DTB TECHNOLOGIE OBRÁBĚNÍ

Ústav strojírenské technologieOdbor technologie obrábění

Ředitel ústavu: Prof. Ing. Miroslav Píška, CSc.Přednášky: Doc. Ing. Jaroslav Prokop, CSc.

Studijní materiály:KOCMAN, K. A PROKOP, J. Technologie obrábění.HUMÁR, A. Technologie I. Technologie obrábění - 1. část , 2. část. Studijní opory. Sylaby PDF.

DTB - Technologie obrábění - přednášky

1. Základní terminologie obrábění. Teoretické základy obrábění.

2. Fyzikální základy procesu řezání – tvorba třísky, tvorba povrchů.

3. Nástrojové materiály – oceli, slinuté karbidy, keramika, diamant, atd.

4. Silová analýza, teplo, zbytková napjatost a další průvodní jevy řezného procesu.

5. Základy soustružení – vnější a vnitřní plochy 6. Základy frézování – frézování rovinné, do rohu, drážkovací,

kopírovací, speciální.7. Vrtání, vyvrtávání, vyhrubování, vystružování.

8. Dokončovací metody obrábění, vybrané nekonvenční metody obrábění.

9. Obráběcí stroje pro sériovou a hromadnou výrobu, CNC obrábění.

10. Ekonomika obrábění, produktivita a hospodárnost obrábění.11. Vybrané metody výroby ozubených kol. Rapid prototyping.12. Speciální metody obrábění – HSM/HSC.13. Teoretické základy řízení technologického a montážního

procesu, TPV.

 

ZÁKLADNÍ TERMINOLOGIE OBRÁBĚNÍTEORETICKÉ ZÁKLADY OBRÁBĚNÍ

• Obráběcí proces - integrální složka výrobního procesu• Obráběcí systém - obráběcí stroj, řezný nástroj,

obráběcí prostředí• Obrobek - objekt obráběcího procesu

1 Technologické charakteristiky obráběcího procesu

Řezný proces – oddělování materiálu obrobku břitem nástroje

Kontinuální Diskontinuální Cyklický

1.1 ObrobekObráběná, obrobená, přechodová plocha

• Identifikace obrobené plochy – úchylka rozměru, úchylka tvaru, úchylka polohy, struktura povrchu, vlastnosti povrchové vrstvy

• Parametry obrobené plochy = f (technologické faktory)- souvisí s charakteristikami obráběcího systému

• Technologické vlivy na parametry obrobené plochy- systematicky konstantní - systematicky proměnné- náhodné

1.2 Nástroj

Nástroj - prvky a plochy

Pohled na špičku nástroje v základní nástrojové rovině

• Interakce nástroje s obrobkem – realizace řezného procesu• Prvky nástroje

– těleso, stopka, upínací díra, osa, řezná část• Plochy nástroje

– čelo Aγ. redukované čelo, lamač třísky, hřbet Aα

• Ostří nástroje – nástrojové hlavní ostří S, nástrojové vedlejší ostří S´, pracovní hlavní ostří Se, pracovní vedlejší ostří S´e

• Rozměry ostří – poloměr špičky rε, délka sražené špičky bε, šířka fazetky na hlavním čele bλ, šířka fazetky na vedlejším čele b’λ, šířka fazetky na vedlejším hřbetu b’α

• Špička – spojnice hlavního a vedlejšího ostří

1.3 Kinematika řezného procesuRelativními pohyby nástroje a obrobku

1- Hlavní pohyb – směr hlavního pohybu - Řezná rychlost vc

2- Posuvový pohyb – směr posuvového pohybu - Posuvová rychlost vf

3- Řezný pohyb – směr řezného pohybu - Rychlost řezného pohybu ve

4- uvažovaný bod ostříÚhel posuvového pohybu φÚhel řezného pohybu η

Rovinné frézování válcovou frézou

Hlavní a posuvový pohyb u vybraných metod obrábění

2 Souřadnicové soustavy nástrojePro jednoznačnou identifikaci řezné části nástroje se definuje nástrojová a pracovní soustava

2.1 Nástrojová souřadnicová soustavaGeometrie řezné části nástroje se definuje ve statickém pojetí – uplatní se zejména při konstrukci, výrobě, kontrole a ostření

Roviny nástrojové souřadnicové soustavy

1 – směr hlavního pohybu Ps – nástrojová rovina ostří

2 – směr posuvového pohybu Po – nástrojová ortogonální rovina

3 – uvažovaný bod ostří Pn – nástrojová normálná rovina

Pr – nástrojová základní rovina Pg – nástrojová rovina největšího spádu čelaPf – nástrojová boční rovina Pb – nástrojová rovina největšího spádu hřbetu

Pp – nástrojová zadní rovina

2.2 Pracovní souřadnicová soustavaV pracovní (efektivní, kinetické) souřadnicové soustavě se

identifikují parametry řezné části nástroje v procesu řezání.

Roviny pracovní souřadnicové soustavy

1-směr hlavního pohybu Ppe -pracovní zadní rovina2-směr posuvového pohybu Pse -pracovní rovina ostří

3- směr řezného pohybu Poe -pracovní ortogonální rovina

4- uvažovaný bod ostří Pne -pracovní normálná rovinaPre -pracovní základní rovina Pge -pracovní rovina největšího spádu čela

Pfe – pracovní boční rovina Pbe -pracovní rovina největšího spádu hřbetu

3 Nástrojové a pracovní úhly• Identifikace polohy ostří, čela a hřbetu v nástrojové a

pracovní souřadnicové soustavě.• Obecné definice jsou konkretizovány pro pravý ubírací

soustružnický nůž.

3.1 Nástrojové úhly

Nástrojové úhly v rovinách Pr, Pf, Pp, Ps, Po, Pn

Nástrojové úhly v rovinách Pg, Pb

Nástrojové úhly orientace ostřír - nástrojový úhel nastavení hlavního ostří

r - nástrojový doplňkový úhel nastavení hlavního ostří

´r - nástrojový úhel nastavení vedlejšího ostří

s - nástrojový úhel sklonu hlavního ostřír - nástrojový úhel špičky

Nástrojové úhly čelan - nástrojový normálný úhel čela

f - nástrojový boční úhel čela

o - nástrojový ortogonální úhel čela

g - nástrojový úhel největšího spádu čela r - nástrojový úhel polohy roviny největšího spádu čela Pg

Nástrojové úhly hřbetun - nástrojový normálný úhel hřbetu

f - nástrojový boční úhel hřbetu

p - nástrojový zadní úhel hřbetu

o - nástrojový ortogonální úhel hřbetub - nástrojový úhel největšího spádu čela

r - nástrojový úhel polohy roviny největšího spádu hřbetu Pb

Nástrojové úhly břitun - nástrojový normálný úhel břitu

f - nástrojový boční úhel břitu

p - nástrojový zadní úhel břituo - nástrojový ortogonální úhel břitu

3.2 Pracovní úhly 1 - směr hlavního pohybu 2 - směr posuvového

pohybu 3 - směr řezného pohybu 4 - průsečnice rovin Pse a Pfe

5 - průsečnice rovin Pne a Pre,

6 - průsečnice rovin Pse a Ppe

7 - uvažovaný bod ostří

Pracovní úhly orientace ostříre - pracovní úhel nastavení hlavního ostří

re - pracovní doplňkový úhel nastavení hlavního ostří

´re - pracovní úhel nastavení vedlejšího ostří

se - pracovní úhel sklonu hlavního ostříre - pracovní úhel špičky

Pracovní úhly čelane - pracovní normálný úhel čela

fe - pracovní boční úhel čela

oe - pracovní ortogonální úhel čela

ge - pracovní úhel největšího spádu čela

Pracovní úhly hřbetune - pracovní normálný úhel hřbetu

fe - pracovní boční úhel hřbetu

pe - pracovní zadní úhel hřbetu

oe - pracovní ortogonální úhel hřbetu

be - pracovní úhel největšího spádu čela

Pracovní úhly břitune - pracovní normálný úhel břitu

fe - pracovní boční úhel břitu

pe - pracovní zadní úhel břituoe - pracovní ortogonální úhel břitu

3.3 Příklady relace nástrojových a pracovních úhlů

Natočení nástroje kolem svislé osy v základní rovině o úhel

Výškové nastavení nástroje při upichovánía) nůž nastaven nad střed b) nůž nastaven pod střed

Kinematika obráběcího procesua) soustružení vnější válcové plochy  b)upichování

4 Břitové diagramyZnázorňují vzájemné závislosti nástrojových úhlů.Konstrukce vychází z příslušných pravidel deskriptivní geometrie.

4.1 Břitový diagram čelaVýchozí parametry

r – nástrojový úhel nastavení hlavního ostřís – nástrojový úhel sklonu hlavního ostřío – nástrojový ortogonální úhel čela

Stanovené parametryf – nástrojový boční úhel čela p - nástrojový zadní úhel čelag - nástrojový úhel největšího spádu čela - korigovaný úhel nastavení čela

Odvození břitového diagramu čela

Břitový diagram čela – identifikace nástrojového bočního úhlu čela

Konstrukce břitového diagramu čela

4.2 Břitový diagram hřbetu

Břitový diagram hřbetu – identifikace nástrojového bočního úhlu hřbetu

Konstrukce břitového diagramu hřbetu

4.3 Závislosti mezi nástrojovými úhlyVýchozí hodnoty r, s, o, o

Závislosti

5 Ostření nástrojů• Speciální brousicí stroje – nástrojařské brusky• Ustavovací jednotka nástroje – otáčení kolem dvou os

5.1 Ostření čelaUs Nastavení nástroje při ostření

ostřeníávislosti na se provede v závislosti na v závislosti na parametrech

ostřičky dvěma způsoby.

Ustavení nástroje při ostření se v závislosti na parametrech brusky provede dvěma způsoby.

Nůž v počáteční poloze pro ostření

• Nastavení roviny čela ARV do roviny rovnoběžné se základní rovinou pomocí úhlů a g

a) Počáteční polohab) Otočení kolem osy 0Z o úhel

c) Otočení kolem osy 01 o úhel g

• Nastavení roviny čela ARV do roviny rovnoběžné se základní rovinou pomocí úhlů f a p

a) Počáteční polohab)Otočení kolem osy 02 o úhel f

c) Otočení kolem osy 01 o úhel g

5.2 Ostření hřbetuUstavení nástroje se v závislosti na parametrech

brusky provede dvěma způsoby.• Natočením ve dvou rovinách o úhly  , b

• Natočením ve dvou rovinách o úhly f, p

Konec přednášky

ZÁKLADNÍ TERMINOLOGIE OBRÁBĚNÍ TEORETICKÉ ZÁKLADY OBRÁBĚNÍ

Děkuji za pozornost