FAQ

Stopkové frézy jsou základní řezné nástroje používané při frézovacích operacích pro obrábění složitých tvarů, dutin a obrysů v materiálech. Ať už pracujete s kovy, plasty nebo kompozity, výběr správné stopkové frézy je zásadní pro dosažení vysoce kvalitních výsledků, maximalizaci životnosti nástroje a zajištění provozní efektivity. S tolika dostupnými typy, materiály, povlaky a geometriemi může být výběr nejlepší stopkové frézy ohromující. Pro zjednodušení tohoto procesu uvádíme klíčové faktory, které je třeba vzít v úvahu při výběru stopkové frézy pro vaše potřeby obrábění.

1. Typ materiálu

Obráběný materiál hraje významnou roli při určování typu potřebné stopkové frézy. Různé materiály mají různou tvrdost, tepelnou odolnost a vlastnosti obrábění. Mezi běžné kategorie materiálů patří:

• Hliník: Měkký a snadno obrobitelný, ale může být náchylný ke svařování třísky. Používejte stopkové frézy s vysokým počtem drážek a povlaky navržené tak, aby se zabránilo zadření.
• Ocel: Zahrnuje měkkou ocel, nerezovou ocel a nástrojové oceli, které mohou být houževnatější a vyžadují robustnější stopkové frézy, jako jsou frézy s karbidovými nebo rychlořeznými ocelovými (HSS) tělesy.
• Titan a Inconel: Tyto superslitiny jsou velmi tvrdé a žáruvzdorné a vyžadují čelní frézy se speciálními povlaky a geometriemi, aby bylo možné efektivně zvládnout jejich vlastnosti.
• Plasty a kompozity: Materiály jako PVC, nylon nebo uhlíková vlákna často vyžadují různé geometrie stopkových fréz, jako jsou ty s většími drážkami nebo speciálními povlaky, aby se zabránilo roztavení materiálu nebo nahromadění.

Výběr správného materiálu pro stopkovou frézu je zásadní, aby se zabránilo předčasnému opotřebení, přehřátí nebo poškození materiálu.

2. Geometrie čelní frézy

Geometrie stopkové frézy ovlivňuje její řeznou účinnost, životnost nástroje a jakost povrchu obráběné součásti. Mezi klíčové geometrické aspekty, které je třeba vzít v úvahu, patří:

• Počet břitů: Stopkové frézy mají obvykle 2, 3, 4 nebo více břitů.
• 2břité stopkové frézy jsou ideální pro hliník nebo měkké materiály a vysoké rychlosti úběru třísek.
• 3-4břité stopkové frézy jsou dobré pro všeobecné použití na kovy a nabízejí rovnováhu mezi úběrem třísek a pevností.
• Vyšší počet drážek (5-6) poskytuje lepší povrchovou úpravu, ale nemusí být tak účinný při odstraňování třísek.
• Tvar drážky a spirála: Drážky s vyšším úhlem spirály (např. 35° nebo více) jsou vhodnější pro tvrdší materiály, zlepšují odvod třísek a snižují hromadění tepla.
• Řezná hrana a úhel šroubovice: Úhel šroubovice ovlivňuje řeznou sílu a odvod třísky. Vyšší úhel šroubovice (40°-45°) je často lepší pro měkčí materiály a vyšší rychlosti, zatímco nižší úhel šroubovice (15°-30°) vyhovuje tvrdším materiálům a nižším řezným rychlostem.
• Stopka a délka řezu: Pro hluboké kapsy nebo operace s dlouhým dosahem jsou zapotřebí stopkové frézy s delší řeznou délkou nebo prodlouženou stopkou, ale ty jsou na úkor tuhosti. Je důležité vyvážit délku s požadovanou hloubkou řezu.

3. Materiál čelní frézy

Materiál, ze kterého je stopková fréza vyrobena, přímo ovlivňuje její výkon, zejména pokud jde o životnost, odolnost proti opotřebení a tepelnou odolnost. Mezi běžné materiály stopkových fréz patří:

• Vysokorychlostní ocel (HSS): Skvělé pro univerzální řezání měkčích materiálů. HSS stopkové frézy jsou často cenově dostupnější, ale mají nižší tepelnou odolnost a odolnost proti opotřebení ve srovnání s tvrdokovem.
• Tvrdokov: Tvrdokovové stopkové frézy známé svou tvrdostí nabízejí vynikající odolnost proti opotřebení a schopnost udržovat ostré řezné hrany při vyšších teplotách. Jsou ideální pro tvrdší materiály a vysokorychlostní obrábění, ale jsou křehčí a náchylnější k rozbití při rázovém zatížení.
• Kobalt: Legovaná verze HSS, kobaltové stopkové frézy jsou vhodné pro materiály s vyšší pevností. Nabízejí lepší tepelnou odolnost než HSS a lze je použít při vyšších řezných rychlostech.
• Čelní frézy s povlakem: Povlaky, jako je TiN (nitrid titanu), TiAlN (nitrid titanu a hliníku) nebo DLC (uhlík podobný diamantu), poskytují další výhody, jako je zvýšená odolnost proti opotřebení, snížené tření a lepší tepelná tolerance. Potažené stopkové frézy se běžně používají v houževnatých materiálech nebo při vysokorychlostních operacích.

4. Nátěry a povrchové úpravy

Povlaky se aplikují na stopkové frézy, aby se prodloužila životnost nástroje, zlepšila řezná výkonnost a chránila před teplem a opotřebením. Volba povlaku závisí na obráběném materiálu, řezných podmínkách a požadované životnosti nástroje. Mezi běžné povlaky patří:

• Nitrid titanu (TiN): Zvyšuje tvrdost a prodlužuje životnost nástroje tím, že poskytuje mazací účinek a snižuje opotřebení.
• Nitrid titanu a hliníku (TiAlN): Vhodné pro vysokorychlostní obrábění, zejména pro tvrdé kovy, jako je nerezová ocel nebo titan, díky své odolnosti vůči vysokým teplotám.
• Diamantové povlaky (DLC): Extrémně tvrdé a vhodné pro neželezné kovy a kompozity, zvláště když je potřeba vysoce kvalitní povrchová úprava.
• Nitrid zirkonu (ZrN): Poskytuje lepší odolnost proti opotřebení a používá se pro obrábění hliníku a jiných neželezných materiálů.

Správný povlak může snížit potřebu častých výměn nástrojů a zlepšit celkovou efektivitu obráběcího procesu.

5. Podmínky řezání a odstraňování třísek

Při výběru stopkové frézy je zásadní porozumět specifickým řezným podmínkám. Faktory jako řezná rychlost, posuv, hloubka řezu a použití chladicí kapaliny mohou ovlivnit výkon nástroje. Měla by být zvolena stopková fréza se správnou geometrií a materiálem, aby byl zajištěn optimální odvod třísek, zejména při obrábění materiálů s vysokými řeznými silami nebo vývinem tepla.

• Odvádění třísek: Nástroje se širšími drážkami jsou navrženy tak, aby účinně odváděly třísky a snižovaly možnost ucpání nástroje, což je nezbytné při práci s materiály, které vytvářejí velké množství třísek.
• Řezné kapaliny: Použití řezných kapalin nebo chladicích kapalin může výrazně ovlivnit výkon nástroje. V podmínkách suchého řezání jsou často preferovány stopkové frézy s povlaky nebo povrchovými úpravami pro minimalizaci tření a hromadění tepla.

6. Životnost nástroje a úvahy o nákladech

Cena je vždy faktorem při výběru nástroje. Zatímco vysoce kvalitní karbidové nebo povlakované stopkové frézy mohou být dražší, mohou nabídnout delší životnost, vyšší výkon a hospodárnější obrábění v průběhu času díky menším výměnám nástrojů a menšímu počtu přerušení výroby.

Životnost nástroje závisí na materiálu, povlaku a řezných podmínkách a také na tom, jak dobře je nástroj udržován. Pravidelná kontrola a správná správa nástrojů může pomoci maximalizovat životnost vašich stopkových fréz.

Rozhodnutí, zda nástroje musí být potaženy nebo ne, závisí na řadě faktorů, včetně obráběného materiálu, typu obráběcí operace a specifických požadavků na výkon daného úkolu. Nástroje s povlakem, zejména frézy s povlakem, se staly nezbytnou součástí moderní výroby, zejména pro obrábění tvrdších materiálů, jako je ocel, titan a různé slitiny.

Výhody povlaků nástrojů

Povlaky se aplikují na nástroje především za účelem zvýšení jejich výkonu, životnosti a efektivity během obráběcích procesů. Slouží více účelům:

1. Zvýšená tvrdost: Povlaky jako nitrid titanu (TiN), karbonitrid titanu (TiCN) a nitrid hliníku a titanu (AlTiN) výrazně zlepšují tvrdost povrchu nástroje. Tato tvrdost pomáhá nástroji odolávat opotřebení a umožňuje mu udržet si ostrost a účinnost řezání po delší dobu, a to i za podmínek vysokého tlaku.
2. Snížené tření: Nástroje s povlakem vykazují menší tření během procesu řezání. Toto snížení tření pomáhá minimalizovat tvorbu tepla, což je zásadní při obrábění materiálů náchylných k mechanickému zpevnění nebo při použití vysokých řezných rychlostí. Schopnost snížit tření také pomáhá předcházet usazování materiálu na řezné hraně, což může vést k poškození nástroje a snížení životnosti nástroje.
3. Vylepšené odstraňování třísek: Povlaky mohou zlepšit tok třísek pryč z oblasti řezu, a tím zlepšit efektivitu procesu obrábění. To je důležité zejména při vysokorychlostním obrábění nebo při práci s materiály, které mají tendenci vytvářet dlouhé, vláknité třísky, které se mohou zaseknout nebo ucpat nástroj.
4. Vyšší životnost nástroje: Jednou z klíčových výhod používání nástrojů s povlakem je jejich prodloužená životnost. Přidané povlaky chrání nástroje před opotřebením, korozí a tepelným poškozením a umožňují jim delší životnost, než bude nutné vyměnit nebo přeostřit. To může z dlouhodobého hlediska vést k významným úsporám nákladů, zejména v prostředích s velkým objemem výroby.
5. Schopnost obrábět houževnatější materiály: Nástroje s povlakem jsou zvláště výhodné při obrábění tvrdších a abrazivnějších materiálů, jako je nerezová ocel, kalená ocel, titan a kompozity. Tyto materiály mohou rychle degradovat nepovlakované nástroje, ale povlaky poskytují další vrstvu ochrany, která umožňuje nástrojům pracovat na vysoké úrovni i při práci s obtížně obrobitelnými materiály.

Běžné povlaky používané při výrobě nástrojů

Na řezné nástroje se běžně používá několik typů povlaků, z nichž každý nabízí specifické výhody pro různé aplikace obrábění:

• Nitrid titanu (TiN): TiN je jedním z nejpoužívanějších povlaků. Má vynikající tvrdost a odolnost proti opotřebení, díky čemuž je ideální pro všeobecné obráběcí aplikace, zejména při řezání oceli. Nástroje s povlakem TiN se často používají v operacích, které zahrnují střední řezné rychlosti a lehký až střední úběr materiálu.
• Karbonitrid titanu (TiCN): TiCN poskytuje ještě tvrdší povrch než TiN a je zvláště užitečný pro aplikace, které zahrnují vyšší řezné rychlosti nebo obrábění houževnatých materiálů. TiCN je zvláště účinný pro úkoly, které zahrnují náročné řezání, jako je frézování a soustružení tvrdých ocelí nebo slitin.
• Nitrid hliníku a titanu (AlTiN): Povlaky AlTiN jsou známé svou vysokou teplotní odolností a odolností proti opotřebení, díky čemuž jsou ideální pro vysokorychlostní řezání a extrémní podmínky. Tento povlak je zvláště vhodný pro obtížně obrobitelné materiály, jako je titan a vysoce legované oceli, kde při obrábění vzniká vysoké teplo. Přídavek hliníku pomáhá zvýšit odolnost povlaku proti oxidaci, takže je odolnější při vysokých teplotách.
• Nitrid chromu (CrN): CrN je další oblíbený povlak, zejména pro aplikace vyžadující odolnost vůči korozi a opotřebení ve vysoce výkonných obráběcích prostředích. Poskytuje také vynikající ochranu proti účinkům tepla, takže je vhodný pro aplikace, jako je řezání hliníku, mosazi a slitin mědi.
• Diamond-like Carbon (DLC): Povlaky DLC se často používají pro specifické aplikace, kde je vyžadováno extrémně nízké tření. Jsou ideální pro řezání neželezných materiálů, jako je hliník, kde je potřeba velmi malých řezných sil a sníženého tření při obrábění.

Kdy je nátěr nutný?

Přestože povlaky poskytují četné výhody, nemusí být vždy nutné pro každý nástroj nebo obráběcí operaci. Rozhodnutí použít nástroje s povlakem obvykle závisí na následujících faktorech:

1. Obráběný materiál: Jak již bylo zmíněno dříve, nástroje s povlakem jsou velmi výhodné při práci s tvrdšími nebo abrazivnějšími materiály, jako je ocel, titan a vysoce legované oceli. U měkčích materiálů, jako je hliník nebo plasty, však mohou nástroje bez povlaku fungovat stejně dobře a dodatečné náklady na povlak nemusí být opodstatněné.
2. Podmínky obrábění: Povlakované nástroje vynikají vysokorychlostním obráběním a houževnatým úběrem materiálu. Pokud operace obrábění zahrnuje vysoké teploty řezání, vysoké síly nebo dlouhou dobu provozu, povlaky mohou pomoci snížit opotřebení nástroje a zajistit konzistentní výkon. Pro lehké obráběcí operace nebo nízkorychlostní řezání však mohou postačovat nepovlakované nástroje.
3. Úvahy o nákladech: Zatímco nástroje s povlakem jsou dražší než nástroje bez povlaku, mohou z dlouhodobého hlediska přinést významné úspory snížením opotřebení nástroje a zvýšením produktivity. Je nezbytné zvážit počáteční investici do nástrojů s povlakem oproti potenciálu delší životnosti nástroje a zkrácení prostojů.
4. Geometrie nástroje a kompatibilita povlaku: Ne všechny nástroje jsou vhodné pro povlaky. Nástroje se složitou geometrií nebo nástroje používané ve vysoce specializovaných operacích mohou vyžadovat povlaky, které jsou kompatibilní s jejich jedinečnými požadavky. Kromě toho musí být typ povlaku zvolen na základě materiálu nástroje, geometrie a typu obráběcí operace.

Pokud jde o obráběcí nástroje, stopkové frézy a vrtáky jsou nezbytné pro řezání materiálů, ale slouží různým účelům a jsou navrženy s jedinečnými vlastnostmi. Pochopení rozdílu mezi těmito nástroji je důležité pro výběr toho správného pro konkrétní práci. Hlavní rozdíly mezi stopkovými frézami a vrtáky lze pozorovat v jejich geometrii, řezných schopnostech a typických aplikacích.

1. Design a geometrie

Jedním z nejvýznamnějších způsobů, jak rozlišit mezi stopkovými frézami a vrtáky, je pozorování jejich geometrie. Vrtáky mají obvykle špičatý hrot navržený tak, aby vytvářel otvory působením síly podél osy Z (přímo dolů). To jim umožňuje odebírat materiál především ve vertikálním směru, takže jsou ideální pro vrtání otvorů. Často se vyznačují ostrým, zkoseným hrotem, který usnadňuje zařezávání do materiálu s minimálními bočními silami.

Naproti tomu stopkové frézy mají ploché dno a jsou navrženy s řeznými hranami jak na stranách, tak na špičce. Geometrie stopkové frézy umožňuje řezat nejen podél osy Z, ale také podél os X a Y. Tato flexibilita umožňuje stopkovým frézám provádět složitější obráběcí operace, jako je boční frézování, profilování a tvarování. Konstrukce drážky na stopkové fréze je obvykle složitější, s více spirálovitými drážkami pro účinné odstraňování třísek.

2. Směr řezání a operace

Vrtáky jsou optimalizovány pro vertikální řezání ve směru osy Z. Jsou ideální pro vytváření přesných válcových děr v materiálech a obvykle se používají pro vrtání hlubokých děr nebo děr. Vrtáky vynikají v přímém vrtání, ale nejsou vhodné pro boční řezání do materiálů nebo provádění jiných operací než vrtání. Na druhou stranu jsou stopkové frézy mnohem univerzálnější. Jsou schopny řezat do obrobku jak svisle, tak vodorovně. Tato všestrannost umožňuje jejich použití pro různé úkoly, včetně:

• Drážkování: Řezání úzkých štěrbin nebo kanálků do materiálu.
• Profilování: Řezání podél povrchu materiálu pro vytvoření složitých tvarů nebo profilů.
• Ponorné frézování: Svislé řezání do materiálu, podobné vrtání, ale s možností řezání v různých směrech.
• Frézování a frézování ploch: Vytváření rovných povrchů nebo jiných složitých tvarů pohybem nástroje ve více osách.
• Vrtání: Některé stopkové frézy lze také použít pro vrtání, zejména pro mělké otvory nebo když je vyžadováno dodatečné řezání po stranách otvoru.
• Vystružování: Zvětšení stávajících otvorů pro dosažení přesného průměru a dokončení.

3. Tvar flétny a odstranění třísky

Tvar drážky u obou nástrojů hraje zásadní roli v úběru materiálu a účinnosti. Vrtáky mají obvykle dvě nebo čtyři drážky, což jsou spirálové kanály, které pomáhají odstraňovat materiál, když se vrták otáčí. Úhel spirály je obvykle nastaven tak, aby vedl třísky nahoru a ven z otvoru, což zajišťuje, že materiál je během vrtání účinně vyčištěn.

Stopkové frézy však mají často více drážek, což umožňuje lepší kontrolu odvodu třísek během řezných operací. Jejich spirálová geometrie je navržena tak, aby odváděla třísky z obrobku a zároveň poskytovala větší stabilitu při vysokorychlostním řezání. Čím více drážek má stopková fréza, tím hladší je řez a tím lepšího výsledku může dosáhnout. Stopkové frézy s vyšším počtem břitů jsou ideální pro dokončovací operace, kde je požadován hladký povrch a vysoce kvalitní řezy.

4. Variace materiálu a povlaku

Stopkové frézy i vrtáky se dodávají v různých materiálech a povlakech, aby vyhovovaly různým aplikacím. Vrtáky jsou běžně vyráběny z rychlořezné oceli (HSS) nebo tvrdokovu pro vysoce výkonné řezání. Jsou také k dispozici s povlaky, jako je nitrid titanu (TiN) nebo kobalt pro zlepšení odolnosti proti opotřebení a prodloužení životnosti nástroje.

Stopkové frézy, které jsou všestrannější, jsou k dispozici v širší řadě materiálů, včetně HSS, karbidu, kobaltu a keramiky. Povlaky používané na čelních frézách se mohou značně lišit v závislosti na konkrétní aplikaci a obráběném materiálu. Například povlaky TiAlN (Titanium Aluminium Nitride) se často používají pro vysokorychlostní obrábění houževnatých materiálů, zatímco diamantové povlaky se používají pro obrábění neželezných kovů.

5. Aplikace a případy použití

Vrtáky se primárně používají pro vrtání otvorů a jsou široce používány v průmyslových odvětvích, jako je stavebnictví, automobilový průmysl, letecký průmysl a kovoobrábění. Jejich role je přímočará: vytvořit díru odebíráním materiálu podél jediné svislé osy. Vrtáky jsou ideálním nástrojem, když potřebujete kulatý otvor se specifickým průměrem, hloubkou a tolerancí.

Stopkové frézy se naproti tomu používají ve frézkách a CNC strojích pro širší spektrum aplikací. Stopkové frézy jsou ideální pro tvarování, profilování a obrábění součástí se složitým designem. Jejich schopnost řezat ve více směrech je činí nezbytnými pro operace, jako je drážkování, kapsování a tvarování. Vzhledem k tomu, že stopkové frézy mohou vyrábět ploché i složité povrchové geometrie, jsou nepostradatelné v průmyslových odvětvích, jako je výroba forem, letecký průmysl a výroba automobilů, kde je přesnost a všestrannost rozhodující.

Počet drážek na stopkové fréze hraje významnou roli při určování výkonu nástroje, včetně jeho schopností odebírat třísku, kvality povrchové úpravy a celkové efektivity obráběcího procesu. Drážky jsou spirálové drážky nebo kanály vyřezané do řezných hran stopkové frézy a jsou zodpovědné za vedení a odvod třísek z řezné zóny. Počet drážek na stopkové fréze přímo ovlivňuje, jak nástroj interaguje s materiálem, a pochopení tohoto vztahu je klíčem k výběru správné stopkové frézy pro konkrétní práci.

1. Čísla evakuace čipu a flétny

Méně drážek na čelní fréze poskytuje větší mezery mezi řeznými hranami, což umožňuje lepší odvod třísek během procesu obrábění. S větším prostorem pro odvádění třísek je menší riziko ucpání třísky, zejména při obrábění materiálů, které produkují dlouhé nebo vláknité třísky, jako je hliník nebo plasty. V takových případech jsou výhodné stopkové frézy s menším počtem drážek, protože umožňují snadnější odstraňování třísek, čímž se snižuje možnost přehřátí nebo poškození nástroje.

Na druhé straně více drážek na čelní fréze vede k hustšímu uspořádání břitu, což vede k menším prostorům pro odvod třísek. To může být efektivní v operacích, kde jsou nutné jemné, detailní řezy a materiál produkuje menší třísky, které nevyžadují rozsáhlé odvádění. Při použití stopkových fréz s mnoha drážkami je však nezbytné pečlivě sledovat proces odstraňování třísek, protože špatný odvod třísek může vést k ucpání drážky, zvýšenému vývinu tepla a potenciálnímu poškození obrobku nebo nástroje.

Tip: Pro aplikace, které vyžadují agresivní úběr materiálu, jako je hrubování, je obecně lepší zvolit stopkové frézy s menším počtem drážek, protože poskytují více prostoru pro únik třísek a minimalizují riziko opotřebení nástroje. Pro dokončovací operace může být pro výrobu hladkých povrchových úprav prospěšné více drážek.

2. Povrchová úprava a čísla drážky

Počet břitů na stopkové fréze také ovlivňuje kvalitu povrchové úpravy. Více drážek obecně vede k hladší povrchové úpravě, zejména při dokončovacích operacích. Důvodem je to, že zvýšený počet řezných hran je v záběru s materiálem častěji a poskytuje více řezných bodů na otáčku. To snižuje hloubku řezu na drážku, což vede k jemnějšímu a leštěnějšímu povrchu.

Méně břitů na druhé straně může zanechat hrubší povrch, protože každá břity při každém průchodu zaberou větší řez. I když to nemusí být problém při hrubovacích operacích, kde je úběr materiálu prioritou, může to mít za následek nerovný nebo méně leštěný povrch při dokončovacích úlohách.

V praxi výrobci často používají stopkové frézy s více břity pro úkoly, jako je konturování nebo profilové frézování, kde je vyžadován hladký, vysoce kvalitní povrch, a stopkové frézy s menším počtem břitů pro úkoly, jako je drážkování nebo hrubování, kde je středem zájmu rychlost a úběr materiálu. .

3. Nastavení rychlosti posuvu a rychlosti vřetena

Se zvyšujícím se počtem drážek roste i množství řezaného materiálu při každé otáčce nástroje. Více drážek znamená, že nástroj je ve větším kontaktu s materiálem, což zvyšuje řezné síly a generuje více tepla. Pro zvládnutí těchto sil a zabránění opotřebení nástroje je často nutné upravovat rychlost posuvu. Při použití stopkových fréz s více drážkami je obvykle potřeba zvýšit rychlost posuvu, aby se udrželo konstantní zatížení třísky, což je množství materiálu odebraného každým zubem při každém průchodu.

Naopak, pokud se počet drážek sníží, zabere se méně řezných hran na otáčku, takže rychlost posuvu by se měla snížit, aby se zachovalo stejné zatížení třísky. To je důležité, protože nevyváženost třískového zatížení může mít za následek nadměrné opotřebení nástroje, špatnou kvalitu povrchu nebo nestabilitu stroje.

Kromě úpravy rychlosti posuvu může být nutné změnit také otáčky vřetena při přepínání mezi stopkovými frézami s různým počtem břitů. Při použití stopkových fréz s více břity lze někdy snížit otáčky vřetena, aby se zabránilo přetížení nástroje a stroje, protože více břitů vyžaduje větší řeznou sílu a vytváří více tepla. Na druhou stranu, méně drážek může umožnit vyšší otáčky vřetena, ale opět je důležité udržovat konzistentní zatížení třísky, aby nedošlo k přehřátí a selhání nástroje.

4. Životnost a účinnost nástroje

Životnost nástroje je ovlivněna kombinací rychlosti posuvu, rychlosti vřetena, typu materiálu a počtu drážek. Například stopkové frézy s více břity jsou obecně účinnější pro dokončovací operace, ale zvýšené řezné síly mohou vést k vyššímu opotřebení, zejména pokud chlazení a mazání nejsou adekvátně řízeny. Rovnováha mezi řeznou rychlostí, materiálem nástroje a počtem drážek je zásadní pro optimalizaci životnosti nástroje při zachování požadovaného výkonu obrábění.

Stopkové frézy s menším počtem drážek, které jsou optimalizovány pro hrubování a agresivní řezy, mají v těchto podmínkách tendenci vydržet déle, protože nečelí stejným řezným silám jako nástroje používané pro dokončování. Mohou se však opotřebovat rychleji, pokud nejsou spárovány s vhodnými rychlostmi posuvu a rychlostí.

5. Výběr správného počtu fléten

Volba mezi méně nebo více břity by se měla řídit specifickými požadavky obráběcí operace, včetně opracovávaného materiálu, požadované povrchové úpravy a rychlosti a možností CNC stroje a vřetena. Některé klíčové úvahy zahrnují:

• Pro hrubovací operace: Používejte stopkové frézy s menším počtem drážek (typicky 2 až 3), aby bylo umožněno efektivní odstraňování třísek, vyšší rychlosti úběru materiálu a větší odolnost vůči teplu.
• Pro dokončovací operace: Vyberte si stopkové frézy s více břity (typicky 4 až 6 nebo více) pro hladší povrchovou úpravu, jemnější řezy a lepší přesnost při detailní práci.
• Typ materiálu: Měkčí materiály (jako hliník) často těží z čelních fréz s více drážkami, protože třísky se snáze čistí a nástroj může běžet vyšší rychlostí. Tvrdší materiály (jako ocel nebo titan) mohou vyžadovat méně drážek pro zvládnutí hromadění tepla a umožňují lepší odvod třísek.
• Možnosti CNC stroje a vřetena: Pokud CNC stroj a vřeteno zvládnou vyšší rychlosti a posuvy, může být vhodná stopková fréza s více drážkami. Pokud je však stroj méně schopný zvládnout tyto rychlosti, může být nutné zvolit stopkovou frézu s menším počtem drážek a podle toho upravit řezné parametry.

Stopkové frézy jsou základní řezné nástroje používané při frézovacích operacích k odstraňování materiálu z obrobku. Volba tvaru a typu stopkové frézy závisí na konkrétní aplikaci, materiálu a požadovaném výsledku obráběcího procesu. Každý tvar stopkové frézy má jedinečné vlastnosti, díky kterým je vhodný pro různé typy řezů, jako je zapichování, profilování, hrubování nebo dokončování. V této rozšířené příručce prozkoumáme různé tvary a typy stopkových fréz, jejich použití a jak vybrat tu správnou pro vaše potřeby obrábění.

1. Čtvercové čelní frézy

Čtvercové stopkové frézy jsou nejběžněji používané stopkové frézy v průmyslu. Vyznačují se plochým, hranatým břitem a jsou univerzálními nástroji používanými pro různé frézovací operace. Čtvercové stopkové frézy jsou schopny provádět úkoly, jako jsou:

• Zapichování: Řezání úzkých drážek nebo kanálů v obrobku.
• Profilování: Vytváření přesných kontur a tvarů v materiálu.
• Oscilační obrábění šroubů: Používá se pro přesné obrábění závitů a prvků souvisejících se šrouby.

Tyto nástroje jsou ideální pro univerzální frézování a lze je použít jak v CNC obrábění, tak v ručních frézkách. Čtvercové stopkové frézy mohou vytvářet ostré rohy, takže jsou vhodné pro obrábění čtvercových nebo hranatých prvků. Nemusí však být nejlepší volbou pro operace, které vyžadují hladké nebo zaoblené hrany.

2. Rohové Radiusové čelní frézy

Rohové frézy s rádiusem jsou navrženy s malým zaobleným rádiusem v rohu řezné hrany. Tato zaoblená geometrie pomáhá rovnoměrně rozložit frézovací síly, snižuje riziko poškození nástroje a prodlužuje životnost nástroje. Rohové čelní stopkové frézy nabízejí několik výhod oproti čtyřhranným stopkovým frézám, včetně:

• Snížené namáhání nástroje: Zaoblené rohy pomáhají rozdělovat síly během řezání a snižují opotřebení nástroje.
• Vylepšená povrchová úprava: Mírné zaoblení může zlepšit konečnou úpravu povrchu tím, že zabrání vytváření ostrých, náhlých hran.
• Frézování vnitřních rohů: Tyto stopkové frézy lze také použít pro řezání mírně zaoblených vnitřních rohů ve vybráních s plochým dnem, které jsou běžné u dílů vyžadujících hladké přechody mezi povrchy.

Rohové frézy s poloměrem jsou užitečné zejména při práci s materiály, které jsou náchylné k vylamování nebo praskání, protože zaoblené rohy minimalizují možnost zlomení nástroje.

3. Hrubovací čelní frézy

Čelní hrubovací frézy, známé také jako prasečí frézy, jsou navrženy pro rychlé odstranění velkého množství materiálu během náročných obráběcích operací. Tyto stopkové frézy se vyznačují jedinečnou geometrií řezu, která typicky zahrnuje zoubkované nebo vroubkované zuby. Mezi výhody hrubovacích stopkových fréz patří:

• Efektivní úběr materiálu: Hrubovací stopkové frézy jsou navrženy tak, aby rychle a efektivně odebíraly velké množství materiálu, díky čemuž jsou ideální pro hrubovací operace.
• Redukce vibrací: Zuby na hrubovací stopkové fréze jsou od sebe vzdáleny takovým způsobem, který pomáhá minimalizovat vibrace během obrábění a zajišťuje hladší operace i při agresivních řezech.
• Hrubování povrchu: Zatímco hrubovací stopkové frézy vynikají v úběru materiálu, obvykle zanechávají drsný povrch. To je často přijatelné pro předběžné řezy, kde následný dokončovací průchod vyhladí povrch.

Tyto nástroje se běžně používají v průmyslových odvětvích, která vyžadují rychlé odebírání materiálu, jako je letecký průmysl, automobilový průmysl a výroba forem, kde jsou před přechodem na dokončovací nástroj nutné hrubovací operace.

4. Kuželové čelní frézy

Kuželové stopkové frézy mají řeznou hranu, která se zužuje od špičky ke stopce a vytváří tak kuželovitý tvar. Tyto stopkové frézy se často používají pro specializované operace, jako jsou:

• Úhlové drážky: Kuželové stopkové frézy se běžně používají k obrábění šikmých drážek v dutinách forem nebo jiných součástech, které vyžadují nakloněný povrch.
• Středové řezání: Některé kuželové stopkové frézy jsou navrženy jako středové řezné nástroje, což znamená, že se mohou zanořit přímo do materiálu pro vertikální řezy. Díky této vlastnosti jsou ideální pro použití při vkládacím frézování, kde je třeba provádět přesné řezy pod úhlem.
• Obrábění forem: Kuželové stopkové frézy se často používají při výrobě forem, kde mohou obrábět složité, úhlové prvky, kterých nelze snadno dosáhnout pomocí standardních stopkových fréz.

Kuželové stopkové frézy jsou zvláště užitečné při práci s formami, zápustkami a dalšími součástmi, které vyžadují šikmé nebo šikmé povrchy. Jejich jedinečná geometrie umožňuje přesné a kontrolované řezy i v úzkých nebo složitých oblastech.

5. Kulové čelní frézy

Kuličkové frézy se vyznačují zaoblenými hroty, díky kterým jsou ideální pro řezání 3D tvarů nebo kruhových drážek. Tyto stopkové frézy mají několik různých aplikací, včetně:

• 3D konturování: Kuličkové frézy se běžně používají pro frézování složitých trojrozměrných povrchů, jako jsou kontury nebo tvarované díly.
• Kruhové drážky: Zaoblený hrot kulové frézy umožňuje řezat hladké kruhové drážky nebo oblouky s vysokou přesností.
• Dokončovací operace: Kuličkové frézy jsou také užitečné pro dosažení jemných povrchových úprav při dokončovacích operacích, protože kulatý tvar nástroje poskytuje hladší řezy ve srovnání s nástroji se čtvercovými hranami.

Kuličkové frézy jsou široce používány v průmyslových odvětvích, jako je výroba forem, letecký a automobilový průmysl, kde jsou důležité složité tvary a jemné povrchové úpravy. Jsou zvláště důležité při obrábění dílů s křivkami nebo poloměry, protože zvládnou detailní geometrii, kterou jiné stopkové frézy nezvládnou.

6. T-drážkové čelní frézy

Stopkové frézy s T-drážkami jsou speciálně navrženy pro řezání T-drážek v obrobku, což je běžná funkce používaná k vytváření drážek ve tvaru T pro zajištění dílů na upínacích zařízeních nebo nástrojích. Tyto drážky se používají v různých průmyslových odvětvích k držení obrobků na místě během obrábění, montáže a dalších operací. Stopkové frézy s T-drážkou se obvykle vyznačují řeznou hranou tvarovanou tak, aby řezala jak strany, tak spodní část T-drážky, čímž se vytvořila konzistentní drážka s přesnými rozměry.

Stopkové frézy s T-drážkou se často používají v aplikacích, kde jsou vyžadovány přípravky, upínací mechanismy nebo nastavitelné nástrojové systémy. Zajišťují, že T-drážka je vytvořena se správnými rozměry, aby vyhovovala konkrétnímu upevňovacímu prvku nebo upínacímu mechanismu, což je činí nezbytnými pro úkoly při montáži, výrobě a nastavení obrábění.

7. Další typy specializovaných čelních fréz

Zatímco výše uvedené stopkové frézy patří mezi nejčastěji používané, existuje mnoho dalších specializovaných typů stopkových fréz určených pro jedinečné aplikace. Některé příklady:

• Stopkové frézy pro klínové drážky: Navrženy pro řezání klínových drážek (drážek používaných pro klíče, do kterých se vejdou), které jsou běžné v sestavách ozubených kol a jiných mechanických dílů.
• Indexovatelné stopkové frézy: Tyto nástroje obsahují vyměnitelné břitové destičky, které lze vyměnit, když se opotřebují, čímž se časem snižují náklady na nástroje.
• Vysoce výkonné stopkové frézy: Tyto stopkové frézy jsou určeny pro řezání vysoce pevných materiálů, jako je titan, často mají povlaky nebo geometrie, které jim umožňují odolat extrémním řezným podmínkám.

Stopkové frézy jsou vyrobeny z různých materiálů, z nichž každý je vybrán pro své jedinečné vlastnosti, jako je tvrdost, tepelná odolnost, houževnatost a odolnost proti opotřebení. Výběr materiálu výrazně ovlivňuje výkon, životnost a efektivitu nástroje. V tomto rozšířeném průvodci prozkoumáme dva nejběžnější materiály používané při výrobě stopkových fréz: vysokorychlostní ocel (HSS) a monolitní karbid, spolu s jejich příslušnými výhodami, aplikacemi a omezeními.

1. Vysokorychlostní ocel (HSS)

Vysokorychlostní ocel (HSS) je všestranný a běžně používaný materiál pro univerzální řezné nástroje, včetně stopkových fréz. HSS je slitina oceli, která obsahuje prvky jako wolfram, molybden, chrom a vanad, které přispívají k jejím jedinečným vlastnostem. HSS je známá tím, že je relativně levná, odolná a schopná odolat vysokým teplotám bez ztráty své tvrdosti.

Výhody HSS:

• Nákladově efektivní: HSS je levnější ve srovnání s jinými materiály, jako je karbid, což z něj činí atraktivní volbu pro operace s ohledem na rozpočet nebo jednorázové projekty.
• Houževnatost a trvanlivost: HSS je houževnatý a dokáže si poradit s nestabilními řeznými podmínkami, včetně nekonzistentních vlastností materiálu nebo odchylek v obrobku. Díky tomu je vhodný do provozů, kde materiál nebo tuhost stroje není optimální.
• Flexibilita: Nástroje z HSS jsou méně křehké než karbidové, což znamená, že dokážou tolerovat nárazy nebo změny rychlosti posuvu bez vylamování nebo lámání. Díky tomu je HSS dobrou volbou pro starší, pomalejší nebo méně tuhé stroje.
• Odolnost vůči opotřebení: I když nejsou nástroje HSS tak odolné proti opotřebení jako karbid, mohou stále adekvátně fungovat při středně rychlých a univerzálních obráběcích operacích.

Aplikace HSS:

• Univerzální obrábění: Stopkové frézy HSS se běžně používají v nekritických operacích, kde nejsou nutné vysoké řezné rychlosti.
• Starší nebo pomalejší stroje: HSS je ideální pro použití ve strojích s omezenou rychlostí a tuhostí. Dokáže odolat výzvám, které představuje méně pokročilé vybavení, a je tak spolehlivou volbou pro obchody se staršími nebo základními stroji.
• Krátkodobé nebo jednorázové projekty: Stopkové frézy HSS se často používají v aplikacích, které vyžadují nízkonákladové nástroje, jako je prototypová práce, zakázkové jednorázové díly nebo krátkodobé výrobní zakázky. Tyto scénáře obecně zahrnují nižší objemy výroby, kde delší životnost nástroje a vyšší řezné rychlosti karbidových nástrojů nejsou tak zásadní.

Omezení HSS:

• Kratší životnost nástroje: Životnost nástroje HSS je kratší než u monolitního karbidu, zejména ve vysokorychlostních aplikacích. Rychlost opotřebení se zvyšuje při obrábění tvrdých materiálů nebo při vyšších řezných rychlostech.
• Nižší řezné rychlosti: Nástroje HSS nejsou vhodné pro vysokorychlostní obrábění, protože jsou méně tepelně odolné než karbid, což vede k rychlejšímu opotřebení a potenciálnímu selhání nástroje při vyšších teplotách.
• Snížený výkon: HSS je méně tuhý než karbid, což omezuje jeho schopnost zvládnout náročné řezné operace nebo náročnější materiály.

2. Pevný karbid

Monolitní karbidové stopkové frézy jsou vyrobeny z karbidu wolframu, materiálu známého pro svou mimořádnou tvrdost, tepelnou odolnost a tuhost. Karbidové stopkové frézy předčí HSS v mnoha oblastech, což z nich dělá preferovanou volbu pro vysokorychlostní, vysoce přesné a vysoce výkonné obráběcí operace. Díky své vynikající tvrdosti a odolnosti proti opotřebení je monolitní karbid ideální pro úkoly, které vyžadují přesnost a schopnost řezat tvrdší materiály.

Výhody monolitního karbidu:

• Vyšší tuhost a pevnost: Karbid je mnohem tužší než HSS, což znamená, že je méně pravděpodobné, že se během obrábění bude vychylovat nebo vibrovat. To umožňuje karbidovým stopkovým frézám udržovat vyšší řezné rychlosti a provádět přesnější řezy.
• Tepelná odolnost: Karbid může odolat mnohem vyšším teplotám než HSS, aniž by ztratil svou tvrdost, což je kritické při řezání při vysokých rychlostech. To umožňuje, aby si tvrdokovové čelní frézy zachovaly svůj výkon při dlouhých chodech a při obrábění tepelně odolných materiálů.
• Vyšší řezné rychlosti: Karbidové stopkové frézy mohou pracovat při mnohem vyšších rychlostech než HSS nástroje, což zvyšuje produktivitu a efektivitu CNC obrábění. Vyšší řezné rychlosti mají za následek rychlejší úběr materiálu a mohou zkrátit celkové doby cyklu.
• Delší životnost nástroje: Díky své tvrdosti a odolnosti proti opotřebení poskytuje karbid delší životnost nástroje než HSS, zejména při vysokorychlostním obrábění a při řezání tvrdých nebo abrazivních materiálů. To snižuje potřebu častých výměn nástrojů a zvyšuje celkovou produktivitu.
• Přesnost a přesnost: Karbidové nástroje jsou známé svou schopností vytvářet přesné a přesné řezy, díky čemuž jsou ideální pro složité nebo složité obrobky, které vyžadují úzké tolerance.

Aplikace pevných karbidů:

• Dokončovací operace: Karbidové stopkové frézy jsou ideální pro dokončovací operace, kde je vyžadována vysoká přesnost a hladká povrchová úprava. Jejich schopnost zvládat vysoké řezné rychlosti a produkovat jemné povrchové úpravy je činí vhodnými pro širokou škálu aplikací, od výroby forem až po výrobu přesných dílů.
• Vysokorychlostní CNC obrábění: Karbidové nástroje vynikají v prostředí CNC obrábění, zejména při obrábění materiálů jako hliník, nerezová ocel a titan, které vyžadují vysoké řezné rychlosti a vynikající tepelnou odolnost.
• Tvrdé materiály: Karbidové stopkové frézy jsou preferovány pro řezání tvrdších materiálů, včetně kalené oceli, superslitin a dalších houževnatých materiálů, které přesahují možnosti HSS nástrojů.
• Velkoobjemová výroba: Karbidové nástroje se často používají ve velkoobjemové výrobě, kde je vysoký požadavek na konzistentní, rychlé obrábění a delší životnost nástroje je zásadní pro snížení prostojů a výměn nástrojů.

Omezení pevného karbidu:

• Křehkost: Zatímco je karbid výjimečně tvrdý, je také křehčí než HSS. Karbidové stopkové frézy se mohou zlomit nebo odštípnout, jsou-li vystaveny nadměrnému rázovému nebo rázovému zatížení, například při náhlých změnách rychlosti posuvu nebo náhlém záběru nástroje s obrobkem.
• Cena: Monolitní karbidové stopkové frézy jsou dražší než HSS nástroje, což je činí vyšší investicí, zejména pro operace, které nevyžadují vysokorychlostní nebo vysoce přesné řezání. Vyšší náklady jsou často opodstatněné u vysoce výkonného a vysoce přesného obrábění, ale nemusí být nutné pro univerzální nebo maloobjemové práce.
• Omezená flexibilita: Tvrdokovové stopkové frézy jsou méně shovívavé v určitých podmínkách obrábění. I když jsou ideální pro stabilní, vysokorychlostní operace, nejsou tak vhodné pro variabilnější nebo nestabilní podmínky jako nástroje HSS.

3. Porovnání HSS a Solid Carbide

Rozhodnutí zvolit HSS nebo monolitní karbid závisí do značné míry na povaze obráběcí operace, obráběném materiálu a prostředí obrábění. Níže je uvedeno srovnání těchto dvou materiálů na základě několika klíčových faktorů:

Frézování je jedním z nejpoužívanějších obráběcích procesů ve zpracovatelském průmyslu. Proces zahrnuje použití rotujícího řezného nástroje k odstranění materiálu z obrobku. Existují dva základní typy operací frézování založené na směru otáčení frézy vzhledem ke směru posuvu obrobku: frézování nahoru a frézování dolů. Pochopení rozdílů mezi těmito dvěma procesy je zásadní pro výběr vhodné metody pro konkrétní práci, protože každý má své výhody a omezení v závislosti na materiálu, nastavení stroje a požadované povrchové úpravě.

V tomto článku prozkoumáme mechaniku frézování nahoru i dolů, jejich vlastnosti, výhody a aplikace.

1. Frézování nahoru (konvenční frézování)

Up frézování, také známé jako konvenční frézování, je proces, kdy se fréza otáčí v opačném směru, než je posuvný pohyb obrobku. Při této operaci se řezná hrana nástroje dostane do záběru s obrobkem v horní části povrchu a odřízne materiál pohybem dolů.

Mechanika horního frézování:

• Fréza se otáčí ve směru opačném k pohybu obrobku. Jak se fréza pohybuje po povrchu, zpočátku zabírá s obrobkem s minimálním kontaktem a řezná akce se postupně zvyšuje, jak se nástroj pohybuje hlouběji.
• Řezná síla má tendenci tlačit obrobek nahoru proti fréze, což může vést k větším vibracím nebo pohybu ve stroji.

Vlastnosti a vlastnosti up frézování:

• Tření a odpor: Frézování nahoru vytváří vyšší tření mezi břitem a povrchem obrobku, protože směr otáčení frézy je opačný než směr posuvu. To má za následek větší odpor během procesu řezání, zejména když fréza odebírá materiál z obrobku.
• Tvorba třísky: Při frézování nahoru se tloušťka třísky zvyšuje od začátku řezu do konce, což má za následek relativně silnější tvorbu třísky. To způsobí postupné zvyšování řezné síly, protože nástroj zabírá větší část materiálu.
• Povrchová úprava: Horní frézování může mít za následek hrubší povrchovou úpravu ve srovnání s frézováním dolů v důsledku postupného záběru frézy a různé tloušťky třísek.
• Opotřebení nástroje: Zvýšené tření a odpor při frézování vedou k rychlejšímu opotřebení nástroje, zejména při řezání tvrdších materiálů. Tento typ frézování je však výhodný pro určité materiály, které vyžadují menší přesnost.

Výhody up frézování:

• Zapojení nástroje: Při frézování nahoru zabírá nástroj s materiálem postupně, což snižuje možnost přetížení nástroje nebo náhlých trhnutí. Tato funkce je užitečná u strojů s menší tuhostí nebo při práci s měkčími materiály.
• Přístupnost: Vrstvené frézování se obecně snáze provádí na strojích s méně sofistikovaným nastavením a menší stabilitou, protože je to proces shovívavější, pokud jde o nástroje a omezení stroje.

Aplikace horního frézování:

• Standardní nebo konvenční frézovací operace: Svislé frézování se obvykle používá pro aplikace, kde není primárním zájmem povrchová úprava nebo kde je materiál měkčí nebo méně tuhý, jako například u starších strojů nebo u obrobků s nižší přesností.

2. Frézování dolů (Sousledné frézování)

Spodní frézování, známé také jako sousledné frézování, je proces frézování, při kterém je rotace frézy ve stejném směru jako posuv obrobku. Při této operaci břity frézy zabírají zespodu s obrobkem a pohybují se nahoru, přičemž třísky jsou odebírány v opačném směru.

Mechanika frézování dolů:

• Fréza se otáčí stejným směrem jako pohyb obrobku. Jak se fréza pohybuje po povrchu, řezná hrana zabírá s materiálem v místě nejhlubšího řezu a poté se pohybuje nahoru k povrchu materiálu.
• Tato metoda vede k hladšímu řezu se sníženou pravděpodobností vychýlení nástroje.

Vlastnosti a vlastnosti frézování dolů:

• Tření a odpor: Frézování dolů produkuje menší tření a odpor ve srovnání s frézováním nahoru. Vzhledem k tomu, že směr otáčení frézy je zarovnán se směrem posuvu, jsou řezné síly rozloženy rovnoměrněji, což vede k hladšímu řezu a menšímu opotřebení nástroje.
• Tvorba třísky: Při souvislém frézování je tloušťka třísky na začátku řezu minimální a progresivně se zvyšuje, jak se fréza pohybuje materiálem. Výsledkem jsou tenčí třísky ve srovnání s frézováním nahoru, což snižuje celkové řezné síly.
• Povrchová úprava: Spodní frézování obecně poskytuje lepší povrchovou úpravu ve srovnání s frézováním nahoru, protože fréza postupně zabírá materiál a prořezává jej důslednější silou.
• Opotřebení nástroje: Snížené tření a hladší řezný účinek při souvislém frézování vedou k menšímu opotřebení nástroje, což prodlužuje životnost nástroje, zejména při vysokorychlostních operacích.

Výhody frézování dolů:

• Snížené tření a opotřebení nástroje: Vzhledem k tomu, že otáčení frézy a směr posuvu jsou vyrovnány, frézování dolů vede ke snížení tření, což vede k menšímu opotřebení nástroje a hladšímu procesu řezání.
• Lepší povrchová úprava: Frézování obvykle poskytuje kvalitnější povrchovou úpravu díky progresivní a hladší povaze řezu. To je zvláště důležité, když je pro obrobek vyžadován jemný, hladký povrch.
• Vyšší přesnost: Pro přesné a vysoce přesné operace je často preferováno souvislé frézování, protože poskytuje konzistentnější výsledky s menšími vibracemi nebo pohybem během řezání.

Aplikace frézování dolů:

• Vysoce přesné operace: Spodní frézování se běžně používá v operacích, kde má prvořadý význam povrchová úprava a přesnost, jako je letecký, automobilový a lékařský průmysl.
• Vysokorychlostní obrábění: Tato metoda je ideální pro vysokorychlostní CNC operace, protože snížené řezné síly a tření umožňují rychlejší posuvy a řezné rychlosti.
• Materiály s vysokou tvrdostí: Spodní frézování je zvláště účinné při práci s tvrdšími materiály, protože dokáže zvládnout větší řezné síly bez poškození nástroje nebo obrobku.

3. Rozdíly mezi horním a dolním frézováním

Hlavní rozdíl mezi frézováním nahoru a frézováním dolů spočívá ve směru otáčení frézy vzhledem ke směru posuvu obrobku a tento rozdíl má za následek odlišné mechanické chování, povrchovou úpravu a charakteristiky opotřebení nástroje. Zde je srovnání obou metod:

Tvářecí stopková fréza je specializovaný typ frézovacího nástroje používaného při obrábění tvářených ploch, umožňující přesné vytváření složitých geometrií na obrobcích. Na rozdíl od standardních stopkových fréz, které mají typicky rovné nebo spirálové drážkové profily pro univerzální řezání, je profil drážky tvářecí frézy navržen tak, aby odpovídal specifickému profilu obráběné plochy. Tento jedinečný design umožňuje nástroji přímo generovat složité tvary, což je vysoce efektivní pro aplikace, kde jsou vyžadovány specifické, detailní obrysy.

Primárním rysem tvářecí stopkové frézy je její schopnost řezat podél ploch se složitými a nelineárními tvary. Tento nástroj je zvláště užitečný v operacích, kde by standardní způsoby frézování byly příliš pomalé nebo neúčinné při výrobě požadovaného tvaru. Tvarovací schopnosti tvářecí stopkové frézy umožňují vysoký stupeň přesnosti a konzistence i při obrábění náročných profilů.

Konstrukce a funkčnost tvářecích čelních fréz

Tvářecí stopkové frézy jsou konstruovány na zakázku pro konkrétní zakázky. Jejich drážkové profily jsou navrženy na základě obrysu nebo geometrie požadovaného povrchu, což zajišťuje, že fréza bude co nejpřesněji odpovídat tvaru obrobku. V některých případech může konstrukce zahrnovat více řezných hran nebo drážek uspořádaných způsobem, který optimalizuje proces frézování pro konkrétní typ materiálu nebo geometrie.

Řezná činnost tvářecí stopkové frézy často zahrnuje kombinaci radiálních a axiálních pohybů, přičemž nástroj zabírá s obrobkem pod úhlem, který odpovídá vyráběnému tvaru. To umožňuje nástroji vyřezávat specifické profily, jako jsou drážky, kanály nebo dokonce složité vzory, které by bylo obtížné nebo nemožné dosáhnout jinými frézovacími nástroji.

Aplikace a výhody

Tvářecí stopkové frézy se používají převážně v dávkové výrobě a v prostředí hromadné výroby, kde je prvořadá efektivita a konzistence. Vzhledem k tomu, že tyto nástroje mohou být speciálně přizpůsobeny pro výrobu konkrétního tvaru, výrazně snižují potřebu vícenásobných průchodů nebo výměn nástrojů během procesu obrábění. Výsledkem je minimalizace času potřebného pro složité tvarovací úkoly, zvýšení produktivity a snížení celkových výrobních nákladů.
Jednou z nejvýznamnějších výhod tvářecích stopkových fréz je jejich schopnost produkovat přesné a opakovatelné tvary. Při použití těchto nástrojů mohou výrobci dosáhnout vysoké úrovně konzistence, díky čemuž jsou zvláště cenné pro průmyslová odvětví, která vyžadují velké množství dílů s identickou geometrií, jako je automobilový průmysl, letecký průmysl a elektronika. Kromě toho mohou tvářecí stopkové frézy snížit závislost na sekundárních operacích, jako je broušení nebo leštění, které jsou často nezbytné při obrábění složitých tvarů pomocí standardních řezných nástrojů.

Typy tvářecích čelních fréz

Tvarovací stopkové frézy mohou mít různé styly, z nichž každá je vhodná pro různé úkoly nebo materiály obrobku. Některé běžné typy zahrnují:

1. Jednotvarové frézy: Tyto frézy mají profil s jednou drážkou, který je navržen tak, aby řezal konkrétní tvar, jako je drážka nebo křivka, na obrobku. Jsou ideální pro aplikace, kde je potřeba přesný, jednoduchý obrys.
2. Dvoutvarové frézy: Mají dvě nebo více drážek, což umožňuje efektivnější řezání a vyšší rychlosti úběru materiálu. Dvouformové frézy jsou užitečné při výrobě složitějších tvarů nebo při požadavku vyšší produktivity.
3. Radiused Forming Mills: Tyto frézy mají zaoblenou řeznou hranu, která je ideální pro obrábění zakřivených nebo zaoblených povrchů. Často se používají v aplikacích, jako jsou profily vaček, ozubená kola nebo výroba zápustek.
4. Multi-Form Frézy: Tyto frézy jsou navrženy s více uživatelskými profily, které jim umožňují řezat různé tvary v jednom průchodu. Mohou být zvláště užitečné pro vysoce složité součásti, kde je vyžadováno více obrysů na stejné součásti.

Aplikace v hromadné a dávkové výrobě

Tvářecí stopkové frézy jsou zvláště výhodné při hromadné a dávkové výrobě, kde výrobní proces zahrnuje výrobu velkého množství identických nebo téměř identických dílů. Jsou ideální pro situace, kde je zásadní vysoká účinnost a konzistence. Například v automobilové nebo letecké výrobě, kde jsou vyžadovány součásti se specifickými profily, jako jsou zuby ozubených kol nebo obrysy vačkových hřídelů, mohou tvářecí stopkové frézy vyrábět tyto tvary s vysokou přesností. Navíc, protože tyto nástroje jsou navrženy na zakázku tak, aby vyhovovaly specifickému profilu obrobku, snižují potřebu vícenásobných výměn nástrojů nebo složitých nastavení, což zrychluje výrobní časy a snižuje prostoje. V odvětvích, která se spoléhají na hromadnou výrobu, jako je automobilový průmysl nebo spotřební elektronika, je použití tvářecích stopkových fréz neocenitelné při zajišťování vysokých výrobních rychlostí při zachování přísných tolerancí.

Výhody tvářecích čelních fréz

1. Zlepšená přesnost: Tvářecí stopkové frézy poskytují vysokou úroveň přesnosti při obrábění složitých tvarů, čímž snižují potřebu sekundárních operací, jako je broušení.
2. Zvýšená efektivita: Tím, že jsou tvářecí stopkové frézy schopny obrábět určitý tvar v jednom průchodu, výrazně zkracují dobu obrábění ve srovnání se standardními nástroji a zlepšují celkovou efektivitu.
3. Nákladově efektivní pro velkoobjemovou výrobu: Při hromadné výrobě může použití tvářecích stopkových fréz pomoci snížit počet požadovaných operací, čímž se proces stává nákladově efektivnější.
4. Snížené opotřebení nástroje: Protože je tvářecí stopková fréza navržena tak, aby odpovídala profilu obrobku, dochází k menšímu opotřebení nástroje, čímž se prodlužuje jeho životnost a snižují se náklady na údržbu.