Přípravky a nástroje Podklady do cvičení Výběr z norem a návody pro konstrukci vnějšího soustružnického nože. Ing. Oskar Zemčík Ph.D 2018
ISO 504:1975 /2014 ČSN 220501 Značení vnějších soustružnických nožů s VBD (vyměnitelnými břitovými destičkami) Pro vnější soustružnické nože používáme pět písmen, mezeru, dvě dvouciferná čísla, mezeru a písmeno v kombinaci s dvouciferným číslem. Případně další dodatkové písmeno. SCLCR 2525 M12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1. Typ upínání VBD (v ČSN jsou původně uvedeny jen C,M,P,S) Upínkou shora (clamp) destička by měla být bez otvoru, může být jednostranná či oboustranná (obvykle pro nulový úhel na hřbetě destičky) Upínkou shora a za díru (double clamp) destička by měla být s hladkou dírou, může být jednostranná či oboustranná (obvykle pro nulový úhel na hřbetě destičky) Upínkou shora a kolíkem za díru (kombinované upnutí) destička by měla být s hladkou dírou, může být jednostranná či oboustranná (obvykle pro nulový úhel na hřbetě destičky) Kolíkem za díru (pin) destička by měla být s hladkou dírou, může být jednostranná či oboustranná (obvykle pro nulový úhel na hřbetě destičky) Šroubem (screw) destička by měla být s osazenou dírou, může být jednostranná či oboustranná (obvykle pro nulový úhel na hřbetě destičky)
Samosvorným klínem pro zapichovací či upichovací nože, destička má v lůžku tvar V pro zajištění polohy ve středu drážky (v drážce drží třením, řezná síla tlačí destičku do drážky) Do pružného klínu (dotažení šroubem) pro zapichovací či upichovací nože, destička má v lůžku tvar V pro zajištění polohy ve středu drážky (v drážce je sevřená dotažením pružné klínové drážky šroubem) Někteří výrobci používají pozměněné značení, například typ upínání D značí i jako typ T, Stejně tak typ M jako typ W (kdy W používají pro pohyblivou upínku a pevný kolík). Přednostně je třeba se řídit normou. 2. Tvar použité VBD (v ČSN původně uvedené varianty) Písmeno označující tvar destičky je často odvozeno od anglického náznu (R round, O octagonal, atd.) Tvar použité destičky je shodný v čsn 220905 Vyměnitelné břitové destičky systém označování kde představuje první symbol.
3. Tvar nože a úhel nastavení hlavního ostří (stejná hodnota úhlu Κr může znamenat jiné značení pro přímý či zahnutý/osazený nůž) Písmena S a D mohou také používat kruhovou destičku (v případě D provedení je pak umístěná v ose, jinak je orientovaná ve směru R či L).
4. Velikost úhlu hřbetu na destičce (Pokud je na destičce více hřbetů s různými úhly bereme úhel na nejdelší části ostří, původní hodnoty z čsn) Nejčastěji používané/ nejdostupnější hodnoty jsou 0, 7, 11 a 15
5. Orientace nože (pravý levý a neutrální, tj symetrický nůž, podle orientace hlavního ostří, písmena z anglického označení) 6. Výška stopky (jako dvouciferné číslo v milimetrech) U stavitelných hlav se jako výška udává větší z hodnot (stopka/poloha ostří) jinak pouze výška stopky. Obvykle používané hodnoty výšky stopky h (čsn doporučené hodnoty neuvádí) : 08, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 38, 40, 45, 50, 60 mm 7. Šířka stopky (opět jako dvouciferné číslo v milimetrech) Obvykle používané hodnoty šířky stopky b (čsn doporučené hodnoty neuvádí) : 08, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 38, 40, 45, 50, 60 mm Z hlediska mechanických vlastností nástroje je, v případě obdélníkového průřezu, vhodnější navrhovat nože s větší výškou stopky oproti šířce.
8. Délka nože (Označuje se písmenem) Délku nože měříme od konce nože ke špičce nože na řezné destičce v milimetrech. 9. Délka ostří destičky (představuje zaokrouhlenou hodnotu v milimetrech) Tato hodnota ve skutečnosti nepředstavuje přesný rozměr destičky. Tato hodnota je shodná s prvním dvouciferným číslem v označení řezné destičky dle ČSN. Normalizované hodnoty dosahují hodnot od 03 po 54, Nejběžnější (nejdostupnější) rozměry, s ohledem na tvar, jsou 06, 09, 11, 12, 15, 16 19, 20 a 25 viz tabulka rozměrů v ČSN 22 0905. Musí vždy platit, že tvar destičky, úhle hřbetu a rozměr destičky souhlasí na noži i na destičce. Tj. První symbol na destičce a druhý na noži, druhý na destičce a čtvrtý na nož a první číslo na destičce a poslední na noži jsou shodné. Rovněž musí odpovídat provedení řezné destičky a princip upínání na noži. 10. Doplňkový symbol (pro přesné nože, které mají tolerovanou polohu ostří/špičky vůči stopce) Tento symbol se u běžných nožů neuvádí.
ISO 9361 ČSN 220905 Značení vyměnitelných břitových destiček Pro destičky používáme čtyři písmena, mezeru, tři dvouciferná čísla. Případně další dodatkové písmena. Značení dle americké NASI je velmi podobné (obsahuje navíc dodatková písmena). TNMG 220408 FN-X 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1. Tvar použité VBD (v ČSN původně uvedené varianty) Písmeno označující tvar destičky je často odvozeno od anglického náznu (R round, O octagonal, atd.) Tvar použité destičky je shodný s druhým symbolem v označení vnějšího soustružnického nože.
2. Velikost úhlu hřbetu na destičce (Pokud je na destičce více hřbetů s různými úhly bereme úhel na nejdelší části ostří, původní hodnoty z čsn) 3. Přesnost destičky (Jak daný rozměr tak velikost tolerance se liší podle tvaru destičky a podle jejího rozměru) V případě zaoblené špičky se rozměr m měří od vnějšího rádiusu, v případě fazetky tečně k fazetce.
Symboly A,F,C,J,K,L se používají přednostně s broušenými fazetkami na špičce. Přesnosti J až U se pak liší podle průměru vepsané kružnice (viz ČSN 220905). 4. Konstrukční provedení destičky (Vliv má tvar otvoru i přítomnost utvářeče třísky)
Pokud má destička zvláštní provedení (čtvrtý symbol X, pak číselné hodnoty nemusí odpovídat normě) 5. Velikost destičky (Vzhledem k rozdílným tvarům destiček je tento rozměr odvozen od průměru vepsané kružnice) Velikost destičky je přibližná hodnota, zaokrouhlená na celé milimetry, délky ostří řezné destičky.
Rozměr a značení kruhových destiček: 5. Tloušťka destičky (Vzhledem k rozdílným tvarům na čele destiček je tento rozměr určen od plochy která je v kontaktu s lůžkem po čelo)
Velikost tloušťky destičky je pak vyjádřena jako dvouciferné číslo, případně jako kombinace písmene T a číslice. 5. Špička destičky (Obvyklejší je destička se zaoblenou špičkou) Existuje značení pro špičku zaoblenou nebo sraženou. Zaoblená špička špička se značí dvouciferným číslem na desetiny milimetru. Hodnota menší než 0.2mm se značí jako 00. obvyklé hodnoty jsou 00, 02, 04, 08, 12, 16, 24, 32, 40 pro méně než 0.2, 0.2, 0.4, 0.8, 1.2, 1.6, 2.4, 3.2, a 4mm Pro destičky se sraženou špičkou používáme dva symboly, kde první písmeno značí úhel nastavení a druhé úhel sklonu hřbetu na vedlejším ostří/fazetce.
5. doplňkové symboly (většinou nejsou používán) Používá se pro destičky s upraveným ostřím (sraženým či zaobleným), pro vyznačení směru řezu, případně jako doplňkový symbol dle výrobce. Desátý symbol pak bývá, v případě že se použije, oddělen pomlčkou Tyto symboly se uvádí v následujícím, pořadí: provedení ostří, směr řezu, symbol dle výrobce.
Ukázky řešení principů upnutí: typ C varianty řešení na upínku Upínka vždy upíná shora. Podložná destička je v některých případech uložená volně, případně je zajištěna šroubkem, či pružným nýtkem. Upínka se pak může pohybovat svisle dolů s pomocí šroubu a lícovaného uložení, nebo naklápět. V obou případech je vhodné zajistit polohu upínky například frézovanou drážkou. V případě svisle se pohybující upínky volíme šroub s plochou hlavou, v případě naklápějící se upínky pak kombinaci kuželová hlava zaoblená dosedací plocha či opačně zaoblená hlava a kuželová dosedací plocha, která zajistí kontakt mezi šroubem a upínkou i v nakloněném stavu. Dobré je rovněž zajistit automatický zdvih upínky při povolování s pomocí tlačné pružiny v zahloubení pod upínkou. typ D varianty řešení na upínku U upínky typu D působí upínací síla na destičku jednak shora a jednak za díru. V obou případech tlačíme destičku do lůžka. Směr upínací síly můžeme zajistit například naklápějící se upínkou, nebo upínkou klouzající zpět (od špičky) po šikmé rovině. Destička je obvykle s hladkou dírou jako v případě kolíku. V případě upínky pohybující se ve dvou směrech po šikmé rovině je třeba zajistit vůli mezi šroubem a upínkou a to jak v díře tak v zahloubení.
typ M varianty řešení kolík, upínka U tohoto řešení existuje nejvíce variant. Nejběžnější princip je pohyblivá upínka a pevný kolík. Upínka pak musí nahrazovat boční stěny lůžka a je třeba zajistit její pohyb dolů a dopředu ke kolíku. To se řeší pomocí šikmé plochy. Existují i varianty s naklápějícím se kolíkem, či radiálně pohyblivým kolíkem. V prvním případě je třeba profrézovat vnitřní dutinu a svázat naklápění kolíku s pohybem upínky ve svislém směru. typ P varianty řešení upínání kolíkem Při tomto způsobu upínání tlačíme kolíkem za hladkou (obvykle) díru v destičce směrem do lůžka. Existuje hned několik známých principů pro tento způsob upínání. Jedním z nich je páka ve tvaru L ve vyfrézované dutině nože, která se naklápí pomocí šroubu v paralelní díře se závitem. Dalším je excentrický kolík, který upíná pootočením kolem své osy. Dále pak soudečkový kolík který se naklápí kolem své středové části a sále je obvykle odvozována od nakloněného šroubu, který může působit přímo či přes kuličku. Je možné i použít radiálně pohyblivý kolík (v tomto případě je vhodná osazená díra v destičce.
typ S varianty řešení upínání šroubem Jedná se o konstrukčně nejjednodušší řešení. Jedná se o šroubek v osazené destičce, který ji tlačí šikmo dolů do lůžka. Poloha destičky je zajištěna lůžkem nikoli polohou šroubku. Ten má kontakt s destičkou s pomocí zaoblené plochy na plochu kuželovou. Upnutí podložné destičky lze zajistit průchozí dírou s pružným nýtkem nebo častěji s pomocí mezišroubu.
typ X a G varianty řešení upínání do klínu Toto řešení je vhodné především pro zapichovací a upichovací nože. Řezná destička má klínovitý tvar a t jak v podélném tak v příčném směru. V drážce drží třrním po namáčknutí do drážky, kdy vzniklý spoj je samosvorný. Případně je po vložení destičky drážka stažena horní částí šroubem (varianta G)
Ukázka uspořádání jednotlivých dílů S S
C M P
Výkres soustružnického nože: Výkres sestavy musí obsahovat všechny náležité parametry nože, seznam všech jeho dílů a podrobné znázornění mechanizmu upínání. Soustružnický nůž je obvykle třeba znázornit minimálně ve dvou pohledech (bokorys a nárys), L H h1 h b B V těchto pohledech je třeba zakótovat vnější rozměry nože. Tj výšku H, šířku B a délku L. Dále pak průřez stopky nože bxh a výšku špičky nože h1. V půdoryse pak navíc kótujeme úhel nastavení hlavního ostří Κr a v pohledu a řezu sklon čela s pomocí úhlu sklonů hlavního ostří λs a ortogonálního úhlu čela γo ( v případě symetrické či kruhové destičky s pomocí úhlu čela v boční γf a zadní rovině γp ). γo λs Κr dále je potřeba řez mechanizmem upínání, který je obvykle kolmý na čelní rovinu nože. Tento řez je třeba odvodit od pohledu kolmého na čelo nože, či od pohledu na osy upínacího mechanizmu nože. POHLED KOLMÝ NA ČELO NOŽE A A A-A M 2:1
Při návrhu těla nože je třeba vycházet z polotovaru, což je obvykle čtvercový či obdélníkový přířez s rozměry zvětšenými o prořez. Následně je třeba navrhnout vnější tvar nože a to tak, aby byl vyrobitelný běžnými obráběcími metodami a neobsahoval zbytečné nefunkční prvky. Obrys hlavy nože se obvykle provádí buď v základní rovině (půdoryse), nebo v rovině čela. V druhém případě je snadnější výroba lůžka, v prvním těla nože. Sklon čela a lůžka je většinou třeba zakótovat v obou rovinách (ostří a ortogonální, nebo boční a zadní). Kromě sklonu čela je třeba zakótovat i výšku odebrané vrstvy na čele, což je možné v pohledu ve směru čelní roviny se zobrazením obrysu polotovaru. x Tolerovat (z hlediska drsnosti či přesnosti) je třeba základnu, což je obvykle spodní plocha nože a lůžko pro destičku. Tělo nože je třeba označit dle normy ISO, obvykle vyražením na boku nože v místě kde nedojde k opotřebení při upínání nože. Jako materiál těla nože se doporučuje použít zušlechtěnou konstrukční ocel, například 12 050. Tepelné zpracování je třeba předepsat dle materiálového listu, včetně povoleného rozsahu hodnot. Stejně tak je vhodné předepsat povrchovou úpravu těla nože, obvykle černění. Výrobní výkres těla nože musí obsahovat všechny informace nutné pro jednoznačnou výrobu. Tolerance volíme v souladu s použitím nože. Dokument je určen pouze jako studijní materiál studentům ÚST FSI VUT v Brně. Obsahuje i starší a nahrazené výňatky z norem a katalogů.