Projekt: ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ Téma: Slícování dílů. Lícování, ustavení, úprava, výroba a opravy přípravků. Obor: Nástrojař Ročník: 3. Zpracoval(a): Pavel Rožek Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010
Obsah Slícování dílů 3 Lícování 3 Druhy uložení 4 Tolerování pole díry a hřídele 5 Tolerance tvaru a polohy 6 Přípravky 7 Účel, rozdělení a použití přípravků 7 Konstrukční zásady při navrhování přípravků, 8 Ustavení, úpravy, výroba a opravy přípravků 8 Upínání obrobků v přípravcích 9 Použitá literatura 10
1. SLÍCOVÁNÍ DÍLŮ Díly sestav a strojů musí být nezávisle na výrobci zaměnitelné, jsou-li vyrobeny podle stejné dokumentace. Jejich rozměry se mohou od požadovaných rozměrů proto lišit jen velmi málo. Přípustné odchylky od předepsaných rozměrů jsou určeny předepsanými rozměry. Tolerance rozměrů mají zajistit smontovatelnost dílů do sestav a správnou funkci strojů. Z důvodu velké ceny přesné výroby se tolerance nestanovují menší, než je nezbytně nutné. 2. LÍCOVÁNÍ Je-li jeden díl vsunut do jiného dílu tak, že jejich styčné plochy mají stejný jmenovitý rozměr, mluvíme o lícování těchto dílů. Vnitřní styčná plocha dílu se označuje jako díra, díl s vnější styčnou plochou se označuje jako hřídel. Lícování je dáno rozdílem rozměru díry a rozměru hřídele. Obr. 1: Lícování děr a hřídelí
2.1 DRUHY ULOŽENÍ V závislosti na toleranční třídě a poloze tolerančního pole díry a hřídele, může být hřídel uložen v díře s vůlí (volně vsunut) nebo s přesahem (nalisován). Při uložení (lícování) s vůlí je mezi díly vždy vůle. Při uložení s přesahem jsou při montáži vždy elasticky deformovány. Je-li při lícování (kombinací tolerance díry a tolerance hřídele) v rozsahu tolerancí možné volné i pevné uložení (uložení s vůlí i s přesahem), mluvíme o přechodném uložení (lícování). Obr. 2: Druhy uložení
Požadavek na přesnost výroby je v různých oborech různý- v brusírně se pracuje s přesností na 0,001 mm a v kovárně na 0,5 mm. Proto byla vypracována mezinárodně platná soustava tolerancí a uložení, která má celkem 20 stupňů přesnosti. Stupně se označují čísly 01, 0, 1, 2, až 18. Tolerance a mezní úchylky se vztahují na rozměry součástí měřené při teplotě 20 C. V soustavě jsou uvedeny tzv. normalizované tolerance, které se označují písmeny IT a číslem, které udává stupeň přesnosti, např. IT2. Oblasti použití stupňů přesnosti: IT01 až IT4 pro výrobu kalibrů a měřidel, IT5 až IT11 pro přesné a všeobecné strojírenství, IT12 až IT18 pro výrobu polotovarů a pro mezní úchylky netolerovaných rozměrů. Obr. 3: Toleranční pole hřídele Obr. 4: Toleranční pole díry
2.2 TOLERANCE TVARU A POLOHY Tvar a poloha jednotlivých geometrických prvků obrobku se odchylují v důsledku výroby od ideálního geometrického tvaru a polohy. Tolerance tvaru určují přípustnou odchylku čáry nebo plochy od geometricky ideálního tvaru. Tolerováním se dostává čára nebo plocha do tolerantního pásma. Tolerance polohy určují přípustnou odchylku čáry nebo plochy. Přitom se jedná o rovnoběžnost, kolmost, sklon apod. Tolerance polohy představuje vždy poměr mezi tolerovaným prvkem a referenčním prvkem. Referenční prvek se označuje na výkresech plným trojúhelníkem a písmenem v rámečku. Toleranční pole t je pásmo, ve kterém musí ležet všechny prvky geometrického tvaru (bod, čára, plocha). Obr. 5: Tolerance tvaru a polohy
3. PŘÍPRAVKY 3.1 DEFINICE, ÚČEL, ROZDĚLENÍ A POUŽITÍ PŘÍPRAVKŮ Přípravky jsou pomocná zařízení, která jsou účelným doplňkem výrobních strojů. Přípravky jsou zpravidla určeny: k jednoznačnému ustavení a upnutí obrobku při jeho obrábění, k vzájemnému ustavení a upnutí obrobku při jeho obrábění, k vzájemnému nastavení polohy obrobku a nástroje a vedení nástroje při obrábění. Účelem přípravku je: zpřesnění výroby, zkrácení vedlejších časů, zjednodušení obsluhy náročných úkonů, rozšíření možností výrobního zařízení, odstranění namáhavé práce a zdraví nebezpečné práce. Přípravky se rozdělují podle: rozsahu použitelnosti: univerzální pro určitou skupinu obrobků stavebnicové jednoúčelové druhu práce: doplněk k obráběcím strojům montážní kontrolní určené k orýsování obrobků ostatní dílenská zařízení způsobu upínání: s ručním upínáním s mechanickým upínáním určení: nezbytně nutné hospodárné
Obr. 6: Přípravek na svařování drobného svařence 3.2 KONSTRUKČNÍ ZÁSADY PŘI NAVRHOVÁNÍ PŘÍPRAVKŮ 3.2.1 USTAVENÍ, ÚPRAVA, VÝROBA, A OPRAVY PŘÍPRAVKŮ. Tvar, složitost a provedení přípravku jsou závislé na velikosti série výrobku, pro který je přípravek určen. Pro malý počet vyráběných součástí jsou přípravky jednodušší a levnější, pro velké počty obrobků mohou být přípravky dokonalejší. Práce spojené s konstrukcí přípravků dělíme na přípravné práce a vlastní konstrukční práce. Přípravné práce spočívají v: zjištění počtu vyráběných kusů, studiu výrobního výkresu obrobku, studiu výrobního postupua jeho přizpůsobení pro výrobu, změnou počtu a sledu operací a úkonů, změnou typu a velikosti obráběcího stroje, volbou vhodnějšího nástroje a řezných podmínek. Vlastní konstrukční práce se provádí v tomto sledu: 1. rozhodnutí, kolik výrobků se v přípravku bude obrábět současně, 2. nákres obrobku v poloze, v jaké bude v přípravku ustaven, 3. zakreslení ustavovacích a opěrných prvků- pokud možno musí řezné síly působit do plochy vymezené opěrnými body a upínací síly proti některému z pevných opěrných bodů, těžiště obráběné plochy by mělo být uprostřed mezi opěrnými body, 4. zakreslení prvků sloužících k nastavení nástrojů a vodicích prvků nástrojů (např. vrtací pouzdra) 5. vymezení ploch, za které lze upnutí provést, aniž by se obrobek deformoval- upínací prvky se zakreslí tak, aby upínací síly působily proti pevným opěrným bodům, zajistily přesné a bezpečné upnutí obrobku a nebránili nástrojům při obrábění, 6. jednotlivé části, tj. prvky ustavovací a opěrné, prvky sloužící k vedení nástrojů a prvky upínací, se spojí do jednoho celku tělesem přípravku.
Obr. 7: Svařovací přípravek rámu podvozku Při návrhu konstrukce přípravku je třeba dbát dalších zásad: obráběná plocha musí být pokud možno co nejblíže k upínací ploše stolu, přípravek musí být dokonale tuhý, aby se působením upínacích a řezných sil nedeformoval, ovládací prvky musí být dobře přístupné a obsluha jednoduchá a pohodlná, musí být zajištěno jednoznačné ustavení obrobku, musí být zajištěn odvod řezné kapaliny i třísek a snadné čištění přípravku, plochy podléhající opotřebení a velkým tlakům se konstruují jako vyměnitelné, přípravky upevňované na rotující části stroje, zvláště s vysokými otáčkami, musí být dokonale vyváženy, je-li nutné přípravek při práci se stroje snímat, je jeho hmotnost omezena normou na 15 kg a přípravek musí být opatřen vhodnými rukojeťmi, ustavování a upínání obrobku a jeho uvolňování a vyjímání z přípravku musí být proveditelné v krátkém čase. 3.3 UPÍNÁNÍ OBROBKŮ V PŘÍPRAVCÍCH Vzhledem k různorodosti tvarů, rozměrů a tuhostí obrobků, ale i počtu vyráběných kusů, se k upínání obrobků v přípravcích používá celá řada upínacích zařízení. Liší se navzájem složitostí konstrukce, velikostí upínacích sil, užitečným zdvihem, způsobem ovládání a délkou času upínání. Podle způsobu vyvinutí upínací síly lze rozdělit upínací prvky na: mechanické (šroub a matice, upínky, výstředníky, vačky, pákové a kloubové mechanizmy atd.), pneumatické (membránové upínače, vzduchové válce), hydraulické (hydraulické válce a upínky), pneumatickohydraulické (multiplikátory), elektromagnetické (permanentní magnety, elektromagnetické upínače)
POUŽITÁ LITERATURA 1. FRISCHHERZ, PIEGLER, PRAGAČ: TECHNOLOGIE ZPRACOVÁNÍ KOVŮ 2 ODBORNÉ ZNALOSTI, SNTL PRAHA 2001 2. J. ŘASA, V. HANĚK, J. KAFKA: STROJÍRENSKÁ TECHNOLOGIE 4, SCIENTIA PRAHA 2003 3. JOSEF DILLINGER A KOLEKTIV: MODERNÍ STROJÍRENSTVÍ PRO ŠKOLU A PRAXI, EUROPA SOBOTÁLES 4. Internet: www.svareni.cz www.sav-workholding.cz www.aveng.cz