Jaké řezné podmínky zvolit, při frézování karbidovými monolitními frézami?

To je otázka podobně složitá jako, co udělat abych žil šťastný život.

Ale nějaká pravidla platí obecně pro frézování.

Do jakého materiálu frézuji?

Ocel

• Čím tvrdší je ocel, tím musím volit nižší řeznou rychlost i posuv. Například na kalenou ocel 48 HRC,  použijete poloviční otáčky a posuv než na konstrukční ocel 
• Čím houževnatější je ocel, tím nižší řeznou rychlost zvolím, při skoro stejném posuvu. Například na nerezovou ocel nastavíte poloviční otáčky než na konstrukční ocel, při srovnatelném posuvu.

Litina

• Čím tvrdší litina, tím nižší řeznou rychlost i posuv zvolíme.
• Čím více vměstků a nečistot je v litině, tím větší spotřebu fréz budete mít.

Slitiny niklu třeba Inconel

• Čím hůře obrobitelný, tím nižší řeznou rychlost zvolíme.

Slitiny Titanu

• Čím větší pevnost v tahu má materiál, tím nižší řeznou rychlost nastavíme, při podobném posuvu.

Sliny hliníku

• Čím více křemíku obsahuje hliníková slitina, tím nižší řeznou rychlost použijeme. Například u hliníkové slitiny s obsahem křemíku více něž 10%, nastavíte pro frézování 3x nižší otáčky než u čistého hliníku.
• Čistý hliník má tendenci lepit se na břity frézy. Je  třeba volit malinko nižší otáčky než u hliníkové slitiny s malým obsahem křemíku. Ale když vyberete z naší nabídky frézu s povlakem DLC a s leštěnými drážkami, tak vás lepení prakticky nebude zajímat.

Jakou hloubku řezu ap zvolíte?

Čím menší hloubku řezu požijete, tím větší posuv můžete použít. Například při frézování drážky do konstrukční oceli, pokud frézujete drážku do hloubky 0,5 x D (polovina průměru frézy), použijete přibližně 2x větší posuv než při frézování do hloubky 2 x D. Podobně je to i s otáčkami, ale tam je rozdíl menší, jen asi 10-15%.

Jakou šířku řezu ae použijete?

Čím menší šířku řezu použijete, tím vyšší řeznou rychlost můžete nasadit. U posuvu to platí podobně, ale zde je rozdíl malý. Například při frézování konstrukční oceli stejnou frézou s šířkou řezu 0,1 x D (desetina průměru frézy), mohu použít o 20 % vyšší řeznou rychlost, než když zvolím šířku řezu 1 x D.

Jakou frézovací operaci děláte?

Drážkování 

Při drážkování musíme použít nižší řeznou rychlost a hlavně posuv, než u jiných operací, protože fréza je zde v záběru prakticky polovinou svého obvodu a celou plochou čela. To klade velké nároky na odvod třísek z místa řezu a vzniká zde velké tepelné zatížení. Jak jsme uvedli výše, toto zatížení se zvyšuje s hloubkou drážky. Tedy čím hlubší drážka, tím musí být nižší posuv, ale i otáčky frézy.

Hrubování 

O způsobech hrubování by se dalo napsat několik knih. V principu je třeba vybrat taktiku, jak toho materiálu odebrat co nejvíce za nejkratší dobu. Jaké máme možnosti?

• zvolit vysoké otáčky i posuv, Pokud máme výkonný stroj, dobře upnutý obrobek, dostatečně  tuhý upínač, který zároveň tlumí vibrace a samozřejměvýbornou frézu. Tak to můžeme spustit. Důležité je hlídat, jestli se nám fréza nepřehřívá a jestli se nadměrně neopotřebovává.  
• Zvolit vysoké až velmi vysoké otáčky  a  poměrně vysoký posuv. Pokud máte dostatečně výkonnou a tuhou mašinu, dobrý upínač a tu skvělou FIT frézu, jděte do toho. Pokud váš stroj disponuje otáčkami přes 30000 n/min, můžete vyladit HSC obrábění, kdy díky té šílené řezné rychlosti odlétají špony o teplotě skoro tavení materiálu a vzniká v řezu velmi malý řezný odpor. A samozřejmě je to velmi výkonné a obrobek má skvělý povrch.
• Zvolit poměrně vysoké otáčky a velký až extrémně velký posuv. To má výhodu v tom, že zpravidla nedochází k přehřívání nástroje ani místa řezu a dosahuje se velkého výkonu úběru třísky.  Pokud máte stroj. který disponuje možností posuvu 1,5 - 3 mm na zub, při vámi používaném průměru fréz, můžete zproduktivnit frézování použitím metody HFC - vysokoposuvové obrábění. Zde se používá malá hloubka řezu ap, ale velmi vysoký posuv, při střední až vysoké řezné rychlosti. Při tomto způsobu obrábění dosáhnete velmi vysoké hodnoty objemu odebraných třísek a menší spotřeby elektrické energie. Zároveň šetříte stroj, protože síly, které při frézování vznikají jsou menší, než při konvenčním obrábění a směřují z větší části do vřetene.

Dokončování 

Dokončování (lidově nazývané šlichtování) může být velmi produktivní operací. Můžeme použít frézy čtyřbřité, podobně jako na hrubování, jen použijeme vyšší otáčky a menší šířku řezu ae. Pro jemné dokončování použijeme vícebřitou frézu, která nám při větší řezné rychlosti a podobném posuvu, udělá lepší povrch než čtyřbřitá fréza.

Velmi dobrou volbou pro dokončovací frézování je metoda vysokorychlostního obrábění HSC. Pokud tedy máte stroj, který má možnost použití velmi vysokých otáček 25000 n/min a více a zároveň je stroj a obrobek dostatečně stabilní. A pokud máte i dostatečně dobrý upínač a tu správnou frézu, tak do toho můžete jít. Podmínkou je nastavit malou hloubku řezu, při středním až vysokém posuvu a zvolit velmi vysokou řeznou rychlost.

Metodu vysokorychlostního frézování lze použít i pro frézování zakalených ocelí. Tomu se pak říká tvrdé frézování. Platí stejné podmínky. Malá hloubka řezu, střední až vysoký posuv a velmi vysoká řezná rychlost. U tvrdého frézování vzniká velké množství tepla, které naštěstí odchází třískami, proto je nutné zajistit rychlý transport třísek z prostoru obrábění, aby nedošlo k přehřátí obrobku nebo nástroje.

Pro výběr správné frézy se podívejte zde.