Mezi hlavní řezné nástroje používané při soustružení patří fréza, jejíž geometrické parametry určují její technické možnosti, přesnost a efektivitu zpracování. Každý specialista, který se rozhodne věnovat se soustružení, by měl těmto parametrům rozumět, protože správná volba úhlů frézy zvyšuje jak životnost nástroje, tak produktivitu zpracování.
Parametry soustružnických nástrojů
Jakákoli soustružnická fréza je tvořena držákem, nezbytným pro upevnění nástroje v držáku soustruhu, a pracovní hlavou, která zajišťuje řezání kovu. Pro zvážení geometrických parametrů soustružnického nástroje je lepší vzít jako vzorek průchozí nástroj.
Na řezné části soustružnického nástroje tohoto typu jsou tři plochy:
- přední (podél něj se během zpracování obrobku shromažďují kovové hobliny);
- zadní – hlavní a pomocné (obě jsou natočeny přední částí k obrobku).
Břit nástroje, nazývaný břit (a přímo zapojený do zpracování), je tvořen průsečíkem jeho přední a hlavní zadní plochy. V geometrii soustružnického nástroje se rozlišuje i pomocný břit. Je tedy tvořen průsečíkem přední plochy s pomocnou zadní plochou.
Bod, ve kterém se protínají hlavní a pomocné břity, se obvykle nazývá hrot frézy. Při řezání kovu dochází k obrovskému zatížení, což vede k jeho selhání. Pro zvýšení odolnosti hrotu frézy se při procesu ostření nebrousí, ale mírně zakulacuje. To vyžaduje zavedení parametru, jako je poloměr vrcholu. Existuje další způsob, jak zvýšit životnost hrotu soustružnické frézy – vytvoření přechodové řezné hrany, která má přímočarý tvar.
Nejdůležitějšími geometrickými parametry fréz pro soustružení jsou jejich úhly, které určují vzájemnou polohu ploch nástrojů. Parametry úhlu se liší v závislosti na typu soustružnického nástroje a řadě dalších faktorů:
- materiál na výrobu nástrojů;
- jeho pracovní podmínky;
- vlastnosti zpracovávaného materiálu.
Úhly frézy pro soustružení
Aby bylo možné správně určit úhly soustružnického nástroje, jejich přesné hodnoty, jsou uvažovány v tzv. původních rovinách.
Úhly a roviny soustružnického nástroje
- Hlavní rovina je rovnoběžná se směry posuvu soustružnické frézy (podélné a příčné) a shoduje se s její nosnou plochou.
- Rovina řezu zahrnuje hlavní řeznou hranu a probíhá tangenciálně k opracovávanému povrchu. Tato rovina je kolmá k hlavní.
- Hlavní řezná rovina protíná hlavní řeznou hranu a je umístěna kolmo k průmětu, který tato hrana umisťuje na hlavní rovinu. Existuje také pomocná rovina sečnového typu, která je proto kolmá k průmětu položenému na hlavní rovinu pomocným břitem.
Úhly soustružnických fréz, jak je uvedeno výše, se měří přesně v těchto rovinách a ty, které jsou měřeny v rovině zvané hlavní sečna, jsou označeny jako hlavní. Jedná se zejména o hlavní přední, hlavní zadní úhly a také úhly ostření a řezu.
Úhel sklonu řezné hrany frézy
Jedním z nejdůležitějších je hlavní úhel hřbetu soustružnické frézy, který minimalizuje tření, ke kterému dochází při interakci zadní plochy nástroje s právě opracovávanou součástí (a tudíž snižuje zahřívání frézy a prodlužuje její životnost život). Tento úhel tvoří plocha frézy (hlavní hřbet) a rovina řezu. Při volbě tohoto úhlu při ostření nástroje vezměte v úvahu typ zpracování a materiál obrobku. Měli byste si však uvědomit, že silné zvýšení velikosti úhlu hřbetu vede k rychlému selhání soustružnické frézy.
Pevnost a životnost řezného nástroje, síly vznikající při zpracování, jsou určeny parametry úhlu čela. Nachází se mezi přední plochou soustružnického nástroje a rovinou, ve které se nachází hlavní břit (tato rovina je kolmá k rovině řezu). Při ostření soustružnického nástroje se bere v úvahu řada faktorů, které ovlivňují hodnotu tohoto úhlu:
- materiál obrobku a samotného nástroje;
- tvar přední plochy;
- podmínky, za kterých bude fréza používána.
Postup pro ostření povrchů soustružnické frézy
Zvýšení hodnoty úhlu čela na jedné straně zlepšuje čistotu zpracování a na druhé straně vyvolává pokles pevnosti a životnosti soustružnické frézy. Tento úhel získaný v důsledku ostření může mít kladnou nebo zápornou hodnotu.
Soustružnické frézy s úhly čela, které mají záporné hodnoty, jsou vysoce odolné, ale obrábění s takovými nástroji je obtížné. Obvykle se ostření s úhlem čela, který má kladnou hodnotu, používá, když má být zpracován obrobek vyrobený z viskózního materiálu, a také když je materiál použitý k výrobě nástroje vysoce odolný.
Frézy s úhly čela, které mají zápornou hodnotu, se používají při zpracování materiálů s vysokou tvrdostí a pevností, při provádění přerušovaného řezání, kdy nástrojový materiál nemá dostatečnou pevnost v ohybu a špatně snáší rázová zatížení.
Parametry charakterizující geometrii frézy pro soustružení jsou také úhly řezu a ostření. Úhel řezu, jehož hodnota se může pohybovat mezi 60–100 0, se nachází mezi povrchem nástroje, zvaným čelo, a rovinou řezu.
Velikost tohoto úhlu přímo závisí na tvrdosti zpracovávaného kovu: čím vyšší je, tím větší je jeho hodnota. Bodový úhel odpovídá svému názvu, měří se mezi hlavní přední a hlavní zadní plochou nástroje a charakterizuje stupeň ostření jeho hrotu.
Charakterizujte soustružnické frézy a úhly v plánu. Ta je hlavní, měřená mezi směrem podélného posuvu a průmětem, který hlavní břit klade na hlavní rovinu, a pomocná, tvořená průmětem pomocného břitu na hlavní rovinu a směrem podélný posuv.
Ovládání úhlů frézy
Při ostření se uvedené úhly nevolí libovolně, ale v závislosti na typu soustružení a tuhosti systému „obráběcí stroj-obrobek“. Zpracování většiny kovů lze tedy provádět nástroji s náběhovým úhlem rovným 45 0, ale tenké a dlouhé obrobky by měly být zpracovány frézami, u kterých je hodnota tohoto úhlu v rozmezí 60–90 0. To je nezbytné, aby se eliminovalo vychýlení a otřesy součásti.
Pomocný úhel náběhu zároveň koreluje s čistotou zpracování a životností frézy. S jeho poklesem se zvyšuje čistota obrábění a zvyšuje se životnost nástroje.
Kromě výše uvedených úhlů v geometrii soustružnických fréz existují:
- na vrcholu (měřeno mezi výstupky, které pokládají hlavní a pomocné ostří na hlavní rovině).
- sklon hlavního břitu (tvořený čárou, která je rovnoběžná s hlavní rovinou a prochází horní částí frézy, a samotným ostřím; chrání nejzranitelnější část frézy – její horní část – před zničením).
Doporučujeme, abyste se podívali na video, ve kterém zkušený učitel-praktik podrobně hovoří o všech složitostech struktury soustružnických nástrojů.
