Uplatnění LOGIQ v oblasti nejnovějších nástrojů pro vrtání
Nedávno zahájená kampaň s názvem LOGIQ od společnosti ISCAR představila nové řady řezných nástrojů. Ty jsou zaměřené především na řešení hlavních výzev v dnešním světě obrábění kovů.
Mezi hlavní výzvy v obrábění kovových materiálů patří zvyšování efektivity a vývoj cenově výhodných malých nástrojů a v neposlední řadě také nástrojová řešení vedoucí ke snížení vibrací při procesu obrábění.
Jedním z problémů, kterým čelili vývojáři firmy ISCAR při vývoji efektivnějších nástrojů, bylo, jak zvýšit produktivitu při vrtání. Přestože tradiční přístup, založený výhradně na pokročilé řezné geometrii a pokrokových řezných materiálech, může ve výsledku vést k určitým zlepšením produktivity, nebude to ale zdaleka tak dramatická změna. Významný průlom může přinést pouze jiný koncept vrtacího nástroje.
Vrtáky LOGIQ3CHAM
Řešením této výzvy je nová řada vrtáků LOGIQ3CHAM s vyměnitelnými karbidovými vrtacími hlavicemi (viz obr. 1). Vrtáky řady LOGIQ3CHAM jsou totiž tříbřité a tím se výrazně odlišují od konvenčních dvoubřitých vrtáků, jak je známe z výrobní praxe. Hlavním přínosem těchto vrtáků je zkrácení obráběcího cyklu až o 50 %.
Myšlenka nové koncepce vrtáku vypadá logicky a velmi jednoduše. Více břitů totiž umožňuje použít vyšší rychlost posuvu a to pochopitelně vede k vyšší produktivitě. Zhmotnění myšlenky a uvedení do praxe však nebylo tak snadné, jak by se mohlo na první pohled zdát. Vývojáři společnosti ISCAR čelili několika složitým úkolům a nakonec navrhli dostatečně robustní a velmi spolehlivý vrták se třemi drážkami pro odvod třísek z otvoru.
Zvýšení objemu odebraného množství materiálu za jednotku času má logicky za následek zvýšení řezných sil. To znamená, že příčné ostří vrtáku musí být schopné odolat vysokým řezným silám. Pro zajištění stabilního procesu vrtání by měl mít vrták samostředící schopnost a hladký vstup do materiálu. V porovnání s konvenčním dvoubřitým vrtákem má tříbřitý vrták stejného nominálního průměru menší plochu drážky pro odchod třísky (viz obr. 2). Proto je dalším velmi důležitým požadavkem na geometrii nového konceptu vrtáku umožnit efektivní tvorbu třísky i její neomezený odchod.
Konkávní řezné hrany
Dalším způsobem, jak zvýšit produktivitu, je minimalizování vedlejších časů. Toho lze dosáhnout výrazným zkrácením času při výměně opotřebovaného vrtáku. Řada vrtáků ISCAR LOGIQ3CHAM je velmi dobrým příkladem toho, že lze najít a do praxe implementovat efektivní řešení těchto velkých výzev.
Na těleso vrtáku LOGIQ3CHAM s označením D3N se montují tříbřité vyměnitelné karbidové hlavice s označením H3P (viz obr. 3). Vyměnitelná hlavice má patentované robustní a přesné příčné ostří a úhel, který odolá vysokým řezným silám. V návaznosti na nejnovější projekty a poznatky výzkumného a vývojového oddělení společnosti ISCAR, konstruktéři nejprve aplikovali neobvyklý konkávní profil hlavního ostří vrtací hlavice na dvoubřité vrtáky. Díky tomuto úspěšnému tvaru ostří byla geometrie aplikována i na nové tříbřité hlavice. Konkávní profil hlavního ostří totiž umožňuje dosáhnout vysoké dynamické odolnosti tělesa a zaručuje produktivní vrtání bez vzniku vibrací.
Konkávní profil hlavního ostří na vrtáku LOGIQ3CHAM také výrazně napomáhá k tvorbě optimálního tvaru třísky a umožňuje tak její bezproblémový odchod z místa řezu. Sražení vnější špičky pod 15° úhlem zvyšuje odolnost proti opotřebení. Vrtací hlavice je upnuta v rybinovitém lůžku, což zabraňuje jejímu vytažení, zejména při vyjíždění nástroje z otvoru.
Proměnlivý úhel stoupání
Patentovaný způsob upnutí vrtací hlavice, zajišťující čelní kontakt mezi hlavicí a tělesem vrtáku, umožňuje realizovat princip v souladu s firemním heslem „No Setup Time“ – „Bez potřeby seřizování“, které již charakterizuje několik skupin nástrojů z portfolia společnosti ISCAR. Podle tohoto principu nevyžaduje výměna opotřebované hlavice žádné další seřízení a lze ji provést s nástrojem upnutým do vřetena obráběcího stroje.
Těleso vrtáku LOGIQ3CAHM má svá specifika. Při jeho konstrukci se vývojáři nástrojů ISCAR setkali s některými obtížemi způsobenými právě novou koncepcí vrtáku se třemi šroubovitými drážkami. Zvýšení množství odebraného materiálu vyžaduje přímo úměrné zvýšení kapacity šroubovité drážky, aby byl zajištěný bezproblémový a neomezený odchod třísek. Ukázalo se však, že toto řešení snižuje tuhost tělesa v porovnání s konstrukcí vrtáku se dvěma drážkami stejného průměru, proto bylo zapotřebí jiného nestandardního řešení.
Počítačová modelace nástroje vedla k finálnímu řešení. Proměnlivý úhel stoupání šroubovité drážky zabezpečuje odolnost nástroje vůči vysokým axiálním silám a zlepšuje jeho celkovou dynamickou tuhost. Šroubovitá fazeta na tělese vrtáku zabraňuje ulpívání třísek mezi tělesem a otvorem během obrábění.
Lůžko vrtáku poskytuje velkou čelní kontaktní plochu, která rovnoměrně rozkládá řezné síly během obrábění. Lůžko je navrženo tak, aby zabránilo plastické deformaci a zvýšila se jeho tepelná odolnost. Tím se výrazně prodloužila jeho životnost i při nepříznivých řezných podmínkách. Vrtací těleso zvládne v ideálních podmínkách až 50 výměn hlavice.
Nové vrtáky LOGIQ3CHAM z kampaně LOGIQ společnosti ISCAR kombinují výhody konkávní řezné hrany hlavice, její spolehlivé metody upnutí a speciálně navrženého tělesa vrtáku v souladu s firemním heslem „No Setup Time“ – „Bez potřeby seřizování“. Vrtací hlavice jsou dostupné v rozsahu průměrů 12–25,9 mm s přírůstky po 0,1 mm. Tělesa se dodávají s hloubkou vrtání v délce 1,5×D, 3×D a 5×D.
188
