2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

NÁZEV ŠKOLY:

Střední odborné učiliště, Domažlice, Prokopa Velikého 640

ŠABLONA:

V/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

NÁZEV PROJEKTU:

Zlepšení podmínek pro vzdělávání

REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU:

CZ.1.07/1.5.00/34.0639

NÁZEV A ČÍSLO MATERIÁLU: VY_52_INOVACE_05.02 VYTVOŘENO:

Říjen 2013

AUTOR:

Bc. Josef Konop, Josef Johánek

VZDĚLÁVACÍ OBLAST:

Odborný výcvik

VZDĚLÁVACÍ OBOR:

Mechanik seřizovač, Obráběč kovů, Strojní mechanik

SADA:

OV pro 1. a 2. ročníky

NÁZEV VZDĚLÁVACÍHO MATERIÁLU:

T1-0 Soustružení - jeho význam, rozdělení soustruhů, nástrojů, způsoby upínání, řezné podmínky a chlazení 1

ANOTACE: Prezentace slouží žákům k seznámení se s jednotlivými druhy soustruhů, popis základních částí hrotového soustruhu, rozdělení soustružnických nožů, jejich upínání do nožové hlavy, význam vhodného upínání obrobku, volba řezných podmínek a význam chlazení při obrábění.

OČEKÁVANÝ VÝSTUP: Žáci se naučí rozeznávat jednotlivé druhy soustruhů a volit správný soustruh pro různé druhy soustružnických operací. Naučí se rozeznávat, volit, ustavovat a upínat soustružnické nože. Upínat a správně středit obrobky do sklíčidla podle druhu obrábění a používat jednotlivé druhy upínacích čelistí. Správně vyhledat, vypočítat a nastavit vhodné řezné podmínky a chlazení nástrojů a obrobků při soustružení. ROČNÍK: 1. a 2. DRUH UČEBNÍHO MATERIÁLU:

Prezentace

STUPEŇ A TYP VZDĚLÁVÁNÍ:

Středoškolské vzdělávání

POMŮCKY:

Schéma soustruhu, panel soustružnických nožů, hrotový soustruh a dílenské tabulky Naučit se rozeznávat druhy soustruhů, nožů a jejich upínání, upínat materiál a volit správné řezné podmínky při soustružení Část prezentace je zaměřena na opakování

CÍL – INOVACE:

METODICKÉ POKYNY:

2

Výukový cíl:  seznámit žáky s významem soustružení, jednotlivými druhy soustruhů, soustružnických nožů, druhy upínání obrobků, volba řezných podmínek a chlazení při soustružení

Naučit žáky:  rozeznávat jednotlivé druhy soustruhů a základní části hrotového soustruhu, jejich funkce  rozeznávat jednotlivé druhy soustružnických nožů, jejich ustavování a středění, správné použití při různých soustružnických operacích  vyhledávat, volit, počítat a nastavovat správné řezné podmínky při soustružení  správně upínat obrobky a volit správný druh upnutí při všech způsobech obrábění  volit správné chladicí kapaliny a jejich vhodné použití při soustružení

Výchovný cíl:    

vést žáky k pečlivému dodržování zásad bezpečné práce na pracovišti při soustružení vést žáky k tomu, aby se plně soustředili na vykonávanou práci vést žáky ke správné volbě nástrojů při soustružení a vhodných řezných podmínek vést žáky ke správnému a bezpečnému upínání nástrojů a obrobků, vhodné chladicí kapaliny

Učební pomůcky:  panely s druhy jednotlivých soustružnických operací  schéma soustruhu, katalogy, prospekty a dílenské tabulky  soustružnické nože, sklíčidla, čelisti měkké a kalené 3

Soustružení - jeho význam, rozdělení soustruhů, nástrojů, způsoby upínání, řezné podmínky a chlazení  při soustružení se obrobek otáčí, zatímco nástroj, tj. nůž, se obvykle pohybuje přímočaře.  hlavní pohyb je vždy otáčivý  pracovní pohyb nástroje je buď ve směru osy obrobku – podélný posuv, nebo ve směru kolmém na osu obrobku – příčný posuv  obvodová rychlost obrobku „v“ - je řeznou rychlostí  velikost podélného i příčného posuvu je dráha nože za 1 otáčku obrobku (mm), posuv je ruční nebo strojní  přísuv je pohyb nástroje, kterým se nastavuje hloubka záběru (velikost třísky)

4

Jednotlivé druhy soustruhů:  univerzální hrotový soustruh – jsou vybaveny vodicím šroubem pro řezání závitů a mají velký rozsah otáček i posuvů  specializovaný hrotový soustruh – kopírovací soustruh, na klikové hřídele, podtáčecí, na válcovací stolice  revolverový soustruh  soustružnický poloautomat – automat  svislý soustruh dvou stojanový – karusel  číslicově řízené soustruhy - CNC

5

Základní části hrotového soustruhu:         

rám stroje – lože, vřeteník a koník s pinolou suport – podélný a příčný posuv nože (podélné a příčné saně) suportová skříň – ústrojí k ovládání posuvu posuvové a závitové převodovky elektromotoru a příslušenství vodicí tyč – pro strojní posuvy vodicí šroub – pro závitování nožem nožová hlava – pro upnutí až čtyř soustružnických nožů nožové saně – jde o otočnou část, pro ruční soustružení kuželových ploch vřeteno a sklíčidlo

6

Rozdělení soustružnických nožů:  soustružnický nůž slouží k oddělování třísky z obráběného materiálu a je hlavním nástrojem při soustružení  nože mívají různé tvary a velikosti  tvar nože ovlivňuje jeho funkce při obrábění  velikost nože určuje velikost obráběného obrobku a typ stroje  nůž se skládá – z tělesa nože (upínací část), z řezné části (odděluje třísky), z řezné části ve tvaru klínu (břit)

7

Druhy soustružnických nožů:  Podle druhu obráběné plochy:  Vnější  Vnitřní  Podle velikosti odebírané třísky:  Ubírací (hrubovací) – k hrubému soustružení obrobku  Hladicí – ke konečnému soustružení (hlazení) obrobku  Podle směru obrábění:  Pravé – soustružení při podélném posuvu zprava doleva (tj. od koníka k vřeteníku)  Levé – soustružení při podélném posuvu zleva doprava (tj. od vřeteníku ke koníku)  Souměrné – pro soustružení oběma směry  Podle vykonávané soustružnické práce:  Nože k podélnému soustružení  Nože k čelnímu soustružení  Nože zapichovací a upichovací, závitové, zaoblovací, drážkovací a tvarové

8

 Podle druhu složení břitu:    

z nástrojové rychlořezné oceli (RO) s břitovými destičkami ze slinutých karbidů (SK), pro vyšší výkony s břitovými destičkami ze slinutých korundů diamantové nože – vhodné pro dokončovací operace, bronz, litina, mosaz a plasty

 Podle druhu obráběcího stroje:  soustružnické  revolverové  automatové  Podle tvaru tělesa nože:    

přímé ohnuté prohnuté osazené

9

 Lamače a utvářeče třísky: o pro lepší utváření, lámání třísky se používá upraveného břitu se žlábkem, tzv. utvářečem o hloubka a šířka žlábku se volí dle velikosti nože a zkušeností

 Úhly nožů a jejich význam: o Úhel břitu β (beta)  úhel, který svírá hlavní hřbet s čelem nože  jeho velikost má vliv na odpor materiálu vůči noži  čím menší úhel břitu, tím snáze břit nože vniká do materiálu

10

o Hlavní úhel hřbetu α (alfa)  úhel mezi hlavním hřbetem nože a tečnou k řezné ploše obrobku  má vliv na velikost tření mezi hlavním hřbetem a řeznou plochou  čím větší úhel hřbetu, tím menší tření mezi plochami a nůž se méně zahřívá o Úhel čela γ (gama)  úhel mezi čelem nože a rovinou, procházející hlavním ostřím  má vliv na směr odvádění třísky a na odpor materiálu obrobku proti břitu nože  čím větší úhel čela, tím je snadnější odchod třísky z čela nože o Úhel řezu δ (delta)  úhel mezi čelem nože a tečnou k řezné ploše obrobku  velikost se rovná součtu úhlů hlavního hřbetu a břitu (δ=α+β)  obvykle bývá menší než 90°

11

Upínání soustružnických nožů:     

do nožové hlavy pro upnutí jednoho až čtyř nožů současně provádí se pomocí dvou šroubů v nožové hlavě na jeden nůž nůž se ustavuje s co nejmenším vyložením, aby se nechvěl špička nože se ustavuje do výše osy obrobku výškové ustavení provádíme podložkami pod nůž, musí být dostatečně tuhé

12

Význam vhodného upnutí obrobku:    

obrobky obráběné na soustruhu bývají rotačního tvaru podle tvaru obrobku volíme nejvhodnější druh upnutí dle velikosti obrobku volíme správnou velikost sklíčidla a typ čelistí při upínání dbáme na pevnost upnutí ve sklíčidle

Způsoby upínání obrobků:      

do normálního univerzálního sklíčidla do obrácených čelistí univerzálního sklíčidla do sklíčidla a podepření koníkem upnutí mezi hroty, do odpružených hrotů upnutí na upínací desku upnutí do kleštin

13

Řezné podmínky při soustružení: o Řezná rychlost (v) – je měřítkem pro hlavní pohyb 𝝅𝒅𝒏

 vzoreček – 𝒗 = 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝒎/𝒎𝒊𝒏  optimální velikost řezné rychlosti závisí na stupni obrobitelnosti materiálu, na druhu materiálu nože, na velikosti posuvu a třísky, a na zvolené trvanlivosti nástroje  dále na geometrii břitu (úhlech α, γ, ϰ), na druhu soustružnické práce (např. při řezání závitů je nižší)  na tuhosti soustruhu a chlazení o Posuv (s) – závisí na požadované jakosti plochy, na tuhosti a velikosti obrobku    

𝟏𝟎𝟎𝟎.𝐯

vzoreček – 𝒏 = 𝛑𝐝 𝒐𝒕/𝒎𝒊𝒏 při hrubování – 0,4 až 5 mm/ot při práci na čisto – 0,06 až 0,3 mm/ot při jemném soustružení– 0,005 až 0,05 mm/ot

14

o Hloubka řezu (t) – závisí na mechanických vlastnostech materiálu, tuhosti a na způsobu obrábění

   

𝑫−𝒅

vzoreček - 𝒕 = 𝟐 𝒎𝒎 hrubování – 3 až 30 mm při práci na čisto – 0,5 až 2mm při jemném soustružení – 0,03 až 0,3 mm

o Průřez třísky (f) – je plocha, která vznikne rozříznutím třísky kolmo k její délce    

vzoreček -𝒇𝒎𝒎 𝟐 = 𝒔𝒎𝒎 . 𝒕𝒎𝒎 f – průřez třísky (mm²) s – posuv (mm/ot) t – hloubka řezu (mm)

15

Nastavování otáček a posuvů:  řazení jednotlivých stupňů otáček pracovního vřetena se provádí většinou ručním kolem na rychlostní převodovce  pákami na vřeteníku nebo rychlostní skříni se řadí jednotlivé řady otáček  zapnutím předlohy se otáčky vřetena zmenší na 1/8  lze nastavit celkem 21 různých otáček - nejmenší 14 ot/min. a největší 2800 ot/min.  posuvové ústrojí je poháněno předlohovým hřídelem  v levé části soustruhu je otočná rukojeť pro nastavení posuvných ozubených kol v poměru 1/1; 1/2; 1/4; 1/8  ve střední části posuvové převodovky je Nortonovo soukolí pro nastavení různých počtů převodů pro posuv  na přední části suportu jsou dvě otočné rukojeti pro nastavení příčného nebo podélného posuvu a pro jejich zapnutí

16

Chlazení nástrojů:  při obrábění vzniká řezné teplo, které škodí břitu nože  použitím moderních chladicích kapalin se snižuje opotřebení nástroje a tepelná roztažnost obrobku  prodlužuje se trvanlivost břitu nože a lze zvýšit řeznou rychlost  k chlazení se většinou používá různých řezných kapalin  její volba a složení se řídí druhem obráběného materiálu, druhem práce a předepsanou jakostí povrchu  kromě chladicího účinku mají řezné kapaliny i účinek mazací

o Při chlazení je nutné dodržovat tyto pravidla: 1. chladit v místě vzniku třísky 2. chladit hned od začátku obrábění 3. chladit nepřetržitě a v dostatečné míře

17

Kontrolní otázky: 1. Které druhy soustruhů znáte ? 2. Jaký pohyb vykonává při soustružení obrobek a nástroj? 3. Z jaké materiálu se vyrábějí soustružnické nože a jaké soustružnické nože znáte? 4. Vyjmenujte čtyři hlavní úhly soustružnického nože a jejich označení. 5. Vyjmenujte jednotlivé druhy obráběcích soustruhů. 6. Vyjmenujte hlavní části hrotového soustruhu. 7. Jaké povinnosti má žák před zahájením práce na soustruhu? 8. K čemu slouží dělicí kroužek? 9. Jaké jsou výhody revolverového soustruhu při sériové výrobě? 10. Při jakém soustružení použijeme břitové destičky ze SK? 11. Jakým způsobem upínáme soustružnické nože do nožové hlavy? 12. Jak se na univerzálním soustruhu SV18 nastavují otáčky a posuvy? 13. Co je to řezná rychlost, otáčky obrobku a zapište jejich vzorečky. 14. Na co musíte dbát při ostření soustružnických nožů? 15. Proč se musí nůž při broušení dostatečně chladit? 16. Jaké znáte druhy upínání obrobků při soustružení? 17. Kdy použijete upnutí do sklíčidla nebo podepření koníkem? 18. Co je to hloubka řezu a průřez třísky? 19. K čemu se používá chlazení při obrábění a jeho výhody. 20. Co je nutné dodržovat při chlazení?

18

Použité zdroje – foto a obrázky: 

Snímek - http://www.zlechov.knihovna.info/admin/img/378/obrazek_kun_knihy(1).gif



Snímek 18 - http://i.idnes.cz/09/043/gal/EFL2aa40b_25KS_5_kniha_V.jpg



Snímek 6, 7, 9 a 14 - JANYŠ, B., RAFTL, K., Soustružník – Technologie pro 1. ročník OU a UŠ. Praha 1: SNTL, 1968. 2579 04-240-67.



Snímek 4, 10, 11 a 13 - DRIENSKY, D., FÚRYK, P., LEHMANOVÁ, T., TOMAIDES, J., Strojní obrábění I. Praha 1: SNTL, 1986. 2580 04-238-86.



Snímek 5, 8, 9, 12 a 15 - 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: EuropaSobotáles, 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