveďme celé – od nejmenšího po největší. Pro přehlednost a snadnost vnímání – ve formě následující tabulky:

Je také nutné vzít v úvahu rozmanitost délek požadovaných ve specifických případech, například u vrtacích otvorů. Tento parametr se obvykle pohybuje od 150 do 300 mm. Snažili jsme se co nejpodrobněji pokrýt problematiku rozmanitosti soustružnických nástrojů na kov, značení a účel jejich různých možností, abyste pochopili, který zvolit pro požadovanou technologickou operaci. Zařízení, které je kompatibilní s většinou těchto nástrojů, můžete najít ve výrobním závodě Sarmat Iževsk.

Soustružnické frézy na kov jsou určeny pro řezání kovů, syntetických a jiných materiálů. Liší se od sebe účelem, provedením, směrem.

Pracovní část frézy – hlava, je vybavena řeznými destičkami, které jsou připájeny k hlavě. Jsou provedení, kde se používají režie – výměnné – jsou mechanicky připevněny k hlavě frézy. Montáž na stroj se provádí upnutím držáku do držáku nástroje. Podle provedení se hlavy dělí na rovné, ohnuté a tažené. Podle provedení řezné části hlavy mohou být soustružnické nástroje s pájenými a vyměnitelnými břitovými destičkami i plnými. Podle typu zpracování jsou soustružnické nástroje klasifikovány pro:

• hrubování;
• polotovar;
• dokončovací zpracování.

Typy fréz Podle technologického účelu se soustružnické nástroje dělí na:

1. Odříznout. Bez nich není výroba více než jednoho detailu úplná. Tato skupina může být použita nejen pro zamýšlený účel – zpracování koncových prvků součásti a odříznutí hotového obrobku z kusu, z něhož byl vyroben. Nejčastěji v prodeji najdete řezáky klasického tvaru. Každý soustružník používá pro sebe nejpohodlnější odřezávací frézy na vlastním soustruhu pomocí horních desek.
2. Průchodka se používá pro zpracování rotačních válcových obrobků. Úhly ostření nástroje se mohou lišit v závislosti na pohodlí soustružníka při zpracování součásti.
3. Bodování se používá při opracování koncových částí obrobku a vytváření říms na vnější straně vyráběného dílu. Při ořezávání konců je výhodnější vést ořezávací frézu od středu směrem k vnější části obrobku. Při tomto způsobu posuvu je řezací nástroj umístěn proti obráběné ploše, takže řezání je zajišťováno břitovými destičkami s dlouhým břitem. Když je drážkovací nástroj přiváděn z vnějšku k ose otáčení součásti, pracují břitové destičky s krátkým břitem. Výsledek zpracování je méně přesný a čistší. Bodovací nástroj, když se používá k oříznutí konců součásti upevněné ve středech, se používá pouze v případě, že se zadní střed změní na poloviční střed. To je nutné pro uložení desek. V opačném případě se nebude možné vyhnout jejich poškození v důsledku kontaktu s plným zadním středem.
1. Drážkovací fréza má tenčí břit než odřezávací fréza. Při soustružení široké, ale mělké drážky může drážkovací nástroj nahradit řezné frézy. Drážkovací nástroj se vyrábí ve dvou typech – rovný a ohýbaný. Jejich řezná hrana se volí v souladu s požadovanou šířkou drážky. Zvláštností drážkování je, že výška hlavy výrazně přesahuje výšku řezné hrany. Tato konstrukční vlastnost zvyšuje pevnost, díky čemuž je soustružnický zapichovací nástroj s tenkým břitem schopen odolat velkému zatížení.
2. Vyvrtávačky se používají k vytváření slepých a průchozích otvorů bez použití vrtacího zařízení. Otvory vytvořené frézami jsou přesnější. K výrobě uzavřených a průchozích otvorů se používají různé typy.
3. Se závitem. Pro řezání závitů na vnitřních a vnějších plochách součásti se používají nástroje, které se liší šířkou a typem pracovní hlavy. Pro práci na soustruhu nestačí vždy použít frézy klasického tvaru a díl správně nastavit. Typy závitů vyrobených na soustružnických zařízeních mají různé úhly, což znamená širokou škálu břitových destiček, které jsou broušeny pod různými úhly. Typy vnitřních a vnějších závitů jsou vyráběny různými technologiemi. Aby byla práce méně časově náročná, je lepší použít správný nástroj pro konkrétní operaci. Je výhodnější provádět řezání, pokud jsou úhly řezné hrany a požadovaný úhel závitu stejné. Chcete-li to provést, musíte řezné desky sami naostřit. Úhly ostření u většiny fréz odpovídají 60⁰. V případě potřeby lze vyměnit rohy hlavy, pokud nepatří do kategorie nebroušení, lze na brusce.



Geometrie frézy



Fréza se skládá z hlavy a držáku (kulaté nebo obdélníkové tyče). Hlava má několik povrchů: přední, zadní, řezné hrany a horní část. Během soustružení součásti se třísky oddělují podél přední roviny. Zadní strana je rozdělena na 2 plochy: hlavní a pomocnou a průnik těchto ploch dává 2 řezné hrany: hlavní a pomocnou. Spojení vedlejší a hlavní hrany se nazývá hrot frézy.

Podle směru posuvu se frézy dělí na pravé a levé. Pro určení, do jakého typu nástroj patří, je nutné jej nasadit na pravou ruku hlavou směrem k prstům. Pokud je hlavní řezná hrana na straně palce, pak je řezák pravý, jinak je levý.