Transcript Soustružení - Nebojme se změny

Tento projekt je spolufinancován
Evropským sociálním fondem
a státním rozpočtem České republiky
Soustružení
Střední odborná škola a Střední
odborné učiliště
Česká Lípa
Ing. Jan Nožička
č. 209
Technologie
I. a II. ročník, Obráběč kovů
I. 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 nastavení κr (kapa) –
ovlivňuje velikost složek řezné síly
a jejich poměr
Úhel špičky εr (epsilon) – ovlivňuje
odvod tepla a řezivost
<
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
Na tvorbu třísky působí mnoho faktorů ( tvrdost materiálu, řezné
podmínky, geometrie nože, posuv, hloubka řezu apod.
Třísky rozlišujeme:
1. Drobivou třísku
2. Lámavou třísku
3. Plynulou třísku
drobivá tříska
lámavá tříska
plynulá tříska
Zpět
Soustružnické nože
Řezná rychlost a otáčky
Řezná rychlost je rychlost v m/min, kterou se pohybuje obvod
obrobku podél břitu nástroje (rychlost odběru třísky)
Řezná rychlost velká
Výhoda:
krátká doba výroby
Nevýhoda:
nástroj se rychle otupí a musí být často ostřen
Řezná rychlost malá
Výhoda:
dlouhá trvanlivost nástroje
Nevýhoda:
delší doba výroby obrobku
Velikost řezné rychlosti se řídí podle:
1. materiálu obrobku
2. materiálu nástroje (rychlořezná ocel, slinutý karbid)
3. velikost posuvu (kvalita povrchu, hrubování, hlazení)
4. trvanlivost břitu nástroje
Zpět
Soustružnické nože
Řezné materiály
Požadavky na řezné materiály:
1.
2.
3.
4.
Tvrdost při vyšších teplotách
Pevnost v tlaku
Houževnatost, pevnost v ohybu
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
Soustružnické nože
Řezné materiály
Typy řezných materiálů:
1. Vysoce legovaná nástrojová ocel
• tvrdost za teploty 600°C
• má vysokou pevnost, dostatečnou řezivost a dobrou pevnost hran
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“
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.)
< > Zpět
Soustružnické nože
Řezné materiály
Typy řezných materiálů (pokračování):
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
< > Zpět
teplotám
Soustružnické nože
Řezné materiály
Typy řezných materiálů (pokračování):
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
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
<
Zpět
Soustružnické nože
Tvary 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 nože
Tvary soustružnických nožů
Držáky nástrojů a břitové destičky nejdůležitějších tvarů soustružnických nožů
jsou stanoveny mezinárodní normou ISO.
Norma stanovuje:
1. Tvar soustružnického nože
2. Tvary průřezů a velikost průřezů, jakož i délku držáků
3. Vyložení ohnutých soustružnických nožů
4. 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
Vyměnitelné břitové destičky jsou vyrobeny ze slinutých karbidů, oxidové
keramiky nebo cementů.
Tvary a označení vyměnitelných břitových destiček:
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
Soustruhy
Soustruhy 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 práce
Upínání soustružnických nožů
Při tvoření třísky působí na soustružnický nůž a obrobek, síly, jejichž velikost a směr
musí být bezpečně zachyceny upínacími přípravky.
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.
Zpět
Soustružnické práce
Upínání 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.
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
Zpět
Soustružnické práce
Soustružení kuželových ploch
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
Zpět
Soustružnické práce
Soustružení závitů
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.
Konec prezentace
Zpět