NÁZEV ŠKOLY: Střední odborné učiliště, Domažlice, Prokopa Velikého 640 ŠABLONA: NÁZEV PROJEKTU: REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU: V/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Zlepšení podmínek pro vzdělávání CZ.1.07/1.5.00/34.0639 NÁZEV A ČÍSLO MATERIÁLU: VY_52_INOVACE_05.08 VYTVOŘENO: Říjen 2013 AUTOR: VZDĚLÁVACÍ OBLAST: VZDĚLÁVACÍ OBOR: SADA: NÁZEV VZDĚLÁVACÍHO MATERIÁLU: Bc. Josef Konop, Josef Johánek Odborný výcvik Mechanik seřizovač, Obráběč kovů, Strojní mechanik OV pro 2. a 3. ročníky T1-6 Soustružení vnějších a vnitřních kuželů 1
ANOTACE: Žáci se seznámí s postupy soustružení kuželových ploch, seznámí se s využitím kuželových ploch u nástrojů. Seznámí se s nástroji pro soustružení kuželů a s měřidly pro měření kuželových ploch. Seznámí se různými způsoby upínání materiálů. OČEKÁVANÝ VÝSTUP: Žáci se naučí upínat materiál do sklíčidla a mezi hroty při soustružení kuželových ploch. Naučí se soustružit kuželové plochy při vytočení nožových saní, při vysunutém koníku, pomocí vodicího pravítka a soustružení kuželovými výstružníky. Naučí se měřit vnější a vnitřní kuželové plochy úhloměry a kalibry. ROČNÍK: 2. a 3. ročník DRUH UČEBNÍHO MATERIÁLU: Prezentace STUPEŇ A TYP VZDĚLÁVÁNÍ: POMŮCKY: CÍL INOVACE: METODICKÉ POKYNY: Středoškolské vzdělávání Panel soustružení kuželových ploch, nože, nástroje a měřidla pro kuželové plochy, tabulky Naučit žáky soustružit vnější a vnitřní kuželové plochy, správně je měřit a rozeznávat jednotlivé druhy kuželů Část prezentace je zaměřena na opakování 2
Výchovný cíl: vést žáky k přesnému a pečlivému provádění jednotlivých pracovních úkonů a vlastní odpovědnosti za vykonanou práci, při soustružení vnějších a vnitřních kuželových ploch k šetření strojů, nářadí a nástrojů při práci vést žáky k opatrnosti při upínání a obrábění materiálu vést žáky k hospodárnému využití stroje a nástrojů vést žáky k dodržování bezpečnosti práce a pořádku na pracovišti Výukový cíl: seznámit žáky s jednotlivými druhy nástrojů, které se používají při soustružení kuželových ploch seznámit žáky s měřidly, které se používají pro měření kuželů Naučit: upínat materiál do univerzálního sklíčidla a mezi hroty žáky používat všechny měřidla pro měření kuželových ploch žáky soustružit kuželové plochy při pootočených nožových saních žáky soustružit vnější kuželové plochy při vysunutém koníku žáky soustružit kuželové plochy pomocí vodícího pravítka žáky soustružit vnitřní kuželové plochy kuželovými výstružníky žáky měřit kuželové plochy úhloměry a kalibry 3
Učební pomůcky: panel soustružení kuželových ploch nástroje, nářadí a měřidla tabulky s řeznými rychlostmi a posuvy Obsah instruktáže: význam a použití, způsoby soustružení kuželových ploch volba nástrojů, upínání nástrojů, volba řezných podmínek, upínání obrobků způsoby nastavení nožových saní, vysunutí koníka z osy, vodícího pravítka a použití vnitřních kuželových výstružníků názorná ukázka soustružení všech kuželových ploch UOV výhody a nevýhody použitého způsobu soustružení u jednotlivých druhů kuželových ploch kontrola rozměrů měřidly a kalibry, zmetky při soustružení kuželových ploch kontrolní otázky 4
Soustružení kuželových ploch: kuželové plochy se používají u upínacích hrotů, kuželových stopek nástrojů, uzavíracích kohoutků, kuželových kolíků apod. výhodou součástí s kuželovými plochami je, že při vzájemném uložení se u nich odstraňuje vzniklá vůle zasunutím kužele do kuželové díry nejčastěji používané kužele jsou normalizovány 5
Způsoby obrábění kuželových ploch: pootočením nožových saní - vnější i vnitřní kužele (nejčastější způsob soustružení) výhody snadné a rychlé nastavení nožových saní nevýhody malý výkon, jen ruční posuv, ne vždy hladké opracování povrchu, krátký zdvih nožových saní umožňuje soustružení jen krátkých ploch, delší kužele se musí soustružit postupně vychýlením koníka z osy - vnější (u dlouhých součástí, kdy je nelze upnout do sklíčidla výhody lze použít strojního posuvu a tím dosažení lepšího povrchu, výkon je větší nevýhody méně spolehlivé upnutí obrobku, pracné nastavení koníka pomocí vodícího pravítka - vnější i vnitřní (při soustružení většího počtu obrobků, sériová výroba) výhody lze použít strojního posuvu a tím dosažení lepšího povrchu nevýhody úhel sklonu je omezený, délka kužele je omezena délkou pravítka (pro běžnou výrobu však vyhovuje) kuželovými výstružníky - vnitřní (velmi přesné opracování, sériová výroba) výhody dosažení velmi přesného rozměru a opracování, snadná příprava nevýhody vysoká cena kuželových výhrubníků a výstružníků 6
Volba nástrojů: pro vnější a vnitřní soustružení kuželových ploch volíme stejné nástroje (nože), jako pro soustružení vnějších válcových ploch kuželová plocha se nejdříve hrubuje uběracími noži hladicími noži se dokončí obráběná plocha na konečný rozměr 7
Řezné podmínky: nůž musí být při soustružení kuželových ploch upnut přesně v ose při ustavení nad nebo pod osu soustružení se nedosáhne přesně kuželové plochy místo přímých povrchových úseček vzniknou křivky (hyperboly) řezné podmínky jsou stejné jako při soustružení válcových ploch při vysunutí koníka z osy soustružení se volí menší průřez třísky (hrot nelícuje po celé ploše důlku a hrozí jeho vymačkávání, nepřesný kužel) při soustružení s kuželovými výstružníky se volí řezné podmínky stejné jako při vystružování válcovými výstružníky posuv musí být pravidelný, aby nedošlo k zaseknutí výstružníku v díře 8
Nastavení nožových saní: podle stupnice na točnici - od nulové polohy se natočí saně o vypočítaný počet stupňů (na stupnici lze odečítat celé stupně a i poloviny, menší hodnoty se jen odhadují) podle úhloměru: o univerzální úhloměr nastavíme na úhel sklonu kužele α/2 o přiložíme k boční stěně příčných saní a k druhému ramenu přistavíme nožový suport podle kuželového kalibru nebo vzorku: o kuželový kalibr nebo vzorek upneme mezi hroty a číselníkový úchylkoměr do nožové hlavy o dotyk úhloměru se nastaví na nulu a přitiskne na kalibr, natočí se přibližně nožové saně na úhel α/2a popojíždí se podélně o nožové saně natáčíme, dokud se ručička úchylkoměru nepřestane vychylovat o tento způsob se používá pro přesnější nastavení úhlu α/2 výpočet úhlu nastavení nožových saní - K= D L K= D d L (kuželovitost pro kužel přímí); (kuželovitost pro kužel komolý); S= D = K (pro výpočet sklonu kužele přímého a 2L 2 (pro výpočet sklonu kužele komolého a úhel nastavení α/2) úhel nastavení α/2); S= D d 2L tg α/2= D d 2L = K 2 9
Postup soustružení: upnout obrobek vyhledat nebo vypočítat úhel nastavení nožových saní a natočit je nastavit otáčky, ustavit nože, spustit stroj a začít hrubovat kužel překontrolovat správnost nastavení úhlu (případně upravit) dokončit hladicím nožem a zkontrolovat kuželovitost, délku a průměr kuželu 10
Vychýlením koníka z osy: délce vysunutí koníka z osy říkáme výstřednost - e= D d obrobku); e = L. D d (kuželová plocha je na části obrobku) 2l její hodnotu nastavíme a změříme takto: 2 (kuželová plocha je po celé délce na milimetrové stupnici na boční stěně tělesa koníku a rysky na jeho spodní desce hloubkoměrem změříme přesazení tělesa koníku na spodní desce nastavení pomocí číselníkového úchylkoměru upne se v nožové hlavě, jeho dotyk se opře o pinolu koníka stupnici nastavíme na nulu a vysunutí se čte na stupnici úchylkoměru s přesností 0,01 mm 11
Postup soustružení: vypočítat a vysunout koníka z osy o danou výstřednost upnout obrobek mezi hroty upnout nástroje a nastavit řezné podmínky hrubovat kužel, zkontrolovat kuželovitost (případně poopravit vychýlení koníka) a dokončit na konečný rozměr kontrola a měření obrobku při větším počtu obrobků je důležité, aby obrobky měly stejnou velikost navrtaných důlčíků (stejný rozměr kužele) 12
Nastavení vodicího pravítka: pravítko je uloženo na konzolách, na zadní straně soustruhu pomocí úhlové stupnice na základní desce pravítka nastavíme úhel sklonu (rozsah nastavení 15-20 na obě strany, tj. pro vrcholový úhel 30-40 ) před nastavením se musí povolit šrouby a po jeho nastavení opět utáhnout vedení pravítka se spojí tyčí a ložiskem s nožem soustruhu 13
Postup soustružení: nastavit vodicí pravítko na úhel sklonu a zajistit šrouby tyčí a ložiskem spojit vedení pravítka k loži soustruhu upnout obrobek, nože a nastavit řezné podmínky strojním posuvem začít hrubovat kužel měřit kužel a případně přenastavit úhel nastavení hladicím nožem dokončit na konečný rozměr kontrola a měření obrobku 14
Soustružení pomocí kuželových výstružníků: předvrtá se díra pod malý průměr kuželové plochy vnitřním nožem se předhrubuje kuželová plocha s přídavkem na kuželový výhrubník (natočením nožových saní nebo vodicího pravítka) kuželové plochy s malým vrcholovým úhlem se soustruží přímo kuželovými výstružníky (sada 3 ks kuželových výstružníků) předhrubovací odebere se největší část materiálu, má přerušované hrubé zuby hrubovací vyhrubuje předhrubovaný kužel a dá mu správný tvar hladicí dokončí kuželovou díru na konečný rozměr s hladkým opracováním (nemá přerušované břity) pro větší rozměry kuželů se nejdříve díra stupňovitě předvrtá nebo vyhrubuje nožem měření se provádí vnitřními kuželovými kalibry 15
Upínání obrobků: při soustružení kuželové plochy (vnější, vnitřní) pootočením nožových saní, se obrobek upíná do univerzálního sklíčidla pokud se soustruží více stejných obrobků, musí být všechny stejně dlouhé a doporučuje se použít vřetenový doraz, jinak bude každý kužel jinak dlouhý při vysunutí koníka z osy se obrobek upíná mezi hroty výhodnější je upnutí do hrotů s kulovým zakončením při použití vodicího pravítka se obrobek upíná do sklíčidla nebo mezi hroty při soustružení kuželových ploch pomocí kuželových výstružníků, se obrobek upíná do univerzálního sklíčidla 16
Kontrola a měření kuželových ploch, vznik zmetků: kuželové plochy se měří úhloměry, kuželovými kalibry, základními úhlovými měrkami a šablonami měření musí být svědomité a přesnost výrobku závisí na dobrých měřidlech vznik zmetků: nastavení nesprávné kuželovitosti (špatné pootočení nožových saní) kužel není rovný (nesprávně upnutý nůž) nepřesné rozměry kužele (nepozornost při nastavování nože na hloubku řezu a špatné měření) hrubý povrch (nestejnoměrný posuv, špatně naostřený nůž) 17
Kontrolní otázky: 1. Jaký význam má kužel a co o něm víte? 2. Jakými způsoby lze na soustruhu vyrábět kuželové plochy? 3. Jak se vypočítá kuželovitost u komolého a přímého kužele? 4. Jak se vypočítá sklon u komolého a přímého kužele? 5. Popište postup při soustružení kuželové plochy při natočení nožových saní. 6. Jakým způsobem se nastaví vysunutí koníka z osy a jak se změří jeho vysunutí? 7. Jak budete postupovat při soustružení kužele při vysunutém koníku z osy soustružení? 8. Kdy použijete tento způsob soustružení kuželové plochy? 9. Jaké spolehlivější hroty se používají při tomto způsobu soustružení? 10. Jak se nastavuje úhel sklonu při použití vodicího pravítka? 11. Jaké jsou výhody a nevýhody při tomto způsobu soustružení kuželů? 12. Jaké se používají výstružníky pro soustružení vnitřních kuželových děr? 13. Jak budete postupovat při soustružení vnitřních kuželových děr kuželovými výstružníky? 14. Jaké mohou nastat zmetky při soustružení kuželových ploch kuželovými výstružníky? 15. Čím provádíme kontrolu kuželových ploch? 16. Jak mohou vzniknout zmetky při výrobě kuželových ploch? 18
Použité zdroje foto a obrázky: Snímek 3 - https://encryptedtbn2.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcslw9uewj8gwtnt1jrzbh2_3_r6p_64_gghlxf gh1gnrs6hyaro Snímek 18 - http://i.idnes.cz/09/043/gal/efl2aa40b_25ks_5_kniha_v.jpg Snímek 5, 7, 8, 11, 12, 13, 15 a 17 - JANYŠ, B., RAFTL, K., Soustružník Technologie pro 1. ročník OU a UŠ. Praha 1: SNTL, 1968. 2579 04-240-67. Snímek 4, 7, 10 a 14 - NĚMEC, D., A KOL. Strojírenská technologie 3. Praha 1: SNTL, 1982. 5429 04-207-82. Ostatní snímky - použité vlastní fotografie Použité zdroje: VÁVRA, P., LEINVEBER, J. Strojnické tabulky. Praha: SNTL, 1984. DILLINGER, J. A KOL. Moderní strojírenství pro školu i praxi. 1. vydání. Praha: Europa- Sobotáles, 2007. ISBN 978-80-86706-19-1. NĚMEC, D., A KOL. Strojírenská technologie 3. Praha 1: SNTL, 1982. 5429 04-207-82. JANYŠ, B., RAFTL, K., Soustružník Technologie pro 1. ročník OU a UŠ. Praha 1: SNTL, 1968. 2579 04-240-67. DRIENSKY, D., FÚRYK, P., LEHMANOVÁ, T., TOMAIDES, J., Strojní obrábění I. Praha 1: SNTL, 1986. 2580 04-238-86. 19