Řešení problémů při frézování

Vibrace

• Nedostatečná tuhost upínacího přípravku

• Posuďte směr řezných sil a zajistěte potřebnou oporu nebo vhodným způsobem upravte upínací přípravek
• Snižte velikost řezných sil zmenšením hloubky řezu, a_p
• Použijte frézu s hrubou zubovou roztečí a nerovnoměrným rozdělením zubů a s pozitivnějším záběrem břitu
• Použijte geometrii s malým poloměrem rohu a malým paralelním zábřitem
• Zvolte jemnozrnnou nepovlakovanou třídu, nebo břitovou destičku s tenčím povlakem
• Vyhýbejte se obrábění s nedostatečnou oporou obrobku proti působení řezných sil

• Špatná tuhost obrobku v axiálním směru

• Zhodnoťte možnosti použití fréz pro frézování do rohu (úhel nastavení 90°) s pozitivní geometrií
• Použijte břitové destičky s geometrií -L
• Snižte velikost axiálních řezných sil – použijte menší hloubku řezu, menší poloměr rohu a menší paralelní zábřit
• Zvolte frézu s velkou zubovou roztečí s nerovnoměrným rozdělením zubů
• Zkontrolujte opotřebení nástroje
• Zkontrolujte házení nástrojového držáku
• Zajistěte lepší upnutí nástroje

• Příliš velké vyložení nástroje

• Snižte vyložení nástroje na minimum
• Použijte frézy s velkou zubovou roztečí s nerovnoměrným rozdělením zubů
• Zajistěte rovnováhu mezi radiálními a axiálními řeznými silami – úhel nastavení 45 stupňů, velký poloměr rohů nebo kruhové břitové destičky
• Zvyšte posuv na zub
• Použijte geometrii břitových destiček s lehkým řezem
• Snižte axiální hloubku řezu, a_f
• Pro dokončování použijte nesousledné frézování
• Používejte frézy s přesazeným průměrem a adaptéry se spojkou Coromant Capto®
• V případě monolitních karbidových stopkových fréz a fréz s výměnnými frézovacími hlavicemi zkuste použít nástroj s menším počtem zubů a/nebo s větším úhlem stoupání šroubovice

• Frézování pravoúhlého osazení při malé tuhosti vřetena

• Zvolte co nejmenší průměr frézy
• Použijte pozitivní koncepci frézy a pozitivní břitové destičky s lehkým řezem
• Zkuste použít nesousledné frézování
• Zkontrolujte průhyb vřetena a posuďte, zda je pro daný typ stroje vyhovující

• Nerovnoměrný posuv stolu

• Zkuste použít nesousledné frézování
• Odstraňte vůle posuvového mechanismu stroje: na CNC strojích seřiďte posuvový šroub
• Na konvenčních strojích seřiďte aretační šroub nebo vyměňte kuličkový šroub

• Řezné podmínky

• Snižte řeznou rychlost, v_c
• Zvyšte posuv, f_z
• Změňte hloubku řezu, a_p

• Špatná stabilita

• Snižte vyložení nástroje
• Zvyšte stabilitu

• Vibrace v rozích

• Naprogramujte dráhu nástroje s větším poloměrem rohu a sníženou rychlostí posuvu

Hromadění a zasekávání třísek
Častý problém při frézování drážek do plného materiálu –
zejména v případě materiálů tvořících dlouhou třísku

• Poškození rohů břitové destičky
• Vylamování ostří a celkový lom
• Přeřezávání třísek

• Usnadněte odvádění třísek použitím dostatečného množství řezné kapaliny nebo stlačeného vzduchu a jejich správným nasměrováním
• Snižte posuv, f_z
• Velké hloubky řezu rozdělte do několika průchodů
• Pro hluboké drážky zkuste použít nesousledné frézování
• Použijte frézy s velkou zubovou roztečí
• V případě monolitních karbidových stopkových fréz a fréz s výměnnými frézovacími hlavicemi použijte provedení s maximálně dvěma nebo třemi zuby a/nebo s větším úhlem stoupání šroubovice

Přeřezávání třísek
Lze se s ním setkat při frézování drážek do plného materiálu a obrábění dutin –
zejména při obrábění titanu. Je běžné také při frézování hlubokých dutin a kapes na strojích s vertikálním uspořádáním.

• Lom břitu
• Velice škodlivé pro životnost nástroje a pro bezpečnost a spolehlivost obráběcího procesu
• Hromadění třísek

• Zajistěte efektivní odvádění třísek pomocí stlačeného vzduchu nebo podáváním dostatečného množství řezné kapaliny – přednostně přiváděné tělem nástroje
• Změňte polohu frézy a strategii programování
• Snižte posuv, f_z
• Velké hloubky řezu rozdělte do několika průchodů

Neuspokojivá kvalita obrobeného povrchu

• Příliš vysoká hodnota posuvu na otáčku

• Seřiďte frézu v axiálním směru nebo provádějte třídění břitových destiček. Pomocí úchylkoměru zkontrolujte nastavení výšky
• Zkontrolujte házení vřetena a upínací plochy frézy
• Snižte posuv na otáčku na max. 70 % šířky paralelního zábřitu
• Jestliže to je možné, použijte hladící břitové destičky (dokončovací operace)

• Vibrace

• Vytváření nárůstku na břitu

• Zvyšte řeznou rychlost, v_c, abyste dosáhli zvýšení teploty v řezu
• Vypněte přívod řezné kapaliny
• Použijte břitové destičky s ostrými břity s hladkou plochou čela
• Použijte pozitivní geometrii břitových destiček
• Vyzkoušejte použití cermetové třídy při vyšších hodnotách řezných podmínek

• Záběr mimo fázi řádného záběru (podřezávání)

• Zkontrolujte sklon vřetena (má být přibližně 0.10 mm/1000 mm (0.004 inch/39.370 inch))
• Při dokončování nesmí axiální házení vřetena (TIR) překročit 7 mikrometrů
• Snižte velikost radiální složky řezné síly (zmenšete hloubku řezu, a_p)
• Zvolte frézu o menším průměru
• U použitých břitových destiček zkontrolujte rovnoběžnost paralelních zábřitů a hladících břitů (destička nesmí stát na špičce nebo své zadní části)
• Ujistěte se, že fréza je pevně upnuta (neviklá se) – upravte montážní plochy

• Vydrolování povrchu obrobku

• Snižte posuv, f_z
• Použijte frézu s velmi jemnou zubovou roztečí
• Upravte polohu frézy vůči obrobku tak, abyste dosáhli menší tloušťky třísky na výstupu z řezu
• Zvolte vhodnější úhel nastavení (45 stupňů) a geometrii břitu s lehčím řezem
• Zvolte ostrou břitovou destičku
• Abyste předešli nadměrnému opotřebení, pravidelně kontrolujte opotřebení hřbetu

Tvorba otřepů

• Specifické vlastnosti materiálu – žárovzdorné slitiny (HRSA)/korozivzdorné oceli
• Opotřebení ve tvaru vrubu na hlavním břitu

• Používejte velký poloměr rohu, který zabezpečí malý úhel nastavení břitové destičky
• Udržujte hloubku řezu menší než poloměr rohu
• a_p = 0.5 x poloměr

Výkon stroje

Berte v úvahu výkonnostní křivku stroje, jelikož při nízkých otáčkách může stroj ztrácet schopnost výkonu.

Požadovaný výkon se u frézování mění v závislosti na:

• Množství odebíraného materiálu
• Průměrné tloušťce třísky
• Geometrii frézy
• Řezné rychlosti

• Použijte velkou zubovou rozteč frézy, tzn. méně zubů
• Pozitivní fréza lépe využívá výkon stroje než negativní
• Nejprve snižte řeznou rychlost, potom teprve posuv stolu
• Použijte menší frézu a několik průchodů nástroje
• Snižte hloubku řezu, a_p

Opotřebení hřbetu
Rychlé opotřebení, které způsobuje špatnou kvalitu obrobené plochy nebo nedodržení tolerancí.

• Příliš vysoká řezná rychlost
• Nedostatečná odolnost proti otěru
• Příliš nízký posuv, f_z,

• Snižte řeznou rychlost,, v_c
• Zvolte nástrojovou třídu odolnější proti otěru
• Zvyšte posuv, f_z

Opotřebení hřbetu
Nadměrné opotřebení otěrem, které má za následek krátkou životnost nástroje.

• Vibrace
• Přeřezávání třísek
• Vytváření otřepů na součásti
• Špatná kvalita obrobené plochy
• Tvorba tepla
• Nadměrná hlučnost

• Zvyšte posuv, f_z
• Použijte sousledné frézování
• Pro efektivní odvádění třísek využijte stlačený vzduch
• Zkontrolujte doporučené řezné podmínky

Opotřebení hřbetu
Nerovnoměrné opotřebení způsobující poškození rohů..

• Obvodové házení nástroje
• Vibrace
• Krátká životnost nástrojů
• Špatná kvalita obrobené plochy
• Vysoká hlučnost
• Příliš vysoké radiální řezné síly

• Snižte velikost házení pod 0.02 mm (0.0008 inch)
• Zkontrolujte sklíčidlo a kleštinu
• Snižte vyložení nástroje
• Snižte počet zubů v záběru
• Použijte nástroj s větším průměrem
• V případě monolitních karbidových stopkových fréz a fréz s výměnnými frézovacími hlavicemi zvolte geometrii s větším úhlem stoupání šroubovice (g_p ≥ 45°)
• Rozdělte axiální hloubku řezu, a_p, do více průchodů
• Snižte posuv, f_z
• Snižte řeznou rychlost,, v_c
• Vysokorychlostní obrábění s využitím malých hloubek řezu
• Zajistěte lepší upnutí nástroje a obrobku

Opotřebení ve tvaru žlábku
Nadměrné opotřebení způsobující zeslabení břitu. Poškození vedlejšího břitu má za následek špatnou kvalitu obrobené plochy.

• Opotřebení difuzním otěrem v důsledku příliš vysokých teplot působících na čele nástroje

• Zvolte třídu s povlakem z Al203
• Zvolte pozitivní geometrii břitových destiček
• Nejprve snižte řeznou rychlost z důvodu snížení teploty v místě řezu, teprve potom snižte posuv

Plastická deformace
Plastická deformace břitu, stlačení břitu nebo vtlačení hřbetu,
má za následek špatnou kontrolu utváření třísky, špatnou
kvalitu obrobené plochy nebo lom břitové destičky.

• Příliš vysoká teplota a tlak v místě řezu

• Zvolte nástrojovou třídu odolnější proti otěru (tvrdší)
• Snižte řeznou rychlost,, v_c
• Snižte posuv, f_z

Vylamování ostří
Část ostří, která není v záběru je poškozována zasekáváním třísek. Poškozena může být jak čelní strana, tak i dosedací plocha břitové destičky, což má za následek nevyhovující strukturu obrobeného povrchu a nadměrné opotřebení hřbetu.

• Třísky se stáčejí proti ostří břitové destičky

• Zvolte houževnatou nástrojovou třídu
• Zvolte břitovou destičku s odolnějším břitem
• Zvyšte řeznou rychlost, v_c
• Zvolte pozitivní geometrii
• Na začátku řezu snižte posuv
• Zvyšte stabilitu

Vylamování ostří
Malé trhliny v břitu (degradace ostří v důsledku jejich spojování) způsobují
špatnou kvalitu obrobené plochy a nadměrné opotřebení hřbetu.

• Příliš křehká nástrojová třída
• Geometrie břitové destičky je málo odolná
• Vytváření nárůstku na břitech

• Zvolte houževnatější nástrojovou třídu
• Zvolte břitové destičky s odolnější geometrií
• Zvyšte řeznou rychlost, v_c, nebo zvolte pozitivní geometrii
• Na začátku řezu snižte posuv

Opotřebení ve tvaru vrubu
Opotřebení ve tvaru vrubu s sebou přináší špatnou kvalitu obrobené plochy a nebezpečí lomu břitu.

• Deformačně zpevňující materiály
• Kůra a okuje

• Snižte řeznou rychlost,, v_c
• Zvolte houževnatou nástrojovou třídu
• Použijte odolnější geometrii
• Použijte úhel záběru, který se více blíží 45 stupňům
• Chcete-li dosáhnout co nejlepších výsledků, použijte kruhové břitové destičky
• Ke snížení rychlosti opotřebení použijte metodu založenou na řízené změně hodnoty a_p

Tepelné trhliny
Malé trhliny kolmé na ostří, které vznikají v důsledku kolísání teploty,
způsobují vylamování břitu a špatnou kvalitu obrobené plochy.

• Obrábění s přerušovaným řezem
• Kolísání přívodu řezné kapaliny

• Zvolte houževnatější třídu s vyšší odolností proti tepelným rázům
• Řeznou kapalinu je třeba přivádět v dostatečném množství nebo raději vůbec

Tvorba nárůstku na břitu (BUE)
Vytváření nárůstku na břitu způsobuje špatnou kvalitu obrobeného povrchu a vylamování břitu v okamžiku, kdy dochází k oddělení nárůstku.

• Teplota v místě řezu je příliš nízká
• Materiály, které velice snadno ulpívají na břitu, např. nízkouhlíkové oceli, korozivzdorné oceli nebo hliníkové slitiny

• Zvyšte řeznou rychlost, v_c
• Použijte vhodnější geometrii břitových destiček

Tvorba nárůstku na břitu (BUE)
Dochází k navařování materiálu obrobku na břit.

• Nízká řezná rychlost, v_c
• Nízký posuv, f_z
• Negativní geometrie břitu
• Špatná kvalita obrobené plochy

• Zvyšte řeznou rychlost,, v_c
• Zvyšte posuv, f_z
• Zvolte pozitivní geometrii
• Použijte olejovou mlhu nebo řeznou kapalinu