Obrábění předkalené formové oceli: frézování bloků rodiny P20 při 30–36 HRC

Pracovní předpoklad postupu

Předkalené oceli — 1.2311, 1.2312, 1.2738 a jejich příbuzné z rodiny P20 — se dodávají při přibližně 290–340 HB (asi 30–36 HRC) právě proto, aby výrobce forem mohl obrobit dutinu a uvést nástroj do provozu bez dalšího tepelného zpracování a bez deformací po kalení, které by bylo nutné korigovat. Cenou za toto pohodlí je, že každá operace probíhá ve středně tvrdé oceli a strategie se liší od obrábění měkké oceli.

Strategie frézování

• Nástroje: základem je jemnozrnný povlakovaný slinutý karbid — povlaky typu TiAlN/AlTiN snášejí teplo při tvrdém frézování; při práci na dutinách dominují kulové frézy a frézy s rohovým rádiusem (bull-nose), v nejkratších délkách, které geometrie dovolí.
• Přístup vysokorychlostního obrábění (HSM): relativně malé radiální záběry a mělké axiální kroky při vysokých otáčkách vřetena a posuvu udržují konzistentní tloušťku třísky a nízké řezné síly, což chrání jak životnost nástroje, tak jakost povrchu. Velké kroky do strany se zahloubeným nástrojem v tomto rozsahu tvrdosti rychle přehřívají břity.
• Trochoidní/adaptivní hrubovací dráhy udržují konstantní záběr nástroje v kapsách a drážkách — špičky záběru při konvenčním ofsetovém hrubování jsou obvyklou příčinou náhlého selhání stopkové frézy v předkaleném materiálu.
• Sousledné frézování je upřednostňováno: odvádí teplo do třísky a vyhýbá se třecímu vstupu nesousledného frézování, které povrch zpevňuje za studena a otupuje břity.

Polodokončování a dokončování

Protože neexistuje žádná fáze broušení po kalení, která by dutinu zachránila, musí samotné frézování zajistit téměř konečnou přesnost a jakost. Průchody pro zbytkové obrábění čistí materiál, kam se hrubovací nástroj nedostal; dokončovací průchody s malými kroky do strany (zlomky milimetru na tvarovaných plochách) zanechávají povrch, který potřebuje pouze obtahování kamenem a leštění. Z každého stupně ponechejte rovnoměrný přídavek — nerovnoměrný přídavek se později projeví jako stopy po chvění a rozdíly v leštění.

Kde přebírá roli elektroerozivní obrábění

Některé prvky dutiny jednoduše nelze ve zakalené oceli frézovat:

• Hluboká, úzká žebra a drážky, ostré vnitřní rohy (frézovaný roh nemůže být ostřejší než rádius nástroje) a jemné gravírování přecházejí na hloubicí elektroerozivní obrábění.
• Drátové elektroerozivní obrábění zvládá průchozí profily, otvory pro vyhazovače a vodicí čepy v hotových deskách a dělení vložek.

Elektroerozivní obrábění předkalené oceli nevyžaduje žádné změkčování ani opětovné kalení, což je přesně důvod, proč se s ním koncept předkalení tak dobře doplňuje — počítejte však s odstraněním nebo zohledněním tenké přetavené vrstvy na leštěných površích nebo površích vystavených vysoké únavě.

Praktické poznámky

• Minimalizujte upínání a přeupínání: dodací stav bez deformací má malou cenu, pokud je blok ve svěráku propružen. Velké desky plně podepřete; namáhané plochy odebírejte symetricky, protože nerovnoměrné odebírání materiálu z válcované desky může uvolnit zbytkové napětí a blok mírně prohnout i bez tepelného zpracování.
• 1.2312 (varianta s obsahem síry pro snadné obrábění) se obrábí znatelně rychleji a je ideální pro držákové bloky a neleštěné díly; nepatří do zrcadlově leštěných dutin, kde její vměstky omezují dosažitelnou jakost.