Dłutowanie kojarzone jest z dłutownicami, w tym dłutownicami Maaga, czy Fellowsa do obróki kół zębatych. Dla frezarek opracowano specjalne przystawki umożliwiające dłutowanie. Dłutowanie jest realizowane przede wszystkim w kierunku pionowym i na krótkich odcinkach. Struganie przeprowadzane jest także w kierunku poziomym na dłuższych odcinkach.

W dłutowaniu i struganiu cykl obróbkowy obejmuje wejście i wyjście narzędzia z przedmiotu obrabianego. Zagłębienie (wejście) narzędzia w materiał następuje z pełnym przekrojem warstwy skrawanej. Taki rodzaj pracy ma wpływ na okres trwałości ostrza.

W przypadku przeciągania narzędzie wchodzi w materiał jednorazowo. Zdjęcie kolejnych warstw skrawanych następuje w wyniku skrawania przez kolejne ostrza narzędzia. Obróbka jest realizowana w jednym przejściu przeciągacza.

Konieczność ruchu jałowego (powrotnego) dłutowania i strugania wpływa na obniżenie wydajności obróbki, lecz wynika z charakteru tych technik wytwarzania.

Zastosowania

Przyklad powierzchni prostoliniowych compressor
Ilustracja 1. Przykład powierzchni prostoliniowych.
Przyklad obrobe zrealizowanych compressor
Ilustracja 2. Przykład obróbek zrealizowanych przez narzędzia i oprzyrządowanie firmy REV.

Klasyczna definicja dłutowania opisuje tę technikę jako wykorzystywaną do obróbki powierzchni o prostoliniowych tworzących (rowki wpustowe zewnętrznych i wewnętrznych; także podcięcia; zfazowania, czy kształty profilowe). Ilustracja 1 przedstawia możliwe do uzyskania kształty. Ilustracja 2 pokazuje możliwości narzędzi do dłutowania na obrabiarkach CNC wytwarzanych przez firmę REV (dystrybutor w Polsce S.T.M. Systemy i Technologie Mechaniczne Sp. z o.o.).

Na ilustracji 2 zwraca uwagę wykonane powierzchni śrubowe. Sterowanie frezarskiego centrum obróbkowego CNC umożliwia wykorzystanie jednoczesnego ruchu w osi Z (w tokarce w osi X) i obrotu wrzeciona napędu głównego. Ilustracje 1 i 2 podkreślają także, iż do wielu zadań technologicznych realizowanych dłutowaniem wymagane są narzędzia specjalne (określona geometria i zarys ostrza), w tym specjalne narzędzia kształtowe.

Obróbka narzędziami do dłutowania firmy REV umożliwia dłutowanie kanałów pod wpusty i wielowypusty (pojedynczo lub jednocześnie) w otworach cylindrycznych, stożkowych (przelotowych lub nieprzelotowych) z lub bez fazowania przy podstawie.

Parametry obróbkowe

Parametry obróbkowe (ilustracja 3) w procesie dłutowania to:

  • grubość (od 0,05 do 0,15 mm w zależności od rodzaju obrabianego materiału) i szerokość warstwy skrawanej;

  • długość dłutowanego zarysu (od 2 do 20 mm);

  • posuw roboczy;

  • prędkość skrawania;

  • posuw ruchu powrotnego (jałowego);

W przypadku obróbki powierzchni o większych wymiarach zaleca się przeprowadzenie dwuetapowej obróbki (zgrubnej i kształtującej). Obróbka zgrubna ma na celu uzyskanie jak największej wydajności w usuwaniu materiału. Obróbka wykańczające nadaje ostateczne parametry jakościowe (dokładność geometryczna i chropowatość powierzchni).

Parametry obrobkowe compressor
Ilustracja 3. Parametry obróbkowe i kinematyka procesu dłutowania. Wielkości: h – grubość warstwy skrawanej; b – szerokość warstwy skrawanej; f – posuw roboczy; l – długość powierzchni obrabianej; L – długość skoku roboczego i jałowego uwzględniająca tzw. odległości dojścia i wyjścia narzędzia.

Narzędzia

Podstawowym narzędziem obróbkowym w dłutowaniu jest jednoostrzowy nóż do dłutowania (ilustracja 4). W zakresie standardowych wymiarów połączeń wpustowych dostępna jest szeroka gama tego typu narzędzi. Jednak w przypadku konieczności dłutowania innych powierzchni kształtowych konieczne jest zamówienie narzędzia specjalnego. Fazowanie naroży płytek 0,1-0,2×45° zwiększa żywotność płytek w porównaniu do płytek z krawędzią ostrą.

Adapter umozliwiajacy katowe compressor
Ilustracja 4. Adapter umożliwiający kątowe ustalenie narzędzia.

Koszty narzędzia są również ekonomicznym uzasadnieniem stosowania tego typu obróbek. Dłutowania wykorzystywane jest w produkcji jednostkowej i małoseryjnej.

Zestaw firmy REV obejmuje oprawkę, płytkę skrawającą wraz z wymaganym adapterem (kwadratowy lub pryzmatyczny), który umożliwia również zastosowanie w klasycznej dłutownicy. Adapter taki umożliwia kątowe ustalenie narzędzia w 4. pozycjach pod kątem 90º względem siebie (ilustracja 4).

W przypadku gdy tokarskie centrum obróbkowe CNC nie jest wyposażone w programowalną oś Y oferowane są specjalne tuleje mimośrodowe (ilustracja 5) umożliwające realizację dłutowania na tokarskich centrach CNC. Odniesienie się do osi przedmiotu jest oczywiste i wymaga ustalenia. Tuleja mimośrodowa posiada regulację przesunięcia narzędzia w osi Y o ±0,5 mm.

Płytki skrawające stosowane w nożach firmy REV wykonywane są w technologii spiekania proszków węglików. Do pokrycia płytek stosuje się azotek tytanu (TiN). Płytki można regenerować, co jednak wpływa na zmianę wymiarów geometrycznych płytki, a w konsekwencji obrobionych powierzchni. Płytki ze względu na obróbkę kształtów niestandardowych połączeń wpustowych wykonywane są według potrzeb użytkownika (kształt, geometria, wymiary). Standardowo dostępne płytki oznaczone indeksem SM wykonują fazowanie 0,2×45º.

Charakter produkcji jednostkowej i małoseryjnej w ujęciu ekonomicznym wymaga stosowania również dłutowania. Zastosowanie dłutowania na frezarskich i tokarskich centrach CNC umożliwia obróbkę z dużą dokładnością (np. pasowania połączeń wpustowych) co stanowi istotną zaletę omawianej techniki.

Przyklad zestawu narzedzia compressor
Ilustracja 5. Przykład zestawu narzędzia do dłutowania firmy REV S.R.L. z tuleją mimośrodową.

Obróbka na obrabiarkach CNC wymaga odpowiedniego programu obróbkowego. Firma REV opracowała programy inżynierskie CAM dla najpopularniejszych układów sterowania CNC. Programy te są udostępniane bezpłatnie.

Źródła
  1. Materiały informacyjne i handlowe firmy S.T.M. Systemy i Technologie Mechaniczne Sp. z o.o.
  2. Filipowski R., Marciniak M., Techniki obróbki mechanicznej i erozyjnej, OWPW 2000
  3. Dłutowanie na tokarskich i frezarskich centrach CNCprocestechnologiczny.com.pl