3.15.3 ŘEZÁNÍ

Patří mezi základní způsob třískového obrábění
Materiál rozdělujeme mnohozubým nástrojem



Geometrie řezného klínu zubu pily






Velikost zubové mezery při řezání měkkých materiálů a dlouhých řezů užíváme hrubé rozteče (14 - 16 zubů na 25.5 mm = 1 anglický palec (inch [in])).
Pro řezání tvrdých materiálů a krátkých řezů užíváme jemných roztečí (25 - 32 zubů)



Rozteče zubů

Rozhodující je:
- Tloušťka a druh řezu (plný nebo dutý průřez)
- Řezná délka
- Druh materiálu





Řezání pilovým listem

Abychom zabránili sevření pilového listu materiálem a list se neodřel o stěny spáry při řezání, musí vytvářet pilové zuby širší spáru, než je tloušťka pilového listu. To je dosahováno:

Rozvodem zubů - Zuby se jednotlivě nebo po párech vychylují střídavě doprava a doleva od osy pilového listu.
Zvlněním zubů - Řada zubů tvoří vlnovku.
Pěchováním - Ozubené strany pilového listu, aby se dosáhlo širšího ozubeného ostří než je tloušťka listu.
Volným broušením pilového listu



Materiál provedení a dodávka pilových listů

Pilové listy pro ruční řezání se zhotovují z houževnaté oceli, pro vyšší výkony z rychlořezné oceli. Ozubení na pilovém listu je jednostranné nebo oboustranné.
se frézují nebo sekají a jsou zakaleny, horní strana listu, popř. střed zůstávají měkké.



Ruční řezání


Pravidla pro řezání ručními pilami

1. Řežeme ve směru dopředu, proto i zuby musí směřovat dopředu.
2. Obrobek musí být upnut do svěráku pevně a co nejblíže k čelistem svěráku. Obrobky, které po upnutí pruží se špatně řežou a způsobují nepřesný řez.
3. Při nařezávání přední nebo zadní hrany obrobku má být pilový list skloněn pod malým úhlem e
4. Ocel a ostatní tvrdé materiály, tenkostěnné obrobky je třeba řezat s menší řeznou rychlostí (asi 30 zdvihů za minutu), Příliš rychlé řezání způsobuje dřívější otupení zubů, ale zato měkké materiály mohou být řezány rychleji
5. Ploché obrobky se upínají a řežou naplocho (lepší vedení pilového listu). Pokud je obrobek upnut na výšku můžou se vylomit pilové zuby a řez by byl nepřesný.
6. Nestačí-li při řezání výška pilového rámu, tak se pilový list otočí o 90°.
7. Plechy se musí upínat mezi dva úhelníkové profily a řezat podél jejich hrany pilovým listem s jemnou roztečí (28 - 32 zubů na 25,4 mm).
8. Tenkostěnné trubky neřežeme v jednom směru příčně, protože zuby se zachytí za stěnu trubky a mohou se rychle vylomit. Trubky se třeba řezat pouze k vnitřní stěně, potom je pootočit a řezat ve stejné spáře. Opakujeme do přezíznutí celé trubky.
9. Silnostěnné trubky, lze řezat pilovým listem s jemnou roztečí (28 - 32 zubů na 25,4 mm) bez otáčení.
10. Před dořezáním je nutno zpomalit a snížit tlak na pilový list, protože hrozí vylomení zubů a nebezpečí úrazu.



Elektrické ruční pily

Elektrický motor pohání např. jednostranně upnutý list děrovky rychlostí 1 000 až 1 400 zdvihů za minutu. Vyšší počet zdvihů se hodí pro řezání měkčích materiálů, nižší počet zdvihů se zase hodí pro řezání tvrdších kovových materiálů.



Strojní řezání

Strojní rámové pily

Pilový list se upíná do rámu pily, který je veden v rameni a vykonává přímočarý vratný pohyb
- Přímočarý vratný pohyb pilového listu je způsoben výstředníkem, klikovým mechanismem, hydraulicky
- Při zpětném pohybu (prázdný zdvih) se pilový list s rámem nadzvedne pomocí vačky nebo hydraulicky -> Aby se zuby pilového listu neotíraly o materiál obrobku
Délka zdvihu a řezná síla se nastavuje podle délky řezu a druhu materiálu
Posuv pily do řezu je určován hmotností ramene
Velikost pil se určuje maximálním rozměrem obrobku, který lze na pile přeříznout
Zdvih rámu je podle velikosti pily 140 až 300 mm
Počet dvojzdvihů ramene 60 až 100 za minutu


Kotoučové pily

Pilový kotouč je upnut ve vřeteni a koná otáčivý pohyb
Posuv do řezu je většinou realizován hydraulickým mechanismem -> Umožnění automatické změny posuvu v závislosti na měnícím se průřezu řezaného materiálu
Obrobek je pevně upnut ve svěráku, který je přímo na stroji, zatímco pilový kotouč provádí posuv do řezu
Směr posuvu je podle konstrukce stroje vodorovný nebo kolmo dolů
Kotouč pily má na obvodu frézované nebo vložené zuby, jejichž řezné úhly jsou přizpůsobeny řezanému materiálu
Velikost stroje je dána minimálním a maximálním průměrem pilového kotouče, který lze na stroji použít
Pily mohou mít zařízení pro automatické podávání materiálu, popř. celý řezací proces může být automatizovaný


Strojní pásové pily

Nekonečný pilový pás probíhá přes dva velké kotouče, kterými je proháněn -> nemají žádný prázdný zdvih
- Jeden hnací a druhý hnaný
- Kotouče mají průměr od 600 do 1200 mm

V místech řezu je pilový pás veden čtyřmi kladkami


Druhy pil

Svislé, sklopné pásové pily
Kotouče umístěné pod sebou
Použití:Tvarové vyřezávání součástí z plechů či desek

Vodorovné pásové pily
Mají kotouče umístěné za sebou a jsou mírně skloněny k vodorovné rovině
Pilový pás je širší než u svislý pil
Mohou pracovat v automatickém cyklu
Použití:Dělení materiálu, nařezávání a vyřezávání

3.15.4 SEKÁNÍ

Slouží k oddělování a hrubému obrábění materiálu (plechů a tyčí)
Nepatří k nejhospodárnějším

Dělící působení sekáče je závislé na působící síle a úhlu břitu "beta", čím větší úhel:
Větší je vynaložená síla -> sekáč vniká těžce do materiálu
Sekáč víc pěchuje materiál
Menší namáhání ostří sekáče (vyšší trvanlivost břitu)
Méně se láme ostří sekáče

Úhly břitu "beta"
Hliník a měkké slitiny hliníku: 30 až 40°
Měkká uhlíková ocel, šedá litina, ocelolitina: 65 až 70°
Legovaná ocel, tvrzená litina: 75 až 85°


Druhy sekáčů

Plochý sekáč
Nejpoužívanější
Použití:
- K plošnému opracování
- Oddělování materiálu
- Odstranění otřepů

Dělící sekáč
Použití: K vysekání částečně odvrtaných děr (přepážky)

Vysekávací sekáč
Ostří je prohnuté
Použití: K vysekávání tvarů a kruhových a kruhových oblouků z plechů

Křížový sekáč
Ostří a šířka stopy tvoří kříž (ostří je kolmé na rukojeť)
Použití: K vysekávání drážek

Sekáč na drážky
Použití: K vysekání mazacích drážek v ložiskových pánvích a pouzdrech


Pracovní a bezpečnostní pravidla při sekání

Podmínky pro dobrou práci se sekáčem jsou:
Správný úhel břitu
Dobře zakalené ostří
Vhodná délka sekáče -> velká délka pruží/malá délka se špatně drží -> nebezpečí úrazu

Kratší sekáč = vyšší účinek
Nutno přizpůsobit váhu kladiva
Vhodné je mazat ostří tukem nebo mýdlem
Při sekání se musí stále sledovat ostří (nikoliv hlava)
Údery kladivem ve směru osy a od těla -> nebezpečí úrazu
Kladivo a hlava sekáče nesmí být mastné -> nebezpečí úrazu
Pozor na odletující křížky (ochranný kryt, ochranné brýle) -> nebezpečí úrazu
Občas ostří zakalit a hlavu sekáče vyžíhat ->po delším používání se sekáč poškozuje

3.15.5 VRTÁNÍ

Použití: Pro vytváření otvorů v materiálu







1. Pravidla pro stanovení řezných podmínek



Otáčky vypočteme ze vzorce







v ... řezná rychlost v [m/min]

d ... průměr vrtáku v [mm]



Zvolte řeznou rychlost a posuv vrtáku tak, aby se využilo co nejvyššího výkonu vrtáku a vrtačky při minimálním opotřebení nástroje.

Jsou-li řezná rychlost, popř. počet otáček vřetena a jeho posuv příliš vysoké, klesá životnost vrtáku. Je namáhán na řezných hranách a špičce, břity se velmi silně zahřívají, měknou, tupí se a lámou.

Při stejných jakostech materiálu platí:

"Čím menší je průměr vrtáku, tím větší má být počet otáček a naopak"

Při změnách průměru vrtáku je třeba také změnit počet otáček vřetena!

Řezná rychlost, popř. počet otáček musí být s přibývající pevností a tvrdostí obrobku snižovat. Měkké oceli, hliníkové slitiny aj. požadují většinou vysoké řezné rychlosti.





2. Pravidla při vrtání



Zkontrolujte zda zvolený počet otáček vřetene a stanovený posuv odpovídají pracovním podmínkám.

Opatrně navrtávejte ! Všímejte si, kde leží střed vrtáku vzhledem ke kontrolní kružnici. Je-li střed vrtáku pouze málo mimo kontrolní kružnici, potom můžete posunout obrobek do správné polohy.

Tvrdé povrchy obrobků (např. okuje), drsné povrchy, porézní místa a podobně, šikmé plochy na spodní straně obrobku navrtávejte pozorně! Vrták se lehce zasekne a zlomí se. Otáčky vrtáku a hlavně posuv se musí snížit.

Obrobek nesmíme během vrtání posouvat ze směru vrtání ! Vrták se může lehce zlomit (zvláště vrtáky malých průměrů)

Třísky vzniklé při vrtání musíme neustále odstraňovat. Proto vytahujeme častěji vrták z vrtané díry, abychom odstranili třísky a aby mohla do díry natéci chladící kapalina ! je to důležité hlavně u malých průměrů vrtáků, u houževnatých třísek (např. u vrtání lehkých kovů, třísky měknou a lepí se) a hlubokých děr (ucpávání drážek).

Hlavní břit a jeho hrany se lámou

Příčina: Příliš velký posuv, příliš velká řezná rychlost, tvrdá místa, sraženiny nebo pískové vměstky v materiálu, který vrtáme, příliš rychlé zchlazení zahřátého vrtáku, příliš velké podbroušení příčného břitu.

Náprava: Upravit podbroušení, zvolit menší otáčky a posuv, dostatečně chladit

Vrták skřípe a je rozdílná tloušťka třísek

Příčina: otupené ostří, příliš velký posuv

Náprava: Změnit posuv, naostřit vrták

Při dovrtávání vrtejte pozorně, odlehčte břit vrtáku. Posuv provádějte s citem a pomalu, jeli to možné tak ručně. Břity vrtáku se mohou lehce zaseknout a tím zlomit. Zvláště při dovrtávání sešikmené spodní strany obrobku vrták uhýbá a hrozí jeho zlomení !





3. Pravidla při chlazení a mazání



Chladící kapalinu nepřivádějte po kapkách, ale klidným a nepřetržitým proudem ! Kapalina musí mít čas na příjem tepla z obrábění. Čím vyšší jsou teploty a čím větší jsou zahřívaná místa, tím větší množství chladící kapaliny je zapotřebí.

Chladící kapalinu přivádíme ihned po zahájení obrábění. /li>

Přehřáté nástroje neochlazujeme ihned ve studené kapalině, protože by docházelo k tvoření povrchových trhlin a při práci by se nástroje lámali.







4. Dosahované parametry

3.15.5.1 VRTAČKY

1. Ruční elektrické vrtačky

Snadno přenosné a používají se tam, kde nelze použít vrtačky jiné.

Použití:
Při montážních pracech
V domácnostech
Pro vrtání ve všech polohách u různých materiálů

Kromě ručního vedení mohou být vrtačky upínány do stojanů, který slouží k lepšímu posuvu do řezu.


2. Stolní vrtačky

Pro jednoduché vrtací práce v kusové a sériové výrobě
Používají se pro malé až střední průměry vrtáků (asi do 20 mm)
Pro vrtací práce, které vyžadují vysoký počet otáček a nejjemnější cit při vrtání a vysokou přesnost

Přednosti:
Malé rozměry
Malá spotřeba energie
Lehká instalace a připojení k energetickým zdrojům

Je tvořená vřeteníkem, který nese motor, převodovku otáček a posuvů a vřeteno
Vřeteník je posuvný na krátkém sloupu, tím se dá měnit vzdálenost nástroje od stolu
Výsuvné je i vřeteno


3. Sloupová vrtačka

Mají pevný, dlouhý kruhový sloup, který nese svisle přestavitelný a otočný vřeteník s motorem a převodovkou.
Stůl vrtačky je rovněž otočně upevněn na sloupu vrtačky

Upínání obrobků:
Menší obrobky - na stůl vrtačky
Větší obrobky - na základovou desku vrtačky

Použití: pro vrtání děr do průměru 40 mm

Rychloběžné sloupové vrtačky
Otáčky vřetene jsou až 12 tisíc otáček/min pro vrtání nejmenší otvorů od průměru 0,2 mm
Použití:
V dílnách jemné mechaniky
Pro zpracování lehkých kovů


4. Stojanové vrtačky

Pracovní stůl i vřeteník lze posouvat po vodících lištách (saních/suportech) stojanu skříňového průřezu
Pro vrtání otvorů do průměru 80 mm


5. Otočné vrtačky

Výkonné stroje pro vrtání, vyvrtávání, vykružování, řezání závitů do členitých, středně velkých a velkých obrobků
Vhodné pro zařízení do výrobní linky
Obrobky se upínají buď přímo na základovou desku nebo na pracovní stůl

Hlavní části:
Základní deska
Válcový sloup nebo skříňový stojan
Otočné rameno - Svisle se pohybuje po vedení skříňového stojanu a je otočně uložen na vnitřním sloupu nebo je vedeno po přesně broušeném válci
Vřeteník - Posouvá ve vedení ramena
Převodovka

Otočením ramene s vřeteníkem až o 360° je umožněno vrtání ve velkém okruhu

Použití :všechny vrtací práce na středních a velkých obrobcích


6. Montážní (přenosná) otočná vrtačka

Umožňuje nastavit pracovní vřeteno do jakékoliv polohy a umožňuje všechny běžné vrtací operace a řezání závitů na rozměrných a těžkých strojních součástech
Dá se snadno přenášet jeřábem, popř. postavit přímo na obráběnou součást


7. Souřadnicové vrtačky

Velmi přesné (IT 2 až IT 5))

Vyrábní se ve dvou variantách
První varianta:
Vřeteník pohyblivý na příčníku a spolu s příčníkem je výškově nastavitelný
Obrobek se upíná na pracovní stůl, který koná podélný pohyb
Druhá varianta:
Vřeteník je výškově přenastavitelný na stojanu
Vodorovný pohyb obrobku zajišťuuje křížový stůl

Nastavení polohy se provádí:
- Optické nebo elektrická pravítka
- Přesný šroub s vyloučením úchylky ve stoupání závitu

Použití: Pro výrobu přesných (lícovaných) otvorů s přesnými roztečemi (až 1 tisícina milimetru) bez předchozího orýsování a bez použití přípravků

3.15.5.2 VRTÁKY

1. Druhy vrtáků





Šroubovitý







Zhotoven z válcovitého tělesa, v němž jsou dvě protilehlé šroubovité drážky pro odvod třísek a přívodu chladící kapaliny

Má dva břity symetricky položená k ose vrtáku spojená příčným ostřím

Střed nástroje - příčné ostří - neřeže



Fazeta - úzká ploška na žebrech vrtáku, která zajišťuje vedení a snižuje tření mezi vrtákem a dírou





Mírně kuželový:

- Menší průměr u stopky (pro snížení tření)



Složitá geometrie, která se mění podél ostří podle způsobu ostření



Hřbet vrtáku může tvořit:

- Kuželová plocha

- Válcová plocha

- Šroubová plocha

- Jiný tvar plochy (brousí se na CNC bruskách)



Tvar hřbetu závisí na vzájemné poloze a na relativním pohybu vrtáku a brousícího kotouče

Po naostření vrtáku se někdy broušením zkracuje délka příčného ostří -> snížení síly potřebné k posuvu



Pokud je vrták špatně naostřen (nejčastěji, pokud se ostří ručně) vrtaná díra bývá větší, protože jedno ostří je kratší než druhé







Materiály pro výrobu vrtáků



Vyrábí se z:

Nízkolegovaných ocelí (-C-)

Rychlořezných ocelí (-HSS-)

Vysokovýkonných rychlořezných ocelí(-HSS Co-)





U větších průměru:

Tělo vrtáku (řezná část) - Nástrojová ocel

Stopka - konstrukční ocel

Stopka je natupo přivařena k tělu vrtáku



Pro obrábění litin (i ocelí) se vyrábí vrtáky ze slinutých karbidů

Menší:Celistvé

Větší: V vsazenou a připájenou špičkou ze slinutého karbidu





Pro zvýšení řezivosti, lze na vrtáky nanést povlak s vysokou tvrdostí a otěruvzdorností, např. nitrid titanu







Šroubovité vrtáky se rozdělují:





Podle tvaru stopky:

Válcová stopka

Kuželová stopka



Podle směru otáčení (při pohledu od stopky) :

Pravořezné

Levořezné





Podle délky:

Krátké

Dlouhé



Podle úhlu stoupání šroubovice:

Velkým

Středním

Malým





Dle způsobu upnutí:

Válcová stopka - Malé průměry (do 10 mm)

Kuželová stopka - střední a velké průměry (nad 10 mm)







Kopinatý





Nejednodušší, nejstarší a nejdéle používaný

Řezná část je tvořena dvěma hlavními břity a příčným břitem

Mají vhodně dělené ostří

Obě hlavní ostří svírají navzájem úhel 2K T

- Čím tvrdší materiál tím větší úhel (90 až 146°)

V současné době se používají kopinaté vrtáky se vsazenými noži

- Řezná část je ve formě vyměnitelné břitové destičky z rychlořezné oceli nebo slinutého karbidu Nevýhoda: Špatný odvod třísek -> NUTNOST dostatečného přívodu chladící kapaliny (odplavení třísek)

Použití: Hlavně u číslicově řízených strojů pro vrtání krátkých děr velkého průměru







Dělový/Hlavňový





Činná část je opatřena řeznou destičkou z rychlořezné oceli nebo ze slinutého karbidu a vodícími lištami umístěnými po obvodě tak, aby výsledná řezná síla procházela mezi nimi

Jejich tělo a ostří je konstruováno tak, aby vedení v díře bylo co nejlepší

Držák je tvořen trubkou, která má menší průměr než vrtaná díra

- Vnitřkem držku je do místa řezu přiváděna chladící kapalina pod tlakem 2 až 4 MPa, která prostorem kolem trubky odplavuje třísky

NUTNOST zajistit dokonalý odvod třísek proudem chladící kapaliny

Vrták většinou koná jen posuvný pohyb, otáčivý pohyb koná obrobek

Osa vrtané díry je totožná s osou otáčení obrobku

Před nasazení je nutné díru předvrtat šroubovitým vrtákem -> pro vedení dělového vrtáku

Použití:K vrtání hlubokých děr (desítky až stovky průměru vrtáku, aniž by došlo k vybočení)







Středící





Použití: Navrtávání

Tvarových důlků - pro upnutí v hrotech, kvůli vysoké tuhosti

Středícího důlku - pro přesné určení polohy osy díry







Trepanační vrták





Odřezává materiál pouze mezikruží 20 až 50 mm

Uvnitř zůstává jádro, které se posouvá dutinou vrtáku spolu s třískami

Lze vrtat až do průměru 250 mm







Vrtáky s vyměnitelnými břitovými destičkami





Moderní vysocevýkonné nástroje

Výhoda:Mají 5x až 10x větší řezný výkon než šroubovité vrtáky z rychlořezné oceli, kvůli vysokým řezným rychlostem

Držák se stokou je vyroben z konstrukční oceli

Řezná část je tvořena dvěma a více (podle průměru vrtáku) mechanicky upínanými vyměnitelnými břitovými destičkami

- Destičky mají díru a jsou upnuté šroubem

- V tělese jsou vyfrézovány dvě drážky (přímé a ve šroubovici) pro odchod třísek

Použití:Pro vrtání děr do plného materiálu od průměru 12 až 100 mm

Přesnost díry závisí na tuhosti nástroje, protože vrták NENÍ v díře ničím veden -> není možné vrtat díry delší než 2 až 3trojnásobek průměru

Před započetím vrtání se nemusí navrtávat







Sdružený vrták





Jsou uzpůsobené pro vrtání osazených děr, zahloubení, atd. -> Použití: v sériové a hromadné výrobě -> Časová úspora







Upínání vrtáků





Vrtáky s válcovou stopkou



Vyrábí se do průměru 16 mm

Zvláštní provedení s unášečem pro přenos větších kroutících jsou vhodné pouze pro odpovídající vrtací sklíčidlo -> vrtáky se nemohou protočit

Spojení vrtáku s vřetenem se provádí pomocí tříčelisťového sklíčidla

- Jedná se o samostředící sklíčidlo se třemi čelistmi, které mají ostré upínací plochy

- Sklíčidla, jsou také často vybaveny unášečem

- Uzavírání/otevírání sklíčidla se provádí:

A) Pomocí ozubeného upínacího klíče

B) Kuželové vroubkované pouzdro, které se otáčí rukou









Vrtáky s kuželovou stopkou



Mají zpravidla větší průměry

Unášení vrtáků se děje třením kuželové stopky ve vnitřním kuželu vřetene -> Oba kužele musí s velkou přesností lícovat -> Rozměry jsou normalizovány (morse kužel)

Unášeč vrtáku neslouží k unášení, ale vyražení vrtáku z vřetene pomocí vyrážecího klínu

Je-li stopka kužele vrtáku menší než vnitřní kužel vřetene použije se redukční pouzdro (vhodné velikosti)









Pravidla při upínání vrtáků



Vrtáky s válcovou stopkou zasuneme až na dno upínacího sklíčidla. Nedotýká-li se dna, posunuje se vrták při vrtání ve směru osy.

Následek: Hloubka vrtané díry není přesná, vrták prokluzuje a může se zlomit.

Pokud při vrtání použijeme vrták s kuželovou stopkou musíme zajistit, aby kuželová stopka byla čistá a rovněž, aby byl čistý vnitřní kužel vřetena. Na stopce nesmí být žádné nečistoty, třísky, prach, olej, tuk, protože jinak vrták háže a prokluzuje.

Pokud se používá redukční pouzdro, z důvodu přesnosti se nemá současně používat více než dvě redukční pouzdra. Po upnutí vrtáku do redukčního pouzdra, zkontrolujte zda vrták neháže.

3.15.5.3 UPÍNANÍ OBROBKŮ

• Před upínáním má být čistý vrtací stůl, vrtačky, upínací plochy nástrojů, upínací prvky, aby se dosáhlo přesného upnutí (nástroje i obrobku).
  
• Zajistěte obrobky proti odstředivým silám (otáčení)! Obrobky, které nejsou pevně upnuté vibrují a vrtaná díra je nepřesná. Šroubovité vrtáky se lehce lámou, když jsou obrobky špatně upnuty nebo nejsou upnuty vůbec. Toto nebezpečí vzniká hlavně při vrtání plechů.
  Následky: Úrazy, poškození obrobků, lámání vrtáků
  
• Krátké a malé obrobky je nutno upínat do strojního svěráku, který může být vybaven rovnými rovnoběžnými upínacími čelistmi, nebo otočnými upínacími čelistmi k upínání kuželových obrobků, pro vrtání děr v různých směrech při jednom upnutí obrobku.
  
• Plechy a podobné obrobky je třeba přidržovat pomocí ruční svěrky, přičemž se obrobky položí na dřevěný podklad.
  
• Válcové obrobky se upínají ve středícím svěráku nebo pomocí vrtacího prizmatu s upínacím třmenem.
  
• Těžké a velké obrobky se upínají přímo na stůl vrtačky, například pomocí šroubů, upínek nebo pomocí jiných prvků.
  
• Upínání obrobků není nutno, pokud jsou vrtané díry malé, nemusí být přesné a obrobky jsou dostatečně těžké, dlouhé a dají se bezpečně přidržovat vhodným způsobem.

3.15.6 VYVRTÁVÁNÍ

Je zvětšování otvoru, který byl zhotoven většinou jednobřitovým nástrojem nebo předlitý, předkovaný nebo jinou technologií
Obvykle vyvrtáváme díry nad průměr 40 mm
Při jemném vyvrtávání od průměru 15 až 20 mm







Pracovní pohyby

Hlavní pohyb koná rotující nástroj - vyvrtávací nůž
Posuvového pohybu se dosáhne relativním pohybem obrobku a nástroje ve směru osy vyvrtávací tyče

Posuvový pohyb koná:
- Pracovní stůl s obrobkem
- Pracovní vřeteno stroje
Velikost posuvu se udává délkou dráhy nože v axiálním směru za jednu otáčku vyvrtávací tyče (mm/ot)



Nástroje

Vyvrtávací nůž je v podstatě soustružnický nůž


Upíná se:

Vyvrtávací tyče
Podle způsobu upnutí nože jsou vyvrtávací tyče uloženy letmo nebo podepřeny ložiskem


Vyvrtávací hlavy
Do průměru díry 500 mm

Vyvrtávací ramena
Pro vyvrtávání děr nad 500 mm
Vyvrtávací ramena jsou buď jednostranná nebo oboustranná


Vyhrubování a vystružování se často nahrazuje tzv. jemným vyvrtáváním
Používají se nože se slinutých karbidů
Vyvrtává se velkou řeznou rychlostí při malé hloubce řezu a malém posuvu




Vyvrtávačky

Univerzální stroje, na kterých je možno vrtat, vyvrtávat, vyhrubovávat, frézovat, vystružovat
Většinou se užívají k obrábění nerotačních obrobků s větším počtem rovnoběžných nebo kolmých děr s přesnými roztečemi


Vodorovné
Víceúčelový stroj pro malé série a kusovou výrobu
Obrábí se na nich hlavně velké skříně převodovek a stojany strojů
Otočný stůl umožňuje obrábět obrobek na jedno upnutí ze čtyř stran
Stroj může provádět velký počet pohybů
Rozsah souřadnic v jedné rovině je dán výškově nastavitelným vřeteníkem a příčným přestavením stolu
Délky přestavení (vzdálenost bodů vrtání ve svislém nebo vodorovném směru) lze odečítat na měřítkách s noniem s přesností do 1/10 mm
K přesnějšímu vymezení délek je možno použít číselníkový úchylkoměr nebo rovnoběžné základní měrky
Moderní stroje mají přesná měřidla s optickými odečítacími přístroji, který zvyšují přesnost odečítání až do 1/100 mm -> možno provádět orýsování přímo na stroji
Dělí se na:
- Stolové
- Deskové

Souřadnicové
Dělí se na:
- Jednostojanové
- Dvoustojanové
Slouží k vrtání a vyvrtávání otvorů přesných geometrických tvarů v přesných roztečích
Použití:
- Výroba měřidel, přípravků
- Přesné obrobky
Umožňují vrtání děr v přesnosti IT 5 až IT 2
Většinou mají CNC řízení


Na jemné vyvrtávání

Speciální



Dosahované parametry

Závisí na:
Tuhost vyvrtávací tyče
Geometrie břitu řezného nástroje
Řezné podmínky
Dobré utváření třísek
- Pokud není spolehlivě utvářena, namotává se na nástroj a odtlačuje nástroj od obráběné plochy -> ZHORŠENÍ geometrické přesnosti díry, drsnosti povrchu (poškrábáním od třísky)
- Dobrého utváření se docílí změnou řezných podmínek nebo utvářeči třísek. Utvářeče třísek jsou žlábky, stupínky nebo výstupky, které jsou broušené (nebo jinak vyrobené) na čele břitu nástroje, které zajišťují dělení utvářené třísky.

Dle typu stroje a způsobu odměřování polohy vřetene lze dosáhnout přesnosti rozteče děr 0,2 až 0,02 mm

3.15.7 ZAHLUBOVÁNÍ

Použití: např.
Zarovnávání nálitků děr
Sražení hran v dírách
Zahloubení pro hlavy šroubů


Jednoduché zahlubovací práce

Odstraněním otřepů sražením hran, zahlubování ostrých hran po vrtání pro vytvoření vnitřního závitu
Zahloubení válcových kuželových dosedacích ploch pro hlavy šroubů, nýtů, hřídelových nákružků
Rozšiřování předvrtaných, odlitých, předlisovaných děr
Zarovnání rovných dosedacích ploch pro šrouby, svorníky, plochy nábojů, těsnící plochy pro příruby
Navrtání je zhotovení středících důlků např. pro soustružení, broušení, atd.


Záhlubníky

Nástroje s nejméně dvěma břity
Někdy k jejich vedení se používá vodící čep
Pro zabránění stopám po chvění nástroje mají lichý počet zubů
Používají se na všech obrábějících strojích (vrtačky, soustruhy, automaty)

Materiál:
Nástrojová ocel (vysokovýkonná rychlořezná ocel)
Nástroje s břity ze slinutých karbidů

Vyrábějí se od průměru 8 do 80 mm

Vrcholové úhly:
60° - Odstraňování otřepů
75° - Pro hlavy nýtů
90° - Pro hlavy šroubů

Provedení záhlubníků:
Celistvé - Břity, stopky a vodící čepy jsou z jednoho kusu
Dělené - Břity a stopky jsou z jedno kusu a vodící čep je výměnný
Nástrčné - Břity, stopky a vodící čep jsou vyměnitelné

Druhy záhlubníků:

Válcové záhlubníky
Slouží částečně k vrtání (tvarem se podobá šroubovitému vrtáku, ale má tři nebo čtyři drážky)
Má lepší vedení v díře (než vrták)
Stěny jsou hladké

Záhlubník s vodícím čepem
Vodící čep je buď pevný nebo výměnný
Použití:
- Rovinné zahlubování
- Zahlubování rovinné plochy pro válcové hlavy šroubů

Kuželový záhlubník
Použití:
- K zahlubování děr pro šrouby s kuželovou dosedací plochou - zápustné šrouby/nýty
- Ochranná zahloubení k odstranění otřepů

Ploché záhlubníky
Použití:Zarovnání nerovných ploch a nálitků na odlitcích
Vytvářejí rovné dosedací plochy pro šrouby a matice

Nástrčné záhlubníky
Normalizován pro větší průměry zahloubení (nad 32 mm)
Zhotoven jako nástrčný s vnitřním kuželem 1:30 a unášecí drážkou je nasunut na unášeč se stopkou s Morse kuželem


Pravidla pro zahlubování

Upnutí nástroje a obrobku je stejné jako při vrtání.
Zahlubování vyžaduje přesné a pevné upnutí
Při zahlubování děr v odlitcích z litiny je povrchová vrstva velmi tvrdá -> musí se opracovat sekáčem nebo obrousit -> šetří se tím zuby záhlubníku
Při zahlubování šikmých děr a přerušovaných ploch užíváme vícebřité záhlubníky
U zahlubování otvorů pro hlavu šroubu dbát na správnou hloubku zahloubení
Řezná rychlost musí být poloviční než u vrtání. Posuv musí být malý a MUSÍME dobře mazat řeznými kapalinami
Záhlubníky častěji oddalujeme od obrobku a odstraňujeme třísky -> třísky a chvění by snížili kvalitu povrchu
Vodící čepy dobře namažeme -> aby se nezadírali v předvrtané

3.15.8 VYSTRUŽOVÁNÍ

Jedná se o odebírání nejjemnější třísky (jemné vyhlazení díry) v předvrtaných dírách, aby se dosáhlo tvarové a rozměrové přesnosti (tolerované rozměry) a kvalitního povrchu


Výstružník:
Odstraňuje stopy a různé nerovnosti vzniklé při vrtání nebo vyhrubování
Dokončuje díru na přesný rozměr
Dokončuje povrchovou úpravu díry

Odebírání třísek se provádí otáčivým řezným pohybem výstružníku a přímým posuvným pohybem do díry


Postup obrábění:
Úhel čela ( c ) nože se blíží 0° -> vystružování jemné škrabání povrchu připomíná
Obrábění je současně rozděleno na více břitů -> každý břit odebírá pouze nejjemnější třísku
Díra se předvrtá na menší průměr -> vznikne přídavek pro vystružování
- Pevné výstružníky: max 0,3 mm
- Stavitelné výstružníky: max 0,1 mm

Výstružníky mají sudý počet zubů s nepravidelnou roztečí (s pravidelnou roztečí by se odřezávali třísky vždy na stejném místě a v nerovnostech by se břity zasekávali -> způsobovalo by to chvění ->záporné ovlivnění jakosti povrchu




Výstružníky

Pevné výstružníky
Vyrobeny z jednoho kusu (nástrojová ocel)
Ruční mají na konci stopky čtyřhran pro nasazení vratidla


Výstružníky s rovnými břity
Výhody:
- Jednoduchá výroba
- Snadné ostření a měření
- Potřebují malý axiální tlak
- Výhodnější řez a odebírání třísek (než šroubovité výstružníky)
Nevýhoda: Nevhodné pro díry s přerušovaným povrchem

Výstružníky se šroubovitými břity
Použití: Pro
- Díry s přerušovaným povrchem
- Tenčí plechy
Vhodně působí na tvarovou přesnost díry
Levý nebo pravý sklon šroubovice
Úhel šroubovice 7 až 8°
Sklon šroubovice by měl být proti směru otáčení
- Aby odcházeli třísky
- Zamezení posuvu do záběru


Stavitelné výstružníky
Po novém naostření se rozměrově kontrolují
U rozpínavých výstružníků je řezná část rozpínána o 1/10 mm jmenovitého průměru
Břity se dají přestavět v šikmé vodící drážce uvnitř nástroje v určité z oblasti průměru (z průměru 60 mm na průměr 65 mm)

Výstružníky pro neprůchozí díry
Jedná se o rozpínací výstružníky, které mají vložené nože, které řežou na čelní straně


Nástrčné výstružníky
Použití: Pro větší průměry děr
Mají:
- Velmi krátký kužel
- Vnitřní kuželová díra je 1:30
- Unášecí drážku z zajištění na trnu nebo nástrčném držáku

Kuželové výstružníky
Pevné nepřestavitelné pro kuželové díry (1:10; 1:20; 1:50; 1:100, Morse kužele)
Zhotoveny s
- Rovnými břity
- Šroubovitými břity
Díry ve tvaru Morse se vystružují postupně
- Předhrubovací
- Hrubovací
- Dokončovací




Pravidla pro vystružování

Díra se předvrtá s přídavkem pro vystružování (0,1 - 0,2 mm)
Přídavek pro vystružování je nutno mít u pevných výstružníků větší než u rozpínacích pro lehké kovy a houževnaté materiály o 50% až 100% větší než pro ocel a litinu.
Výstružník má řezat stejnoměrně a proto musí být díra hladká !

Důležité: Před vystružováním je nutné vždy provést zahloubení.
Výstružník nenasazujeme šikmo a nestejnoměrným tlakem, jinak nebude, díra čistá a válcová.
Výstružníky nikdy neotáčíme zpět a otáčíme jím po celou dobu vystružování díry stejnoměrným posuvným tlakem, aby byla žádaná kvalita povrchu.


Výstružník vytáčíme z díry jen ve směru řezání !

Práce spojené s vrtáním, vyhrubováním a vystružování je nutno provádět na jedno upnutí obrobku, aby měla díra požadovanou jakost.

Dosahované parametry

Závisí na:
Řezné podmínky
Tuhost nástroje
Materiál obrobku
Použitá chladící kapalina

3.15.9 SOUSTRUŽENÍ

• Třískové obrábění nástrojem s jedním geometrickým určeným ostřím při otáčivém hlavním řezným pohybem
  
• Otáčivý pohyb provádí většinou obrobek
  
• Při čelním soustružení a vnitřním soustružení vrtacími tyčemi (na otáčivých vrtačkách, vodorovných vyvrtávačkách) provádí otáčivý pohyb nástroj
  
• Soustruh = Univerzální obrábějící stroje pro kusovou a sériovou výrobu
  

Dosahované parametry

Závisí na:
Řezné podmínky
Geometrie břitu nástroje
Obráběný materiál
Tuhost soustavy

3.15.9.1 SOUSTRUHY

3.15.9.1.1 ČÁSTI SOUSTRUHU

3.15.9.1.2 DRUHY SOUSTRUHŮ

1. Univerzální hrotové soustruhy

Určeny k obrábění rotačních ploch obrobků upnutých v:
Hrotech
Sklíčidlu
Trnech
Upínací desce

Velký rozsah otáček a posuvů

Obvykle mají k dispozici rozsáhlé množství příslušentsví pro upínání nástrojů a obrobků
- Pomocí speciálního příslušenství lze na nich brousit,frézovat,superfinišovat,atd.
- Jako zvláštní příslušenství se dodává kopírovací zařízení, které umožňuje soustružit podle šablony

Mají vodící šroub, který umožňuje řezat závity
Hrotovým soustruhům bez vodícího šroubu a s menším rozsahem otáček říkáme produkční
- Použití:Zejména hrubování

Velikost je dána oběžným průměrem (D) a největší vzdáleností hrotů (L)
Použítí: Kusová a malosériová výroba


2. Čelní soustruhy

Slouží k obrábění obrobků velkých průměrů a malé délky
Obrobky se upínají na lícní desku s vodorovnou osou otáčení
Nemají koník


3. Revolverové soustruhy

Určeny k obrábění malých a středních součástí v menších a středních sériích

Charakteristickou částí je revolverová hlava
- Do ní se upínají nástroje
- Nástroj se vymění pootočením hlavy

Podle polohy osy otáčení revolverové hlavy rozeznáváme soustruhy
- Svislé
- Vodorovné

Použití: Obrábění součástí menšího průměrů, nejčastěji polotovarů ve formě dlouhých tyčí


4. Svislé soustruhy - karusely

Pro obrábění rozměrných a těžkých obrobků
Pro obrobky jejichž průměr je větší než jejich výška
Svislá osa otáčení
Vedle stolu mají jeden nebo více stojanů s příčníkem, po kterých se pohybují suporty
Jednostojanové soustruhy - Mají upínací desku do průměru 2 500 mm
Vícestojanové soustruhy - Průměr upínací desky je nad 2 500 mm


5. Poloautomatické soustruhy

Pro středně sériovou a velkosériovou výrobu
Automatický pracovní cyklus
Ruční zadávání materiálu

A) Hrotové
Vhodné jak pro obrábění hřídelových součástí mezi hroty, tak i pro přírubové součásti upnuté ve sklíčidle
2 až 3 suporty na loži, které se mohou pohybovat současně
Hlavní suport je za obrobkem, což umožňuje, aby třísky padaly na dopravník
Suporty umožňují podélné a příčné soustružení a upichování
Současný záběr více nástrojů zvyšuje produktovitu práce
Kopírovací suporty umožňují orbábět složité tvary tvary, dle šablony, ze které je tvar snímán dotekem a poloha suportu je nastavována hydraulickým výkonovým členem

B) Sklíčidlové
Určeny k obrábění přírubových součástí upínaných letmo ve sklíčidle
Často vybaveny přírubovým řízením
Nástroje jsou často upnuté v revolverové hlavě

C) Několikavřetenové
Slouží k sériové a hromadné výrobě strojních součástí z kusových polotovarů, výkovků, odlitků, výlisků
Mohou mít až 8 vřeten (obvykle mají 4)
Obrábějí více součástí současně
Nástroje jsou upnuty v nástrojové hlavě, která má tvar hranolu s početem hran stejným, jako je počet vřeten
Hlava koná pouze posuvný pohyb ve směru osy otáčení vřeten
Na stojanu jsou ještě příčné suporty, sloužící k zapichování drážek a upichování
Buben s vřeteny se po dokončení jedné operace pootočí o jednu rozteč do další pracovní polohy
Jedna poloha vřetene slouží pro upínání a odepínání obrobků


6. Automatické soustruhy

Samočinné opakování pracovního cyklu
Uplatnění ve velkosériové a hromadné výrobě
Výchozí materiál je zpravidla tyčový materiál (automaticky probíhá i jeho upínání)

Dělení podle použitelného systému automatizace
A) Křivkové - Pracovní cyklus je řízen křivkovými bubny a vačkami
B) Bezkřivkové - Pracovní cyklus je řízen narážkami

Dělení podle počtu pracovních vřeten
A) Jednovřetenové
- Zapichovací
- Revolverové
B) Vícevřetenové

3.15.9.2 SOUSTRUŽNICKÉ NOŽE

Dle materiálu
Z rychlořezné oceli
Nůž s břitovými destičkami ze slinutého karbidu, keramických materiálů
Diamantové nože


Dle tvaru upnutí v nožovém držku
Radiální
Tangenciální
Kotoučové

Dle směru posuvu a polohy hlavního ostří
Pravé
Levé
Souměrné


Dle tvaru tělesa nože
Přímé
Ohnuté
Prohnuté
Osazené

Druhu obrábějícího stroje
Soustružnické
Revolverové
Automatové


Dle požadavků výroby
Komunální
Operační

Způsobu obrábění
Ubírací
Zapichovací
Upichovací
Vyvrtávací
Tvarové


Dle charakteru obrábění
Hrubovací
Hladicí



Tvarové nože

Největší význam při výrobě drobných součástek ve velkých sériích na revolverových soustruzích či automatech


Výhody:
Vysoká produktivita práce
Velká životnost břitu
Přesnost obrobených ploch

Nevýhody:
Obtížná konstrukce a výroba
Nepříznivé pracovní podmínky (mění se geometrie břitu)


Radiální nože
Posuv do řezu je v radiálním směru a to buď kolmo nebo šikmo k ose součástky

Kotoučové nože
Použití: Vnější a vnitřní soustružení
Menší tuhost (porovnání s noži prizmatickými)
Prstencový tvar umožňuje mnohonásobné broušení
Broušení profilu je jednoduchá operace na kulato
Při obrábění musí být střed kotoučového nože nastaven nad střed obrobku o hodnotu H, aby byla zajištěná správná geometrie břitu a tím technologie obrábění
Poloha nože v držáku se zajišťuje kolíky nebo bočnímu vruby

Kotoučové nože vícebřité,podtočené
- Vhodné pro soustružnické automaty
- Hřbetový úhel se získá podtočením
- Po otupení jednoho břitu se nástroj pouze otočí, aniž by se zmenšila přesnost výroby

Prizmatické
Použití: Pouze pro vnější soustružení, nejčastěji na revolverových a automatických soustruzích
Ustavení a upnutí je v rybinovitém vedení držáku
velký počet ostření


Ploché
Výhoda: Výrobně jednoduché
Nevýhoda: Jen malý počet ostření

Tangenciální nože
Vnějším tvarem se neliší od radiálních prizmatických
Posuv je tangenciální k povrchu obrobku
Nože jsou vhodné pouze pro
- Mělké tvary (např. závity). Protože během řezání se mění úhly čela, hřbetu a řezná rychlost v jednotlivých bodech ostří
- Kde není možný jiný pohyb (automaty)
Řezné úhly u soustružnických nožů







Obecné zásady pro konstrukci tvarových soustružnických nožů

Konstrukce musí zaručit vyrobitelnost a stálost profilu břitu i po několikerém přeostření
Musí být zaručeny optimální řezné vlastnosti po celém obráběném profilu
Upnutí nože na stroji musí být tuhé a v přesné poloze uvažované při návrhu a výpočtu nože
Při obrábění NESMÍ vznikat chvění -> Délka činné části ostří NEMÁ být větší než 2 až 3násobek nejmenšího průměru obráběné součásti

3.15.9.3 UPÍNÁNÍ SOUSTRUŽNICKÝCH NOŽŮ

Soustružnické nože se upínají:

• Upínkami různých konstrukcí
  
• Nožovými hlavami
  Otočné
  Umožňují upnout až 4 nože
  
• Revolverové nožové hlavy
  

Základní pravidla pro upínání soustružnických nožů

• Upínat nakrátko
  
• Když nůž přečnívá příliš daleko přes upínací plochu (vysazení nože), vzniká dlouhé rameno páky -> Následek: Nůž se ohýbá a vibruje a hrozí jeho zlomení a změna nástrojových úhlů -> Drsný povrch
  
• Upínat pevně, jinak hrozí riziko:
  Uvolnění z upínacího zařízení -> Možnost úrazu
  Na obrobku vzniknou rýhy -> Zmetek
  
• U všech prací s tvarovými soustružnickými noži musí být nástroj v ose obrobku
  
• U těžkých hrubovacích řezů je vhodné nastavit nůž 2% nad osu

3.15.9.4 UPÍNÁNÍ OBROBKŮ

1. Tříčelisťové sklíčidlo

K upínání válcových, trojhranných a šestihranných obrobků
Tři čelisti zasahují svými plochami do drážky, která má tvar spirály
Zadní strana závitové podložky je vytvořena jako talířové kolo, do kterého zasahují kuželové pastorky přestavené o 120° s vnitřním čtyřhranem
Upínací pohyb čelistí vzniká otáčením pastorků pomocí sklíčidlového klíče - nástrčného
Tento pohyb může být směrován z vnější strany dovnitř (vnější upínací čelisti pro plné těleso) a zevnitř ven (vnitřní upínací čelisti pro duté těleso)
Stupně na upínacích čelistech rozšiřují upínací rozsah
Tyčovité obrobky jsou přiváděny k čelistem přes duté pracovní vřeteno
Upínací plochy a závity pracovního vřetena udržovat při nasazování sklíčidla čisté
Nikdy nenechávat nástrčný klíč ve sklíčidle ! -> Nebezpečí úrazu
Nepřibržďovat dobíhající sklíčidlo rukou ! -> Nebezpečí úrazu


2. Čtyřčelisťové sklíčidlo

K upínání čtyřhranných a osmihranných obrobků


3. Upínání mezi hroty

Obrobek se upíná do hrotů (jeden hrot je v pracovním vřetenu a druhý v koníku)
Použití:
- Je-li obrobek příliš dlouhý
- Chceme-li i kratšího obrobku mít zajištěno minimální házení
Unášecí kotouč a unášecí srdce přenáší otáčivý pohyb na obrobek
Obrobek musí mít na čelních plochách ve středících otvorech kužel o úhlu 60°
Kuželové otvory (středící důlky) a upínací hroty musí souhlasit, aby dosedly v celé ploše -> malý měrný tlak na styčných plochách -> zabránění se poškození hrotů
Upínací hroty v pracovním vřetenu a koníku musí být souosé, aby se obrobek nestal kuželovitý
Upínací hroty (pevné nebo otočné) jsou svými kuželovými tělesy (morse kužel nebo metrický kužel) nasazeny do kuželových otvorů pracovního vřetena a pinoly -> Přenášejí tíhu obrobku a řezné síly do vřetena a koníku


4. Pevná luneta

Použití: Opírají se jí dlouhé tenké obrobky -> zabránění průhybu při obrábění
Upevňuje se na vodící plochy lože soustruhu
Při nasazování opěrných čelistí NESMÍ obrobek házet
Pro vyloučení zadření mezi opěrnými čelistmi a obrobkem jsou čelisti vyrobeny z kalené oceli nebo osazeny destičkami ze slitin mědi a zinku (bronz), slinutého karbidu nebo plastu
Často se používají ocelové kladičky


5. Pohyblivá luneta

Podepírá obrobek vůči soustružnickému noži, který vytváří vlastně třetí čelist
Protože se pohybuje s nožem (upevňuje se na suportu), podpírá obrobek po celé délce obrábění
Použití: Při hrubování
Spoluběžná luneta je vpředu otevřená a má jen dvě opěrné čelisti -> zabraňují tomu, aby se obrobek před nožem vychýlil


6. Upínací lícní deska

Upíná obrobky s velkým průměrem nebo asymetrickým tvarem
Má čtyři jednotlivě přestavitelné upínací čelisti (dají se otáčet o 180°) -> mohou být využity jako vnitřní i jako vnější čelisti
Obrobek se nejdříve upne přibližně a potom se středí stojánkovým nádrhem nebo číselníkovým úchylkoměrem (pokud je potřeba větší přesnost)
Protože upínací deska má několik průběžných drážek v radiálním směru, mohou být obrobky upevněny také šrouby a upínkami nebo na upínacích úhelník
Nevyváženost je nutno odstranit protizávažím (vyvažovacím tělesem)


7. Upínací trny

Užívají se tehdy, pokud má být díra vůči vnější ploše pláště obrobku přesně centrická


8. Pevný trn

Průměr souhlasí s průměrem díry
Trn je kalený a broušený mírně kuželovitě v poměru 1:400 -> vznikají tím velké upínací síly
Jeden konec trnu má unášecí plochu
Čelní plochy mají přesně vystředěné upínací kužele k upnutí mezi hroty
Obrobky se nasazují na trny tlakem nebo narážením na měkkou podložku (dřevo)


9. Rozpínací trn

Na kuželovitý upínací trn se nasunuje s kruhovou maticí (jemný závit) pouzdro z vnější strany válcovité a vnitřní strany kuželovité a z obou stran rozříznuté třemi drážkami
Pouzdro se rozevírá a upíná obrobek za otvor
Trn se upíná se mezi hroty


10. Kleštiny

Slouží k upínání krátkých válcovitých obrobků s malými průměry
Ty se dají kleštinami rychle, přesně a bezpečně upnout

3.15.9.5 SOUSTRUŽNICKÉ PRÁCE

3.15.9.5.1 ZÁKLADNÍ POSTUPY SOUSTRUŽENÍ

Soustružení válcových ploch

Vytváří se kruhové a válcové plochy
Podélné soustružení válcových ploch - Provádí se posuv rovnoběžně s osou otáčení obrobku
Příčné soustružení válcových ploch - Posuv se provádí kolmo na osu otáčení





Čelní soustružení

Vytváří se plocha ležící kolmo k ose otáčení obrobku
Příčné čelní soustružení - Provádí se posuv kolmo k ose otáčení obrobku
Podélné čelní soustružení - Čelní soustružení s posuvem rovnoběžně s osou otáčení obrobku Příčné vypichování (zapichování na soustruhu) - Příčné čelní soustružení za účelem vypichování (vytvoření drážky) případně až po oddělení obrobku

Soustružení kuželových ploch

Soustružení kuželu nebo kolmého kuželu na obrobku
Soustružení šroubových ploch - Soustružení profilovým nástrojem, přičemž je posuv na otáčku stejný jako stoupání šroubovice
Soustružení závitu - Soustružení posuvem rovnoběžným s osou otáčením obrobku a nástrojem je tvarový soustružnický nůž na závity
Řezání závitů hřebínkovým nožem - Soustružení posuvem rovnoběžným s osou otáčení obrobku a nástrojem je hřebínkový zapichovací nůž
Řezání závitů - Šroubové soustružení posuvem rovnoběžně s osou otáčení obrobku a nástrojem je závitová čelist (očko) nebo závitová hlava


Tvarové soustružení
Soustružení, při kterém se vytváří tvar obrobku řízením posuvného pohybu nástroje
- Ručně
- Šablonou (vzorovým kusem)
- CNC programem
Profilové soustružení - Provádí se profilovým nástrojem (tvarovým soustružnickým nožem)


Rýhování a vroubkování

Vytlačování vzoru na povrch obrobku (např. šroubu, matice)
Rýhovací kolečko rovnoběžné s osou pro přímé rýhování
Levé rýhovací kolečko
Pravé rýhovací kolečko
Levé a pravé vroubkovací kolečko pro kosoúhlé rýhování
Křížové vroubkovací kolečko pro pravoúhlé vroubkování

3.15.9.5.2 SOUSTRUŽENÍ KUŽELOVÝCH PLOCH

Natočením nožových saní

Pro krátké kuželové plochy s úhly kužele od 0 do 180°

Seřizování:
Nožové sáně natočit o a/2
Uhel nastavit přesně dle číselníkového úchylkoměru, vzorového kusu, šablony, kuželového kalibru

Soustružení:
Protože nožový suport nemá strojní posuv, musíme nůž posouvat ručně pomocí kličky
Největší délka kužele = délka přenastavení nožových saní
Dlouhý kužel je možno sestavovat z několika kuželových částí, když jsou výstupky vznikající na povrchu pro užívání obrobku nepodstatné nebo když je možné je odstranit dalším obráběním (broušením)


Pomocí kopírovacího pravítka

Pro kužele do vrcholového úhlu kužele 20°

Seřizování:
Pravítko natočíme o poloviční uhel kužele a/2
Podélné saně přestavíme pod obráběný kužel a pomocí upínky na vedení lože zpevníme saně pravítkem

Soustružení:
Podélné saně se normálně pohybují strojním posuvem pomocí vodící tyče
Vodítko, které je pevně spojeno s příčným šroubem sleduje pravítko a přes šroub a matici pohybuje příčným suportem tak, že se nůž pohybuje podél povrchové přímky kužele
Kličkou na šroubu realizujeme přísuv do řezu
Největší délka kužele = délka pravítka
Sestavování kuželových úseků je možno jako v předchozím případě


Vyosením koníka

Pro dlouhé štíhlé kužele

Seřizování:
Těleso koníku se přestaví bočně o rozměr excentricity
velikost přestavení lze změřit hloubkoměrem, číselníkovým úchylkoměrem nebo odečíst na stupnici s noniem na koníku

Soustružení:
Podélný suport se pohybuje strojním posuvem pomocí vodící tyče

3.15.9.5.3 SOUSTRUŽENÍ ZÁVITŮ

Posuv na otáčku musí být stejný jako stoupání závitu

Poměr mezi otáčkami hlavního vřetena (obrobku) a otáčkami vodícího šroubu, nutný pro určité stoupání závitu se dosáhne kombinací ozubených převodů

Posuvový převod
Pro požadované stoupání závitu je možné použít potřebné polohy řadicí páky uvedené v tabulce posuvů

Příprava obrobku
Před řezáním:
- Vnějších závitů je třeba osoustružit čep na požadovaný vnější průměr závitu
- Vnitřních závitů je potřeba osoustružit díru na malý průměr závitu


Příprava nože na soustružení závitů

Jeho profil musí souhlasit s normovaným profilem závitu, který má být řezán (metrický, lichoběžníkový)
Soustružnický nůž se brousí podle šablony
Začistí se olejovým obtahovacím brouskem
Aby se profil ostření neměnil, nesmí mít nůž úhel čela
Musí být nastaven přesně do osy soustružení
Musí stát kolmo na osu obrobku


Řezání závitů

Na konečnou hloubku profilu závitu se najíždí v několika krocích do konečného rozměru
Prvním krokem se získává pouze malá hloubka závitu (nastavení podle kroužku se stupnicí nonia)
Po prvním kroku se zkontroluje stoupání
Pro každý další krok je třeba nůž opět uvést do výchozí polohy
Jestliže je stoupání závitů obsaženo ve stoupání vodicího šroubu je možné matici vodicího šroubu uvolnit a saně klikou přestavit do libovolné počáteční polohy a matici znovu sevřít
Jestliže má stoupání závitu a stoupání vodicího šroubu stejný rozměrový systém (metrický, palcový) a jestliže není stoupání závitu beze zbytku obsaženo ve stoupání vodicího šroubu je možné postupovat jako v předchozím případě, pouze se musí matice vodicího šroubu vždy nastavit do stejného místa, kde se opět sevře
Jestliže je stoupání závitu a vodicího šroubu různých rozměrových systémů, musí zůstat matice vodicího šroubu sevřená a saně musí zpětným chodem stroje opět najet na počátek závitu
Nůž se přestaví do výchozí polohy před každým záběrem
Potom u:
- Pravého závitu je nutné jej přestavit poněkud doleva
- Levého závitu je nutné jej přestavit mírně doprava,
aby zapíral pouze jeden břit
Poslední dokončovací tříska je řezána oběma břity současně
Pro čistý povrch závitu musíme jej při řezání dostatečně mazat

3.15.10 FRÉZOVÁNÍ

Třískové obrábění rovinných a tvarových ploch vícebřitovým nástrojem.

Nástroj: Fréza
Stroj: Frézka

Hlavní řezný pohyb, který je otáčivý koná nástroj (fréza)
Vedlejší pohyb konaný obrobkem je většinou přímočarý
Výsledná dráha ostří je cykloida

Frézování válcovými frézami
Osa frézy je rovnoběžná s obráběnou plochou
Třísky mají kapkovitý tvar
Tloušťka třísky je nestejná a u malých hloubek zabírá jen jeden zub -> stroj i nástroj jsou přerušovaně namáhány -> Zmenšují ho frézy se šroubovitými zuby
Frézovaná plocha je zvlněná

Frézování čelními frézami
Osa frézy je kolmá k obráběné ploše
Třísky jsou stejně silné
Materiál je ořezáván nejen na obvodu frézy, ale i břity na čelní ploše
Stroj pracuje klidně (namáhání je rovnoměrné)




Dosahované parametry

Závisí na:
Geometrie nástroje
Způsob frézování
Řezné podmínky
Velikost posuvu
Řezná rychlost
Poloměr špičky břitu nástroje
Kvalita seřízení
Naostření nástroje
Tuhost stroje

3.15.10.1 FRÉZKY

Proměnlivé řezné síly při frézování potřebují tuhé stroje bez vibrací.


Konzolové frézky

Nejčastěji používané
Charakteristické je pro ně konzola, která je upevněná na vedení stojanu, na kterém je přestavována pomocí šroubu a matice ve svislém směru
Po vedení konzoly se kolmo na vodící plochu stojanu přestavují příčné saně
Pracovní stůl se pohybuje ve vedení příčných saní v podélném směru
Z výše uvedeného vyplývá, že lze součást ustavit do libovolné polohy ve třech souřadnicích
Pracovní stoly jsou většinou křížové, na které se ustavují strojní svěráky, které mohou být výkyvné, sklopné a otočné a do nich se teprve dává obrobek
Zpevnění stolu se provádí hydraulicky nebo hydromechanicky

Stojan nese všechny konstrukční části:

Konzolu se suporty a pracovním stolem
U moderních typů je do konzoly zabudován posuvový pohon s posuvovým motorem
Posuvové šrouby jsou stupňovitě nebo plynule regulovatelné přes posuvový převod v obou směrech otáčení přes elektromagnetické spojky
Pohyby saní mohou být zapínány za sebou automaticky nebo manuálně (ručně)

Hlavní motor s převodovkou
Bezpečnostní spojka proti přetížení může zabránit poškození při kolizích

Vřeteníkem s vřetenem
Poháněno elektromotorem s přepínáním smyslu otáčení a několika stupňovým převodem (ozubený převod s posuvnými koly)
Moderní frézky mají hydraulická nebo elektrická zařízení pro rychlé upnutí nástroje

Podpěrné rameno s podpěrnými ložisky

Všechny vedlejší pohyby provádí obrobek
Použití: Frézování rovinných a tvarových ploch v kusové a malosériové výrobě na malých a středních podnicích

Svislé (vertikální) konzolové frézky
Mají svisle osu vřetena kolmou na plochu pracovního stolu
Vřeteno je je uloženo ve svislé hlavě, která může být otočná kolem vodorovné osy
Hlavu lze natočit až o úhel 45°
Obrábí se na nich zejména rovinné plochy rovnoběžné s plochou pracovního stolu, drážky čelními frézami, frézovacími hlavami a stopkovými frézami

Vodorovné (horizontální) konzolové frézky
Mají osu pracovního vřetena vodorovnou, rovnoběžnou s plochou stolu a kolmou na směr pohybu pracovního stolu
Obrábějí se na nich zejména drážky kotoučovými a tvarovými frézami
Lze obrábět i drážky nebo rovinné plochy stopkovými frézami a frézovacími hlavami, upnutými do vřetene frézky

Univerzální konzolové frézky
Obdobná konstrukce jako vodorovná konzolová frézka
Mezi příčné sáně a pracovní stůl mají vloženou točnici, která umožňuje natočit stůl o 45° -> S pomocí dělicího přístroje lze frézovat šroubovice
Příslušenstvím je svislá nebo univerzální frézovací hlava (nasazuje se na svislé vedení)


Stolové frézky

Mají výškově přestavitelný vřeteník
Podle polohy vřetena se dělí na:
a) Svislé
b) Vodorovné

Použití: Výkonné frézování v kusové a sériové výrobě
Často číslicově řízené


Rovinné frézky

Použití: K obrábění obrobků větších rozměrů

Na těchto frézkách se používají zejména:
- Frézovacími hlavami
- Čelními a kotoučovými frézami
- Skládanými frézami

Svislý a příčný posuv vykonává vřeteník (nástroj se z něj vysouvá)
Vřeteník se po svislém stojanu pohybuje pomocí pohybového šroubu
Stůl má jen podélný posuv
Rovinné frézky se vyrábějí s jedním vřeteníkem nebo mohou mít druhý stojan s vřeteníkem na opačné straně stolu
Vřeteníky jsou na sobě nezávislé a mají samostatnou převodovku i motor

Rozdělujeme:
a) Jednostojanové
b) Jednostojanové s příčníkem
c) Dvoustojanové
d) Portálové
- Nejvýkonnější pracovní stroje
- Jako nástroje se užívají velké frézovací hlavy
- Použití: Frézování obrobků největších rozměrů
- Má dva stojany spojeny příčníkem se svislým posuvem
- Na příčníku jsou dva samostatné vřeteníky
- Obrobek se upíná na pracovní stůl s podélným posuvem


Speciální frézky

Kopírovací
Staví se několika obměnách
Mohou to být i speciálně upravené běžné konzolové frézky, jejichž jeden nebo dva pracovní pohyby jsou ovládané kopírovacím zařízením
Lze na nich kopírovat ve vodorovných nebo svislých souřadnicích
V dnešní době se postupně nahrazují frézky s CNC řízením
Tvar modelu je snímán tykadlem, jehož zesílené impulzy zapínají elektromagnetické spojky posuvového mechanismu
Použití: K frézování tvarově složitých obrobků (např. výroba forem, zápustek, modelů, razidel, lisovacích nástrojů)

Nástrojařské
Někdy se řadí mezi konzolové frézky
Umožňují frézovat plochy pod různými úhly -> Výroba složitých obrobků (např. např řezné nástroje)
Stůl stůl se kromě běžných pohybů může otáčet kolem svislé a vodorovné osy
Vřeteník je uložen v posuvném rameni
Pracovní hlava s vřetenem se může natáčet kolem vodorovné osy
Tento typ má velký množství příslušenství (např. pro upínání nástrojů a obrobků, různé přídavná zařízení)

Další speciální frézky
Frézky na ozubení, drážky pro pera do hřídelů
Frézky na vačky a křivkové bubny

3.15.10.2 FRÉZY

Jsou rotační vícebřitové nástroje, jejichž břity jsou uspořádány na ploše, která má tvar:
a) Válce
b) Kužele

Dle účelu
Válcové - K obrábění rovinných ploch
Drážkovací a kotoučové - K obrábění drážek
Úhlové
Kuželové
Zaoblovací - K obrábění tvarových ploch

Dle provedení zubů
Podsoustruženými
Podbroušenými
Frézovanými

Dle počtu zubů (vzhledem k poměru)
Jemnozubé
Polohrubozubé
Hrubozubé

Dle způsobu upnutí
Nástrčné
Se stopkou

Dle smyslu otáčení (při pohledu od vřeteníku)
Pravořezné
Levořezné

Dle počtu dílů, z nichž se fréza skládá určuje zda jde o nástroje:
Celistvé
S vyměnitelnými zuby
Dělené
Skládané z více samostatných fréz - pro frézování složitých tvarů

Frézovací hlavy
Základní částí je těleso, na jehož obvodu jsou zpravidla v drážkách upevněny buď nože s břity z rychlořezné oceli nebo slinutého karbidu nebo přímo břitové destičky ze slinutého karbidu
Mnoho provedení


Trendy ve vývoji fréz

Některé typy fréz (např. z rychlořezné ocelí, zejména válcové a čelní frézy větších průměrů) se v poslední době již v podstatě nepoužívají -> Jsou nahrazeny frézovacími hlavami s vyměnitelnými břitovými destičkami
Vysoce výkonné čelní frézy až do průměru 25 mm se vyrábí jako celistvé ze slinutého karbidu nebo stelitů metodami práškové metalurgie
Pro snížení chvění se některé frézy vyrábí s nepravidelnou roztečí zubů nebo se zuby ve šroubovici
Velké frézovací hlavy a čelní válcové frézy s vyměnitelnými destičkami VYŽADUJI značně tuhé stroje vysokých výkonů
Do frézovací hlavy, lze upnout tzv. hladící destičku (velmi malý úhel nastavení vedlejšího ostří) -> Při hrubování udělá poměrně kvalitní povrch


Obecné zásady konstrukce frézovacích nástrojů

Navržený nástroj musí být jako celek tuhý a jednotlivé konstrukční prvky musí být řešeny s ohledem na přenášené silové zatížení nástroje
V zubové mezeře musí být dostatečný prostor pro odebíranou třísku (bez pěchování)
Upnutí nástroje na obráběcím stroji musí být řešeno s ohledem na požadovaný výkon obrábění
Při obrábění NESMÍ dojít k nadměrnému chvění nástroje
Geometrické parametry břitu musí zajistit požadovaný výkon obrábění a předepsanou jakost povrchu
U tvarových fréz musí konstrukční uspořádání zaručit vyrobitelnost a stálost profilu i po několikanásobném přeostření
Při návrhu frézy musí uvažovat, že tentýž zub plní funkci hrubování i obrábění nač

3.15.10.3 UPÍNÁNÍ NÁSTROJŮ

K upíná fréz slouží:

Frézovací trny

Použití: Upínání fréz těchto typů
- Válcové
- Válcové čelní
- Kotoučové
- Tvarové
- Sady fréz

Frézy jsou unášeny přes zalícovaná pera frézovacím trnem
Žádoucí pracovní poloha se dosáhne nasazením distančních kroužků
Frézovací síla vyvodí na fréze a frézovacím trnu kroutící moment a ohybovou sílu -> MUSÍ být upnuty co nejblíže vřetenu
Pro zachycení ohybových sil je uložen frézovací trn ve vodících ložiskách podpěrného ramene (trámce)
Fréza, frézovací trn a upínací prostředky:
- MUSÍ BÝT VELMI ČISTÉ
- Přesně rovnoběžně, pravoúhle a axiálně BEZPEČNĚ UPNUTÉ -> oby osa frézy ležela v ose vřetena
- Frézy se šikmými zuby upínat, aby axiální posuvová síla směřovala ke stroji


Nástrčné frézovací trny
Vnější strmý kužel má válcový otvor ve kterém je fréza axiálně zajištěná šroubem


Upínací pouzdra (kleštiny)
Slouží k upínání fréz s válcovou stopkou


Nástrčné prvky mají normalizované kuželové stopky,
Morse kužel
Strmé kuželové stopky
- Krátká kuželová upínací část -> malá upínací délka
- Krátká doba upnutí
- Hodí se pro automatickou výměnu nástrojů
Upínají do příslušných kuželových otvorů vřeten frézky