Běžné materiály

Rychlořezná ocel (HSS):

• Výhody: Dobrá houževnatost, tepelná odolnost a cenová výhodnost pro všeobecné použití.
• Použití: Obrábění měkčích materiálů, jako je hliník, plasty a některé oceli.

Kobaltová rychlořezná ocel (HSS-Co):

Výhody: Nabízí vyšší tvrdost, odolnost proti opotřebení a tepelnou odolnost ve srovnání se standardními HSS.

Použití: Hoblovací materiál s vysokou houževnatostí: Vhodné pro tvrdší materiály, jako je nerezová ocel a tvrdší slitiny.

Karbid wolframu:

• Výhody: Výjimečná tvrdost, odolnost proti opotřebení a tuhost, což umožňuje vyšší řezné rychlosti a delší životnost nástroje.
• Applications: Ideální pro velkosériovou výrobu, obrábění tvrdých materiálů (nástrojové oceli, kalené oceli, litina) a abrazivních materiálů.

Méně běžné, specializované materiály

Práškové oceli (PM):

• Výhody: Mohou být formulovány s velmi specifickými vlastnostmi, které poskytují rovnováhu mezi houževnatostí a odolností proti opotřebení. Vhodné pro specifické aplikace.

Keramika:

• Výhody: Extrémní tvrdost a tepelná odolnost pro obrábění při velmi vysokých rychlostech.
• Použití: Vhodné pro obrábění: Speciální scénáře s vysokoteplotními slitinami a velmi tvrdými materiály. Ty jsou křehčí než karbid a vyžadují opatrné použití.

Povlaky

Povlaky dále zvyšují výkonnost fréz s konkávním rádiusem bez ohledu na základní materiál:

• Nitrid titanu (TiN): Univerzální povlak pro všeobecné použití, který zvyšuje odolnost proti opotřebení a snižuje tření.
• Nitrid titanu a hliníku (TiAlN): Nabízí vynikající tvrdost a odolnost proti oxidaci pro vysokoteplotní aplikace.
• Nitrid chromu (CrN): Vhodný pro obrábění neželezných kovů a plastů díky nízkým třecím vlastnostem.
• Uhlík podobný diamantu (DLC): Poskytuje extrémní odolnost proti opotřebení pro náročné aplikace.

Výběr správného materiálu

Optimální výběr materiálu pro frézu s konkávním rádiusem závisí na:

• Materiálu obrobku: Tvrdost a abrazivita jsou klíčovými faktory.
• Parametry obrábění: Řezné rychlosti, posuvy a hloubka řezu ovlivňují volbu materiálu.
• Požadavky na životnost nástroje: Zvažte rovnováhu mezi řezným výkonem a požadovanou životností frézy.

Běžné povlaky pro frézy s konkávním rádiusem

• Nitrid titanu (TiN): Všestranný univerzální materiál. Zlepšuje odolnost proti opotřebení a snižuje tření.
• Nitrid titanu a hliníku (TiAlN): Ideální pro vysokoteplotní aplikace díky výjimečné tvrdosti a odolnosti vůči oxidaci.
• Uhličitan titaničitý (TiCN): Nabízí vyváženou odolnost proti opotřebení a mazivost pro různé materiály.
• Nitrid chromu (CrN): Vyniká při obrábění neželezných kovů a plastů díky svým vlastnostem nízkého tření.

Specializované povlaky

• Nitrid hliníku a titanu (AlTiN): Díky své vynikající tepelné odolnosti je ideální pro vysokorychlostní obrábění a obrábění za sucha.
• Nitrid hliníku a chromu (AlCrN): Zvládá i vyšší teploty pro nejnáročnější aplikace.
• Uhlík podobný diamantu (DLC): Bezkonkurenční odolnost proti opotřebení a nízké tření pro abrazivní obrobky.
• Vícevrstvé povlaky: Kombinace silných stránek různých povlaků pro přizpůsobení výkonu.

Klíčové aplikace

Filetování: Vytváření hladkých, zaoblených vnitřních rohů (filetů) u obráběných dílů. Filtry slouží k několika účelům:

• Snížení napětí: Eliminují ostré rohy, které mohou působit jako místa koncentrace napětí, čímž se zvyšuje pevnost a únavová životnost dílu.
• Estetika: Poskytují čistý, dokončený vzhled součástí.
• Čištění a povrchová úprava: Usnadňují čištění a zlepšují přilnavost nátěru nebo barvy.

Výroba forem a zápustek: Obrábění konkávních profilů a prvků pro formy používané v:

• Vstřikování plastů: Tvarování různých plastových součástí.
• Odlévání kovů: Vytváření forem pro odlévání kovových dílů.

Letecký a automobilový průmysl:

• Konkávní povrchy: Vytváření zakřivených prvků na součástech letadel a automobilů pro funkční nebo estetické účely.
• Ložisková sedla: Obrábění konkávních povrchů pro ložiska, která v nich bezpečně sedí.
• Kanály pro kapaliny: Vytváření konkávních kanálků pro proudění tekutin.

Obecná výroba: Přidávání dekorativních nebo funkčních zakřivených profilů do široké škály obráběných dílů.

Konkrétní příklady

• Obrábění koutového profilu na mechanické součásti, aby se zabránilo praskání při zatížení.
• Vytváření konkávní formy pro výrobu plastových dílů se zaoblenými hranami.
• Frézování konkávního uložení ložiska v bloku motoru.
• Přidání dekorativních konkávních křivek na vyráběný výrobek.

Výhody fréz s konkávním rádiusem

• Přesnost a konzistence: CNC obrábění zajišťuje vysoce přesné a opakovatelné konkávní profily.
• Hladkost: Dosažení vynikající kvality povrchu ve srovnání s ručními metodami.
• Všestrannost: Různé poloměry frézy lze použít k vytvoření různých konkávních rozměrů.

Frézy s konkávním poloměrem se svým speciálním tvarem nacházejí uplatnění v různých průmyslových odvětvích, kde součásti vyžadují hladké, dovnitř směřující křivky. Podívejme se, v čem jsou důležité:

Letectví a kosmonautika:

• Vytváření koutů a přechodů na součástech letadel pro optimalizaci aerodynamiky a strukturální integrity.
• Obrábění složitých konkávních tvarů na lopatkách turbín nebo jiných částech motorů.

Výroba forem a zápustek:

• Tvarování přesných konkávních poloměrů ve formách používaných pro vstřikování plastů nebo tlakové lití.
• Přidávání hladkých přechodů do dutin forem pro bezproblémové uvolňování dílů a lepší estetiku.

Automobilový průmysl:

• Obrábění konkávních prvků na součástech motoru, převodovkách a dalších vnitřních dílech pro hladký chod a snížení opotřebení.
• Vytváření dekorativních křivek na viditelných automobilových dílech a příslušenství.

Zdravotnické přístroje:

Tvarování biokompatibilních konkávních povrchů na implantátech a chirurgických nástrojích.

Obrábění malých, složitých součástí se složitými konkávními profily.

Obecná výroba:

• Přidávání rádiusových detailů a filetů na širokou škálu součástí za účelem snížení koncentrace napětí a zvýšení únavové životnosti.
• Vytváření estetických křivek a profilů na výrobcích v různých odvětvích.

V čem jsou konkávní rádiusové frézy jedinečné

• Specializovaná geometrie: Jejich konkávní profil jim umožňuje vyřezávat do obrobků půlkruhové tvary, na rozdíl od standardních fréz, které vynikají rovnými plochami a ostrými rohy.
• Všestrannost: Tyto frézy se dodávají v různých velikostech, materiálech (karbid, HSS) a povlacích, aby zvládly různé materiály a obráběcí operace.

Primární stroje

• CNC vertikální obráběcí centra (VMC): Jedná se o nejběžnější typ stroje pro použití fréz s konkávním poloměrem. Fréza je namontována ve svisle orientovaném vřetenu a obrobek se pohybuje na stole s řízením v osách X, Y a někdy i Z.
• CNC horizontální obráběcí centra (HMC): Obráběcí centra VMC jsou podobná, ale vřeteno je orientováno vodorovně. HMC se často používají pro těžší obrobky nebo pro obrábění více stran dílu v jednom nastavení.

Méně časté, ale možné

• CNC frézky (obecně): Lze použít jakýkoli CNC stroj, který je schopen přesně držet a řídit frézu s konkávním poloměrem. Tato širší kategorie zahrnuje jak VMC, tak HMC.
• Specializované CNC frézy: Některé CNC frézy pro velké zatížení jsou sice primárně určeny pro dřevo a plasty, ale mohou být schopny zpracovávat i měkčí kovy pomocí konkávních rádiusových fréz.

Proč jsou CNC stroje ideální

• Přesnost: CNC stroje nabízejí vysokou přesnost, preciznost a opakovatelnost, které jsou nezbytné pro efektivní použití konkávních rádiusových fréz.
• Tuhost: Robustní konstrukce CNC strojů minimalizuje chvění a vibrace, což zajišťuje hladký konkávní profil a dobrou životnost nástroje.
• Automatizace: CNC stroje umožňují programování složitých obráběcích operací, což umožňuje efektivní a konzistentní vytváření složitých konkávních tvarů.

Další úvahy

• Držáky nástrojů: Frézy s konkávním rádiusem vyžadují kompatibilní držák nástroje, například upínací sklíčidlo nebo držák čelní frézy, který se upevní do vřetena CNC stroje.
• Obrobky: Bezpečné upnutí obrobku je nezbytné pro přesné obrábění a bezpečnost.

Frézy s konkávním poloměrem tvarují hladké, dovnitř směřující křivky, které jsou nezbytné pro různé výrobní potřeby. Pochopení jejich klíčových konstrukčních prvků vám pomůže vybrat správnou frézu pro dosažení optimálních výsledků.

Klíčové konstrukční prvky

• Poloměr: Tento parametr určuje křivku obráběného prvku. Přizpůsobte poloměr frézy svému návrhu.
• Délka řezu: Ovlivňuje hloubku řezu při jednom průchodu. Podle svých potřeb zvolte krátkou, standardní nebo dlouhou délku.
• Počet drážek: Více drážek znamená hladší povrch, méně drážek vyniká při odvádění třísek.
• Úhel šroubovice: Ovlivňuje řezné síly a tok třísek. Vysoký úhel šroubovice je vhodný pro měkčí materiály a dokončovací práce.
• Hrdlo (reliéf): Vytváří vůli pro hlubší řezy a profilování.
• Průměr stopky: Musí odpovídat nástrojovému držáku vašeho CNC stroje.
• Materiál: Karbid je univerzální, vyniká u tvrdších materiálů a dlouhou životností.
• Povlaky: TiN, TiAlN, CrN, DLC poskytují odolnost proti opotřebení a zvyšují výkon.

Přizpůsobení designu pro vaši aplikaci

Při výběru frézy s konkávním rádiusem zvažte tyto faktory:

• Materiál obrobku: Tvrdost a abrazivita ovlivňují materiál a konstrukci frézy.
• Obráběcí operace: Frézování vs. těžké řezy mohou mít různé priority.
• Požadovaná životnost nástroje: Vyvažujte výkonnost s náklady na moderní materiály a povlaky.