Tento materiál vznikl jako součást rojektu, který je solufinancován Evroským sociálním fondem a státním rozočtem ČR. Základní konvenční technologie obrábění SOUSTRUŽENÍ Technická univerzita v Liberci Technologie III - OBRÁBĚNÍ Technická univerzita v Liberci a artneři Preciosa, a.s. a TOS Varnsdorf a.s. TU v Liberci
OBSAH PŘEDNÁŠKY 1. Charakteristika soustružení 2. Nástroje ro soustružení 3. Stroje ři soustružení 4. Použití soustruhů 5. Uínání obrobků 6. Řezné síly ři soustružení 7. Strojní čas ři soustružení 8. Orientační souhrn řezných odmínek 2
Soustružení Hlavní řezný ohyb obrobek - rotační ohyb Posuv nástroj - v odélném a říčném směru Přísuv nástroj - v odélném a říčném směru Nástroje - soustružnické nože Stroje - soustruhy TU v Liberci - katedra obrábění a montáže - 3
Soustružení Rozdělení soustružnických nožů : rozdělení dle konstrukce Příklady mechanického unutí vyměnitelné břitové destičky (VBD) v tělese nástroje TU v Liberci - katedra obrábění a montáže - 4
Soustružení Označování soustružnických nožů dle ISO (ro informaci) Kód ISO : CKJNR - 32 25 L 19 - S C - Zůsob uínání K - Tvar destičky J - Tvar nože a úhel nastav. N - Úhel hřbetu R - Směr řezu 32 - Výška držáku ( tělesa ) 25 - Šířka držáku L - Celková délka 19 - Délka hl. ostří S - Údaje výrobce Příklady označení SN s VBD : 5
Obráběné lochy a kinematické schéma soustruhu Obráběné lochy : válcové rotační - vnější - vnitřní kuželové (táhlý, strmý kužel) rovinné (čelní rotační) tvarové - obecné lochy - záichy - závity Kinematické schéma Posuv závisí na otáčkách vřetena 6
Soustružení Příklady uínání nástrojů na soustruhu : nožová hlava revolverová hlava Uínání obrobků na soustruhu : mezi hroty kleštiny univerzální sklíčidlo lícní deska Rozdělení soustruhů : hrotové čelní svislé revolverové automaty a oloautomaty seciální NC, CNC TU v Liberci - katedra obrábění a montáže - 7
Stanovení řezných sil ři soustružení STANOVENÍ ŘEZNÝCH SIL VÝPOČTEM a) z měrné řezné síly F c k s k s k A s1.1 D a m A D a f ot a f ot sin r ab b) z emirických vztahů. Průřez třísky ři soustružení F F F c f C C F C F F c f a a a x x x Fc F F f f f f y y y Fc F F f F c... řezná síla [ N ] F f... osuvová síla [ N ] F... řísuvová síla [ N ] k S... měrná řezná síla [ MPa ] k S1.1...měrná řezná síla ro tloušťku třísky 1 mm [ MPa ] m... exonent Kienzleho vztahu [ - ] A D... locha řezu (růřez třísky) [ mm 2 ] a... tloušťka třísky [ mm ] b... šířka třísky [ mm ] a... hloubka záběru [ mm ] C F... konstanta [ - ] f ot, f... osuv [ mm/ot ] x F, y F... exonenty [ - ] r... nástroj. úhel nastavení [ º ] 8
Výočet strojního času ři soustružení tg r a x cotg r x a x t s čas strojní [ s ] L délka záběru [ m ] v f rychlost osuvu [ m.s -1 ] l th teoretická délka záběru [ m ] l n délka náběhu (0,5 2 mm) [ m ] l délka řeběhu (0,2 2 mm) [ m ] l délka obráběné lochy [ m ] a hloubka záběru [ m ] r úhel nastavení [ o ] f ot osuv na otáčku (s ot ) [ m ] n otáčky [ s -1 ] i očet záběrů [ - ] Q w objemový výkon [ m 3.s -1 ] V objem odebraného materiálu obrobku [ m 3 ] t S L v f i L l v f th f l ot n n l l th l x l a cot g r OBJEMOVÝ VÝKON Q W V t S 9
Orientační souhrn řezných odmínek 10
Soustružení - řezné odmínky - řezné odmínky (v užším slova smyslu) ři soustružení volíme obecně tak, že z celkového řídavku na obrábění nejrve stanovíme hloubku záběru; řídavek odebíráme okud možno na jednu třísku; hloubka záběru je omezena délkou ostří nože (v záběru nemají být více než 2/3 délky ostří), výkonem stroje a tuhostí stroje a obrobku; hloubka záběru ři soustružení se obvykle ohybuje v rozsahu 0,03 až 30 mm : ro hrubování 3 až 30 mm, na čisto 0,5 až 3 mm, ro jemné soustružení 0,03 až 0,5 mm. - následně stanovíme hodnotu osuvu; volba osuvu závisí na ožadované jakosti obrobené lochy a je ovlivněna též geometrií břitu, tuhostí stroje a jeho výkonem. Posuv se volí co největší tak, aby vyhovoval uvedeným kritériím; obvykle se ohybuje v rozsahu 0,05 až 2 mm/ot, nař. : ři hrubování 0,3 až 2 mm/ot (u velkých strojů i více), na čisto 0,1 až 0,3 mm/ot, ro jemné soustružení 0,05 až 0,1 mm/ot. - řezné rychlosti ro soustružení se obvykle ohybují v rozsahu 10 až 600 m.min -1 a jsou závislé zejména na druhu obráběného materiálu, na zůsobu obrábění a na druhu nástrojového materiálu; ro nástroje z rychlořezné oceli (RO) a ze slinutých karbidů (SK) a jednotlivé zůsoby soustružení vnějších rotačních loch, jsou v následujícím řehledu uvedeny orientační hodnoty řezných rychlostí : RO SK ři hrubování 10 až 90 m.min -1 40 až 300 m.min -1 na čisto 20 až 120 m.min -1 50 až 500 m.min -1 ro jemné soustružení 40 až 150 m.min -1 60 až 600 m.min -1 V daném rozsahu zravidla latí nejnižší řezné rychlosti ro obrábění legovaných ocelí, vyšší řezné rychlosti je možno volit ro obrábění nelegovaných uhlíkových ocelí a litiny. Vysoké rychlosti lze oužít ro obrábění hliníku a jeho slitin. Maximální hodnoty řezné rychlosti uvedené v jednotlivých rozsazích latí ro ovlakované nástroje. Při vnitřním soustružení se hodnoty řezných rychlostí snižují až o 20 %. TU v Liberci - katedra obrábění a montáže - 11
Inovace v oblasti konstrukce soustružnických nástrojů Pohled na nožový držák břitových destiček z boku ODLAMOVATELNÉ BŘITOVÉ DESTIČKY nástroje ro zaichování a uichování zaichování od šířky 1,5 mm a do hloubky až 10 mm břitové destičky šířky ( 1 2,5 ) mm řední břit lze ři ootřebení nebo oškození jednoduše odlomit - uvolní se místo ro další břit k uvolnění ootřebovaného břitu stačí jen uvolnit uínací šroub, vysunout řezací vložku doředu a břit stranově odlomit seciálním klíčem za sebou seřazené břity (odle tyu držáku až 5 břitů) mají malou velikost - lze oužít ve stísněných odmínkách Nožový držák a odlamovací břitové destičky 12
Inovace v oblasti konstrukce soustružnických nástrojů PRODUKTVINÍ UPICHOVÁNÍ A ZAPICHOVÁNÍ Možnosti uichování a zaichování VBD mají třetí břit - destička vydrží déle VBD jsou velmi tenké - (1 2) mm - tzn. úsora objemu materiálu obrobku vhodné ro uichování trubek z měkkých materiálů, uichování tyčí a zaichování v hromadné výrobě vynikající kvalita ovrchu obrobku Geometrie ro utváření třísek - ty CS Detailní ohled na roces uichování řestavení destiček lze rovádět římo na stroji na jeden držák lze uchytit všechny šířky VBD tolerance délky uíchnutých součástí v rozmezí ± 0,025 mm Geometrie ro lámání třísek - ty CM 13
Nový nástrojový systém ro soustružnické automaty systém navržený ro automaty Švýcarského tyu a ro oerace v omezeném rostoru nástrojový držák má zadní nebo řední uínací zařízení - udržuje destičku unikátní konstrukce v řesné oloze Uínací mechanismus SwissCut - unutí VBD z řední strany a) b) c) 14 VBD ro: a) zaichování b) zětné soustružení c) zětné soustružení neželezných mat. uínací systém urychluje výměnu VBD zadní uínací mechanismus - závitové ouzdro a šroub, který VBD vtahuje do držáku řední uínací mechanismus - olostandardní verze uínání bez závitového ouzdra Uínací mechanismus SwissCut - unutí VBD ze zadní strany řes závit. ouzdro
Děkuji za ozornost Tato řednáška byla inovována v rámci rojektu CZ.1.07/2.2.00/15.0089 - Inovace studijních rogramů s ohledem na ožadavky a otřeby růmyslové raxe zavedením inovativního vzdělávacího systému "Výukový odnik" 15