Tento projekt je spolufinancovánEvropským sociálním fondema státním rozpočtem České republiky

Soustružení

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště

Česká Lípa

Ing. Jan Nožička č. 209TechnologieI. a II. ročník, Obráběč kovůI. a II. ročník nástavbového studie

Soustružení

Soustružení je třískové obrábění nástrojem s jedním geometricky určeným ostřím při otáčivém hlavním řezném pohybu.Zpravidla provádí otáčivý pohyb obrobek.

Problematika soustružení zahrnuje:

Postupy soustružení

Soustružnické nože

Soustruhy

Soustružnické práce

Konec prezentace

Postupy soustružení dělíme podle:• směru posuvu

– soustružení válcových ploch

• místa, které je obráběno – vnitřní a vnější soustružení

• postupu soustružení – soustružení válcových ploch– čelní soustružení– soustružení kuželových ploch– soustružení závitů– soustružení tvarových ploch– profilové soustružení– rýhování a vroubkování

Zpět

Soustružnické nože

Řezné úhly a geometrie soustružnických nožů

Posuv a průřez třísky

Utváření třísky

Řezná rychlost a otáčky

Řezné materiály

Tvary soustružnických nožů

Soustružnické nože s vyměnitelnými břitovými destičkami

Zpět

Soustružnické nože

Řezné úhly a geometrie soustružnických nožů

Úhel břitu βo (beta) – ovlivňuje jak snadno nůž vniká do materiálu

Úhel čela γo (gama) – ovlivňuje tvorbu třísky a řeznou sílu

Úhel hřbetu αo (alfa) – ovlivňuje tření mezi obrobkem a břitem nástroje

Zpět>

Soustružnické nože

Řezné úhly a geometrie soustružnických nožů

Úhel sklonu ostří λ (lambda) – kladný úhel zlepšuje odvod třísek, záporný zlepšuje trvanlivost břitu

Úhel špičky εr (epsilon) – ovlivňuje odvod tepla a řezivost

Úhel nastavení κr (kapa) – ovlivňuje velikost složek řezné síly a jejich poměr

Zpět<

Soustružnické nože

Posuv a průřez třísky

Posuv „s“ [mm] – dráha v milimetrech, kterou urazí břit nástroje za jednu otáčku obrobku v podélném nebo příčném

Průřez třísky „S“ [mm2] – je dán hloubkou řezu „h“ [mm] a posuvu „s“ [mm]

S = s * h

Zpět

Soustružnické nože

Utváření třísky

Třísky rozlišujeme:1. Drobivou třísku2. Lámavou třísku3. Plynulou třísku

Na tvorbu třísky působí mnoho faktorů ( tvrdost materiálu, řezné podmínky, geometrie nože, posuv, hloubka řezu apod.

drobivá tříska lámavá tříska plynulá tříska

Zpět

Soustružnické nožeŘezná rychlost a otáčky

Řezná rychlost je rychlost v m/min, kterou se pohybuje obvod obrobku podél břitu nástroje (rychlost odběru třísky)

Řezná rychlost velkáVýhoda: krátká doba výrobyNevýhoda: nástroj se rychle otupí a musí být často ostřen

Řezná rychlost maláVýhoda: dlouhá trvanlivost nástrojeNevýhoda: delší doba výroby obrobku

Velikost řezné rychlosti se řídí podle:1. materiálu obrobku2. materiálu nástroje (rychlořezná ocel, slinutý karbid)3. velikost posuvu (kvalita povrchu, hrubování, hlazení)4. trvanlivost břitu nástroje

Zpět

Soustružnické nožeŘezné materiály

Požadavky na řezné materiály:

1. Tvrdost při vyšších teplotách2. Pevnost v tlaku3. Houževnatost, pevnost v ohybu4. Odolnost vůči opotřebení, chemickou stálost (odolnost

vůči oxidaci a difuzi)5. Řezivost (schopnost udržet ostrý břit při obrábění

řezáním)6. Odolnost vůči změnám teploty (schopnost vydržet

určité teplotní změny)

Zpět>

2. Slinuté karbidy (SK)• tvrdost za vyšších teplot do 1000°C• skupina „S“ se hodí pro materiály dělající dlouhou třísku (ocel,

temperovaná litina) – nůž „Pxx“• skupina „H“ má vyšší pevnost hran a je odolná vůči opotřebení (litina,

temperovaná litina dávající krátké třísky, barevné kovy) – nůž „Kxx“• skupina „U“ má vlastnosti mezi skupinou S a H (pro speciální aplikace

např. automatická ocel, legovaná litina apod.) – nůž „Mxx“

Soustružnické nožeŘezné materiály

Typy řezných materiálů:

Zpět><

1. Vysoce legovaná nástrojová ocel• tvrdost za teploty 600°C• má vysokou pevnost, dostatečnou řezivost a dobrou pevnost hran

3. Povlakované slinuté karbidy• jádro tvoří houževnatý materiál a v jedné nebo dvou vrstvách je na něj

nanesena tvrdá vrstva (asi 5 až 12 µm)• Vysoká odolnost• karbid titanu (TiC), nitrid titanu (TiN), karbionitrid titanu (TiCN), oxid

hliníku (AL2O3) apod.)

Soustružnické nožeŘezné materiály

Typy řezných materiálů (pokračování):

Zpět><

4. Řezné materiály z oxidové keramiky (keramické materiály)• tvrdost za teploty 1300°C• jsou slinuté smíšené keramiky z oxidu hliníku (AL2O3) s přimísením

karbidu titanu (TiC) a jiných látek a keramického pojiva• odolné proti korozi, avšak nesnáší rázy a namáhání v ohybu• pro jemné soustružení oceli a šedé litiny, tvrzené litiny a kalené oceli

5. Nitridy – keramika kde základ je nitrid křemíku (Si3N4)• jsou houževnatý, ale citlivý materiál na kolísání teploty• Kubický nitrid boru (KNB) je syntetický odolnost do 1000°C, používá se

pro hrubování i jemný soustružený. Vhodné pro obrábění tvrdých materiálů (kalená ocel, tvrzená litina a šedá litina)

• Karbonitridy (cementy) mají dobré třecí vlastnosti. Je možno využívat velmi ostré břity (kladný úhel čela). Vhodné pro obrábění oceli, šedé litiny

• Oxidonitridy jsou houževnatý a jsou odolné vůči teplotním změnám. Vhodné pro obrábění šedé litiny, materiál odolný proti vysokým teplotám

Soustružnické nožeŘezné materiály

Typy řezných materiálů (pokračování):

Zpět<

7. Polykrystalický diamant (PKD)• sestává se ze syntetických diamantových částic, které jsou stačeny

podložkami z tvrdokovu a následně jsou řezány laserem• mají nejvyšší kvalitu řezných hran

6. Technické diamanty• tvrdost za tepla do 900°C• Je možno je používat jen u malých posuvů (0,02 – 0,06 mm) a

nejmenších hloubek řezu, avšak při otáčkách na 1000 m/min• užívá se k nepřesnějšímu obrábění neželezných kovů

Soustružnické nožeTvary soustružnických nožů

Rozlišení podle:

1. tvaru tělesa soustružnického nástroje• Přímé• Ohnuté• Stranové

2. směru řezu• pravé (řežou zprava doleva)• levé (řežou zleva doprava• obousměrné (řežou zleva i zprava)

3. místa záběru• vnější• vnitřní

Zpět>

Soustružnické nožeTvary soustružnických nožů

Držáky nástrojů a břitové destičky nejdůležitějších tvarů soustružnických nožů jsou stanoveny mezinárodní normou ISO.Norma stanovuje:

1. Tvar soustružnického nože2. Tvary průřezů a velikost průřezů, jakož i délku držáků3. Vyložení ohnutých soustružnických nožů4. Velikosti úhlu čela a úhlu hřbetu a přiřazení břitových destiček

Tvary soustružnických nožů podle ISO (ČSN 22 09 05)1-přímý, 2-ohnutý, 3-stranový, 4-široký nabírací, 5-osazený stranový, 6-osazený boční zapichovací, 7-zapichovací, 8-vnitřní ubírací, 9-vnitřní rohový

Zpět<

Soustružnické nože s vyměnitelnými břitovými destičkami

Tvary a označení vyměnitelných břitových destiček:

Vyměnitelné břitové destičky jsou vyrobeny ze slinutých karbidů, oxidové keramiky nebo cementů.

1. Kruhová – „R“

2. Čtvercová – „S“

3. Trojúhelníková – „T“

4. Kosočtvercová 80° – „C“

5. Kosočtvercová 55° – „D“

6. Kosočtvercová 35° – „V“

7. Kosodelníková 55° – „K“

Zpět

SoustruhySoustruhy jsou univerzální obráběcí stroje pro kusovou nebo sériovou výrobu. Soustružnické práce mohou být prováděny na konvenčních strojích s ručním ovládáním (např. v kusové a malosériové výrobě) nebo na číslicově řízených soustruzích a automatech podle vloženého programu (v sériové a velkosériové výrobě). Podle konstrukce jsou soustruhy jednovřetenové nebo vícevřetenové.

Univerzální hrotový soustruh

Zpět

Soustružnické práce

Soustružnické práce dělíme v podstatě na 4 základní. Soustružnické práce se zabývají prací na konvenčních soustruzích a na číslicově řízených soustruzích.

Čtyři kategorie soustružnických prací na konvenčních strojích:

1. Upínání soustružnických nožů

2. Upínání obrobků

3. Soustružení kuželových ploch

4. Soustružení závitů

Zpět

Soustružnické práceUpínání soustružnických nožů

Při tvoření třísky působí na soustružnický nůž a obrobek, síly, jejichž velikost a směr musí být bezpečně zachyceny upínacími přípravky.

Zpět

Základní pravidla při upínání nástrojů:

1. Soustružnický nůž je třeba upínat nakrátko!Když nůž přečnívá příliš daleko přes upínací plochu (vysazení nože), vzniká dlouhé rameno páky, nůž může vibrovat, ohýbat se až zlomit.

2. Soustružnický nůž je třeba upínat pevně!Hrozí nebezpečí, že se nůž uvolní z upínacího držáku (nebezpečí úrazu) a že na obrobku vzniknou rýhy.

Soustružnické práceUpínání obrobků

Různé tvary a velikosti obrobků, které mají být upínány, vyžadují rozmanité upínací prostředky. Musí přenášet hlavní kruhový pohyb na obrobek a bezpečně zachytávat opačné síly vznikající při tvorbě třísky.

Zpět

Druhy upínacích prostředků obrobku:

1. Tříčelisťové sklíčidlo (120°)

2. Čtyřčelisťové sklíčidlo (90°)

3. Upínání mezi hroty

4. Luneta (pevná a pohyblivá)

5. Upínací lícní deska

6. Upínací trn (pevný a rozpínací)

7. Kleštiny

Soustružnické práceSoustružení kuželových ploch

Zpět

Kuželové plochy se mohou na soustruzích obrábět třemi způsoby:

1. Natočením nožových saní - pro krátké kuželové plochy s úhly kužele mezi 0° a 180°

2. Užitím zařízení na soustružení kuželů – kopírovací pravítko- pro dlouhé kužele do vrcholového úhlu kužele 20°

3. Vyosením koníku- pro dlouhé štíhlé kužele

Soustružnické práceSoustružení závitů

ZpětKonec prezentace

Při soustružení závitů musí být posuv soustružnického nože na jednu otáčku obrobku stejný jako stoupání závitu, který má být řezán.

Poměr mezi otáčkami hlavního vřetena (obrobku) a otáčkami vodicího šroubu, je nutný pro určité stoupání závitu. Toto se dosáhne kombinací ozubených převodů.