Přesné obrábění těžkoobrobitelných slitin

Abstract

Diplomová práce se zabývá frézováním niklové superslitiny Inconel 718 v různých řezných prostředích. Cílem práce je zhodnotit vliv těchto prostředí na průběh řezného procesu, kvalitu obrobeného povrchu a trvanlivost nástroje. Teoretická část shrnuje základní poznatky o řezném procesu, charakteristice řezných médií a jejich technicko-technologických funkcích. Zvláštní pozornost je věnována minimálnímu množství maziva (MQL) a kryogennímu chlazení oxidem uhličitým, jakožto moderním a ekologicky šetrným alternativám ke konvenčnímu chlazení.

Praktická část práce porovnává výsledky frézování Inconelu 718 za sucha, s konvenčním chlazením, technologií MQL, kryogenním chlazením CO a jejich kombinací. Pomocí měření řezných sil, hodnocení drsnosti povrchu a analýzy opotřebení nástroje jsou jednotlivé technologie zhodnoceny z hlediska technické účinnosti i environmentálního dopadu. Získané výsledky prokazují potenciál hybridního chlazení (MQL + CO) jako perspektivního řešení pro obrábění těžkoobrobitelných materiálů s důrazem na produktivitu, kvalitu a udržitelnost výroby.

This diploma thesis focuses on the milling of the nickel-based superalloy Inconel 718 under various cutting environments. The aim of the work is to evaluate the influence of these environments on the cutting process, surface quality, and tool life. The theoretical part summarizes the fundamental principles of the cutting process, characteristics of cutting media, and their techno-technological functions. Special attention is given to Minimum Quantity Lubrication (MQL) and cryogenic cooling using carbon dioxide, as modern and environmentally friendly alternatives to conventional cooling methods.

The experimental part compares the results of milling Inconel 718 under dry conditions, conventional flood cooling, MQL, cryogenic CO cooling, and their hybrid combination. By measuring cutting forces, assessing surface roughness, and analyzing tool wear, the individual technologies are evaluated in terms of technical performance and environmental impact. The findings demonstrate the potential of hybrid cooling (MQL + CO) as a promising solution for machining difficult-to-cut materials, with emphasis on productivity, surface integrity, and process sustainability.