Výzkumné centrum pro strojírenskou techniku a technologii

3.1.1 Tvrdé obrábění

vedoucí Ing. Pavel Zeman, Ph.D.

Cíle projektu


Cílem tématu je experimentální výzkum procesů probíhajících při tvrdém obrábění.

Řešení projektu


2009

 

Cíle roku

Stanovení vlivu vibrací na kvalitu obrábění (jakost obrobeného povrchu, trvanlivost břitu nástroje). Návrh úpravy nástrojů a stanovení optimálních podmínek obrábění.

Průběh řešení

Při řešení projektu v roce 2009 byly řádně splněny všechny úkoly pro toto období vytyčené. Byl tedy stanoven vliv vibrací na kvalitu obrábění (jakost povrchu a trvanlivost břitu nástroje). Přičemž metoda vyhodnocení byla nejprve ověřena na hliníkové slitině AA2024-T351 a posléze byla aplikována na těžkoobrobitelnou slitinu Ti6Al4V. Nad rámec řešení daného úkolu byla provedena příprava algoritmů a částí znalostní databáze pro tvorbu expertního systému pro hodnocení stability řezu frézovacího nástroje.
Pro moderní nástroje z vybraného typu slinované rychlořezné oceli (výběr proběhl na základě výsledků experimentálních prací z předchozích let) byla provedena analýza vlivu řezné rychlosti a řezného prostředí na trvanlivost břitu a mikrotvrdost obrobeného povrchu. Byly stanoveny optimální podmínky pro použití těchto nástrojů. Získané výsledky byly porovnány s výsledky dosaženými na “konvenční” kobaltové rychlořezné oceli a se závěry z předchozích let. S použitím výsledků projektu z předchozích let bylo provedeno několik návrhů úpravy frézovacího nástroje pro možnost dosažení lepších výsledků obrábění (především trvanlivost břitu nástroje a jakost obrobeného povrchu) v porovnání s konvenčním frézovacím nástrojem. Jeden z připravených návrhů byl navíc realizován a podroben experimentálnímu testování.

VaV výsledky

Publikace: 4
Oponované výzkumné práce: 6
Realizace v průmyslu: 4

2008

 

Cíle roku

Stanovení vlivu řezných podmínek na teploty při obrábění těžko obrobitelných materiálů. Určení vlivu řezných parametrů a různých typů nástrojů na tvarovou a rozměrovou přesnost obrobků z těžko obrobitelných materiálů.

Průběh řešení

V rámci řešení projektu v roce 2008 byl stanoven vliv řezných podmínek na teploty při obrábění slitiny Ti6Al4V. Nejprve byla navržena a realizována zdokonalená metoda kalibrace poloumělého a přirozeného termočlánku, která vede k naměření přesnějších hodnot teplot při obrábění. Posléze byla provedena i inovace metody měření přirozeným a poloumělým termočlánkem při obrábění. Tato metoda byla ověřena a následně plně využita při praktickém obrábění. Dále byla provedena první část výzkumu tvarové a rozměrové přesnosti při frézování těžkoobrobitelných materiálů. Bylo realizováno obrobení vzorových kusů pro stanovení tvarové a rozměrové přesnosti. Nad rámec úkolů byla řešena také problematika obrábění těžkoobrobitelných materiálů novou generací nástrojů z rychlořezné oceli. Byla provedena série měření trvanlivosti břitu nástrojů pro možnost stanovení optimální kombinace materiál nástroje - řezné podmínky z hlediska maximálního řezného výkonu nástroje nebo minimálních výrobních nákladů. Část závěrů provedených výzkumů byla aplikována při spolupráci s firmami ISCAR a SHM, kdy byly testovány různé typy povlaků při frézování nerezových ocelí.

VaV výsledky

Publikace: 9
Oponované výzkumné práce: 2
Realizace v průmyslu: 1
Hmotné výstupy: 2

2007

 

Cíle roku

Určení vlivu řezných podmínek (na silové poměry) při obrábění kalených materiálů. Určení vlivu řezných podmínek na integritu povrchu při obrábění kalených materiálů. Stanovení vlivu změny řezných podmínek na trvanlivost nástrojů při obrábění kalených materiálů.

Průběh řešení

Pro splnění úkolů v rámci projektu byl zvolen těžkoobrobitelný materiál typu titanová slitina, konkrétně pak slitina Ti6Al4V. V roce 2007 byl stanoven vliv řezných podmínek a řezného prostředí na silové poměry na břitu nástroje. Dále bylo provedeno měření a vyhodnocení účinků řezných podmínek a různých řezných prostředí na integritu obrobeného povrchu (měření drsnosti obrobeného povrchu a zbytkových napětí po obrábění). Realizovány byly rovněž zkoušky účinků různých řezných podmínek na trvanlivost břitu při frézování.
Závěry výzkumu ve vztahu k trvanlivosti břitu nástroje a integritě obrobeného povrchu byly aplikovány ve firmě Grumant s.r.o. při realizaci obrobku z titanové slitiny pro konkrétního zákazníka ze sféry leteckého průmyslu.
Závěry čáti výzkumu týkající se obrábění korozovzdorných ocelí byly použity ve firmě Pramet Tools při návrhu geometrie nových typů vyměnitelných břitových destiček.

VaV výsledky

Publikace: 3
Oponované výzkumné práce: 2

2006

 

Cíle roku

Vypracování literární rešerše na téma: “Obrábění těžkoobrobitelných materiálů”. Určení vlivu řezných podmínek na silové poměry při obrábění těžkoobrobitelných materiálů. Příprava a měření trvanlivosti břitu nástroje.

Průběh řešení

Přesto že dle Přílohy č.1 měl být projekt řešen až v období 2007-2009, jeho řešení bylo zahájeno již v r. 2006 a sice částí programu z r. 2007. Bylo provedeno : vypracování literární rešerše: “Obrábění těžkoobrobitelných materiálů”. Příprava měření vlivu řezných podmínek na velikost řezných sil při obrábění těžkoobrobitelných materiálů. Experimentální odladění parametrů a kalibrace dynamometru pro konkrétní měření. Měření vlivu řezných podmínek na velikost řezných sil při obrábění těžkoobrobitelných materiálů. Vyhodnocení vlivu řezných podmínek na velikost řezných sil při obrábění těžkoobrobitelných materiálů. Příprava měření vlivu řezných podmínek na trvanlivost břitu nástroje.

VaV výsledky

Publikace: 2
Oponované výzkumné práce: 2

2005

 

Cíle roku

Projekt bude řešen v období 2007-2009.

Průběh řešení

Dle Přílohy 1 bude projekt řešen v období 2007-2009.

VaV výsledky

 

© VCSVTT 2017
Kruhy
Technologie třískového obrábění Laserové technologie Řídicí a pohonová technika Vývoj strojů a elementů Zkoušení a diagnostika strojů Automatizace výrobních zařízení Programování CNC strojů