Ostření soustružnických nástrojů na kov – podrobný návod s videem a fotografiemi
Ze všech technologických operací prováděných na kovových polotovarech je nejčastější soustružení na soustružnických zařízeních. Proto je ostření fréz pro soustruh určený pro práci na kovu velmi důležitým procesem, který by měl být prováděn správně. Vlastnosti provedení takového postupu závisí jak na zpracovávaném materiálu, tak na typu samotného řezného nástroje (tvarový, průchozí, závitořezný, vyvrtávací a další).
Pořadí ostření ploch frézy
Konstrukce soustružnických nástrojů
Ostření soustružnických nástrojů nelze provést správně, pokud nerozumíte konstrukčním prvkům takového nástroje. Hlavními prvky jeho konstrukce jsou držák tyče, kterým je fréza upevněna na stroji, a také pracovní hlava: právě její řezná část se musí pravidelně brousit.
Podívejme se podrobněji na pracovní hlavu soustružnického nástroje. Je tvořen dvěma typy povrchů: přední a zadní. Přední je velmi snadné rozlišit: právě přes něj se odstraňují třísky. Zadní strana se nazývá ty strany fréz, ke kterým je obrobek obrácen v procesu jeho zpracování. Mohou být primární nebo sekundární, v závislosti na jejich umístění.
Nejdůležitější prvek každé frézy (včetně soustruhu na kov) – její řezná hrana – je vytvořena na průsečíku zadní hlavní a přední plochy. V konstrukci každé frézy je také pomocná hrana tvořená průsečíkem jejích zadních ploch: hlavní a pomocná. Vrchol nástroje, o kterém se zmiňuje odborná literatura, je průsečík jeho řezné a pomocné hrany.
Hlavní charakteristiky soustružnických nástrojů na kov, které určují jejich funkčnost, jsou úhly ostření, rozdělené na hlavní a pomocné. Aby bylo možné určit hodnoty hlavních, měří se v rovině, která se vytvoří, když je řezná hrana promítnuta na hlavní rovinu.
Obecně se k určení úhlů řezného nástroje používají dvě roviny:
- hlavní, překrývající se na nosné straně soustružnického nástroje, umístěná v jeho spodní části (ve vztahu ke směru posuvů stroje je taková rovina rovnoběžná);
- rovina řezu umístěná tangenciálně vzhledem k povrchu obráběného obrobku (tato rovina se protíná s hlavním břitem nástroje).
Prvky a roviny soustružnického nástroje
Při konstrukci pracovní části soustružnického nástroje se rozlišuje několik typů úhlů:
- ostření – nachází se mezi přední plochou řezáku a zadní hlavní;
- zadní hlavní – nachází se mezi zadní hlavní plochou a rovinou řezu;
- přední hlavní – nachází se mezi přední stranou nástroje a rovinou kolmou k rovině řezu.
Kontrola správnosti jejich definice je celkem jednoduchá: jejich součet je vždy 90 stupňů.
Kromě výše uvedeného charakterizuje konstrukce pracovní hlavy soustružnického nástroje několik dalších úhlů mezi:
- směr posuvu a výstupek, který klade hlavní řezná hrana;
- rovina zpracování a přední plocha frézy;
- výstupky, které pokládají hlavní a pomocné břity.
Nástroje pro soustružnická zařízení
Abyste pochopili pravidla pro ostření fréz pro soustruhy na kov, nestačí se jen podívat na výukové video. Je nutné mít představu o tom, jak jsou takové nástroje klasifikovány. Nejdůležitějším parametrem, podle kterého jsou soustružnické nástroje klasifikovány jako různé typy, je typ zpracování prováděného s jejich pomocí. Na tomto základě se rozlišují následující typy soustružnických nástrojů.
Hlavní typy soustružnických nástrojů
Obrobky takových fréz se zpracovávají podél osy otáčení.
Pomocí těchto fréz na soustruhu redukují lišty a provádějí ořezávání obrobků.
Jak název napovídá, tvoří vnější a vnitřní drážky na plochách válcového tvaru. Je také možné vytvářet drážky na vnějších stranách obrobků pomocí odřezávacích fréz na kov. Kromě toho vám takové frézy umožňují odříznout části obrobku v pravém úhlu.
Pomocí takových nástrojů se na strojích obrábějí otvory.
Tyto frézy jsou speciálně navrženy pro řezání závitů.
Pomocí fréz tohoto typu se na vnější straně válcových přířezů vytvářejí tvarové výstupky nebo drážky.
Pomocí těchto fréz se na obrobcích odstraní zkosení.
Operace prováděné frézami různých typů
Soustružnické frézy se také dělí na typy v závislosti na směru, ve kterém se používají k obrábění obrobku. Mezi nimi jsou tedy pravá (zpracování se provádí směrem k vřeteníku) a levá (zpracování směrem ke koníku).
Soustružnický nástroj je také klasifikován podle materiálu výroby, podle způsobu připojení řezné části k držáku a také podle řady dalších parametrů.
Pravidla pro ostření soustružnických nástrojů
Aby bylo zpracování obrobků na soustruzích na kov efektivní, kvalitní a přesné, měly by být frézy pravidelně ostřeny, čímž jejich pracovní část získá potřebný tvar a získá úhly s požadovanými parametry. Pouze nástroj, jehož řezná část je vyrobena ve formě jednorázové karbidové desky, nepotřebuje ostření. K provedení tak důležitého postupu v podmínkách velkých výrobních podniků se používají stroje se speciálními zařízeními a na tom se podílí samostatná konstrukční jednotka.
Chcete-li naostřit soustružnický nástroj vlastníma rukama na domácím stroji nebo to udělat v malém podniku, můžete použít různé techniky. Tento postup lze provést pomocí chemických činidel nebo pomocí běžných brusných kotoučů. Je třeba poznamenat, že ostření soustružnického nástroje na specializovaných nebo univerzálních strojích, které používají brusný kotouč, je nejlevnější, ale efektivní způsob, jak poskytnout frézám požadované geometrické parametry.
Možnosti ostření pro frézy s břitovými destičkami
Samozřejmě, že nejkvalitnější soustružnické nástroje na kov se brousí na stroji speciálně navrženém pro provádění takového postupu. Pokud takové vybavení nemáte k dispozici, můžete použít univerzální stroj s brusným kotoučem. Při výběru takového kruhu je důležité věnovat pozornost materiálu, ze kterého je vyrobena pracovní část zpracovávaného nástroje. Pro efektivní ostření tvrdokovové frézy tedy potřebujete karborundový kotouč, který má charakteristickou zelenou barvu. Nástroje, jejichž pracovní část je vyrobena z uhlíkové oceli nebo rychlořezné oceli, jsou dokonale opracovány na strojích se středně tvrdými kruhy z korundu.
Ostření soustružnických nástrojů na kov lze provádět bez chlazení nebo s chlazením, což je výhodnější. Pokud se ostření provádí s chlazením, měla by být studená voda rovnoměrně přiváděna do místa, kde je soustružnický nástroj v kontaktu s brusným kotoučem. V případě, že se při procesu ostření nepoužívá chlazení, není možné po naostření nástroj ihned ochladit: může dojít k prasknutí jeho řezné části.
Jak ostřit soustružnické frézy na brusce vlastními rukama, můžete se naučit z tréninkového videa. V procesu provádění takového postupu je důležité dodržovat určitou sekvenci. Nejprve se na brusném kotouči opracuje zadní hlavní plocha, poté zadní pomocná a nakonec se brousí přední. Poslední fází ostření je opracování hrotu frézy – dodání požadovaného poloměru zakřivení.
V procesu ostření se fréza neustále pohybuje v kruhu a snaží se ji příliš nestlačit (je to vidět na videu). Takové doporučení je nutné dodržet, aby se povrch kruhu opotřebovával rovnoměrně, a také aby břit soustružnického nástroje byl co nejhladší.
Vlastnosti ostření fréz pro soustruh
Existují určité nuance, které je třeba vzít v úvahu při ostření soustružnických nástrojů vlastními rukama pomocí brusky. Zpracování zadního povrchu frézy se tedy provádí ve třech fázích.
- Zpočátku je zadní plocha opracována pod úhlem rovným zadnímu úhlu samotného držáku. Zpravidla se ukazuje, že je o něco větší než úhel hřbetu řezu (přibližně 5 stupňů).
- Ve druhé fázi se zpracovává zadní plocha samotné řezné vložky. Zároveň je ostřen pod úhlem přesahujícím úhel zadního řezu o 2 stupně.
- Třetí fází je vytvoření požadovaného zadního úhlu pomocí dokončování. Je důležité, aby takový úhel nebyl vytvořen na celé zadní ploše frézy, ale pouze na úzkém zkosení přímo sousedícím s řeznou hranou.
V několika fázích se ostření provádí také na přední ploše soustružnického nástroje. Je tedy předostřen pod úhlem, který se rovná úhlu samotné řezné vložky. Tento úhel, stejně jako v případě zadní plochy, mírně přesahuje přední úhel řezu. Přímo se úhel řezu, který je třeba vytvořit na přední ploše frézy, získá jemným ostřením nebo konečnou úpravou. Tyto procesy jsou podrobeny úzkému pásu přilehlému k řezné hraně karbidové vložky.
Použití podložek při ostření
Pro větší pohodlí při ostření soustružnických nástrojů na bruskách a také pro získání úhlů se stanovenými parametry se používají speciální obložení, která se instalují mezi nosnou plochu nástroje a stůl stroje, kde je umístěn. Chcete-li dosáhnout ještě přesnějšího a kvalitnějšího ostření, můžete upravit design stolu stroje vlastními rukama, nastavit jej na výšku a úhel natočení. Po takovém zdokonalení stroje odpadá nutnost používat výstelky určité tloušťky.
Při ostření soustružnického nástroje je důležité dbát na to, aby jeho řezná hrana byla na stejné úrovni se středem brusného kotouče, ale ne níže než 3–5 mm vůči němu. Je třeba vzít v úvahu také směr otáčení brusného kotouče. To je nezbytné, aby byl proces ostření bezpečnější a také aby se minimalizovalo riziko vylomení řezné vložky z držáku nástroje. Brusný kotouč se během procesu ostření musí otáčet tak, aby přitlačil řeznou vložku a neutrhl ji z držáku.
Šablona pro kontrolu správného naostření fréz
Po naostření řezného nástroje pro soustruh na kov je samozřejmě nutné zkontrolovat správnost jeho provedení. Nejjednodušší způsob, jak provést tento postup, je pomocí speciální šablony, kterou si můžete zakoupit nebo vyrobit sami. Pokud není možné koupit hotový vzorek, je lepší jej vyrobit sami z ocelového plechu, který lze kalit.
Vysoká tvrdost takové šablony, kterou získá po vytvrzení, umožní její dlouhodobé používání. Při výrobě šablony by na ní měly být provedeny řezy, které odpovídají nejběžnějším úhlům ostření. Teprve po provedení takových řezů se hotová šablona vytvrdí. Je třeba mít na paměti, že přesnost výroby takové šablony bude plně záviset na tom, jak správně bude naostřena vaše fréza pro soustruh na kov.
Po naostření je třeba břity nástroje uvést do požadovaného stavu. Malé části povrchů frézy (až 4 mm široké) přímo sousedící s jejími břity jsou podrobeny takovému jemnému ladění. K provedení povrchové úpravy se používají měděné brousky a přísady, jejichž výběr závisí na materiálu výroby pracovní části nástroje. Pro jemné seřízení tvrdokovových fréz se tedy na zkušební kámen nanáší speciální pasta nebo karbid boru navlhčený petrolejem. Pro dokončování fréz z jiných materiálů se používají brousky s nízkou úrovní abrazivity, jejichž povrch je navlhčen strojním olejem nebo petrolejem.
Ostření soustružnických nástrojů na kov
Ostření frézy je nutné pro dosažení požadovaného tvaru a úhlu pracovní plochy. Provádí se při překročení přípustných parametrů opotřebení frézy, nebo před zahájením práce s novým nástrojem. Tato operace umožňuje výrazně prodloužit životnost zařízení, ale vyžaduje přísné dodržování technologie práce.
Když je ostření nutné
V procesu soustružení se třísky otírají o přední plochu nástroje a obrobek o zadní stranu v zóně řezu. Při současném výrazném zvýšení teploty dochází k postupnému opotřebení součásti.
Při překročení maximální dovolené hodnoty opotřebení nelze frézu použít pro další práci a vyžaduje naostření a dokončení na přední a zadní ploše.
Přípustné opotřebení je uvedeno v tabulce níže.
nástroj na ostření
Pro abrazivní ostření frézy lze použít brusku nebo soustruh. Pro nástroje z tvrdokovu se používá středně tvrdý zelený karborundum. Pro primární zpracování by brusivo kotouče mělo být 36-46, na konci procesu – 60-80. Pro vysoce kvalitní ostření je vyžadován celý kruh bez vad a porušení geometrie.
Diamantové kotouče se hojně používají také pro ostření soustružnických nástrojů, což zajišťuje vysokou čistotu řezných ploch. Oproti karborundovým kotoučům je povrchová úprava frézy zvýšena o dvě třídy a zvyšuje se produktivita práce. Použití diamantových kotoučů také zvyšuje životnost nástroje – možný počet přebroušení frézy se zvyšuje o 20-30%. Je však třeba poznamenat, že je ekonomicky výhodné použít ostření diamantovým nástrojem s přídavkem ne větším než 0,2 mm. Při vyšší hodnotě se doporučuje předostření karborundovým kotoučem.
Pořadí a funkce
V závislosti na povaze opotřebení a provedení zařízení se ostření provádí na přední, zadní nebo obou plochách. Níže uvedený obrázek ukazuje všechny povrchy soustružnického nástroje.
U standardních fréz se zpravidla ostření aplikuje na všechny řezné plochy. Při mírném opotřebení se obnoví pouze geometrie zadní plochy. Zařízení pro víceřezné stroje je obnoveno pouze podél zadní plochy, tvarované – pouze podél přední strany.
Standardní pořadí ostření:
- hlavní zadní plocha.
- Pomocná zadní plocha.
- přední plocha.
- Poloměr konce.
Parametry ostření zadního povrchu jsou uvedeny na obrázku níže
Obrázek (a) ukazuje zadní plochu s jednou rovinou ostření, obrázek (b) – s několika. Při pájení desek z tvrdé slitiny má zadní plocha tři roviny:
- podél zkosení o výšce nejméně 1,5 mm pod úhlem a;
- podél zbývající výšky v úhlu a + 3 °;
- podél držáku pod úhlem + 5°.
Ostření přední plochy tvrdokovových fréz má mnohem větší počet variant (viz obrázek níže).
Základní formy:
- Ploché s kladným úhlem čela (a).
- Ploché se záporným úhlem (b).
- Křivočarý se záporným úhlem (c).
- Plochý se záporným úhlem pro hrubování (d).
- Křivočaré se záporným úhlem pro nerezové oceli (d) a jiné materiály (e)
V procesu ostření je nutné, aby řezná hrana zpracovávaného nástroje byla umístěna na středové ose brusky nebo níže o ne více než 3-5 mm. Směr otáčení kruhu by měl zajistit přitlačení desky k držáku, tedy přechod k desce. Během provozu je žádoucí nepřetržitý přívod chladicí kapaliny. Při periodickém ochlazování je možné nadměrné namáhání struktury materiálu a vznik mikrotrhlin.
Při ostření je nutný lehký tlak a neustálý pohyb po povrchu kruhu, aby se vytvořil rovný povrch. Po dokončení ostření se geometrie nástroje zkontroluje pomocí šablon nebo speciálních zařízení.
Dokončení nástroje
Po naostření je nutné následné lapování pracovních ploch ve stejném pořadí, v jakém bylo provedeno ostření. Při dokončování je nutné odstranit veškeré nerovnosti a povrch vyleštit do zrcadlového lesku. Čím je povrch čistší, tím nižší je tření při soustružení a tím delší je životnost nástroje.
Dokončení se provádí pomocí brusných past z karbidu boru na rotujícím litinovém kotouči (ne více než 2 m/s). Lze použít pastu GOI nebo jiné speciální leštící materiály. Pro leštění se pasta nanáší na kotouč. Dále, když se kotouč otáčí, je fréza stlačena a zrna brusné pasty vyhladí existující drsnost. Tím je zcela obnovena geometrie a počáteční čistota pracovní plochy frézy a je zajištěna její vhodnost pro další provoz.
