Frézování je metoda obrábění, která má svůj původ v 18. století a dnes patří mezi nejdůležitější technologie zpracování. Mezitím poptávka po vyšší produktivitě, větší přesnosti a větší udržitelnosti posouvá technologický rozvoj frézování vpřed. Nové výzvy vyžadují inovativní řešení – jako jsou přesné nástroje od ISCAR.
Frezovací stroje jsou z dílen již neodmyslitelnou součástí. Tento proces je nedílnou součástí obráběcí techniky, jejíž význam roste v důsledku neustále se měnících požadavků ve výrobě. Například přesnost tvarování kovů se díky technologiím, jako je přesné jemné obrábění a kování, výrazně zvýšila. Ale také technologie 3D tisku nebo nové kompozitní a slinované materiály vyžadují přizpůsobené procesy.
Zpracovatelé jsou vyzváni: Musí zvýšit produktivitu při obtížně obrábitelných superlegurách a titanových kvalitách, další optimalizační opatření budou nezbytná v důsledku silné koncentrace na elektro- a hybridní vozidla v automobilovém průmyslu. Kromě toho umožňují víceosé obráběcí stroje přesné zpracování složitých dílů, nové obráběcí strategie zvyšují produktivitu. Moderní procesy mohou také výrazně snížit množství určeného surového materiálu při frézování, zároveň se zvyšují požadavky na jakost povrchu a přesnost.
Vývoj a přístupy
Mezi nejdůležitějšími vývoji u frézovacích nástrojů patří vysokorychlostní obrábění a přesné frézování, ale také víceosé, adaptivní a udržitelné frézování.
Při vysokorychlostním obrábění je důraz kladen na zvýšení objemu obrábění (MRR), aby se dosáhlo vyšší produktivity díky výrazně rychlejší řezné rychlosti nebo většímu posuvu na zub. Uživatelé toho dosahují pomocí vysokorychlostního frézování (HSM) a frézování s vysokým posuvem (HFM) při hrubování. Při přesném frézování je na prvním místě vysoká přesnost.
Při víceosém frézování se používají odpovídajícím způsobem vybavená obráběcí centra, která umožňují složité procesy. Cílem adaptivního frézování je vyvinout inteligentní systémy, které se dokážou přizpůsobit změněným podmínkám během obráběcího procesu. U udržitelného frézování jde o snížení dopadů na životní prostředí. To zahrnuje vývoj ekologických chladicích a mazacích prostředků, recyklaci, opětovné použití materiálů a použití energeticky efektivních strojů a fréz.
Na sebe navazující komponenty
Úspěch všech vývojů při frézování spočívá na synergii mezi obráběcími stroji, řeznými nástroji a počítačem podporovanými konstrukčními systémy (CAE). Vysokorychlostní frézování například vyžaduje stroje, které poskytují vysoké otáčky, a nástroje z pokročilých řezných materiálů s inovativními povlaky. Současně přesnější frézovací procesy nevyžadují pouze nástroje s menšími tolerancemi, ale také vylepšené řídicí systémy a pohony.
Při víceosém frézování zajišťují optimálně řízené osy a vhodné řezné geometrie frézovacích nástrojů průlom. K adaptivnímu frézování patří inovace, jako jsou moderní monitorovací systémy, vysoce citlivé senzory a efektivní algoritmy, které v reálném čase optimalizují řezné údaje a dráhy nástrojů. Udržitelnost frézovacího zpracování se zvyšuje použitím energeticky efektivních procesů, vhodných obráběcích strojů, přizpůsobených řezných nástrojů a ekologických chladicích kapalin.
Vyměnitelné břitové destičky
Při frézování se uživatelé často spoléhají na nástroje s vyměnitelnými břitovými destičkami (WSP), jejichž řezné materiály se neustále vyvíjejí. Nové slinuté karbidy, keramiky a ultratvrdé řezné materiály zajišťují stále lepší výsledky při obrábění.
Nové povlaky zlepšují odolnost proti opotřebení a teplu a zároveň zvyšují mazací schopnosti. S moderními geometriemi břitů lze optimalizovat topologii třískového tvarování řezných destiček. Tím se zlepšuje řezný účinek a tok třísek při frézování, navíc se snižují řezné síly. Efektivní využití řezného materiálu zahrnuje inteligentní design řezných destiček, který poskytuje maximální řezný výkon, aniž by snižoval výkon obrábění.
Inteligentní výroba
Zaměření na chytrou výrobu předpokládá, že konstruktéři integrují digitalizaci při návrhu frézovacího procesu a nástroje. Digitální dvojčata a odpovídající softwarové aplikace jsou již dnes nutností pro komplexní nabídku nástrojů. Jak se výrobci řezných nástrojů vyrovnávají s aktuálně se objevujícími výzvami, ukazují řešení od společnosti ISCAR.
Drážky, kapsy, dutiny
Při trochoidálním vysokorychlostním frézování nástroj sleduje zakřivenou dráhu, aby udržel konstantní zatížení břitu. Náhlé špičky zatížení při vstupu do materiálu jsou tímto způsobem vyloučeny. Tato strategie je velmi efektivní při frézování hlubokých drážek, kapes a dutin, zejména při nízké stabilitě obrábění. Kromě toho tato metoda poskytuje velmi dobré výsledky při obrábění náročných materiálů, jako jsou legované oceli nebo vysoce tepelně odolné superlegury.
Speciálně pro trochoidní frézování vyvinul ISCAR produktový program CHATTERFREE EC-E7/H7-CF pro vícestřihové frézy z plného karbidu (VHM). Geometrický design nástrojů zahrnuje různé spirálové úhly a variabilní úhly stoupání, které zlepšují dynamické chování řezu.
Vysoce produktivní a efektivní
S pomocí moderních strojů je možné vysoce produktivní frézování hliníkových slitin při extrémně vysokých otáčkách vřetena až 33 000 otáček za minutu. Abychom čelili této výzvě, vyvinula společnost ISCAR frézy s úhlem 90 stupňů, které mohou zpracovávat velkoformátové WSP s hloubkou řezu až 22 milimetrů. Frézy jsou navrženy tak, aby nedocházelo k radiálnímu posunu vyměnitelné řezné destičky, což může při velmi vysokých otáčkách způsobit vysoké odstředivé síly.
Hochvorschubfrézování se stalo široce rozšířenou metodou pro efektivní hrubování složitých povrchů. ISCAR nabízí širokou škálu nástrojů. Charakteristické kostnaté WSP rodiny LOGIQ4FEED jsou nyní k dispozici také ve větších provedeních. To výrazně rozšiřuje oblast použití, zejména při hochvorschubfrézování hlubokých dutin ve strojírenství a výrobě forem. Další novinkou jsou ekonomické NEOFEED frézy se svými oboustrannými, čtvercovými vyměnitelnými břitovými destičkami s osmi řeznými hranami.
Přesně a rychle
Pokroky v mnohostranných obráběcích strojích a CAD/CAM systémech umožňují přesné frézování složitých tvarů s minimálním úbytkem materiálu obrobku pomocí segmentových nebo válcových stopkových fréz. Tyto jsou k dispozici jako VHM verze, jako MULTI-MASTER frézové hlavy nebo jako provedení s vyměnitelnou řeznou destičkou.
Při frézování vysoce tepelně odolných superlegur může uživatel s nástroji z keramických materiálů výrazně zvýšit řezné rychlosti – až 1.000 metrů za minutu je možné. Mezi nejnovější keramické nástroje od ISCAR patří keramické VHM a WSP frézy s oboustrannými, kulatými keramickými vložkami. Oboustranný design má za cíl maximalizovat využití keramických materiálů, jako je například černá keramika, whiskerem vyztužená keramika a SiAlON – typ keramiky na bázi nitridu křemíku.
Kontakt:
