Obróbka skrawaniem 3/3

Część 3.
W ostatnim rozdziale zaprezentuję parę rad przy obróbce poszczególnych materiałów.
Stale konstrukcyjne są najliczniejszą grupą materiałów obrabianych w warunkach warsztatowych. Na ogół nie stanowią problemu, należy pamiętać o:
- Smarowaniu i chłodzeniu podczas obróbki.
- Jeżeli wiercimy głębokie otwory i mamy wiertło długie do metalu to w żadnym razie nie zaczynajmy takim wiercić, najpierw nawiercamy otwór wiertłem krótrzym np. NWKa a potem długim, zwłaszcza przy wiertłach o małych średnicach – 2,5mm-4,5mm. I jeszcze trzeba miejsce wiercenia napunktować – młotek i punktak albo punktak automatyczny.
Zawsze lepiej wiercić z nieco większym posuwem i małą prędkością niż odwrotnie.
Im materiał twardszy to szybkość skrawania maleje. Na ten przykład stal węglowa między 500-1000MPa stosunek prędkości skrawania wynosi 10-6, czyli prawie połowe mniej.
Jeżeli mamy tokarkę czy frezarkę to lepiej zajrzeć do tabel.
Stale nierdzewne, skrawalność zależy od wielkości dodatków stopowych i rodzaju obróbki. Im więcej dodatków tym gorsza skrawalność. Najlepiej skrawalne są stale ferrytyczne i martenzytyczne. Tak jak pisałem w rozdziale posiadają tendencję do hartowania przy zgniocie i do przyklejania się do powierzchni natarcia. Tworzą wtedy taki garb za krawędzią skrawania, przez co spowalniają dalszą obróbkę. Narzędzie nagrzewa się i traci swoje cechy. Przy wierceniu w tych stalach bardzo istotne są parametry skrawania, czyli nader duży nacisk i mała prędkość skrawania nie odwrotnie. Frez czy wiertło powinien się ślizgać bo wówczas się tępi. Ważne jest chłodzenie, bo stale inox słabo odprowadzają ciepło i oczywiście adekwatne ostre narzędzie, w przypadku wiercenia są to wiertła kobaltowe INOX. Oczywiście są takie stale nierdzewne np. duplex, w których należy zapomnieć o wierceniu czymś innym niż wiertła węglikowe z rdzeniem i chłodzeniem no i bez wątpliwości na precyzyjnych wiertarkach stołowych albo CNC.
pozostałe materiały, czyli żeliwa, żeliwa ciągliwe mają znakomite skrawalności i obrabia je się na sucho. Również miedź i jej stopy, czyli mosiądze i brązy. Jedynie aluminium ma sporą tendencję do klejenia się, przez co wymaga znacznie ostrzejszych narzędzi i większych prędkości obrotowych.

Rozkład temperatur podczas skrawania 2/3

Część 2 -obróbka skrawaniem
Teraz parę terminów:- opory skrawania, to znaczy siła po przyłożeniu której nóż tokarski może się zagłębić w materiał obrabiany.
Największej siły potrzebują materiały z grupy 5 i 6. Dalej 1 i 2, i tu mała uwaga, bo choć stal nierdzewna jest w miarę miękka to ma tendencję do hartowania się w strefie zgniotu a powstały wiór nadal ma tendencję do sczepiania się z przedmiotem obrabianym. Rada: wiertło kobaltowe do nierdzewki jak zaczyna piszczeć to oznacza, że już nie skrawa i trzeba je przeostrzyć.
I ostatnia grupa o najniższym oporze skrawania to 3 i 4.
Dalej napiszę o temperaturach powstających w ciągu skrawania na styku narzędzie - przedmiot. Najmocniej narażonym miejscem w narzędziu na nagrzanie i zużywanie jest oczywiście krawędź skrawająca, stąd chłodzenie czyli system podawania chłodziwa lub smarowanie powinno być stale brane pod uwagę. Nawet jak wiercimy jeden otwór i mamy wiertło do stali umocowane w uchwycie to można je zanurzyć w oleju. Tak wygląda analiza temperatur w trakcie skrawania przy zachowaniu zbliżonych parametrów.

Z obrazka widać, dlaczego np. mosiądz czy żeliwo jest łatwe do skrawania a stal nierdzewna czy hartowana nie.
I na koniec nieco o skrawalności materiałów. Na skrawalność ma wpływ sporo czynników, część z nich opisałem powyżej. Zalicza się jeszcze do nich min.:
- Geometria ostrza i materiał, z jakiego jest wykonane narzędzie( wiertła do stali, wiertła HSS NWKa, noże tokarskie czy frezy palcowe).
- Parametry skrawania, czyli siła nacisku - posuwu, prędkość skrawania.
- Sposób i intensywność chłodzenia (ciągłe czy jednorazowe).
- Sposób mocowania materiału i narzędzia (uchwyt wiertarski, imadło maszynowe).
A teraz ciekawe spostrzeżenie, taki paradoks: dla jednostki, która wykonuje robotę(wiercenie czy toczenie) pożądane są stale o małej wytrzymałości, małej ciągliwości i małej ścierności. Natomiast dla użytkownika wyrobu gotowego najlepszym materiałem jest taki, który wykazuje dużą wytrzymałość, wysoką ciągliwość i niewielką ścieralność.

Obróbka skrawaniem wstęp 1/3

Dzień dobry
Następna seria tekstów: praktyka w pigułce - o obróbce skrawaniem, z wyszczególnieniem materiałów przedmiotów obrabianych. Zaznaczam, że teksty są dedykowane dla majsterkowiczów, początkujących szlifierzy i innych osób rozpoczynających historię z obróbką skrawaniem. Z tego względu opuszczę drobiazgowy opis narzędzi węglikowych stosowanych w obróbce wieloseryjnej, wysokowydajnej. Skupię się na obróbce przy pomocy standardowych narzędzi, czyli: tokarka, frezarka i ewentualnie wiertarka stołowa lub wiertarka ręczna, i wkrętarka akumulatorowa.
Obróbka skrawaniem to tak najogólniej: nadawanie obrabianym detalom żądanych kształtów, wymiarów przez częściowe usuwanie ich materiału w formie wiórów, narzędziami skrawającymi ( wiertła do metalu, frezy do metalu, noże tokarskie, rozwiertaki). Skrawaniem nazywamy: wiercenie, toczenie, frezowanie, struganie.
Wybór najbardziej odpowiedniego materiału narzędzia skrawającego (wiertło NWKc, frez do metalu, nóż tokarski itd.…) oraz jego geometrii do użycia w danym materiale obiektu obrabianego jest ważne dla zabezpieczenia bezproblemowego i produktywnego przebiegu skrawania. Na początek klasyfikacja i krótki opis materiałów obrabianych.

1 Stal to najobszerniejsza grupa materiałowa. Obejmuje rozległy zakres materiałów od niestopowych po wysokostopowe, włączając odlewy staliwne. Skrawalność, zazwyczaj odpowiednia, zależy w dużej mierze od twardości, zawartości węgla i składników stopowych. Do obróbki warsztatowej nadają się: stale konstrukcyjne (kątowniki, płaskowniki, pręty i inne) staliwo, stale konstrukcyjne stopowe sprężynowe (resory), i niektóre stale konstrukcyjne stopowe przed obróbką cieplną lub odpuszczone.

2 Stale nierdzewne są materiałami stopowymi z zawartością minimum 12% chromu; inne stopy mogą zawierać nikiel oraz molibden. Wyróżniamy stale nierdzewne ferrytyczne, martenzytyczne, austenityczne oraz austenityczno- ferrytyczne (typu duplex).
Cechą wspólną wszystkich tych typów jest narażenie krawędzi skrawających na ogromne ilości ciepła, jako że stale wykazują kilkukrotnie niższą konduktywność cieplną niż zwykłe stale. Oraz tendencje do sczepiania się z narzędziem szczególnie przy krawędzi skrawającej stąd zaleca się korzystanie z preparatów smarujących (Terebor preparat do gwintowania i wiercenia). Toteż zaleca się używać specjalnych narzędzi skrawających ( np. wiertła do stali nierdzewnej, z wysoką zawartością kobaltu, odpowiednią geometrią ostrza).

3 Żeliwo, w odróżnieniu do stali, jest gatunkiem materiału o krótkim wiórze. Żeliwo szare oraz żeliwo ciągliwe są całkiem łatwe w obróbce, podczas gdy żeliwo sferoidalne, żeliwo o zwartym graficie oraz żeliwo hartowane z przemianą izotermiczną wywołują więcej problemów podczas obróbki. Wszystkie żeliwa zawierają SiC, który ściera krawędź skrawającą.

4 Metale nieżelazne jak aluminium, miedź, mosiądz są bardzo miękkie i proste w obróbce. Jedynie aluminium ma tendencję do przyklejania się do powierzchni natarcia i wymaga bardzo ostrych narzędzi i stosowania preparatów smarujących ( Terebor preparat do gwintowania i wiercenia), aluminium o 13% zawartości krzemu jest bardzo ścierne. Generalnie, zaleca się tu wiertła i frezy z ostrymi krawędziami, które są odpowiednie do skrawania z dużą prędkością i charakteryzują się długim czasem eksploatacji.

5 Następna grupa to superstopy żaroodporne. To grupa obejmująca dużą ilość materiałów bazujących na wysokostopowym żelazie, niklu, kobalcie i tytanie. Przywierają one do narzędzia, tworzą narosty na ostrzach, utwardzają się w trakcie obrabiania - umocnienie przez gniot i powodują powstawanie wysokich temperatur w strefie skrawania. Bardzo trudne do obróbki a w warunkach warsztatowych nie obrabialne:).

6 Stale hartowane. Ta grupa obejmuje stale o twardości pomiędzy 45- 65 HRC, jak również żeliwo utwardzone ok. 400-600 HB. Twardość czyni te materiały kłopotliwymi do obrabiania a w warsztatowych warunkach nieskrawalnymi. Podczas skrawania wyzwalają wysokie temperatury i są bardzo ścierne dla krawędzi skrawających.

Czyli podsumowując 1, 3, 4 grupa jest skrawalna, 2 w ograniczonych rozmiarach, a za 5 i 6 to lepiej się nie zabierać.

Bruzdownice cz. 2

Dzień dobry
Cęść druga - bruzdownice Bosch
Tak jak opisałem wcześniej Bosch wyrabia 3 modele Bruzdownic.
I tak pierwsza bruzdownica GNF 20 CA ma najmniejszy silnik o mocy zaledwie 900 W. Jej atutami są na pewno ogromna prędkość obrotowa (9300 obr./min), która przekłada się na dużą wydajność pracy i cena. Trzeba jednak pamiętać, że elektronarzędzie to nie jest demonem siły i dopasowany jest w szczególności do cięcia w miękkim materiale (np. ceramika, silikaty, tynki) na niewielkich głębokościach. Sprawdzi się w cięciach wykonywanych na suficie, bo jej masa to zaledwie 3,4 kg.
Kolejny model GNF 35 CA ma już mocniejszą jednostkę napędową 1400 W. Jeśli dodamy, że jej maksymalna prędkość obrotowa w porównaniu z najmniejszym typem jest taka sama, to możemy spodziewać się dużej wydajności cięcia, nawet w twardym materiale (np. beton). Jest to średniej klasy bruzdownica, której najmocniejszym punktem jest {uniwersalność|wszechstronność.
Bosch GNF 65 A jest w opisanej trójce najmocniejszym elektronarzędziem. Jego sercem jest silnik o mocy aż 2400 W. Choć sprzęt ten nie jest zbyt szybki (5000 obr./min), to jego najmocniejszą stroną jest potężny zapas momentu obrotowego. Znaczy to, że narzędzie to będzie w stanie rozbujaś dwie tarcze nawet w najtwardszym betonie czy kamieniu. Trzeba jednak pamiętać, że do pracy z nią nie można być słabym cherlakiem – 8,4 kg masy wymaga od operatora dysponowania znaczną siłą, czyli jak mawia popularny koksu nie ma lipy.
Bruzdownice Bosch dobrane są do obsługi pary. Dzięki temu za jednym przejazdem elektronarzędzie wykonuje dwa równoległe cięcia. Tarcze diamentowe mocuje się na wrzecionie za pomocą tradycyjnych nakrętek M14, a ustawiane rozstawu tarcz to zastosowanie odpowiedniej ilości pierścieni dystansujących. Użytkownik może ustawiać szerokość rowka w zakresach 3-23 mm (GNF 20 CA), 3-39 mm (GNF 35 CA) i 3-40 mm (GNF 65 A).
Od średnicy tarcz w bruzdownicach zależy bezpośrednio maksymalna głębokość cięcia. I tak dla modelu GNF 20 CA (115 mm) jest to 0-20 mm, dla GNF 35 CA – 0-35 mm i dla GNF 65 A – 20-65 mm. Jak widać, różnice w potencjale bruzdowania między najmniejszą na największą maszyną jest znaczne. W następnej kolejności napisany notkę będzie o bezpieczeństwie pracy z bruzdownicami.

webhostreviewclub.com

Sklep internetowy narzędzia warsztatowe