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.