Jaké typy tvarových fréz existují?

Typy tvarových fréz
Základní rozměry
Geometrické parametry
Výběr tvarové frézy
Režimy řezání při použití tvarové frézy
značkování
.

Výroba KONCOVÝCH FRÉZ, KONCOVÝCH FRÉZ-AKE-TIDEWAY-WEMARO, ZUBY (CUTTERS) HDD, vysoce flexibilní kabel CHAINFLEX

Tvarová fréza je velmi nestandardní nástroj pro soustruhy. Používají se pro zpracování těch částí, které mají poměrně složitou strukturu a tvar tvořící čáry. Ve srovnání se standardními nástroji mohou tvarové frézy zajistit větší konzistenci tvaru a přesné rozměry vyráběného dílu. Tyto parametry závisí na tom, jak přesně je nástroj vyroben.

Moderní výrobky poskytují vysokou produktivitu, což je způsobeno potřebou zvýšit objem výroby v soustružení. Současné zpracování několika sekcí tvarového profilu pomáhá ušetřit mnoho strojního času. V zásadě se tvarové frézy na kov vyrábí podle speciálního individuálního projektu, který je určen pro konkrétní díl. Tyto výrobky jsou drahé a jejich použití je opodstatněné pouze v hromadné výrobě.

foto: tvarový soustružnický nástroj

Tvarové soustružnické frézy jsou vyráběny v souladu s GOST 18875-73. Existují nejen jednotlivé produkty, ale i takové, které jsou určeny pro výrobu nejběžnějších dílů. Zpravidla se pro ně vybírají materiály nejvyšší kvality, protože výměna bude poměrně obtížná a životnost musí být co nejvíce prodloužena.

Typy tvarových fréz

Tvarová soustružnická fréza může mít různé rozdíly ve svých parametrech v závislosti na obrobcích, se kterými pracuje. Na základě toho existuje několik hlavních odrůd:

• Tyčové frézy – používají se pro práci s krátkými tvarovými plochami. Tento typ má velmi malou výšku pracovní části, což se stává důvodem hlavní nevýhody – malého počtu přebroušení.
• Prizmatické – u tohoto typu je velké množství přebroušení, takže se s jejich pomocí opracovávají složitější tvarové plochy. Tvarová fréza je založena a zajištěna pomocí speciálního držáku a zapínání na rybinu. Ale s tímto nástrojem není možné zpracovávat vnitřní tvarované povrchy.
• Kulaté – lze použít pro práci s vnějšími i vnitřními plochami obrobku. Jsou technologicky velmi vyspělé, takže počtem ostření převyšují všechny ostatní typy. K jejich zajištění je také zapotřebí speciální držák nástroje a vyrovnání probíhá podél konce a otvoru.

Kromě toho je tvarová fréza klasifikována podle následujících parametrů:

• Formulář;
• Směr posuvu (radiální nebo tangenciální);
• Podle umístění instalační základny a otvoru;
• Podle návrhu.

Základní rozměry

Hloubka polotovaru profilu, mm	Průměr, mm
6	50
8	60
11	75
14	90
18	100
25	125

Geometrické parametry

Tvarová fréza se od ostatních nástrojů svého druhu liší v mnoha ohledech, nemluvě o tom, že řada z nich zůstává jediná svého druhu. Z tohoto důvodu je zde geometrie velmi různorodá. Základní úhly zůstávají stejné, jako například:

• Bodový úhel;
• Hlavní přední roh;
• Hlavní zadní roh;
• Úhel řezu.

V závislosti na požadované části mohou mít parametry tohoto úhlu obrovský rozdíl. Pro soustružení některých konstrukčních prvků mohou být použity úhly, které nejsou ve standardních diagramech, proto není možné vytvořit jedinou klasifikaci tohoto problému, ale můžete se řídit pravidly, která vám pomohou získat vysoce kvalitní a spolehlivý nástroj.

Výběr tvarové frézy

Při výběru předního úhlu byste měli věnovat pozornost tomu, s jakým materiálem zde budete pracovat. V zásadě se pohybují od 0 do 25 stupňů. Poměr tvrdosti a úhlu se volí přímo úměrně. Úhel hřbetu je určen tvarem nástroje a jeho typem. Faktem je, že čím vyšší je úhel hřbetu, tím slabší je řezná hrana, takže jej nelze použít pro práci s tlustými obrobky. U kruhové frézy se nedoporučuje nastavovat velký úhel hřbetu. V takových výrobcích by neměla překročit 10-15 stupňů, protože jinak nebude jeho použití bezpečné. Tvarová fréza jiného typu může mít větší úhel, ale obecně se bere ne více než 30 stupňů. Někdy se používá nestandardní instalace výrobku na stroj, čímž se změní poměr a tvarová fréza získává další vlastnosti.

Výběr úhlů je velmi důležitý při výběru a navrhování výrobku a je to jeden z nejtěžších momentů. Materiály se zpravidla vybírají co nejhustší. Když se obrábění provádí na několika místech za sebou, vytváří to velký odpor vůči obrobku, takže teplota na břitech stoupá. Pro odstranění negativních jevů byste měli zvolit tvarovou frézu vyrobenou z tvrdokovových materiálů.

Režimy řezání při použití tvarové frézy

Tangenciální nástroje mohou zpracovávat obrobek s různými řeznými hranami zahrnutými v jejich složení. Někdy se řezná část volí libovolně, takže druhá hrana, která je hlubší než první, nedosahuje k obrobku. Někdy je pro zpracování všech dílů podle jedné šablony nástroj upevněn v jedné poloze a vyroben podélně nebo příčně.

Radiální frézy mají rotační posuv. V tomto případě řezná hrana popisuje povrch obrobku při jeho otáčení. To pomáhá vytvářet složitější tvary a provádět zpracování po celém povrchu s různou hloubkou.

značkování

Označení dílů se téměř zcela shoduje s tím, jaký kov je použit k vytvoření řezné části, protože právě tato část se nejvíce podílí na práci. Pokud například výrobek patří do skupiny tvrdých slitin titan-wolfram a má označení T15K6, lze to interpretovat jako obsah karbidu titanu 15 % a obsah kobaltu 6 %.

Výrobci

• Topromechanika (Tomsk, Rusko);
• Nástrojárna Kirzhach (Jekatěrinburg, Rusko).

Tvarové frézy slouží ke zpracování dílů s tvarovým profilem. Ve srovnání s konvenčními frézami poskytují:

1. totožnost tvaru, rozměrová přesnost dílů, neboť nezávisí na kvalifikaci pracovníka, ale především na přesnosti výroby frézy;
2. vysoká produktivita díky velké úspoře strojního času spojeného se snížením řezné dráhy, a pomocného času potřebného pro instalaci a seřízení frézy při její výměně;
3. vysoká životnost díky velkému počtu přípustných přebroušení;
4. méně defektů;
5. snadnost ostření.

Na Obr. 76 ukazuje schéma zpracování pomocí deseti jednoduchých a dvou tvarových fréz. V prvním případě doba zpracování

Obrázek 76 — Schéma činnosti tvarových fréz

rovná se 41/2 min. (braly se v úvahu řezáky B, C, F, G, K, J), přičemž u druhého je to cca 11/2 minuty, t.j. úspora je 3x. Instalace dvou tvarových fréz je mnohem jednodušší a rychlejší než instalace deseti fréz. Naostření dvou fréz vyžaduje mnohonásobně méně času než nabroušení deseti fréz.

Tvarové frézy se pro svou vysokou cenu používají ve velkosériové a hromadné výrobě.

Typy tvarových fréz

V praxi existují různé tvarové frézy, které se dělí na následující typy (obr. 77):

1. podle tvaru frézy: kulaté (obr. 77, a) a hranolové (obr. 77, b);
2. instalací vzhledem k části: radiální (obr. 77, a, b) a tangenciální (obr. 77, c);
3. podle umístění osy otvoru nebo montážní základny frézy vzhledem k ose součásti: s rovnoběžným uspořádáním osy otvoru (obr. 77, d) nebo montážní základny a s šikmé uspořádání osy otvoru (obr. 77, e) nebo montážní základny;
4. podle umístění přední plochy: s kladným (nebo rovným nule) úhlem čela (obr. 77, a, b) nebo s kladným úhlem čela a úhlem sklonu břitu (obr. 77, e )
5. podle tvaru tvořících tvarových ploch: s prstencovými tvořícími přímkami (obr. 77, a, f) nebo se šroubovými tvořícími přímkami (obr. 77, g).

Obrázek 77 – Typy tvarových fréz

Kruhová fréza je nasazena na trnu a je chráněna proti otáčení pomocí zubů nebo zvlnění vytvořených na jednom z jejích konců (obr. 78). Prizmatická fréza je v držáku zajištěna pomocí rybiny a šroubů.

Obrázek 78 — Upevnění tvarových fréz

Radiální tvářecí fréza

Radiální frézy mají kulatý nebo hranolový tvar, tangenciální frézy mají nejčastěji prizmatický tvar. Kulaté frézy se používají pro vnější a vnitřní zpracování, zatímco hranolové se používají pouze pro vnější zpracování.

Radiální fréza je instalována vzhledem k obrobku tak, aby byl zajištěn příčný posuv podél rádiusu. Během procesu řezání je osa součásti protnuta jedním nebo více body na řezné hraně frézy. Vzhledem k širokému rozsahu práce pracuje radiální fréza ve ztížených podmínkách, v důsledku čehož je nutné používat snížené řezné podmínky. Při zpracování dlouhého obrobku s malým průřezem hrozí jeho ohnutí od řezné síly.

Tangenciální profilová fréza

Tangenciální fréza je instalována tečně k vnitřnímu obvodu profilu výrobku. Řezná hrana je opatřena zkosením pod úhlem φ (viz obr. 77, c). To mu umožňuje pracovat ne s celým profilem najednou, ale se sekvenčním vstupem do práce všech bodů řezné hrany. Zpracování profilu končí, když poslední bod hrany prochází osou obrobku.

Tangenciální frézy se doporučují pro zpracování obrobků, které nejsou příliš odolné proti průhybu a mělkých profilů.

V praxi se rozšířily frézy s paralelním uspořádáním osy otvoru (u kulatých) nebo montážní základny (u prizmatických) vzhledem k ose obrobku. Šikmé uspořádání osy otvoru nebo upevňovací základny se používá ve výjimečných případech, kdy konfigurace dílce v jednotlivých úsecích profilu neposkytuje optimální zadní úhly při paralelním uspořádání.

Pro zlepšení procesu řezání musí být tvarové frézy vybaveny kladným úhlem čela (viz obr. 77, a, b). Frézy s kladným úhlem y a úhlem sklonu břitu λ (viz obr. 77, e) se používají se zvýšenými požadavky na dodržení tvaru dílu a přesnost jeho zadaných rozměrů (např. úsek 1-2 délky l).

Vykrajovátka kulatého tvaru

Kulaté frézy se obvykle vyrábějí s povrchy ve tvaru prstence.

Oproti kruhovým frézám mají prizmatické frézy spolehlivé upevnění, široký výběr úhlů hřbetu, větší pevnost břitu, lepší odvod tepla a také poskytují větší přesnost při obrábění dílu.

V praxi se však kulaté frézy rozšířily, což se vysvětluje především snadností jejich výroby jako rotačních těles.