ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ"

Luděk Prokop
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 Projekt: ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ Téma: Nové typy nástrojů pro soustružení Obor: Obráběč kovů Ročník: 1. Zpracoval(a): Rožek Pavel Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010

2 Obsah Soustružení 3 Soustružnické postupy 3 Pohyby a veličiny při soustružení 3 Geometrie břitu soustružnických nástrojů 4 Tvar břitu 5 Soustružnické nástroje 6 Volba držáku a vyměnitelné břitové destičky 6 Tvar a velikost vyměnitelných břitových destiček 7 Upínání vyměnitelných destiček 7 Označování vyměnitelných destiček 8 Opotřebení a trvanlivost nástroje 8 Příčiny opotřebení 8 Druhy opotřebení 10 Použitá literatura 11

3 1 SOUSTRUŽENÍ Soustružení je třískové obrábění rotujícího obrobku posouvajícím se nástrojem, většinou jednobřitým soustružnickým nožem. Soustružením se většinou obrábějí rotační plochy nebo vyřezávají závity. 1.1 SOUSTRUŽNICKÉ POSTUPY Podle druhu obráběné plochy rozlišujeme opracování válcových ploch (většinou posuvem břitu v podélné ose rovnoběžné s osou rotace), opracování rovinných, resp. čelních ploch (většinou pohybem kolmým k ose rotace), provádění (obrábění) zápichů, soustružení profilovým nástrojem a tvarové soustružení při pohybu nástroje v obou osách. Obr. 1: Soustružnické postupy 1.2 POHYBY A VELIČINY PŘI SOUSTRUŽENÍ Při soustružení dochází k odběru třísky při rotačním pohybu materiálu a posuvném pohybu řezného nástroje. Řezná rychlost Vc se volí hlavně podle obrobitelnosti materiálu obrobku a podle otěruvzdornosti a teplotní odolnosti materiálu břitu nástroje. Posuv S je dráha nástroje během jedné otáčky obrobku. Při hrubování je posuv velký, při hlazení je posuv malý. Přísuvem (příčným posuvem) před odebráním další vrstvy při podélném posuvu je určena hloubka řezu Ap.

Obr. 2: Veličiny obrábění při soustružení 1.3 GEOMETRIE BŘITU SOUSTRUŽNICKÝCH NÁSTROJŮ Řezný klín soustružnického nože je tvořen plochou čela a plochou hřbetu.

3: Plochy a břity soustružnického nože Hlavní a vedlejší břit svírají úhel špičky ε, který by měl být co největší kvůli lepší pevnosti nože a lepšímu odvodu tepla. Špička je zaoblena, aby se nelámala.

4 Obr. 2: Veličiny obrábění při soustružení 1.3 GEOMETRIE BŘITU SOUSTRUŽNICKÝCH NÁSTROJŮ Řezný klín soustružnického nože je tvořen plochou čela a plochou hřbetu. Společná hrana těchto ploch tvoří hlavní břit, který leží kolmo ke směru posuvu a odebírá podstatnou část třísek. Hlavní břit přechází přes zaoblenou špičku do vedlejšího břitu. Obr. 3: Plochy a břity soustružnického nože Hlavní a vedlejší břit svírají úhel špičky ε, který by měl být co největší kvůli lepší pevnosti nože a lepšímu odvodu tepla. Špička je zaoblena, aby se nelámala. Poloměr zaoblení bývá od 0,4 do 2,5 mm. Pevnost vyměnitelné břitové destičky ze SK je větší při větším úhlu špičky a při větším poloměru zaoblení špičky. Větší poloměr špičky a tím i větší styčná plocha nástroje s materiálem totiž způsobuje větší tření a třecí síla Fp může způsobit chvění a následné zhoršení kvality povrchu obráběné plochy.

Obr. 4: Špička soustružnického nože 1.3.1 TVAR BŘITU Přechod mezi břitem a čelem řezného nástroje ovlivňuje významně jeho trvanlivost.

5: Tvary profilu břitu a jejich použití - Při přerušovaném řezu a hrubování s velkým odběrem třísky se používají soustružnické nože se záporným úhlem sklonu ostří -4 až -8.

5 Obr. 4: Špička soustružnického nože TVAR BŘITU Přechod mezi břitem a čelem řezného nástroje ovlivňuje významně jeho trvanlivost. Pro různé soustružnické práce, lišící se hlavně zatížením nástroje, má proto břit řezného klínu různé provedení. Obr. 5: Tvary profilu břitu a jejich použití - Při přerušovaném řezu a hrubování s velkým odběrem třísky se používají soustružnické nože se záporným úhlem sklonu ostří -4 až při hlazení nebo obrábění vnitřních ploch se používá nulový nebo kladný úhel sklonu, aby byla tříska odváděna od povrchu a nepoškozovala obráběnou plochu. Úhel nastavení χ (kapa): je úhel mezi hlavním břitem a povrchovou přímkou obráběné válcové plochy, ovlivňuje tvorbu a lámání třísek a poměr složek řezné síly, úhel nastavení se volí podle tvaru nože a tvaru obráběné kontury, volba nastavení souvisí také i s volbou tvaru nástroje, hlavně s volbou špičky nože.

Obr. 6: Úhel nastavení při různých typech soustružení 1.4 SOUSTRUŽNICKÉ NÁSTROJE Dnešní soustružnické nástroje se skládají z držáku a břitové destičky.

5 VOLBA DRŽÁKU A VYMĚNITELNÉ BŘITOVÉ DESTIČKY Podle tvaru nože nebo polohy úchytu břitové destičky na držáku rozlišujeme vnější a vnitřní soustružnické nože.

6 Obr. 6: Úhel nastavení při různých typech soustružení 1.4 SOUSTRUŽNICKÉ NÁSTROJE Dnešní soustružnické nástroje se skládají z držáku a břitové destičky. Ta je upnuta nebo přišroubována v tvarovaném lůžku držáku. Používají se také soustružnické nože s připájenými břitovými destičkami a nože celé z rychlořezné oceli. 1.5 VOLBA DRŽÁKU A VYMĚNITELNÉ BŘITOVÉ DESTIČKY Podle tvaru nože nebo polohy úchytu břitové destičky na držáku rozlišujeme vnější a vnitřní soustružnické nože. Kvůli tuhosti a stabilitě nože musí být držák pokud možno hodně masivní. Hlavním kritériem volby je však požadovaný tvar obrobené plochy a tím i tvar destičky, která má být na držáku upnuta. Obr. 7: Soustružnické nože pro různé práce

1.5.1 TVAR A VELIKOST VYMĚNITELNÝCH BŘITOVÝCH DESTIČEK Podle polohy hlavního břitu, resp. směru řezání vzhledem k držáku rozlišujeme pravý (pravořezný) nůž (R), levý nůž (L) a neutrální nůž (N).

Nůž s malým úhlem špičky je však univerzálnější a používá se k soustružení složitých tvarů a k hlazení.

7 1.5.1 TVAR A VELIKOST VYMĚNITELNÝCH BŘITOVÝCH DESTIČEK Podle polohy hlavního břitu, resp. směru řezání vzhledem k držáku rozlišujeme pravý (pravořezný) nůž (R), levý nůž (L) a neutrální nůž (N). Pravý nůž ubírá při pohledu svrchu materiál zprava při pohybu materiálu svrchu dolů. Obr. 8: Orientace soustružnického nože Úhel špičky by měl být z důvodu pevnosti břitu co největší. Nůž s malým úhlem špičky je však univerzálnější a používá se k soustružení složitých tvarů a k hlazení. Pro hrubování je třeba volit takovou velikost destičky, aby při požadované hloubce řezu nebyla překročena hloubka záběru povolená pro každý typ destičky odlišně UPÍNÁNÍ VYMĚNITELNÝCH BŘITOVÝCH DESTIČEK K upevnění vyměnitelných břitových destiček v držáku se používají různé způsoby upínání. Podložka ze SK mezi výměnnou destičkou a držákem chrání držák při rozlomení destičky. Pákové upínání destiček s otvorem vtlačuje vyměnitelnou destičku do přesně tvarovaného lůžka, a to s velkou polohovou přesností. Při výměně destičky není volný žádný upínací díl, protože zapuštěný stavěcí šroub páky zůstává stále v držáku. Pokud je to možné, je nejlépe zvolit tento systém. Šroubové upínání destiček s otvorem se zvláště hodí pro držáky, ve kterých je kvůli potřebnému tvaru nože málo místa pro upínací systém. Otvor ve výměnné destičce pro zapuštěnou hlavu šroubu je umístěn tak, aby byla utahovací destička vtlačena do svého lůžka i v bočním směru a nemohla se pak pootočit. Upínání destiček bez otvoru přítlačnou podložkou ( přítlačným palcem) se hodí pro obrábění malými řeznými silami (rozhodně ne pro hrubování), které neuvolní destičku z upnuté polohy. Obr. 9: Upínání vyměnitelných soustružnických destiček

1.5.3 OZNAČOVÁNÍ VYMĚNITELNÝCH DESTIČEK Vyměnitelné břitové destičky se označují podle ČSN 22 09 05 alfanumerickou značkou obsahující 10 údajů, z nich prvních 7 je povinných.

8 1.5.3 OZNAČOVÁNÍ VYMĚNITELNÝCH DESTIČEK Vyměnitelné břitové destičky se označují podle ČSN alfanumerickou značkou obsahující 10 údajů, z nich prvních 7 je povinných. Údaje 8 a 9 se uvádějí v případě potřeby. Údaj 10 obsahuje informaci podle údajů výrobce. Obr. 10: Označování vyměnitelných břitových destiček 1.7 OPOTŘEBENÍ A TRVANLIVOST NÁSTROJE Trvanlivostí nástroje se označuje doba provozu, po kterou se udrží opotřebení nástroje v přípustných mezích. Konec trvanlivosti nástroje pro hlazení je možné poznat podle vad obrobeného povrchu a podle odchylek požadovaných rozměrů. Konec trvanlivosti nástroje pro hrubování lze poznat podle opotřebení jeho břitu PŘÍČINY OPOTŘEBENÍ Opotřebení nástroje je způsobeno hlavně tlakem a třením materiálu při současném snížení pevnosti nástroje zvýšenou teplotou. Při nižších řezných rychlostech a tedy i nižších teplotách přispívá k opotřebení nástroje vznik nárustku a při vyšších řezných rychlostech a tedy vyšších teplotách přispívá k opotřebení více oxidace a difuze. Nárustek se tvoří při obrábění oceli břitovými destičkami ze slinutých karbidů při příliš nízké řezné rychlosti navařováním drobných částí obráběného materiálu na čelní plochu nástroje. Nárustek mění geometrii břitu, zvětšuje řeznou sílu (odpor) a tím i namáhání nástroje. Při odlamování větších nárustků dochází k vylamování břitu nástroje a tím k jeho opotřebení.

Obr. 11: Vytváření nárustku na ostří Obr.

povlakovaných nebo keramických destiček,

čela nástroje, docílený například lapováním,

9 Obr. 11: Vytváření nárustku na ostří Obr. 12: Povlakovaný břit nástroje Tvoření nárustku je možné omezit nebo snížit : zvýšením řezné rychlosti, použitím povlakovaných nebo keramických destiček, které se s ocelí nesvařují, hladkým povrchem čela nástroje, docílený například lapováním, zvýšením přívodu řezné kapaliny. Obr. 13: Druhy třísek Obr. 14: Tvary třísek

15: Druhy opotřebení nástroje Vymílání je způsobené difuzí a mechanickým otěrem třísek. V čelní ploše vyhloubí odváděné třísky žlábek za břitem.

10 1.7.2 DRUHY OPOTŘEBENÍ U opotřebení hřbetu nástroje otěrem se hodnotí jeho šířka VB. Opotřebení hřbetu ovlivňuje přesnost obrobené plochy i její kvalitu (drsnost) a zvětšuje řezný odpor a tím i pracovní teplotu. Obr. 15: Druhy opotřebení nástroje Vymílání je způsobené difuzí a mechanickým otěrem třísek. V čelní ploše vyhloubí odváděné třísky žlábek za břitem. Vymletý žlábek způsobuje větší deformaci odváděných třísek a tím i větší řezný odpor. Opotřebení a vylamování břitu může být způsobené rázovým namáháním při přerušovaném řezu projeví se zhoršením kvality obrobené plochy a zvětšením řezné síly. Zlomení břitu může být způsobeno u křehkého materiálu břitové destičky při nepřiměřeném namáhání. Není-li opotřebená destička zavčas vyměněna, může dojít ke zlomení břitu. Obr. 16: Opatření při nadměrném opotřebení soustružnického nože Při nadměrném opotřebení soustružnického nástroje je třeba přijmout opatření, která opotřebení zmenší nebo zcela odstraní.

11 POUŽITÁ LITERATURA 1. JOSEF DILLINGER A KOLEKTIV: MODERNÍ STROJÍRENSTVÍ PRO ŠKOLU A PRAXI, EUROPA SOBOTÁLES

Podobné dokumenty

Vyměnitelné břitové destičky

Vyměnitelné břitové destičky Obr. Sortiment nejběžnějších normalizovaných vyměnitelných břitových destiček ze slinutého karbidu a řezné keramiky (bílé a černé destičky). Vyměnitelné břitové destičky (VBD)