1 Výpočty řezných podmínek při soustružení - Digitalni ucebni...2 Výpočet strojního času Po výpočtu řezných podmínek následuje výpočet strojního času. V technologickém

Obrábění 1 Soustružení - výpočty řezných podmínek

1

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Anna Smetanová. Vyrobeno pro SOŠ a SOU Kuřim, s.r.o.

1 Výpočty řezných podmínek při soustružení

Pod pojmem řezné podmínky rozumíme stanovení řezné rychlosti, velikosti posuvu a hloubky řezu. Tyto

pojmy včetně pojmu obrobitelnost jsou blíže vysvětleny v kapitole Teorie obrábění. V této kapitole budeme

prakticky procvičovat vlastní výpočty.

Řezné podmínky, které jsou uváděny v technologických postupech, stanovuje technolog, který má

k dispozici kromě jiných podkladů také Normativ řezných podmínek, kde najde např. i vypočítané strojní

časy. My máme k dispozici Strojnické tabulky, kde jsou uvedeny výtahy z ČSN. Tabulkové hodnoty pro

výpočty řezných podmínek najdeme v kapitole Obrábění, která začíná na straně 180.

1.1 Stanovení řezných podmínek

Řezné podmínky závisí na typu obrábění, materiálu obrobku a nástroje, geometrii nástroje, typu stroje.

Nejprve najdeme odpovídající tabulkové hodnoty, které ovšem musíme přepočítat. V tabulkách najdeme

např. řeznou rychlost, na stroji nastavujeme otáčky. Také posuv najdeme v tabulkách např. v milimetrech

na otáčku, na stroji nastavujeme posuv v milimetrech za minutu.

Postup při výpočtech je následující:

- stanovíme obrobitelnost - Strojnické tabulky (3) - str. 180

- určíme typ frézování a hloubku řezu – Strojnické tabulky (3) –

str. 196 až 199

- přepočítáme řeznou rychlost na otáčky za minutu

- zaokrouhlíme otáčky směrem dolů – při stupňovitém řazení

podle volitelných stupňů, u CNC souvislého řízení otáček např.

na celé stovky [ot/min]

- podle zaokrouhlených otáček vypočítáme skutečně použitou

řeznou rychlost [m/min]

- stanovíme hodnotu posuvu v mm/minutu, pokud je v tabulkách

uvedena v jiných jednotkách

- vypočítáme strojní čas - pokud je to vyžadováno

Obr. 1 Řezné pohyby při soustružení

1.1.1 Stanovení obrobitelnosti

Ve Strojnických tabulkách [3] na straně 180-181 najdeme nejprve tabulku Rozdělení materiálů podle

obrobitelnosti. Zde najdeme zařazení materiálů do kategorií:

a – litiny


2


b – oceli

c – těžké neželezné kovy

d – lehké neželezné kovy

Na stejné straně najdeme poté tabulku Druhy obrábění a skupiny obrobitelnosti. Ve sloupci Druh obrábění

jsou jednotlivým způsobům obrábění přiřazeny hodnoty 1, 2, broušení.

V poslední tabulce uvedené na této straně najdeme tabulku Zařazení materiálů do skupin podle

obrobitelnosti. Zde nejprve najdeme typ materiálu podle čísla – např. ocel 11 700, poté zvolíme

v sousedním sloupci s názvem Stav, jestli se jedná o tepelně nezpracovaný – měkký materiál, žíhaný, kalený

apod. (číslo 0 až 9 přiřadíme podle poznámky pod tabulkou na straně 181).

Skupinu obrobitelnosti pak najdeme v příslušném sloupci Druh obrábění. V našem případě u ušlechtilé

uhlíkové oceli 11 600, stav 0 – měkký, obráběné soustružením jsme získali hodnotu obrobitelnosti 12b.

Pozn.: Stav 0 - jde o první doplňkovou číslici v číselném značení ocelí – tepelně nezpracovaný, tabulky 1

strana 178.

Ověřte nalezení této hodnoty v tabulce:


3


Tab.1 Rozdělení materiálů podle obrobitelnosti [3]

1.1.2 Vyhledání řezných podmínek

Ve Strojnických tabulkách [3] najdeme řezné podmínky pro frézování na straně 186 – tabulka Řezné

podmínky při soustružení - hrubování a na straně 187 – tabulka Vnější soustružení (= soustružení vnějších

válcových ploch).

Zvolíme tabulku Vnější soustružení – hrubování. V záhlaví najdeme následující údaje:

- nástrojem jsou soustružnické nože s destičkami ze slinutého karbidu P20

- nože ubírací přímé, ohnuté nebo stranové

- trvanlivost břitu T = 45 min


4


Budeme obrábět průměr 30 mm v délce 250 mm, pro hrubování volíme maximální hloubku řezu 5 mm.

Naším úkolem je stanovit řezné podmínky a strojní čas obrábění. Obrobitelnost jsme již stanovili – viz.

předchozí kapitola Stanovení obrobitelnosti.

- obrobitelnost 12b

- zvolená hloubka řezu h = 5 mm

- řezná rychlost podle tabulek v = 77 m/min

- velikost posuvu sot = 0,25 mm/ot

Tab.2 Řezné podmínky při soustružení [3]

1.1.3 Přepočty řezných podmínek

Postupujeme podle schématu uvedeného v kap.1.1:

1. přepočítáme řeznou rychlost na otáčky za minutu

Pro hodnoty:

- průměr obrobku 30 mm

- řezná rychlost 77 m/min


5


n = 1000 . v / . D = 1000 . 77 / 3,14 . 30 = 816,99 ot/min

Vypočítané otáčky zaokrouhlíme směrem dolů, abychom nepřekročili doporučenou řeznou rychlost.

2. zaokrouhlíme otáčky směrem dolů

V našem případu zaokrouhlíme na n = 800 ot/min.

3. podle zaokrouhlených otáček vypočítáme skutečně použitou řeznou rychlost

v = . D . n / 1000 = 3.14 . 30 . 800 / 1000 = 75,4 m/min

Skutečná řezná rychlost bude tedy o něco nižší než doporučená hodnota nalezená v tabulkách.

4. stanovíme hodnotu posuvu v mm/minutu

- posuv na otáčku sot = 0,25 mm/ot

- počet otáček n = 800 ot/min

smin = sot . n = 0,25 . 800 = 200 mm/min

Doporučený posuv, který nastavíme na stroji, je 200 mm/min. V případě stupňovitého řazení opět volíme

nejbližší nižší hodnotu, abychom nepřekročili hodoty doporučených řezných podmínek.

2 Výpočet strojního času

Po výpočtu řezných podmínek následuje výpočet strojního času. V technologickém postupu je uveden jako

tac, kde ta je strojní čas a tc je tzv. směnový čas. V tac je započten směnový čas jako určité procento strojního

času. Tato problematika je vysvětlena v kapitole Technologický postup.

Vzhledem ke zkušenostem s chybami, které žáci při výpočtu dělají, doporučuji nepoužívat vzrorec známý

z fyziky t = s / v, protože automaticky za v dosadíte řeznou rychlost a za s posuv místo dráhy.

Drahou se rozumí požadovaná délka obrobené plochy, rychlostí pohybu je v tomto případu posuv za

minutu. V našem případu je délka obrobené plochy 250 mm.

- L = 250 mm

- posuv smin = 200 mm/min

2501,25min

200

dráha Lčas

rychlost posuv


6


Strojní čas ta potřebný k obrobení 250 mm délky obrobku je 1,25 min.

3 Úkoly a dotazy

1. Co rozumíme pod pojmem řezné podmínky?

2. Jak stanovíme obrobitelnost materiálu?

3. Vyhledejte v tabulkách řezné podmínky uvedené v příkladu.

4. Proč přepočítáváme tabulkové hodnoty pro použití v praxi?

5. Jak určíme strojní čas soustružení a kterých chyb se musíme při výpočtu vyvarovat?

6. Stanovte řezné podmínky a strojní čas, hrubujeme-li ocel 12 060 o průměru D=50 mm v délce 500

mm. Pro hrubování zvolte maximální hloubku řezu.

7. Proveďte výpočet pro stejný typ obrobku při dokončování – hloubku řezu zvolte 0,5 mm, posuv na

otáčku 0,1 mm. Vypočítejte otáčky a strojní čas obrábění. Použijte tabulky [1] , str. 187.

8. Jaký je podle tabulek doporučený poloměr zaoblení špičky nože pro výpočet podle bodu 7?

4 Použité materiály

(1.) DRIENSKY, Dušan a spol. Strojní obrábění I., SNTL, Praha 1988, 2. vyd., kap. 4 Soustružení, bez IBSN

(pouze typové číslo L13-C1-II-84/26080)

(2.) DRIENSKY, Dušan, LEHMANOVÁ, Tereza. Strojní obrábění II. - Soustružení, SNTL, Praha 1991, 1. vyd.,

IBSN 80-03-0033-4

(3.) VÁVRA, Pavel, LEINVEBER, Jan, Strojnické tabulky, SNTL, Praha 1984, 1. vyd., typové číslo L13-C1-IV-

52/25908

Obrázky:

[1] Commons.wikimedia.org [online]. [cit. 2012-03-02]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Speeds_and_feeds_0001.png

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Speeds_and_feeds_0001.png

Documents

1 Výpočty řezných podmínek při soustružení - Digitalni ucebni...2 Výpočet strojního času Po výpočtu řezných podmínek následuje výpočet strojního času. V technologickém