Master's Thesis

High feed milling technology for heat-treated tool steel

Final Thesis 3.34 MB

Author of thesis: Bc. Ivo Pinďák

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: prof. Ing. Josef Sedlák, Ph.D.

Reviewer: doc. Ing. Karel Kouřil, Ph.D.

Abstract:

The aim of this thesis is to conduct tool life tests of high-feed milling tools manufactured by Dormer Pramet, Dijet, and Tungaloy. The experimental testing focused on machining tool steel 19 552, heat-treated to a hardness of approximately 55 HRC. The evaluated parameters included surface roughness of the machined workpiece, hardness of the machined material, wear of indexable inserts, and the resulting tool life. The thesis also includes a theoretical section dealing with milling technology, the geometry of tools intended for high-feed milling, wear mechanisms of cutting tools, and a detailed description of the tested tools and indexable inserts. The final part of the thesis presents a technical and economic evaluation of the obtained results, on the basis of which the tested tools are mutually compared and assessed with respect to their operational and economic performance.

Keywords:

High feed milling, HFM, sintered carbides, tool wear, tool life

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Diplomant seznámil komisi s obsahem a výsledky své diplomové práce a zodpověděl otázky vedoucího, oponenta a dalších členů komise. V průběhu obhajoby byly zodpovězeny následující doplňující otázky: 1. Jak se lišila geometrie použitých nástrojů? zodpovězeno 2. Čím si vysvětlujete nejnižší drsnost dosaženou destičkami SDHT? zodpovězeno 3. Vnímal jste další projevy při procesu testování ve změně obrobeného povrchu? částečně zodpovězeno Otázky členů komise byly částečně zodpovězeny.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Manufacturing Technology (N-STG-P)

Specialization

Manufacturing Technology (STG)

Composition of Committee

prof. Ing. Josef Sedlák, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jozef Majerík, PhD., EUR ING (místopředseda)
doc. Ing. David Dobrocký, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Igor Barényi, PhD., EUR ING (člen)
doc. Ing. Pavel Zeman, Ph.D. (člen)
prof. Dr. Ing. František Holešovský (člen)
Ing. Martin Petrenec, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
prof. Ing. Josef Sedlák, Ph.D.

Posuzovaná diplomová práce je zpracována v souladu se zadáním na požadované úrovni. Práce se mimo jiné zabývá aktuálním tématem, které přímo reaguje na současné požadavky strojírenského průmyslu orientované na zvyšování produktivity práce a snižování celkových výrobních nákladů při obrábění obtížně obrobitelného materiálu. Práce je koncipována přehledně s důrazem na propojení teoretických poznatků a praktickou aplikaci zohledňující proces testování. Teoretická část práce je zpracována přehledně, systematicky a poskytuje komplexní přehled z oblasti progresivních metod obrábění, mezi které patří technologie vysokorychlostního, vysokoposuvového a vysokoefektivního frézování. Součástí teorie je rovněž charakteristika geometrie řezných nástrojů určených pro vysokoposuvové frézování, technologie výroby vyměnitelných břitových destiček (VBD) ze slinutých karbidů, proces povlakování, mechanismy i kritéria opotřebení a trvanlivost řezného nástroje. Celkově teoretická část poskytuje ucelený přehled pro navazující experimentální část a prokazuje diplomantovu schopnost syntetizovat komplexní informace. Praktická část práce je vhodně systematicky strukturovaná a je založena na konkrétních datech z provozu, což zvyšuje relevanci výsledků. Diplomant se zaměřuje na realizaci vlastních trvanlivostních řezných zkoušek při obrábění nástrojové oceli 19 552 zušlechtěné na tvrdost cca 55 HRC. V rámci experimentu diplomant testoval celkem čtyři frézy a šest typů VBD od výrobců Dormer Pramet, Dijet a Tungaloy, přičemž sledoval vývoj opotřebení břitu (hlavní hřbet a čelo) a výslednou kvalitu obrobeného povrchu vyjádřenou parametrem drsnosti. Průběžná dokumentace opotřebení pomocí mikroskopických snímků v přesně stanovených časových intervalech významně zvyšuje vědeckou i praktickou hodnotu získaných experimentálních dat. Závěr práce je věnován celkovému technicko-ekonomickému zhodnocení dosažených výsledků. Diplomant do srovnání správně zahrnul i starší typy VBD, aby mohl kriticky posoudit přínos nově vyvinuté koncepce řady SDHT od společnosti Dormer Pramet, s.r.o., která měla za cíl eliminovat předchozí konstrukční nedostatky spojené s malým úhlem hřbetu. Z výsledků technického hodnocení jasně vyplynulo, že nová VBD: SDHT 090414PR-HM-P1 dosáhla nejvyšší průměrné trvanlivosti a zároveň nejnižší drsnosti povrchu. V ekonomické analýze, která precizně zohledňovala pořizovací náklady, počet břitů a jejich trvanlivost, tato VBD potvrdila svou dominanci nejnižšími minutovými náklady na obrábění, čímž úspěšně překonala testované konkurenční nástroje od společností Dijet a Tungaloy. Diplomant prokázal schopnost samostatně řešit komplexní problém od analýzy přes provedené experimenty až po ekonomické zhodnocení. Práci lze ocenit pro její ucelenost, samostatný přístup k provedeným experimentům i spojitosti s reálným provozem.

Diplomant získával potřebné informace a podklady na konzultacích, které nabraly na intenzitě až s blížícím se termínem odevzdáním diplomové práce. Konzultace rovněž probíhaly i na externím pracovišti ve společnosti Dormer Pramet, s.r.o., která se podílela na řešení uvedeného tématu. Získané informace maximálně zužitkoval v předložené práci. Po grafické stránce je práce zpracována na odpovídající úrovni. Podklady potřebné pro svoji práci diplomant čerpal z literárních, odborných, ale převážně z elektronických zdrojů, o které se také opírá. Při řešení diplomové práce postupoval diplomant správně. Prezentované výsledky jsou přesvědčivé a jsou přehledně uspořádány pomocí obrázků, tabulek a grafických závislostí. Práce je přehledná a srozumitelná. Z výše uvedených skutečností vyplývá, že diplomant splnil zadání v plném rozsahu, a proto doporučuji diplomovou práci k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
doc. Ing. Karel Kouřil, Ph.D.

Při řešení diplomové práce postupoval autor správně. Autor provedl shrnutí stavu techniky ve sledované oblasti. Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod je na odpovídající úrovni. Autor prokázal schopnost pracovat s odbornými zdroji a relevantně využít jejich informace. V experimentální části navrhl, realizoval a vyhodnotil praktickou část práce. Výsledky jsou přehledně zpracovány do obrázků, tabulek a grafů. Struktura práce je logická, jazyková úroveň odpovídá požadavkům na závěrečnou práci. Výsledky jsou využitelné v praxi, jejich vyhodnocení a interpretace jsou srozumitelné a logické. Získané informace jsou základem pro další vývoj v oblasti frézovacích nástrojů i vyměnitelných břitových destiček v průmyslovém podniku. Lze konstatovat, že autor splnil zadání diplomové práce a proto ji doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Proč byly pro porovnání vybrány frézy a VBD právě od výrobců Dijet a Tungaloy?
  2. Na základě čeho byly zvoleny materiály testovaných VBD?
  3. Testy proběhly při chlazení vzduchem, jaký vliv na trvanlivost by mělo použití procesní kapaliny?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová