Wstęp

Usuwanie problemów powinno odbywać sie w sposób sekwencyjny, by zidentyfikować i rozwiązać problemy obróbcze. Problemy te mogą zostać uznane za wczesne usterki ostrza płytki, wplywające na wygląd części, hałas obrabiarki lub wibracje oraz za wpływające na wygląd freza. Pomyślne usunięcie problemów wymaga prawidłowego ich rozpoznania, a następnie podjęcia odpowiednich działań. Pięc kluczowych obszarów wymagających szczególnej uwagi:

1.Materiał narzędzia skrawającego (gatunek)

2.Frez / oprawka

3. Maszyna

4. Przedmiot obrabiany

5. Ustawienie / movowanie

W dziale tym zostaną omówione możliwe przyczyny problemów, a także zalecane czynności zaradcze dla każdego z tych pięciu obszarów. Należy pamiętać - jeśli jednocześnie podjęty zostanie więcej niż jeden krok, prawdziwa przyczyna problemu może nigdy nie zostać odkryta. Jednorazowo wykonywać tylko jedna czynność zaradczą.

Zużycie ostrza - możliwe problemy i rozwiązania

1.Wykruszanie: dla niewprawnego oka wygląda jak zwykłe zużycie powierzchni przyłożenia. Powierzchnia ostrego ostrza jest cienka i gładka, podczas gdy powierzchnia zniszczona przez wykruszanie jest chropowata i nierówna. Jeśli wykruszenie wykryte jesy zbyt późno, może być postrzegane jako głebokie wręby na powierzchni przyłożenia.

Wykruszanie moży być również powodowane ponownym "zabieraniem" wiórów. Dobrze ilustrującym to zjawisko przykładem może być operacja frezowania rowka przy rowku wiórowym, który nie pozwala na łagodny spły wióra. W takim przypadku zachodzi również zakleszczanie wiórów.

W większości przypadków problem ten rozwiąże zastosowanie bardziej wytrzymałego gatunku i/lub innego typu krawędzi np. z większą fazką, typu T-land lub kątem przystawienia 90?.

2.Głębokie wręby na powierzchni przyłożenia: Charakteryzuje sie głębokimi wrębami na powierzchni przyłożenia w odległości od naroża równej głębokości skrawania. Powstawanie wrębu jest uzależnione głównie od jakości obrabianego materiału. Cechy materiałowe potęgujące powstawanie wrębów obejmują : chropowata powierzchnia elementu obrabianego, chropowatość stopów żaroodpornych, takich jak np. Inconel, utwardzona zewnętrzna warstwa w wyniku poprzedniej operacji skrawania bądź hartowany powierzchniowo materiał o twardości powyżej 55 HRC.

 3.Pęknięcie cieplne: Pęknięcia te przebiegają prostopadle do krawędzi skrawającej płytki, a wywołane są przez skrajne różnice temperatur podczas skrawania. Podczas jednego obrotu freza, płytka rozpoczyna skrawanie, a temperatura szybko rośnie, gdy płytka zagłębia się w materiale. Zmianę temperatury powoduje również różna grubość wióra. Po wysunięciu się płytki z materiału, a przed kolejnym zagłębieniem się, jest ona szybko schładzana powietrzem lub chłodziwem.

Różnice temperatur są przyczyną rozszerzania się materiału, które skutkuje pęknięciami cieplnymi. Dla niewprawnego oka, zaawansowane pęknięcia cieplne mogą wyglądać jak wykruszanie.

 4. Narost na powierzchni natarcia. Występuje, gdy warstwy obrabianego materiału tworzą narost na równej powierzchni płytki. Utwardzone kawałki materiału okresowo odpadają, pozostawiając nieregularne wyszczerbienie wzdłuż krawędzi skrawającej. Prowadzi to do zniszczenia zarówno obrabianej części, jak i płytki. W wyniku narostu na ostrzu zwiększają się także siły skrawające.

5. Krater na powierzchni natarcia. Powstawanie zaokraglonych, regularnych zaglebień na powierzchni natarcia płytki . Zużycie kraterowe powstaje w dwojaki sposób:

1. Materiał przylegający do powierzchni natarcia płytki zostaje uwolniony, odprowadzając drobiny materiału płytki.

2. Wskutek spływu wióra wzrasta temperatura powierzchni natarcia płytki. Ostatecznie, wskutek wzrostu temperatury płytka staje się bardziej miękka za krawędzią tnącą, co pozwala na usuwanie maleńskich drobin płytki aż do uformowania się krateru.

Powstawanie krateru na powierzchni natarcia rzadko występuje w operacjach frezowania, lecz może pojawić się podczas obróbki niektórych gatunków stali i stopów żelaza.

Jeśli zużycie kraterowe jest znaczne, istenieje duże prawdopodobieństwo złamania ostrza skrawającego, co prowadzi do zniszczenia płytki.

 6. Starcie powierzchni przyłożenia. Równomierne zużycie powierzchni jest pożadanym rodzajem zużycia, ponieważ jest ono przewidywalne. Nadmierne zużycie powierzchni przyłożenia powoduje wzrost oporów skrawania oraz przyczynia się do większej chropowatości powierzchni. Gdy zużycie osiąga zakres niedopuszczalny badź staje się nieprzewidywalne, należy zbadać elementy kluczowe: prędkość skrawania, posuw, gatunek oraz geometrię płytki/freza.

UWAGA: Płytki powinny być wymieniane, gdy zużycie powierzchni przyłożenia narzędzia w obróbce zgrubnej osiągnie 0,38 do 0,50 mm, a w obróbce wykańczającej od 0,25 do 0,38 mm lub więcej.

7. Przyczyny różne. Kiedy od razu pojawia się zużycie, wykruszenie, pęknięcie cieplne i uszkodzenia, operator obrabiarki musi skontrolować posuw, prędkość oraz głębokość skrawania, by znaleźć podstawową przyczynę problemu. Parametry prędkości skrawania, posuwu oraz glębokości skrawania powinny zostać ponownie sprawdzone pod względem ich dokładności, ale należy również kontrolować sztywność mocowania pod względem części poluzowanych lub zużytych.

Tabela usuwania problemów dla zaawansowanych materiałów narzędziowych.

LEGENDA

Norma
	Narzędzie wykonano wg normy DIN 844		Narzędzie wykonano wg norm FENES S.A.
	Narzędzie wykonano wg PN-89/M-5890
Czoła frezów [liczba ostrzy]
	Frez 1-ostrzowy		Frez 2-ostrzowy z czołem kulistym
	Frez 2-ostrzowy z czołem płaskim		Frez 3-ostrzowy z czołem płaskim
	Frez 4-ostrzowy z czołem płaskim		Frez 4-ostrzowy z czołem kulistym
	Frez wieloostrzowy z czołem płaskim		Frez wieloostrzowy z czołem kulistym
	Frez wieloostrzowy z ostrz. centralnymi symetrycznymi na czole		Frez wieloostrzowy z pogłębieniem na czole
Geometria części skrawającej
	Kąt pochylenia linii śrubowej rowków wiórowych		Możliwe ruchy robocze narzędzia
	Ostrze z zaszlifem po spirali		Ostrze ścinowe
	Narzędzie stożkowe określone pochyleniem krawędzi skrawającej do osi narzędzia
Rodzaj chwytu
	Chwyt walc. gładki wg DIN 1835-A		Chwyt Weldona wg DIN 1835-B
	Chwyt walc. gładki DIN 6535-HA		Chwyt Weldona wg DIN 6535-HB
	Chwyt stoż. Morse'a z nakiełkiem gwint. wg DIN 228-A		Narzędzie nasadzane z zabier. czołowym wg DIN 138
Materiał części skrawającej
	Stal szybkotnąca standardowa		Stal szybkotnąca z zawartością kobaltu
	Stal proszkowa szybkotnąca z zawartością kobaltu		Narzędzia pełnowęglikowe
Powłoki na części skrawającej
	TiN		TiAIN
	AITiN
Grupa
	Ogólnego przeznaczenia		Do obróbki metali lekkich i tworzyw sztucznych
	Do obróbki materiałów trudnoskrawalnych o twardości ? 45 HRC		Do obróbki materiałów o twardości ? 63 HRC

WARUNKI UŻYTKOWANIA

MATERIAŁY STOSOWANE NA OSTRZA NARZĘDZI SKRAWAJĄCYCH

DOBÓR RODZAJU POKRYCIA W ZALEŻNOŚCI OD OBRABIANEGO MATERIAŁU
(NA BAZIE POWŁOK FIRMY BALZERS)

Zalety stosowanych powłok:

1. Przedłużenie okresu trwałości narzędzia
2. Lepsza jakość obrabianej powierzchni
3. Minimum 100% większa wydajność obróbki poprzez:

• zwiększenie parametrów skrawania
• wysoką twardość ostrza
• mniejszy współczynnik tarcia
• duże przewodnictwo cieplne (szybsze odprowadzenie ciepła z obszaru skrawania)
• bardzo dobra adhezja warstwy do narzędzia (zabezpiecza powierzchnie robocze przed wykruszaniem).

DIN844, DIN845 - PARAMETRY SKRAWANIA

Zalecane parametry skrawania dla frezów trzpieniowych walcowo-czołowych DIN844 i DIN845 wykonanych ze stali SW7M (HSS) do obróbki materiałów z grupy N.

Materiały obrabiane		Posuw [mm/min] w zależności od średnicy freza [D]						Vc [m/min]
		?0 ÷ ?5	?5 ÷ ?10	?10 ÷ ?20	?20 ÷ ?35	?35 ÷ ?44	?44 ÷ ?63
1.1	Stale niestopowe	180	200	185	150	120	95	30
1.2	Stale niestopowe i stopowe	150	180	145	110	90	70	22
1.3	Stale stopowe	150	180	145	110	90	70	15
2.1	Stale nierdzewne i kwasoodporne	65	80	65	50	40	30	10
2.2	Stale nierdzewne i kwasoodporne z podwyższoną zawartością chromu i niklu	65	80	65	50	40	30	10
3.1	Żeliwo szare	300	310	300	225	185	100	30
3.2	Żeliwo sferoidalne, żeliwo ciągliwe	150	180	145	110	90	70	22

Uwagi:

• Dla frezów wykonanych ze stali SK8M (HSS-E) i frezów pokrytych supertwardą powłoką parametry skrawania należy zwiększyć o 35%
• Wartości posuwów dotyczą głębokości skrawania 0,1D - przy innych głębokościach obowiązują poniższe zasady

• Przy odmianie długiej "L" wartość posuwu zmniejszamy o kolejne 50%

DIN844-NR, DIN845-NR - PARAMETRY SKRAWANIA

Zalecane parametry skrawania dla frezów trzpieniowych walcowo-czołowych DIN844 i DIN845 typu NR (do obróbki zgrubnej materiałów z grupy N), wykonanych ze stali SK8M (HSS-E).

Materiały obrabiane		Posuw [mm/min] w zależności od średnicy freza [D]					Vc [m/min]
		?5 ÷ ?10	?10 ÷ ?20	?20 ÷ ?35	?35 ÷ ?44	?44 ÷ ?63
1.1	Stale niestopowe	170	225	270	275	280	40
1.2	Stale niestopowe i stopowe	165	220	265	270	277	30
1.3	Stale stopowe	88	110	135	140	143	20
2.1	Stale nierdzewne i kwasoodporne	62	85	102	105	106	14
2.2	Stale nierdzewne i kwasoodporne z podwyższoną zawartością chromu i niklu	62	85	102	105	106	14
3.1	Żeliwo szare	115	145	170	180	200	40
3.2	Żeliwo sferoidalne, żeliwo ciągliwe	92	110	135	145	160	40

 Uwagi:

• Dla frezów pokrytych supertwardą powłoką parametry skrawania należy zwiększyć o 25%
• Wartości posuwów dotyczą głębokości skrawania 0,1D - przy innych głębokościach obowiązują poniższe zasady

• Przy odmianie długiej "L" wartość posuwu zmniejszamy o kolejne 50%

DIN326, DIN327 - PARAMETRY SKRAWANIA

Zalecane parametry skrawania dla frezów trzpieniowych do rowków na wpusty DIN326 i DIN327 wykonanych ze stali SW7M (HSS) do obróbki materiałów z grupy N.

Materiały obrabiane		Posuw [mm/min] w zależności od średnicy freza [D]						Vc [m/min]
		?0 ÷ ?5	?5 ÷ ?10	?10 ÷ ?20	?20 ÷ ?35	?35 ÷ ?44	?44 ÷ ?63
1.1	Stale niestopowe	65	85	100	80	57	43	42
1.2	Stale niestopowe i stopowe	49	58	67	60	45	33	33
1.3	Stale stopowe	40	49	51	48	37	25	25
2.1	Stale nierdzewne i kwasoodporne	14	23	27	21	15	11	11
2.2	Stale nierdzewne i kwasoodporne z podwyższoną zawartością chromu i niklu	14	23	27	21	15	11	11
3.1	Żeliwo szare	68	100	95	87	75	57	57
3.2	Żeliwo sferoidalne, żeliwo ciągliwe	61	65	69	57	45	45	33

 Uwagi:

• Dla frezów wykonanych ze stali SK8M (HSS-E) i frezów pokrytych supertwardą powłoką parametry skrawania należy zwiększyć o 35%
• Wartości posuwów dotyczą głębokości skrawania 0,1D - przy innych głębokościach obowiązują poniższe zasady

• Przy odmianie długiej "L" wartość posuwu zmniejszamy o kolejne 50%

DIN 1889 - PARAMETRY SKRAWANIA

Zalecane parametry skrawania dla frezów DIN1889 wykochanych ze stali SW7M (HSS) do obróbki materiałów z grupy H.

PARAMETRY SKRAWANIA DLA FREZÓW OGÓLNEGO PRZEZNACZENIA [VHM]

TABLICA PORÓWNAWCZA JEDNOSTEK TWARDOŚCI