Artykuł poniżej, a tymczasem zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą płytek tokarskich i frezarskich -> tutaj.

Frezy składane i płytki skrawające frezarskie

Frezy składane zbudowane są jako korpus, najczęściej stalowy, na który montuje się w płytki skrawające frezarskie. Płytki, w tym między inny płytki frezarskie okrągłe, mogą być wykonane z węglików spiekanych, cermetali, ceramiki czy materiałów supertwardych. Płytki skrawające frezarskie mogą mieć różne kształty, w tym mogą być okrągłe. Głowice ponadto mogą być trzpieniowe okrągłe i wkręcane lub z otworem i są montowanie na specjalnych trzpieniach, często poprzez adaptery. Głowice frezarskie służą do obróbki skrawaniem jak np. wykańczanie płaszczyzn, planowanie i obróbka powierzchni bocznych. Głowice frezarskie na płytki wymienne jak np. płytki frezarskie okrągłe typu R z węglików spiekanych mogą być użyte do obróbki zgrubnej, średnio dokładnej, a czasem nawet dokładnej.

Płytki frezarskie dostępne są obecnie w niezliczonej liczbie kształtów. Kwadratowe, rombowe czy trójkątne, dodatkowo każdy producent wprowadza swoje specjalne nazewnictwo.  Kształt płytki frezarskiej ma zasadnicze znaczenie na odporność frezarskiej płytki węglikowej. Najsłabszym punktem każdej płytki frezarskiej jest jej naroże, które przyjmuje na siebie zmienne obciążenia oraz bardzo wysokie temperatury. W okrągłych płytkach frezarskich typowe naroże nie występuje, są one zatem najbezpieczniejszego kształtu.

Weźmy pod uwagę ogromne siły działające na płytkę frezującą podczas typowego skrawania. Gdy płytka wchodzi w cięcie, jest poddawana dużemu obciążeniu ściskającemu. Początkowy kontakt krawędzi skrawającej z przedmiotem obrabianym może być bardzo niekorzystny w zależności od położenia frezu względem przedmiotu obrabianego. Gdy płytka przechodzi przez skrawanie, grubość wiórów stale się zmienia, zmieniając promieniowe i osiowe siły skrawania. Na koniec, gdy płytka opuszcza przedmiot obrabiany, jest poddawana naprężeniom rozciągającym, które niszczą węglik. Wiór odginający się od płytki powoduje duże naprężenie rozciągające lub „zrywające” na powierzchni czołowej węglika.

Oprócz normalnych operacji frezowania istnieją pewne zastosowania, które są szczególnie szkodliwe dla węglików spiekanych. Oto niektóre z najtrudniejszych zadań, które wymagają dużej odporności na działanie sił w zależności od kształtu płytki:

• Frezowanie odlewów, gdzie głębokość osiowa często zmienia się podczas skrawania,
• Przedmioty obrabiane z twardymi miejscami lub wtrąceniami, które powodują nieprzewidywalną żywotność płytki,
• Frezowanie materiałów ciętych płomieniowo lub plazmowo, pozostawiające bardzo twarde powierzchnie do obróbki,
• Odkuwki lub odlewy z żużlem lub zgorzeliną na powierzchni, które mogą powodować karby,
• Części spawane – płytki frezarskie okrągłe przez swoją wysoką trwałość i odporność dobrze sobie radzą z frezowaniem spawów
• Stale hartowane, stale narzędziowe i żeliwa oraz
• Materiały żaroodporne, takie jak Inconel, tytan i Hastelloy.
• Oczywiście kształt okrągłej płytki jest głównym powodem jej wytrzymałości i niezawodności, ale co jeszcze sprawia, że płytka frezarska okrągła jest tak popularnym wyborem?

Okrągłe płytki z węglika spiekanego do frezowania

Jednym z głównych powodów sukcesu płytki skrawającej frezarskiej okrągłej w tak wielu zastosowaniach jest to, że osiowe i promieniowe siły skrawania można kontrolować poprzez zmianę osiowej głębokości skrawania. Wysoka promieniowa siła skrawania może powodować wibracje i drgania. I odwrotnie, duża siła osiowa może spowodować ruch przedmiotu obrabianego w jego zamocowaniu i spowodować niezgodne tolerancje wymiarów. Przy zastosowaniu tradycyjnych frezów kąt przystawienia decyduje o rodzaju generowanej siły skrawania.

Gdy kąt natarcia (r) wzrasta, siły promieniowe (fr) maleją, a siły osiowe (fa) rosną, zmieniając kierunek wypadkowej siły skrawania (R). Przy kącie wyprzedzenia 45 stopni fr i fa są zrównoważone. Który kąt natarcia jest najlepszy, będzie zależał od mocowania, kształtu i rozmiaru części, materiału obrabianego przedmiotu, mocy i typu maszyny oraz linii pomiarowej lub wysięgu.

Jednak kąta natarcia płytki okrągłej frezarskiej nie można dokładnie określić. Kiedy narzędzie jest używane z różnymi głębokościami skrawania (aa), zmienia się kąt natarcia. Kąt natarcia można zmierzyć na linii głębokości skrawania; jednak efektywny kąt natarcia będzie się zmieniał na całej głębokości skrawania.

Wraz ze zmianą kąta natarcia zmieniają się również siły skrawania. Gdy płytka frezarska okrągła znajduje się na maksymalnej głębokości skrawania siły osiowe i promieniowe są zrównoważone. Gdy głębokość skrawania jest zmniejszona, siły promieniowe maleją, a siły osiowe rosną. Przy bardzo małej głębokości skrawania siły byłyby prawie całkowicie skierowane w kierunku osiowym. W związku z tym, w zależności od konfiguracji i parametrów części, można uzyskać maksymalną produktywność za pomocą frezu z okrągłymi płytkami, wybierając optymalną głębokość skrawania, która najlepiej kontroluje siły skrawania.

Cienki wiór w płytkach frezarskich okrągłych

Innym powodem, dla którego frezy z okrągłymi płytkami węglikowymi są tak szeroko stosowane, są możliwe do uzyskania wysokie posuwy. Wynika to z efektu przerzedzania wiórów przez okrągłą krawędź skrawającą. Przerzedzanie wiórów następuje po zwiększeniu kąta natarcia narzędzia. Im większy kąt natarcia, tym cieńszy wiór, ponieważ jest on rozłożony na większej długości krawędzi skrawającej. W związku z tym obciążenie płytki zostanie zmniejszone, co pozwoli na uzyskanie wyższych posuwów na ostrze i wyższą wydajność usuwania metalu.

Wszechstronność płytek okrągłych do frezowania

Być może najbardziej interesującą cechą frezów z okrągłymi płytkami frezarskimi jest niezwykła liczba sposobów ich zastosowania. Ponieważ korpus freza i obszary gniazd płytki są zaokrąglone, aby pomieścić płytkę frezarską okrągła, narzędzia te mają ogromny prześwit niemal w każdym kierunku. Dzięki temu można ich używać w zastosowaniach, które nie są praktyczne w przypadku tradycyjnych narzędzi kątowych. Na przykład pochylanie w górę jest operacją, którą może wykonać większość frezów. Jednak pochylanie w dół wymaga prześwitu od dołu, którego nie ma większość frezów. Frez z okrągłymi płytkami może pochylać się w dół pod ekstremalnymi kątami, ponieważ narzędzie skrawa w rzeczywistości na zewnątrz i wewnątrz płytki. Ten sam dolny prześwit pozwala na bezpośrednie zanurzenie narzędzia w materiale przedmiotu obrabianego, co jest idealne przy wykonywaniu kieszeni w ograniczonych obszarach. Dzięki tym prześwitom okrągła wkładka jest standardem w zakładach produkujących formy i matryce na całym świecie.

Inną unikalną cechą tych frezów jest możliwość wykonania otworu z bryły za pomocą interpolacji śrubowej. Może to znacznie skrócić czas cyklu i liczbę narzędzi w ustawieniu podczas wykonywania otworów zgrubnych.

Obecnie dostępnych jest wiele obrabiarek z możliwością obróbki wieloosiowej, których celem jest produkcja części przy jak najmniejszej liczbie ustawień. To sprawia, że frez z okrągłymi płytkami frezarskimi idealnie nadaje się do produkcji części wklęsłych lub wypukłych, gdzie frez musi być w stanie obrabiać powierzchnie konturowe. Nadają się również do obróbki wirników, łopatek turbin i śmigieł.

Przy całym tym potencjale zastosowań oraz wytrzymałości, niezawodności i wydajności frezu na okrągłe płytki nic dziwnego, że jest to narzędzie pierwszego wyboru dla wielu warsztatów.

Frezowanie głowicami frezarskimi z płytkami okrągłymi może zapewnić wysoka wydajność usuwania materiału w centrach obróbczych / frezarkach o małej mocy.

Praca głowic frezarskich z wymiennymi płytkami jest obróbką przerywaną, która często prowadzi do drgań. Użycie głowic frezarskich z płytkami frezarskimi okrągłymi pozwala na obróbkę z małymi głębokościami, ale wysokimi posuwami, co skutkuje szybką i mało obciążoną obróbką frezarską.

Frezami z płytkami frezarskimi okrągłymi można również obrabiać głębokie powierzchnie. Nie jest to idealny i wszechstronny zamiennik wiercenia, ale pozwala wielokrotnie wyeliminować proces wiercenia wstępnego. Konwencjonalny frez trzpieniowy wymaga obróbki w już wstępnie wywierconym otworze lub wymaga użycia oprogramowania CAM do wielokrotnego nacinania otworu wstępnego. W przypadku frezowania kopiowego frezem z płytkami frezarskimi okrągłymi nie ma takiej potrzeby.

Interpolacja śrubowa okrągłych płytek do frezowania

Wykonywanie otworów o większej średnicy może być szybkie i łatwe, gdy frez kopiujący jest używany w połączeniu z interpolacją śrubową. Ta technika przypomina frezowanie gwintów, ponieważ wszystkie trzy osie (X, Y i Z) poruszają się jednocześnie. Różni się od frezowania gwintów tym, że narzędzie jest wprowadzane w materiał bez jakiegokolwiek otworu początkowego. Narzędzie jest po prostu umieszczane na wewnętrznej średnicy otworu, aby rozpocząć jego spiralę od tego miejsca, osiągając całkowite usunięcie materiału z otworu poprzez opadanie do ostatecznej głębokości. Ta płynna praca pozwala uniknąć wysokiego zużycia mocy charakterystycznego dla wykonywania otworów o dużej średnicy. A przy dużych kątach przyłożenia narzędzi skrawających frezów do kopiowania kąty nachylenia podczas interpolacji śrubowej mogą być duże, bez obaw o tarcie o dolną część krawędzi skrawającej. Szybki i łatwy proces oferuje dodatkową zaletę umożliwiającą generowanie wielu różnych rozmiarów otworów za pomocą narzędzia o tej samej średnicy. Zmienność rozmiaru otworu jest w całości zaprogramowana.

Warsztat może zazwyczaj stosować wiercenie i frezowanie czołowe z interpolacją kołową w celu wykonania otworu o dużej średnicy, ale użycie interpolacji śrubowej pozwala wyeliminować jedno narzędzie i skrócić czas obróbki o 50 do 90%.

Siła krawędzi w płytkach okrągłych frezarskich

Płytka frezarska okrągła, pozbawiona rogów do złamania, zapewnia najmocniejszą krawędź skrawającą spośród płytek wymiennych z węglików spiekanych. Wytrzymałość przydaje się podczas pracy z ciężkim frezowaniem lub podczas prób obróbki zgrubnej w niestabilnych warunkach. Podczas skrawania narzędziem o dużym wysięgu, okrągłe płytki lepiej tolerują ugięcie narzędzia i drgania, umożliwiając zwiększenie prędkości i szybkości posuwu przy mniejszym niebezpieczeństwie wykruszenia płytki.

Siły skrawania są również rozkładane bardziej efektywnie. W przypadku typowego narzędzia skrawającego o kącie 90 stopni większość nacisku narzędzia jest wywierana promieniowo, co powoduje duże ugięcie i zwiększone ryzyko drgań lub pęknięć. Okrągła krawędź skrawająca rozkłada siłę bardziej równomiernie, kierując większy procent nacisku narzędzia w kierunku osiowym. Jest to również pożądane podczas cięcia narzędziami o większej długości, ponieważ zmniejszony nacisk promieniowy zmniejsza ugięcie.

Należy jednak uważać na ten stan podczas korzystania z poziomego centrum obróbczego. Zwiększony nacisk osiowy może powodować wyginanie się uchwytu roboczego, który zwykle jest montowany na płycie dociskowej lub kątowej, która nie jest tak dobrze podparta, jak solidna podstawa pionowego centrum obróbczego. W przypadku konsoli HMC to wyginanie może spowodować mikroodpryski płytki w wyniku małych wibracji występujących przy wygięciu. Żywotność narzędzia ulegnie skróceniu, a pęknięcie freza będzie bardziej prawdopodobne. Aby zredukować lub wyeliminować ten problem, należy wypróbować frezy z dodatnim pochyleniem osiowym, które minimalizują nacisk w dół na przedmiot obrabiany.

Liczba krawędzi w okrągłych płytkach frezarskich

Płytki okrągłe zapewniają dodatkową korzyść w postaci większej liczby użytecznych krawędzi niż typowe płytki frezarskie węglikowe o innych kształtach. W zależności od rozmiaru płytki i głębokości skrawania, okrągła płytka może zapewnić od czterech do ośmiu efektywnych użyć (obrotów), dając co najmniej dwa razy więcej całkowitej objętości usuniętego materiału i minut skrawania niż typowy równoległobok lub kwadrat. Ta zaleta przekłada się na mniejszą liczbę wizyt w magazynie narzędzi w celu wymiany płytek (operator pozostaje przy maszynie, a narzędzie w skrawaniu), mniej płytek w magazynie (obniżenie kosztów zapasów) oraz niższy koszt w przeliczeniu na krawędź skrawającą.

Usuwanie materiału z niską mocą za pomocą okrągłych płytek skrawających do frezowania

Prawidłowo zastosowane okrągłe płytki frezarskie mogą dawać imponujące wyniki usuwania materiału bez zapotrzebowania na dużą moc. Wytrzymałość płytki frezarskiej okrągłej umożliwia stosowanie posuwów, które nie byłyby możliwe w przypadku narzędzi skrawających pod kątem 90 stopni, dzięki czemu nawet lżejsze maszyny mogą wykonywać agresywną obróbkę zgrubną. Kluczową kwestią, którą należy zrozumieć w przypadku okrągłych płytek używanych w ten sposób, jest to, że większe głębokości skrawania prowadzą do większej grubości wiórów, co zwiększa zużycie mocy. Stąd głębokość skrawania na przejście podczas obróbki głowicą frezarska z węglikowymi płytkami okrągłymi nie powinna być duża.

Kolejną ważną cechą jest wymuszone blokowanie w gnieździe płytki. Wiele frezów frezujących „od dołu” wykorzystuje niedrogie formowane wkładki, które mają okrągłe boki, co nie zapewnia promieniowego blokowania płytki. Styczne siły skrawania działające na taką płytkę mogą spowodować utratę momentu obrotowego śruby płytki. Bardziej sztywne frezarki do kopiowania rozwiązują ten problem, blokując powierzchnie po bokach płytek — lokalizując spłaszczenia pasujące do pasujących spłaszczeń na korpusie frezu, pozostawiając niewielką szansę na ruch.

Na koniec poszukaj narzędzi zapewniających maksymalne wsparcie krawędzi skrawającej, zwłaszcza jeśli celem jest wysoki posuw. Frezy do kopiowania wykorzystujące ujemny kąt natarcia osiowego (przechylanie płytki w dół w kierunku przedmiotu obrabianego) mogą dobrze skrawać przy zachowawczych parametrach, ale zawodzą podczas bardziej agresywnego usuwania metalu. Nieodłącznym elementem konstrukcji jest brak wsparcia dla głównego obszaru siły, który znajduje się tuż przy krawędzi tnącej. (Patrz rysunek 2.) Frezy do kopiowania z dodatnim kątem natarcia osiowego zapewniają znacznie lepsze podparcie krawędzi skrawającej, ponieważ węglik znajdujący się za krawędzią skrawającą jest bardziej równoległy do cięcia. Umieszczenie węglika w ten sposób pozwala użytkownikowi końcowemu wykorzystać zdolność węglika do pochłaniania dużych sił ściskających.

Ale w tym scenariuszu ważna jest sztywność mocowania narzędzi. Zdecydowanie zalecane są oprawki do frezów trzpieniowych lub oprawki do frezów trzpieniowych.

Dzięki odpowiedniemu oprzyrządowaniu nawet obrabiarki o mocy zaledwie 10 lub 15 KM są zdolne do konkurencyjnego usuwania metalu, co skutkuje mniejszą liczbą przezbrojeń i większą elastycznością w planowaniu produkcji.

Zastosowanie płytki okrągłej do obróbki zgrubnej otwiera nowe możliwości w przygotowaniu do obróbki półwykańczającej lub wykańczającej. Podczas obróbki zgrubnej frezami o kącie 90 stopni każdy krok w dół (lub każde przejście podczas obróbki zgrubnej po osi Z) pozostawia za sobą „schodek”. Im większa głębokość cięcia przy każdym przejściu, tym bardziej dramatyczny efekt stopniowania. Powstała nierówna powierzchnia prowadzi do nierównomiernego nacisku na narzędzie półwykańczające. To wstrząsa narzędziem, a także powoduje zmienne ugięcie, przez co bezpośrednie przejście od obróbki zgrubnej do wykańczającej jest wykluczone. Wymagane jest nie tylko przejście półfinałowe, ale może być również potrzebnych wiele przejść końcowych.

Zastosowanie okrągłych płytek frezarskich radykalnie zmniejsza ten efekt. Zamiast stopni pozostawionych przez narzędzie 90-stopniowe, powierzchnia ma znacznie mniejsze nierówności, które są niskie i łatwiejsze do obróbki. Efekt ten uzupełnia fakt, że płytki frezarskie okrągłe są optymalnie stosowane przy mniejszych głębokościach skrawania, ponieważ mniejsza głębokość sprawia, że wyżłobienia są jeszcze mniejsze. Półprodukt pozostały po obróbce zgrubnej jest bardziej równomierny, dając powierzchnię, którą można agresywnie wykańczać półwykończeniowo lub w niektórych przypadkach można ją wykończyć bez etapu półwykończeniowego.

Oznaczenia płytek do frezowania o kształcie R:

• Kształt płytki do frezowania jest okrągły oznaczony R
• Kąt przyłożenia płytki do frezowania może mieć  C (7 stopni), P (11 stopni), D (15 stopni).
• Dokładność płytki do frezowania – mogą być trzy dokładności E, K, M.
• Kształt płytki do frezowania – mogą być dwa kształty T, W
• Płytkami frezarskimi węglikowymi o kształcie R można wykonywać operacje frezowania głowicami frezarskimi czołową.

Zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą płytek tokarskich i frezarskich tutaj, znajdziesz w niej między innymi:

• Płytki skrawające frezarskie RPEW 1003 MO CT-M225, RDKT 10T3 MOW CT-M225, RDMT 10T3 MOTN CT-M225, RPMW 10T3 MO CT-M225, RPMT 10T3 MOE-JS CT-M225, RCMT 1204 MO CT-M225, RDKT 1204 MOW CT-M225, RDMT 1204 MOTN CT-M225,  RPMT 1204 MO CT-M225, RPMT 1204 MOE-JS CT-M225, RDMT 1604 MOTN CT-M225, RPMT 1606 MOE-JS CT-M225, RCMT 1606 MOTN CT-M225,  RPEW 1003 MO CT-T025, RDKT 10T3 MOW CT-T025, RDMT 10T3 MOTN CT-T025, RPMW 10T3 MO CT-T025, RPMT 10T3 MOE-JS CT-T025, RCMT 1204 MO CT-T025, RDKT 1204 MOW CT-T025, RDMT 1204 MOTN CT-T025, RPMT 1204 MO CT-T025, RPMT 1204 MOE-JS CT-T025, RDMT 1604 MOTN CT-T025, RPMT 1606 MOE-JS CT-T025, RCMT 1606 MOTN CT-T025
• Płytki skrawające frezarskie o kształcie R - RPEW, RPMT, RPMW, RDKT, RDMT do stali niskowęglowej, stali stopowej, stali wysokowęglowej, stali nierdzewnej, stali nierdzewnej austenitycznej, stali nierdzewnej ferrytycznej, stali nierdzewnej martenzytycznej, żeliwa szarego, żeliwa sferoidalnego, stopów na bazie niklu, stopów na bazie tytanu