AUTOR: ING. JAN NOŽIČKA SOŠ A SOU ČESKÁ LÍPA V Y _ 3 2 _ I N O VA C E _ 1 3 0 6 _ Z Á K L A D Y O B R Á B Ě N Í _ P W P
Název školy:
STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace
Číslo a název projektu:
CZ.1.07/1.5.00/34.0880 Digitální učební materiály – www.skolalipa.cz
Číslo a název šablony klíčové aktivity: Označení materiálu:
III/ 2 – Technologie obrábění
Typ materiálu:
PowerPointová prezentace
Předmět, ročník, obor:
Technologie – 1. až 3. ročník učebního oboru Obráběč kovů
Číslo a název sady:
sada č. 66 - Technologie obrábění
Téma:
Základy obrábění
Jméno a příjmení autora: Datum vytvoření:
Ing. Jan Nožička
Anotace:
Materiál slouží k přehledu, popisu a teoretickému zvládnutí základů ručního obrábění.
VY_32_INOVACE_1306_Základy obrábění_PWP
1. 10.2012
Obrábění Dělení materiálu
Stříhání
Orýsování
Druhy seků
Štípání
Druhy pilníků
Vrtání
Vrtáky
Nástroje
Upínání obrobků
Vznik třísky
Práce na vrtačce Vrtačky
Nářadí orýsování Postup orýsování
Řezání závitů
Vnitřní závity Vnější závity
Sekání Řezání
Tvary zubů pilníku
Vysekávání
Řezání plamenem Třískové obrábění
Pilování
Pilové listy Ruční řezání Strojní řezání
Zahlubování Vystružování
Dělení materiálu Běžné způsoby dělení materiálu známe: stříhání, řezání, sekání a řezání plamenem Stříhání Pro stříhání se používá nástroj zvaný nůžky. Oddělování materiálu s děje mezi dvěma břity. Fáze stříhání: 1. Nasekávání 2. Vlastní stříhání 3. Trhání Břity na nožích nůžek má velký vliv na funkci a způsob stříhání. • Úhel břitu nožů je asi 75°-90° • Aby se nože netřeli po materiálu tak nůž má úhel hřbetu (podbroušení) a činí cca 2° • Střižný úhel snižuje potřebnou sílu na stříhání • Vůle mezi břity je 1/10 až 1/20 tloušťky materiálu, aby se ostří nůžek navzájem nepoškodily
Pro stříhání se používají nůžky: • Ruční nůžky (pravé a levé -> stříhají se krátké střihy a tenké plechy • Pákové nůžky -> jsou připevněny na stole, mají dlouhou páku, tloušťka materiálu do 6mm • Tabulové nůžky -> je to stůl s dlouhým břitem a jsou určeny pro stříhání tabulových plechů, tloušťka plechu do 2mm
Strojní stříhání: • Jsou to velké robustní stroje • Stříhají materiály o vyšších tloušťkách • Mohou stříhat plechy, profily (I,U,T,…), vysekávat a děrovat přesné a různé tvary • Nůžky, které stříhají tvary říkáme prostřihovadla
Vysekávání Vysekávání se provádí jednobřitými nástroji. Pro vysekávání potřebujeme nástroj a podložku (měkkou) na které se prosekávání provádí. Nástroj se nazývá výsečník. Břit výsečníku má 16°až 20°. Vysekáváme díry, těsnění a to z materiálu : kůže, lepenka, plastická hmota, guma, těsnící materiály a slabé kovové plechy a fólie.
Štípání Při štípání se pohybují obě ostří proti sobě. Nástroje pro štípání jsou: Všechny druhy kleští, jako jsou čelní, boční, kloubové a pákové kleště. Odsekávání patří také do štípání.
Řezání plamenem Řezání plamenem je vhodné pro dělení materiálu o větší tloušťce a převážně pro ocel. Řezání plamenem spočívá v ohřevu materiálu těsně pod bod teploty tavení a proudem kyslíku se materiál dostává pryč z místa. Pro řezání plamenem materiál musí splňovat následující vlastnosti: 1. Materiál zahřátý na zápalnou teplotu musí hořet s kyslíkovém proudu 2. Zápalná teplota E musí být nižší než teplota tavení. Materiál shoří než se roztaví. 3. Bod tavení O oxidu materiálu (struska) musí být nižší než bot tavení S, aby struska tlakem kyslíku byla vyfoukána. Řezatelnost materiálu • Dobře řezatelný materiály jsou nelegované oceli s obsahem do 0,3% C, nízkolegované oceli a i ocelolitina • Při oceli s obsahem uhlíku 0,3%-1,6% se před řezáním musí předehřívat • Ostatní ocelové materiály jsou řezatelné pouze za určitých podmínek. Řezání laserovým paprskem patří do řezání plamenem. Tato metoda je použitelná pro jakýkoli materiál (hliník, titan,..), i neželezný. Umožňuje řezání jakýchkoli součástí a tvarů. Umožňuje řezání jen do určité přesně stanovené hloubky, a následné odebráni materiálu.
Třískové obrábění Třískové obrábějí je pracovní činnost při které se odděluje tříska od obráběného materiálu. Je zde použit nástroj, který svým břitem (řezný klín) vniká do materiálu a tak se odděluje tříska. Nástroje Nástroje jsou vyrobeny z tvrdého materiálu jako je nástrojová ocel, slinuté karbidy, brusný kámen apod.
Geometrie nástroje 1. Úhel břitu β – tento úhel tvoří „břit nástroje“ (jeho ostrost). Čím je materiál měkčí tím může být úhel břitu menší. Čím je úhel břitu menší tím lépe proniká do obráběného materiálu a je potřeba menší síly. 2. Úhel hřbetu α – je to úhel mezi obráběným materiálem a nástrojem. Zajišťuje aby se nástroj neopíral, netřel o obráběný materiál a tím nezvyšoval teplo třením. U elastických, plastických materiálu je větší než u pevných a tvrdých, dochází zde k pružnosti v místě řezu. 3. Úhel čela nože - tento úhel je mezi čelní plochou břitu a kolmicí k materiálu. Úhel čela nože má největší vliv na tvorbu nástroje, úhel může být i záporný. 4. Úhel řezu - úhel řezu je tvořen součtem úhlu břitu a úhlu hřbetu αβ. Úhly nástroje jsou závislé na materiálu nástroje a obráběného materiálu. Nejvhodnější geometrie nástrojů jsou zkoušeny ve výrobních podnicích a doporučené úhly a řezné podmínky jsou uvedeny v tabulkách.
Vznik třísky Odebírání a vznik třísky se děje v několika krocích: 1. Nejprve se tlakem nástroje odebíraný materiál na čele nástroje pěchuje 2. Vlivem dalšího postupu nástroje a zvyšování řezné síly na hrotu nástroje v obráběném materiálu vytvoří trhlina. 3. Při dalším pohybu nástroje dojde k vniknutí nástroje do materiálu a oddělí třísku od materiálu. Tříska je odváděna po ploše čela nástroje Při odebírání třísky rozeznáváme tři druhy třísky: 1. Drobivá tříska – jsou to krátké třísky, které nejsou soudržné. Tyto třísky vznikají u tvrdých materiálů, u houževnatých materiálů se tato tříska vyskytuje pouze pokud nejsou správné, dobré řezné podmínky 2. Dělená třísky – vzniká u měkčích materiálů, jsou to jemné třísky, které ale drží pospolu a jen občas se zlomí, jejich spojení je nestabilní a je možno je lehce lámat (někdy se nazývají lámavá tříska) 3. Plynulá tříska – vzniká u měkkých materiálů. Vzniklá tříska je celistvá, neláme se a může být dlouhá, nezlomená po celou dobu obrábění. Je zde větší nebezpečí úrazu, proto se na nástroji používají tzv. lamače třísky (nálitek, nástavec na čele nástroje) Tvar a druh třísek je přímo vztažena k druhu materiálu, geometrii nástroje a řezným podmínkám obrábění.
Orýsování Pod orýsování rozumíme přenesení základních tvarů a rozměrů z výkresu na obráběný materiál. Nářadí pro orýsování Pro orýsování potřebujeme: • Rýsovací desku (stůl) – slouží jako přesná rovná základna na kterou se pokládá materiál (polotovar, obrobek) určený k orýsování • Úhelníky, opěrné hranoly – slouží pro orýsování kolmých a rovinných ploch na materiál • Rýsovací jehla – ocelová jehla, na konci s kalenou štíhlou špičkou. Úhel špičky je od 10°do 15°. • Důlkovače – slouží k označení průsečíků ploch a k vyznačení středů a vrcholů kružnic • Kružítka – slouží k orýsování kružnic • Rejsek – slouží k orýsování rovnoběžných přímek s hranou obrobnu • Středící úhelník, křížový úhelník – slouží pro orýsování středů tyčového materiálu, hřídelů a trubek • Stojanové nádrhy či výškoměry – slouží pro orýsování rovnoběžných přímek se základnou (rýsovací deskou)
Postup při orýsování Obrobek nebo polotovar se položí na čistou rýsovací desku. Vyrovná se tak aby technologická základna byla vodorovně nebo kolmo k rýsovací desce Podle povahy obrobnu se provádí orýsování: 1. Od středu souměrnosti nebo hlavních os – u symetrických a hrubých tvarů obrobku 2. Od obrobených základních ploch – u nesymetrických obrobků, zde se většinou obrábějí dvě plochy navzájem kolmé 3. Od opracované základní plochy a od jedné hlavní – převážně středová osa
Sekání Slouží pro oddělování dvou materiálů, dělení materiálu nebo pro hrubé obrábění materiálu. Dělení materiálu je závislé na použité síle „F“ a na úhlu břitu β. Čím větší uhel β, tím: • Větší je potřebná síla „F“ – sekáč vniká do materiálu těžce • Tím více sekáč pěchuje materiál • Tím menší je namáhání ostří sekáče (vyšší trvanlivost břitu) • Tím méně se láme ostří sekáče Druhy sekáčů: 1. Plochý sekáč – nejpoužívanější sekáč. K oddělování materiálu a k plošnému obrábění, a k odstraňování otřepů 2. Dělící sekáč – k vysekávání částečně odvrtaných děr 3. Vysekávací sekáč – ostří se prohnuté, aby se daly vysekávat kruhové otvory v plechu 4. Křížový sekáč – ostří se stopkou tvoří kříž, používají se pro vysekávání drážek 5. Sekáč na drážky – pro vysekávání mazacích drážek v ložiskových pánvích a pouzrech Úhel β = 30°- 40° - vhodný pro hliník a měkké materiály Úhel β = 65°- 70° - vhodný pro měkkou ocel, ocelolitinu, šedou litinu Úhel β = 75°- 85° - legovaná ocel, tvrzená litina
Řezání Řezání patří do třískového dělení materiálu. Řezání můžeme provádět jen pro dělení materiálu, ale také při přesném vedení nástroje i k přesnému rovnání ploch. Řezné nástroje mohou být přímé (rámová pila), přímé spojené (pásová pila) a kruhové (kotoučové pily) Pilové listy Pilové listy pro ruční pilky mají mnoho malých za sebou uspořádaných pilových zubů. Mají úhel břitu β = 50°, uhel čela = 90° a úhel čela = 0° Rozteč zubu u pilových listů je určen počtem zubů v délce 25mm. Střední rozteč – pro různé materiály je různý, pro středně tvrdý materiál se střední rozteč pohybuje mezi 18 až 22 zuby Jemná rozteč – použití pro tvrdé materiály a je mezi 28 až 32 zuby abychom zabránili svírání pilového listu, aby se nedřel o stěny vyřezané spáry jsou zuby pilových listů upravovány. Tohoto výsledku je dosahováno: 1. Rozvodem zubů – zuby se jednotlivě nebo po dvojicích vychylují 2. Zvlněním zubů – řada zubu tvoří vlnovku 3. Pěchováním – zuby se v místě ostří rozšiřují 4. Volným broušením
Ruční řezání Pro ruční řezání používáme ruční rámovou pilu nebo elektrická ruční pilu. Ruční rámová pila umožňuje přichycení pilového listu ve dvou osách: • Rovnoběžně s rámem pily • Kolmo na rám pily Ruční rámovou pilou řežeme ve směru od sebe. Při řezání stojíme mírně rozkročmo a pilu držíme za rukověť a zadní část rámu pily. Obrobek musí být vždy pevně upnut. Při řezání řežeme celou délkou pily a držíme ji kolmo řezu. Trubky řežeme pouze do hloubky proříznutí střeny a pak trubku pootočíme a pokračujeme tak dlouho pokud trubku neuřízneme. Elektrickou ruční pilou řežeme tak, že pilu držíme dvěma rukama a opíráme operku pily o materiál. Elektrická ruční pila řeže při pohybu listu k sobě. Materiál musí být pevně upnut. Elektrická ruční pila pohybuje listem v přímočarém pohybu a dosahuje rychlosti 1000 až 1400 zdvihů za minutu.
Strojní řezání Pro strojní řezání se používají strojní pily: 1. Strojní rámové pily – přímočarý vratný pohyb vykonává výstředník připojený na převodovku a el. Motor délka řezu, řezný sila a délka zdvihu se nastavuje podle druhu materiálu 2. Kotoučové pily – u těchto pil je obrobek pevně upnut, a kotouč pily se pohybuje směrem do řezu pohyb kotouče je dán podle konstrukce pily. Může být vodorovný, kolmo nebo po kružnici. 3. Strojní pásové pily – nekonečný pilový pás je na dvou velkých kolech, který jsou poháněny. Pilový list provádí přímočarý pohyb. Pily jsou vodorovné nebo svislé (podle polohy listu).
Pilování Pilování je třískové obrábění pro obrábění povrchu ploch obrobků. Nástrojem pro pilování je pilník. Pilníky dělíme podle druhu zubu, podle tvaru, a podle velikosti, použití. Tvary zubů pilníku Pilníky mají zuby: 1. Frézované 2. Sekané Sekané pilníky jsou levnější a neopotřebují se tak rychle jako frézované. Při sekání zubů dochází jejich zhutnění. Řezný výkon, ale je lepší u frézovaných zubů než u sekaných Druhy seků zubů 1. Křížový sek – provádí se dvojím sekáním, křížový sek je takový, že druhý sekaný zub jde přes první sekaný zub. Pilník s tímto zubem odebírá velké množství materiálu, dochází k odebírání materiálu v různých směrech takže nedochází k drážkování. Je určen pro tvrdší materiál 2. Jednoduchá sek – provádí se jedním směrem a sek může mít různý úhel k ose pilníku. U jednoduchého seku se také nachází tzv. lamač třísky. Ten se frézuje. Pilník s jednoduchým sekem je vhodný pro měkčí materiály. 3. Rašplový sek – je to sek ve tvaru kapek. Tyto pilníky jsou určeny na měkký materiál (dřevo, useň, rohovina, plastické hmoty atd.
Druhy pilníků 1. Podle velikosti 1. Uběrací pilník 2. Dvouruční pilník 3. Jehlový pilník 2. Podle tvaru průřezu 1. Ploché úsečové 2. Čtyřhranné pilníky 3. Trojhranné pilníky 4. Kruhové pilníky 5. Mečovité pilníky 6. Nožovité pilníky 7. Jazýčkovité pilníky 3. Pilovací tělíska – stopková (technické frézy) • Používají se pro opracování nepravidelných tvarů se zakřivenými plochami (zápustky, lisovací formy, odlitky apod.) k odstranění slévárenských nálitků, k čištění svarů apod. • Pilovací tělíska je nutno chladit
Vrtání Vrtání je třískové obrábění válcových děr nástrojem – vrtákem. Pod pojem vrtání zahrnujeme i pojem zahlubování, vyhrubování a vystružování Vrtáky Vrtáky jsou dvoubřité nástroje pro výrobu děr. Nejčastější vrták se používá šroubovitý vrták
Hlavní součásti vrtáku: 1. Stopka – válcovitá nebo kuželová 2. Fazetka – drží vrták ve směru, je slabá aby se dotýkala co nejméně stěn (tření->teplo) 3. Dvě šroubovité drážky – pro odvod třísky a přístup pro mazací a chladící kapalinu 4. Dvě ostří – řezné ostří vnikající do materiálu (hřbet, břit, čelo) Geometrie vrtáků: 1. Úhel čela je dán stoupáním šroubovice 2. Úhel břitu a uhel hřbetu je závislý na materiálu 3. Vrcholový úhel – tento úhel je tvořen dvěma hlavními břity. Je dán vrtaným materiálem a stoupáním šroubovité drážky
Orýsování pro vrtání 1. Orýsování středu díry – poloha je dána pomoci osových čar 2. Důlkování středu díry – provádí se důlkovačem, abychom nasadili vrták do středu 3. Orýsování kružnice díry a kontrolních kružnic – kontrola přesných děr, abychom mohli kontrolovat odchylky vrtáku 4. Kontrolní důlky – přesný střed kružnice a os díry, po vyvrtání nám musí zůstat polovina důlku viditelná. Upínání vrtáků 1. Vrtáky s válcovitou stopkou se upínají do sklíčidla 1. Tříčelisťové sklíčidlo 2. Dvoučelisťové sklíčidlo 2. Vrtáky s kuželovou stopkou 1. Se upínají do kuželové hlavy (vrtáky s větším průměrem) – používají se kuželová redukční pouzdra 3. Upínání vrtáků: 1. Vrták s válcovitou stopkou zasuneme až na dno sklíčidla a pomocí kličky jej pevně utáhneme 2. Vrták s kuželovou stopkou zasuneme do kuželové hlavy , oba kužele musí být dokonale čisté 3. Při použití redukčních pouzder, nemělo by jich být více jak dvě. 4. Po upnutí se provede kontrola vrtáku zda neháže.
Upínání obrobků Pravidla pro upínání obrobků: 1. Před upínáním obrobku očistíme stůl i obrobek 2. Zajistíme obrobek proti odstředivým silám 3. Krátké obrobky je nutno upínat do svěráku 4. Plechy a podobné obrobky se přidržují pomoci kleští 5. Válcovité obrobky se upínají do středících svěráků 6. Velké obrobky, rozměrné se upínají přímo na stůl pomoci upínacích prvků 7. Upínat obrobky se nemusí pokud se vrtají malé díry Práce na vrtačce Pravidla při vrtání: 1. Kontrola zvolených otáček odpovídá řezným podmínkám 2. Opatrně navrtávat. Kontrola zda vrták je v ose důlku 3. Pokud okraje mají okuje apod. tak opatrně navrtávat, vrták se může zaseknout 4. Obrobek se v průběhu vrtání nesmí posouvat 5. Třísky vzniklé vrtáním z místa vrtání neustále odstraňovat 6. Při dlouhých dírách se šroubová drážka může ucpávat proto s vrtákem opatrně můžeme vyjíždět nahoru abychom třísky uvolnily 7. Vrták vydáví skřípající zvuk a nebo třísky jsou nestejné velikosti >> příčina je v tupém vrtáku nebo velký posuv 8. Při dovrtávání snížit posuv a vrtat opatrně, nebezpečí zaseknutí vrtáku
Vrtačky
Vrtačky dělíme:
1. Ruční elektrické vrtačky 2. Stolní vrtačky 3. Sloupové vrtačky
4. Rychloběžné vrtačky 5. Stojanové vrtačky
6. Otočné vrtačky 7. Souřadnicové vrtačky
Řezání závitů Řezání závitů se provádí nástroji nazývanými závitníky nebo závitová očka. Vnitřní závity Vnitřní závity vyrábíme nástrojem závitník. Konstrukce a provedení: 1. Řezná část s náběhem, stopkou a upínací čtyřhran 2. Řezný kužel 3. Krátký náběh 4. Střední řezný kužel – 4-6 závitů -> konstrukční ocel 5. Delší řezný kužel – ½ 2/3 délky závitníku -> krátké závity 6. Pro neprůchozí díry -> co nejkratší náběh
Vnější závity Vnější závity vyrábíme nástrojem závitové očko – kruhové závitové čelisti. Konstrukce a provedení: 1. Řezná část s náběhem s úhlem 60° 2. Úhel čela je tvořena drážkou -> stanovuje se podle materiálu
Zahlubování Zahlubování se používá k: • zarovnání nálitků děr • stažení hran v děrách • zahloubení pro hlavy šroubů Jednoduché zahlubovací práce: 1. Odstraňování otřepů 2. Zahloubení válcových a kuželových ploch pro hlavy šroubů 3. Rozšiřování předvrtaných, odlitých nebo vylisovaných děr 4. Zarovnávání rovných dosedacích ploch pro šrouby, podložka a matky
Druhy záhlubníků: 1. Válcový záhlubník 2. Záhlubník s vodícím čepem 3. Ploché záhlubníky
Vystružování Vystružování je dokončovací obrábění s odběrem minimálně velkých třísek materiálu předpracovaných děr jak válcovitých tak kuželových. Nástrojem je výstružník
Druhy výstružníků: 1. Pevný výstružník – vyrobeny z jednoho kusu 2. Výstružníky s rovnými břity – dobře se vyrábějí, ostří i kontrolují rozměry, mají velmi malý osový tlak 3. Výstružníky se šroubovítými břity – používají se pro díry s přerušovaným povrchem, úhel šroubovice je 7°až 8°. 4. Stavitelný výstružník – po ostření je možno výstružník nastavit a znovu kontrolovat 5. Výstružníky pro neprůchozí díry 6. Kuželový výstružník 7. Hrubovací výstružník – má přerušovaný břit k předpracování kuželové díry 8. Dokončovací výstružník – slouží ke konečnému vyhlazování povrchu vystružené díry.
Literatura: Technologie zpracování kovů, Základní poznatky,Ing. Adolf Frischherz, Ing. Paul Skop, České vydání 1993, Správa přípravy učňů, nakladatelství Wahlberrg Praha Moderní strojírenství pro školu a praxi. Josef Dilinger a kolektiv, Europa – Sobotáles cz. Praha 2007 Základy strojnictví. Ulrich Fischer a kolektiv, Europa – Sobotáles cs. Praha 2004
Vytvořeno v MS Office PowerPoint 2010. Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízeních. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu. "Škola vlastní licence k software, pomocí kterých byl zpracován tento digitální učební materiál." Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora/autorky.
