1
OBSAH 1 TECHNOLOGIE RUČNÍHO ZPRACOVÁNÍ KOVŮ………………………….. 1.1 Orýsování………………………………………………………………………... 1.1.1 Rýsovací nářadí ……………………………………………………………… …....…….....…………………………………………………………………………. 1.1.2 Postup orýsování ……………………………………………………….……. 1.2 Měření ……………………………………………………………………..…….. 1.2.1 Způsoby měření ……………………………………………………….…..…. 1.2.2 Chyby měření ………………………………………………………………... 1.2.3 Jednoduchá měřidla………………………………………………………….. 1.2.4 Posuvná měřidla……………………………………………………………… 1.2.5 Mikrometry…………………………………………………………………... 1.2.6 Úhloměry ……………………………………………………………………. 1.3 Pilování………………………………………………………………………….. 1.3.1 Druhy pilníků………………………………………………………………… 1.3.2 Pilovací stroje………………………………………………………………… 1.3.3 Pilování rovinných loch……………………………………………………… 1.3.4 Pilování ploch svírajících úhel…………………………………………….…. 1.3.5 Pilování vypuklých zaoblených ploch………………………………………… 1.3.6 Pilování vydutých zaoblených ploch…………………………………………. 1.3.7 Bezpečnost práce při pilování………………………………………………… 1.4. Řezání…………………………………………………………………………… 1.4.1 Ruční řezání ………………………………………………………………….. 1.4.2 Postup řezání…………………………………………………………………. 1.4.3 Strojní řezání ………………………………………………………………… 1.4.4 Bezpečnost práce při řezání …………………………………………………. 1.5 Střihání…………………………………………………………………………… 1.5.1 Druhy nůžek…………………………………………………………………. 1.5.2 Postup střihání………………………………………………………………… 1.5.3 Bezpečnost práce při stříhání………………………………………………… 1.6 Vrtání……………………………………………………………………………. 1.6.1 Vybrané druhy vrtáků………………………………………………………… 1.6.2 Upínání vrtáků………………………………………………………………… 1.6.3 Postup při vrtání……………………………………………………………… 1.6.4 Ruční vrtačky………………………………………………………………… 1.6.5 Strojní vrtačky………………………………………………………………… 1.6.6 Bezpečnost práce při vrtání…………………………………………………… 1.7 Vyhrubování……………………………………………………………………… 1.7.1 Nástroje na vyhrubování……………………………………………………… 1.7.2 Postup při vyhrubování……………………………………………………….. 1.8 Zahlubování……………………………………………………………………… 1.8.1 Nástroje při ahlubování………………………………………………………. 1.8.2 Postup při zahlubování……………………………………………………….. 1.9 Vystružování…………………………………..…………………………………. 1.9.1 Nástroje při vystružování…………………………………………………….. 1.9.2 Ruční výstružníky ……………………………………………………………. 1.9.3 Strojní výstružníky ..………………………………………………………….
2
6 6 6 6 9 9 9 9 11 13 15 16 17 17 19 19 20 21 21 21 22 22 22 23 23 24 24 24 25 25 26 27 27 27 29 29 29 30 30 30 31 31 31 32 32
1.9.4 Další druhy výstružníků …………………………….………………………. 1.9.5 Postup při vystružování ………………………………………………….….. 1.9.6 Bezpečnost práce při vyhr.zahl.a vystružování……………………………… 1.10 Řezání závitů…………………………………………………………………… 1.10.1 Závitové řezné nástroje……………………………………………………… 1.10.2 Řezání vnitřních závitů……………………………………………………… 1.10.3 Řezání vnějších závitů………………………………………………………. 1.11 Rovnání………………………………………………………………………… 1.11.1 Postup rovnání……………………………………………………………… 1.11.2 Bezpečnost práce při rovnání………………………………………………... 1.12 Ohýbání………………………………………………………………………… 1.12.1 Postup ohýbání……………………………………………………………… 1.12.2 Bezpečnost práce při ohýbání………………………………………………. 1.13 Probíjení……………………………………………………………………….. 1.13.1 Nástroje na probíjení ……………………………………………………….. 1.13.2 Postup probíjení…………………………………………………………….. 1.13.3 Bezpečnost práce při probíjení……………………………………………… 2 LÍCOVÁNÍ…………………………………………………………………………. 2.1 Význam lícování………………………………………………………………… 2.2 Základní pojmy………………………………………………………………….. 2.3 Stupně přesnosti………………………………………………………………….. 2.4 Uložení…………………………………………………………………………… 2.5 Toleranční soustavy……………………………………………………………… 2.6 Volba tolerancí a uložení………………………………………………………… 2.7 Kontrola rozměrů kalibry………………………………………………………… 2.7.1 Kalibry na díry……………………………………………………………….. 2.7.2 Postup měření ……………………………………………………………….. 2.7.3 Kalibry na hřídele……………………………………………………………. 2.7.4 Postup měření ………………………………………………………………… 3 ÚVOD DO SOUSTRUŢENÍ………………………………………………………. 3.1 Základní soustružnické práce …………………………………………………… 3.2 Základní veličiny při soustružení ……………………………………………….. 3.3 Soustružnické nástroje ………………………………………………………….. 3.4 Označování vyměnitelných břitových destiček ………………………………… 3.5 Upínání soustružnických nástrojů ……………………………………………… 3.6 Upínání obrobků ………………………………………………………………… 3.7 Druhy soustruhů…………………………………………………………………. 3.8 Hlavní konstrukční skupiny soustruhů ………………………………………….. 4 ÚVOD DO FRÉZOVÁNÍ………………………………………………………….. 4.1 Frézování ………………………………………………………………………… 4.2 Základní parametry při frézování ……………………………………………….. 4.3 Frézovací nástroje ………………………………………………………………. 4.3.1 Podle upnutí …………………………………………………………………. 4.3.2 Podle uspořádání a tvaru břitu ………………………………………………. 4.3.3 Podle tvaru obráběných ploch……………………………………………….. 4.3.4 Materiály břitů fréz ………………………………………………………….. 4.4 Upínání fréz …………………………………………………………………….. 4.5 Požadavky na upínací systém ……………………………………………………
3
32 33 34 34 34 36 36 36 36 38 38 38 39 40 40 41 41 43 43 44 46 47 48 51 51 51 52 53 53 55 55 57 57 59 59 59 62 65 67 67 68 68 70 70 70 70 71 72
4.6 Základní druhy frézování ………………………………………………………… 4.6.1 Podle tvaru frézované plochy ………………………………………………… 4.6.2 Podle směru pohybu posuvů………………………………………………… 4.6.3 Podle vzájemné polohy nástroje a obrobku………………………………… 4.7 Frézky ………………………………………………………………………….. 4.7.1 Univerzální frézky………………………………………………………….. 4.7.2 Rovinné frézky ……………………………………………………………… 4.7.3 Odvalovací frézky ………………………………………………………….. VĚDOMOSTNÍ TEST………………………………………………………………. GLOSÁŘ……………………………………………………………………………… POUŢITÁ LITERATURA…………………………………………………………… PŘÍLOHY……………………………………………………………….……………..
4
72 72 73 73 75 75 75 76 78 82 84 85
ÚVOD Tento učební text Vás jednoduchým způsobem seznámí se základními technologiemi ručního zpracování kovů a základy soustružení a frézování, včetně používaných nástrojů a strojů.Nezbytnou součástí tohoto učebního textu je také kapitola u lícování.Celý text je doplněn názornými obrázky. Na konci jsou zařazeny textové obrázky určené k přezkoušení teoretických znalostí a zadání pro praktické zkoušky. Přeji Vám mnoho štěstí při studiu a ať je Vám při něm tento studijní text dobrým pomocníkem.
5
1 TECHNOLOGIE RUČNÍHO ZPRACOVÁ NÍ KOVŮ
CÍLE: Po prostudování této kapitoly dokážete: -
měřit s jednoduchými odčítacími měřidly
-
vysvětlit postup zpracování výrobků různými způsoby a prostředky
-
zdůvodnit zpracování výrobků různými způsoby a prostředky
1.1
ORÝSOVÁNÍ
Orýsování je rozměřování, kterým se v kusové výrobě řídí obrábění strojních součástí. Podstatou je nakreslení obrazu hotové součásti na polotovar. a) rovinné orýsování – poloha rysek se rozměřuje nejlépe podle koncové hrany měřítka. b) prostorové orýsování – rozměřovací základnou je rýsovací deska
1.1.1 RÝSOVACÍ NÁŘADÍ a) rýsovací jehly – s jejich pomocí se vyznačují na polotovaru rysky. b) důlčíky – vyrážejí se jimi důlky různých velikostí a různých vrcholových úhlů. Na zvýraznění rysek pro nastavení a vedení kružidla používáme důlčíky s vrcholovým úhlem hrotu 30-40°. K vrtání se tyto důlky rozšiřují a zvětšují důlčíkem s vrcholovým úhlem hrotu 60°. c) kruţidla – rýsují se jimi kružnice, oblouky a rozteče. Jsou obvykle kloubové a pružinové konstrukce (obr.1) d) pravítka e) úhelníky f) úhloměry g) šablony
1.1.2 POSTUP ORÝSOVÁNÍ Rýsování provádíme na litinové rýsovací desce s rovnou horní plochou. Obrobek na ni postavíme tak, aby stál pevně a rovně. Přímé čáry se rýsují tak, že třemi prsty přitlačíme pravítko na polotovar, přičemž jehla se drží mírně skloněná ve směru pohybu a kromě toho 6
odkloněna od horní hrany pravítka, aby hrot těsně sledoval hranu přiléhající k obrobku. Rysku potřebné délky uděláme jedním tahem (obr.1). Rýsovací jehla bývá často upevněna ve stojanu, kde můžeme hrot jehly výškově nastavit podle potřeby (obr.3). Důlčíkování provádíme důlčíky. Při ustavování v rysce nebo v průsečíků rysek se důlčík drží v opřené ruce šikmo, aby byl dobře vidět jeho hrot. Po ustavení se důlčík uvede do svislé polohy a přiměřeným úderem kladiva se vyrazí důlek (obr.3). Při vyznačování rysek se na přímých úsecích umísťují důlky ve větších vzdálenostech, kdežto na křivkách hustěji vedle sebe (obr.2).
Obr.1. Poloha rýsovací jehly při orýsování.
Obr.2. Příklad orýsované součásti
7
Obr.3. Příklady orýsování a-pravítkem, b-použitím středícího úhelníku, c-úhelníkem s příložkou, d-úhloměrem, e-kružítkem, f-podle šablony, g-pomocí stojanového rýsovadla, h-použitím důlčíku
8
1.2 MĚŘENÍ Měření je porovnání velikosti rozměru určitého předmětu s velikosti rozměru stanoveného jako měrová jednotka. Pro délkové rozměry je základní jednotkou jeden metr nebo anglický palec (1 palec = 25,4 mm).
1.2.1 ZPŮSOBY MĚŘENÍ 1. Měření skutečných hodnot, při němž se měřené rozměry porovnávají stupnicemi měřidel odčítacích a stavitelných. 2. Měření porovnávací, při němž místo skutečného rozměru pouze zjišťuje, zda rozměry součástí jsou v určitých mezích, které zaručují zamontovatelnost součástí bez dalších úprav. K tomu se používají speciální měřidla, která nazýváme kalibry.
1.2.2 CHYBY MĚŘENÍ Rozměry součásti nelze změřit s absolutní přesností, a proto se naměřená hodnota více či méně liší od hodnoty skutečné. Příslušný rozdíl se nazývá chyba měření, která vzniká především osobními chybami, nepřesností použité měřící metody, nepřesností měřidla a působením fyzikálních vlivů. Osobní chyby vždy závisí na zkušenostech a pečlivosti pracovníka. Při čtení délkových rozměrů na stupnicích se nejčastěji vyskytuje chyba paralaxy. Této chyby se nedopustí ten, kdo dbá na to, aby jeho oko a pozorovaný dílek stupnice byly v jedné rovině kolmé na plochu stupnice.
1.2.3 JEDNODUCHÁ MĚŘIDLA a)ocelová pravítka jsou vyrobena z pásové oceli různých délek (200-2000 mm). Stupnice, zpravidla milimetrová je vyryta u horní nebo dolní hrany popřípadě u obou hran. Dosahovaná přesnost bývá 0,3-0,5 mm (obr.4) b)skládací měřidla c)svinovací měřidla (obr.5) d)hmatadla jsou pomůcky k přenášení rozměrů z obrobků na měřítko a naopak. Vnější rozměry měříme obkročným hmatadlem, vnitřní rozměry dutinovým hmatadlem (obr.6)
9
Obr.4. Příklady měření obrobků ocelovým měřítkem.
Obr.5. Svinovací měřidlo.
10
Obr.6. Hmatadla a-obkročné,b-dutinové,c-odečítání naměřené hodnoty
1.2.4 POSUVNÁ MĚŘIDLA Posuvná měřítka jsou nejvíce používaná univerzální měřidla s nimiž lze měřit vnější i vnitřní rozměry.
Obr.7. Posuvné měřítko 1-pevná část,2-posuvná část,3-hlavní měřící ramena,4-pomocná měřící ramena,5hloubkoměr,6-nastavovací šroub,7-hlavní stupnice,8-pomocná stupnice
Jednoduché dílenské posuvné měřítko (obr.7) se skládá z pevné části 1 s hlavní stupnicí 7 a z posuvné části 2, s pomocnou nonickou stupnicí 8. Obě měřítka mají měřící ramena, a to hlavní ramena 3 na vnější měření a pomocná ramena 4 na vnitřní měření. S vedlejším měřítkem je spojen hloubkoměr 5. Polohu ramen zajišťuje stavějící šroub 6.
11
Přesnost posuvného měřítka je dána noniovou stupnicí a můţe být: a) 0,1mm; 9 mm hlavní stupnice je rozděleno na 10 stejných dílů nonia (obr.8a). b) 0,05 mm; 19 mm hlavní stupnice je rozděleno na 20 stejných dílů nonia (obr.8b) c) 0,02 mm; 49 mm hlavní stupnice je rozděleno na 50 stejných dílů nonia (obr.8c) Ukázka čtení na desetinovém noniu podle obr.8a je na obr.8d. Nulová ryska nonické stupnice udává na hlavní stupnici 17mm, protože se s jednou rysek hlavní stupnice kryje ryska čtvrtého dílku nonické stupnice a jeden dílek nonické stupnice udává 0,1mm, potom je výsledný rozměr 17,4mm. Naměřené hodnoty na obr.8e a 8f přečtěte sami. Stejný princip odečítání hodnot platí pro posuvný hloubkoměr obr.9, který slouží k měření hloubky a osazení.
Obr.8 a-desetinový nonius,b-pětisetinový,c-dvousetinový,d,f-příklady naměřených hodnot
12
Obr.9. Posuvný hloubkoměr 1-můstek,2-hlavní měřítko,3-obrobek
1.2.5 MIKROMETRY Mikrometry jsou přesná měřidla, kterými měříme rozměry s přesností 0,01mm a se zvláštní úpravou až 0,001mm. Druhy mikrometrů: a)třmenové – jsou konstruovány pro různé měřící rozsahy např. 0-25mm, 25-50mm, 5075mm atd. po 25mm (obr.10). b)dutinové – vyrábějí se pouze pro malé měřící rozsahy a používáme jej pro měření dutin (obr.11) c)mikrometrické hloubkoměry – slouží k přesnému měření hloubky děr, drážek, výstupků atd.(obr.12) d)mikrometrické odpichy – slouží k měření vnitřních rozměrů a roztečí. Pohyblivé doteky mají kulové měřící plochy nebo měřící čelisti (obr.13)
13
Obr.10. Třmenový mikrometr 1-dotyky,2-třmen,3-matice se stupnicí,4-mikrometrický šroub,5-brzda,6-řehtačka
Obr.11. Dutinový mikrometr
Obr.12. Mikrometrický hloubkoměr
14
Obr.13. Mikrometrický odpich Ukázka odečítání rozměrů na mikrometru je na (obr.14). Hlavní stupnice na bubínku je dělená tak, že jeden dílek odpovídá posunutí pohyblivého dotyku o 0,01mm. Vedlejší stupnice na trubce je dělena tak, že jeden dílek odpovídá úplné otáčce mikrometrického šroubu posunutím dotyku o 0,5mm.
Obr.14. Odečítání rozměru na mikrometru
1.2.6 ÚHLOMĚRY K měření úhlů používáme pevná nebo představitelná měřidla. a)úhelníky – jsou pevná měřidla a měříme jimi nejčastěji úhly 45°, 90°, 120° (obr.15). b)obloukový úhloměr – umožňuje odečítat pouze celé stupně a minuty se musí určovat odhadem (obr.16). c)univerzální úhloměr – umožňuje odečítat stupně i minuty (obr.17).
15
Obr.15. Úhelníky
Obr.16. Obloukový úhloměr
Obr.17. Univerzální úhloměr – příklady měření.
1.3 PILOVÁNÍ Pilování je způsob ručního obrábění, při kterém dochází k oddělování třísek vícebřitým nástrojem – pilníkem. Tvar a velikost pilníku se volí podle tloušťky ubírané vrstvy, druhu materiálu obrobku a požadované jakosti povrchu. Pilníky se vyrábějí kováním nebo válcováním za tepla z nástrojové oceli. Jsou to nástroje ruční i strojní. Pracovní část pilníku má zuby vytvořené vysekáním za studena nebo frézováním.
1.3.1 DRUHY PILNÍKŮ U běžných ručních pilníků (obr.18) rozlišujeme tělo pilníku, stopku a rukojeť. U jehlových pilníků přechází tělo přímo do válcové stopky, za kterou se pilník při práci drží. Zvláštní druh pilníků je rašple, která se používá k obrábění dřeva, plastů a jiných měkkých materiálů (obr.18). Na úběr velkých vrstev materiálu, tzv. hrubování, se volí pilníky se čtvercovým a obdélníkovým průřezem a hrubým sekem. Na dokončovací pilování, tzv. hlazení, se používá pilníků se sekem 2 a jemnějším. Na zvlášť přesné práce se používají pilníky se sekem 5-8. S velmi jemnými pilníky lze dosáhnout přesnosti 0,01-
16
0,005mm. Zuby (seky) pilníku jsou uspořádány šikmo k jeho podélné ose, takže při práci dochází k postupnému řezu a zároveň i k dobrému odvádění třísek. Hustota zubů pilníku se udává počtem zubů na 10 mm délky.
Obr.18. Základní části a druhy zubů pilníků 1-tělo,2-stopka,3-rukojeť (od leva jednoduché zuby, křížové zuby, frézované zuby, zuby rašple)
1.3.2 PILOVACÍ STROJE Strojní pilování je mnohem výkonnější než pilování ruční a proto se velmi dobře osvědčuje také v kusové výrobě. Podle druhů používaných nástrojů rozeznáváme pilovací stroje: a)s vratným pohybem pilníku – se skládají z vratného ústrojí a stolu, po němž se obrobek ručně vede (obr.19) a přitlačuje se k pilníku. b)pásové pilovací stroje – se konstrukcí podobají pásovým pilám (obr.20). Pásové pilníky se skládají s pilníkových článků, které jsou přinýtovány na ocelovém bezkoncovém pásu. Vyrábějí se s různou hrubostí seku a s průřezem obdélníkovým, půlkruhovým a oválným. c)kotoučové pilovací stroje – mají jako nástroj kotoučové pilníky s průměrem do 300 mm(obr.21). d)rotační pilníky – mají různé tvary (obr.22) při práci se ohebný hřídel drží za rukojeť, přičemž levá ruka vede směr a pravá vyvíjí potřebný tlak na nástroj.
Obr.19
17
Obr.20
Obr.22
Obr.21
18
1.3.3 PILOVÁNÍ ROVINNÝCH PLOCH Při hrubování se obvykle piluje napříč, tj. buď kolmo, nebo šikmo na delší hranu obrobku (obr.23). Při hlazení se obvykle piluje rovnoběžně s delší hranou obrobku. Zvlášť hladkého povrchu se dosahuje obtahováním (obr.24), přičemž se pilník drží kolmo na delší hranu a pohybuje se jím rovnoběžně s delší hranou. Pilovaná plocha se takto dobře srovnává a uhlazuje.
Obr.24
Obr.23
1.3.4 PILOVÁNÍ PLOCH SVÍRAJÍCÍCH ÚHEL Má-li být pilovaná plocha rovinná a má-li při tom svírat určitý úhel s jinou, již obrobenou plochou, postupuje se jako při pilování samostatné rovinné plochy, ale měří se nejen její rovinnost , ale také úhel, který svírá s příslušnou rovinou výchozí. S přibývající přesností tohoto úhlu se piluje stále opatrněji a pečlivě se měří. Na obr.25 je postup pilování čtyřhranu.
19
Obr.25.Pilování čtyřhranu
Nejprve se hrubým pilníkem opiluje plocha 1 tak, aby zůstal přídavek 0,5 mm na pilování na čisto. Pak se tato plocha dokončí jemným pilníkem a zkontroluje se posuvným měřítkem na rovnoběžnost a rozměr. Potom se obrobek otočí o 180° a stejným způsobem se opiluje plocha 3 tak, aby byla rovnoběžná s plochou 1 a přitom byl dodržen předepsaný rozměr. Podobně se opilují plochy 2 a 4, přičemž se dbá na dodržení pravého úhlu s plochami 1 a 3 a jejich vzájemné rovnoběžnosti. Nakonec se opiluje čelní plocha čtyřhranu 5 na předepsanou délku a práce se zakončí skosením hran.
1.3.5 PILOVÁNÍ VYPUKLÝCH ZAOBLENÝCH PLOCH Pilování takových ploch je podstatně složitější než pilování ploch rovinných, protože vyžaduje složitější pohyby. Před pilováním se nejprve odřežou nebo odpilují rohy (obr.26). Potom se tvar piluje na hrubo příčnými zdvihy plochého pilníku podle orýsování (obr.26) a nakonec se dokončuje hlazením kývavými podélnými zdvihy (obr.26).
Obr.26.Pilování vypuklých zaoblených ploch
20
1.3.6 PILOVÁNÍ VYDUTÝCH ZAOBLENÝCH PLOCH Pro tuto práci je nezbytný půlkruhový pilník, a to s kruhovitostí menší než je kruhovitost pilované plochy. Pilníkem pohybujeme přímočarými zdvihy vedenými v jedné rovině a současně s ním pootáčíme kolem jeho podélné osy (obr.27). Při pilování vydutých ploch s větším poloměrem zaoblení přistupuje k těmto pohybům ještě posuv do strany, kterým se obráběné ploše dodává větší stejnoměrnosti. Tento posuv však nesmí být příliš velký, protože by mohl způsobit rýhy na pilované ploše.
Obr.27. Pilování vydutých zaoblených ploch
1.3.7 BEZPEČNOST PRÁCE PŘI PILOVÁNÍ Na stopce pilníku bývá nasazena většinou dřevěná rukojeť. S pilníkem bez rukojeti se nesmí pracovat. Rukojeť musí být nasazena pevně a nesmí být poškozena. Při pilování nesmí rukojeť narážet na obrobek, neboť s může nárazy uvolnit a holá stopka může způsobit zranění pracovníka. Pilníky klademe na pracovní stůl tak, aby nepřečnívaly přes jeho okraj. Nesprávně položený pilník může lehce spadnout, zlomit se a zranit pracovníka.
1.4 ŘEZÁNÍ Řezání je dělení materiálu úběrem malých třísek mnohozubým nástrojem – pilou. Výkonnost řezání závisí na tvaru zubů voleném podle obráběného materiálu a určeném těmito úhly: úhlem hřbetu, úhlem břitu, úhlem čela a úhlem řezu (obr.28).
Obr.28.Geometrie pilových zubů
21
1.4.1 RUČNÍ ŘEZÁNÍ K ručnímu řezání kovů používáme ruční pilku (obr.29). Pilový list musí být k třmenovému rámu upnut tak, aby zuby směřovaly od rukojeti. Konce pilového listu s otvory se zasunou do výřezu v upínacích hlavicích rámu a upevní se čepy. Utažením křídlové matice se pilový list napne. Pro řezání delších úseků se list pilky upíná příčně. Na to jsou v upínacích hlavicích vhodně umístěné příčné výřezy. Podle obráběného materiálu se volí hustota ozubení pilky. Čím tvrdší je řezaný materiál tím jemnější se volí ozubení pilky. Např. pro řezání měkké oceli, hliníku a mědi jsou vhodné pilové listy s 14-16 zuby na jeden palec, pro tvrdou ocel a mosaz se používají pilové listy s počtem 18-25 zubů na jeden palec. Na řezání plechů a tenkostěnných trubek se používají pilové listy s hustotou 25-32 zubů na jeden palec. Zuby pilového listu jsou střídavě vyhnuty vpravo a vlevo.
Obr.29.Ruční rámová pilka 1-rám,2-rukojeť,3-napínací šroub,4-křídlová matice,5-pilový list
1.4.2 POSTUP ŘEZÁNÍ Zpočátku řežeme pilkou poněkud skloněnou dopředu, aby se snadněji zařízla a co nejrychleji získala vedení. Teprve pak pilku vyrovnáme do vodorovné polohy a řežeme dlouhými zdvihy rychlostí 30-60 zdvihů za minutu. Při pohybu do předu na pilku přiměřeně a rovnoměrně tlačíme. Při malém tlaku pilka klouže a při velkém tlaku se na ní vylamují zuby. Při zpětném zdvihu zuby neřežou, a proto pilku nepřitlačujeme.
1.4.3 STROJNÍ ŘEZÁNÍ Strojní řezání co nejvíce nahrazuje řezání ruční, které je namáhavé Nejčastěji používané stroje jsou:
a zdlouhavé.
a)rámová pila (obr.30) – má pilový list upnutý v rámu, který koná vratný pohyb ve vedení výkyvného ramena a který je poháněn klikovým ústrojím od elektromotoru. b)kotoučová pila (obr.31) – řeže pilovým kotoučem, neztrácí čas zpětným chodem jako pila rámová a proto pracuje značně rychleji. c)pásová pila (obr.32) – má jako nástroj bezkoncový pilový pás, který je přepásán přes dva kotouče podobně jako řemen na řemenicích. Pohonem spodního kotouče dostává plynulý pohyb, kterým řeže obrobek ručně vedený na stole.
22
Obr.30.Rámová pila Obr.31.Kotoučová pila Obr.32.Pásová pila
1.4.4 BEZPEČNOST PRÁCE PŘI ŘEZÁNÍ Práce na strojních pilách je spojena ze zvlášť velkým nebezpečím úrazu. Proto noste těsně přiléhající oděv a dodržujte přiměřený odstup od pohyblivých částí stroje, aby vás nemohly zachytit! Nedávejte se při práci ničím vyrušovat!
1.5 STŘÍHÁNÍ Stříhání je beztřískové dělení materiálu dvěma noži, které se proti sobě pohybují jako klíny (obr.33). Tímto způsobem se stříhají plechy, tyče i profilový materiál, a to ručními nebo strojními nůžkami. Boční plochy nože jsou od roviny střihu odkloněné o 1 až 3°. Řezné hrany obou nožů musí k sobě těsně přiléhat. Jeli mezi nožy větší mezera, materiál se neustřihne, ale jenom ohne.
Obr.33. Princip stříhání 1,2-nože, t-tloušťka stříhaného materiálu
23
1.5.1 DRUHY NŮŢEK a) ruční nůţky (obr.34) – se používají ke stříhání plechu do tloušťky 1,5 mm. Pohyb nožů se ovládá držadly, která jsou uzavřená nebo otevřená. b) pákové nůţky (obr.35) – se používají ke stříhání plechu o tloušťce 6 mm a tlustší. Spodní nůž pákových nůžek je nehybný a pohybuje se vrchním nožem, který je ukončen dlouhým ramenem s rukojetí. c) tabulové nůţky (obr.36) – se používají ke stříhání rovných tabulí tenkého plechu. Vrchní pohyblivý nůž má rukojeť a je vyvážen protizávažím, aby se po rozstřižení plechu samočinně zvedl.
Obr.34.Ruční nůžky Obr.35.Pákové nůžky Obr.36 Tabulové nůžky
1.5.2 POSTUP STŘÍHÁNÍ Ručními nůžkami stříháme rovné i zakřivené tvary podle orýsování. Stříhaný materiál vložíme do rozevřených nůžek tak, aby se řezná hrana horního nože dotýkala začátku rysky a potom pohybujícím nožem materiál podle rysky rozstřihneme. Stříhaný materiál je třeba při stříhání přidržet aby se působením nožů neotáčel a neodtlačoval nože od sebe. U ručních nebo pákových nůžek přidržujeme materiál rukou, u tabulových nůžek pravítkem.
1.5.3 BEZPEČNOST PRÁCE PŘI STŘÍHÁNÍ Při stříhání vznikají na materiálu ostré hrany a otřepy, proto se střihaný materiál nesmí přidržovat holou rukou. Ruční nůžky nikdy neupínáme do svěráku a netlučeme na ně kladivem. Na pákových nůžkách nikdy nestřiháme bez přidržovače nastaveného přesně na rozměr, na tabulových nůžkách bez lišt k ochraně prstů.
24
1.6 VRTÁNÍ Hlavní řezný pohyb vykonává při vrtání nástroj – vrták který se zároveň ručním nebo strojním posuvem posouvá do řezu (obr.37).
Obr.37. Základní pohyby při vrtání 1-rotace,2-posuv v mm na otáčku
1.6.1 VYBRANÉ DRUHY VRTÁKŮ a)kopinatý vrták – je jeden z nejstarších vrtáků, dnes se prakticky nepoužívá pro svoji nepřesnost. Výjimečně se jím vrtají díry malých průměrů (asi do 0,5mm). b)dělový vrták – se používá k vrtání dlouhých, přesných a přímých děr na soustruhu. c)trojhranný vrták – se používá na vrtání skla a velmi tvrdých austenitických manganových ocelí. d)korunkový (dutý) vrták – se v současné době používá zcela výjimečně, většinou se jimi vypichují díry v tenkostěnných odlitcích. e)šroubovitý vrták (obr.38) – se používá nejčastěji. V činné části má dvě šroubovité drážky. Úhel sklonu šroubovice k ose vrtáku se pohybuje od 10 do 45° v závislosti na vrtaném materiálu. Drážkami v činné části vrtáku se přivádí řezná kapalina a odvádějí se jimi třísky. Odvod třísek je tím snazší čím menší je stoupání šroubovice.
Obr.38.Šroubovitý vrták 1-řezná část,2-stopka
25
1.6.2 UPÍNÁNÍ VRTÁKŮ Upínací část vrtáku (stopka) bývá válcová nebo kuželová. Vrtáky s válcovou stopkou upínáme do upínacích hlavic (obr.39), vrtáky s kuželovou stopkou upínáme přímo do kuželové dutiny vřetena vrtačky. Jeli kužel stopky vrtáku menší než kuželový otvor ve vřetenu, požívají se k upnutí redukční vložky (obr.40). K uvolnění nástroje z vřetena se používá vyrážecí klín (obr.41).
Obr.39.Upínací hlavička
Obr.40.Redukční vložka
1-hlavička,2-vřeteno vrtačky
Obr.41.Uvolnění vrtáku
26
1.6.3 POSTUP PŘI VRTÁNÍ Střed vrtané díry naznačíme orýsováním. V místě průsečíků os uděláme důlčíkem důlek pro vedení vrtáku pro zavrtání. Malé díry se vrtají vrtákem stejného průměru jako je průměr díry. Velké díry se nejdříve předvrtávají vrtáky menších průměrů a až potom se dokončují vrtáky předepsaného průměru. Vrták tlačíme do materiálu rovnoměrným tlakem a ne příliš silně, aby se vrták nepolámal. Vrták se třením zahřívá. Proto je třeba vrták chladit a mazat, aby se nepřehřál a neztupil. K chlazení se používá vrtací olej nebo chladící emulze. Řezná kapalina zlepšuje řezné vlastnosti vrtáku a kvalitu povrchu díry. Některé druhy materiálu např. litina se vrtají bez chlazení.
1.6.4 RUČNÍ VRTAČKY a)kolovrátek (obr.42) – lze s ním vrtat v měkkém materiálu. b)vrtačky s ozubeným převodem (obr.43) – lze jimi vrtat díry do 10 mm. c)elektrické – se používají pro vrtání děr až 25 mm v plné oceli.
Obr.42.Kolovrátek
Obr.43.Vrtačka s ozubeným převodem
1.6.5 STROJNÍ VRTAČKY Strojních vrtaček je mnoho druhů, které se liší zejména konstrukcí, pracovním rozsahem a počtem vřeten. a)stolní vrtačky (obr.44) – jsou určeny pro vrtání děr do průměru 20 mm. b)sloupové vrtačky (obr.45) c)stojanové vrtačky (obr.46)
27
Obr.44 Stolní vrtačka 1-vřeteno,2-řemenice,3-elektromotor,4-páka,5-převod,6-posuv sloup,9-stůl
Obr.45 Sloupová vrtačka 1-páka pro svislý posuv vřetena,2-sloup,3-stůl,4-rameno,5-vřeteník
28
vřetena,7-vřeteno,8-
Obr.46 Stojanová vrtačka 1-vřeteník,2-vřeteno,3-stůl,4-páka pro svislý posuv vřetena,5-stojan,6-strojní posuv vřetena
1.6.6 BEZPEČNOST PRÁCE PŘI VRTÁNÍ Jsou li sejmuty ochranné kryty převodu vrtačky, nesmí se na vrtačce pracovat. Z pracovního oděvu musí být odstraněny všechny volně visící části, rukávy musí být zapnuty na knoflíky. Vlasy musí bát zakryty síťkou nebo čepicí. Při vyšších otáčkách vřetena je nutné používat ochranné brýle nebo štít. Vrtaný obrobek se nesmí držet v ruce, ale musí být upnut do vhodného upínače. Výjimkou jsou velmi malé obrobky, které je možno bezpečně držet upnuté v ruční svěrce. Každý obrobek musí být před upnutím čistý. Třísky odstraňujeme štětcem, nikoliv rukou. Při vrtání slitin hořčíku se nesmí používat chladící kapaliny, protože mokré třísky se mohou snadno vznítit.
1.7 VYHRUBOVÁNÍ Vyhrubováním se získávají přesnější rozměry a lepší jakost obrobeného povrchu než vrtáním. Vyhrubováním rovněž zajišťujeme rovnoměrný přídavek pro dokončovací práce, zejména vystružováním. Vyhrubováním také obrábíme díry předlisované nebo předlité.
1.7.1 NÁSTROJE NA VYHRUBOVÁNÍ Nástroje na vyhrubování se nazývají výhrubníky. Jsou to zpravidla tří až čtyřbřité nástroje (obr.47,48,49), které se vyrábějí s kuželovou stopkou nebo jako nástrčné. Výhrubníky se vyrábějí z rychlořezné oceli nebo s destičkami ze slinutých karbidů. Pro upínání výhrubníků platí stejné zásady jako při vrtání.
29
Obr.47 Výhrubníky – horní s kuželovou stopkou, dolní nástrčný.
Obr.48 Nástrčný výhrubník
Obr.49 Výhrubník se vsazeným ostřím
1.7.2 POSTUP PŘI VYHRUBOVÁNÍ Jeli vyhrubování konečnou operací potom průměr výhrubníku se rovná požadovanému průměru díry. Jestliže je vyhrubování je pouze přípravnou operací před vystružováním, je průměr předhrubovacího výhrubníku o 0,2 až 0,4 menší než konečný rozměr díry.
1.8 ZAHLUBOVÁNÍ Zahlubováním se obrábějí díry pro zapuštěné hlavy šroubů, zarovnávají se jím osazené díry a nálitky.
1.8.1 NÁSTROJE PŘI ZAHLUBOVÁNÍ Nástroj se nazývá záhlubník (obr.50). Záhlubníky jsou konstrukčně podobné vrtákům. Mají dvě nebo více ostří vytvořených na čelních plochách. Vyrábějí se s vodícím čepem nebo bez něj. Vodící čep zajišťuje souosost zahloubení s osou předvrtané díry. Záhlubníky na kovové materiály se vyrábějí z rychlořezné oceli, popřípadě s břitovými destičkami ze slinutých karbidů. Záhlubníky na dřevo se vyrábějí nejčastěji z nástrojové uhlíkové oceli.
30
a)
b)
Obr.50 Záhlubníky a) kuželový, b) válcový
1.8.2 POSTUP PŘI ZAHLUBOVÁNÍ Zahlubování se provádí jako následná operace po vrtání při jednom upnutí přímo na vrtačce. Řezné podmínky při zahlubování se volí stejné jako při vyhrubování.
1.9 VYSTRUŢOVÁNÍ Vystružováním dokončujeme přesné a lícované díry. Výstružníkem odebíráme pouze velmi jemné třísky, díru vyhlazujeme a dáváme jí přesný konečný tvar.
1.9.1 NÁSTROJE PŘI VYSTRUŢOVÁNÍ Nástroj při vystružování se nazývá výstružník (obr.51). Výstružníky jsou mnohobřité nástroje s přímými nebo šroubovitými zuby.
31
Obr.51 Výstružníky-ruční válcový, strojní válcový s kuželovou a válcovou stopkou a nástrčný.
1.9.2 RUČNÍ VÝSTRUŢNÍKY Ruční výstružníky na válcové díry jsou poměrně dlouhé a řeznou část u nich tvoří řezný kužel, který přechází plynule v téměř válcovou část, která nástroj v díře pouze vede a zároveň ji uhlazuje. Stopka výstružníku má čtyřhran pro upnutí do vratidla.
1.9.3 STROJNÍ VÝSTRUŢNÍKY Strojní výstružníky mají krátký řezný kužel. Rovněž břity v porovnání s ručními výstružníky jsou mnohem kratší. Stopka je u menších nástrojů válcová u větších kuželová. Pro vystružování hlubokých děr se používají výstružníky nástrčné.
1.9.4 DALŠÍ DRUHY VÝSTRUŢNÍKŮ a)rozpínací výstruţníky (obr.52) – mají rozříznuté tělo s kuželovou dutinou, do které se zatlačuje kulička jež může tělo výstružníku v určitém rozmezí (až o několik desetin mm) rozpínat. b)stavitelné výstruţníky (obr.53) – lze nastavovat ve větším rozsahu (1 až 2 mm). Tyto výstružníky mají na těle vybroušeny drážky, ve kterých se mohou pohybovat nože. Noži lze v drážkách posouvat a měnit tak průměr výstružníku. c)kuţelové výstruţníky – se používají pro vystružování děr pro kuželové kolíky, kuželové dutiny apod. Vyrábějí se s kuželovitostí 1:50.
32
Obr.52 Rozpínací výstružník
Obr.53 Stavitelné výstružníky
1.9.5 POSTUP PŘI VYSTRUŢOVÁNÍ Obrobek upínáme jedním za způsobů jako při vrtání. Výstružník při ručním vystružováním upínáme za čtyřhran, na který nasazujeme dvouramenné vratidlo (obr.54,55). Vratidla musí dosedat na čtyřhran výstružníků těsně, aby se zamezily trhavé pohyby při vystružování. Výstružník je nutno zavádět do díry opatrně za stálého pootáčení (obr.56), aby pomalu zabral třísku. Výstružníky při práci nikdy nepootáčíme nazpět, protože bychom tím mohli poškodit hřbety zubů. Kolmost zavádění výstružníků do díry kontrolujeme nejčastěji úhelníkem.
Obr.54 Pevná vratidla
Obr.55 Stavitelné vratidlo
Obr.56 Kontrola správné polohy výstružníku
33
1.9.6 BEZPEČNOST PRÁCE PŘI VYHRUBOVÁNÍ, ZAHLUBOVÁNÍ A VYSTRUŢOVÁNÍ Při těchto operacích platí stejné zásady bezpečnosti práce jako při vrtání.
1.10 ŘEZÁNÍ ZÁVITŮ Závit vzniká vytvořením žlábku ve tvaru šroubovice žádaného průřezu buď na svorníku nebo v díře. Rozeznáváme závit šroubu (vnější závit) a závit matice (vnitřní závit). Profily závitu jsou předepsány v ČSN. Nejvíce se používají závity metrické (M), trubkové (G), lichoběžníkové rovnoramenné (Tr) a nerovnoramenné (S). Stoupá-li šroubovice zleva do prava mluvíme o pravém závitu. Stoupá-li šroubovice zprava do leva, jde o závit levý.
1.10.1 ZÁVITOVÉ ŘEZNÉ NÁSTROJE Vnější závity řežeme závitovými čelistmi a vnitřní závity závitníky. a)závitníky – jsou mnohobřité nástroje podobné kaleným šroubům. Vyrábějí se jako ruční nebo strojní. Stopka je u ručních závitníků ukončena čtyřhranem, u strojních unášečem. Řezný kužel závitníku vykonává při řezání největší část práce. Střední část činné části závitníku vyříznutý závit vyhladí a koncová část řezného kužele slouží k vedení závitníku v díře. Závitníky mají zpravidla drážky přímé tj. rovnoběžné s osou závitníku, a jejich počet je od 3 u malých závitníků až do 7 u velkých závitníků. Závit v díře můžeme vyřezat buď jediným závitníkem, nebo postupně několika závitníky (sadou). Jedním závitníkem řežeme závit zejména v případě krátkých průchozích děr, např. u matic šroubů. Proto se tyto závitníky nazývají maticové. Dvěma nebo třemi závitníky řežeme závit v průchozích dírách delších než 1,5 násobek průměru. Závitníky tvoří sadu a proto se nazývají sadové. Soupravu se třemi závitníky tvoří předřezávací závitník (obr.57a), jenž při řezání závitu odebírá asi 60% materiálu, řezací závitník (obr.57b) odebírá asi 30% materiálu a dořezávací závitník (obr.57c) s odběrem asi 10% materiálu. Soupravu se dvěma závitníky tvoří přeřezávací závitník a dořezávací závitník. Tato souprava se používá na řezání jemných závitů, u nichž se neodebírá tolik materiálu.
34
Obr.57 Závitníky b)závitové čelisti na ruční řezání závitů jsou kruhové, dělené, radiální. Kruhová závitová čelist (obr.58) je v podstatě kalená ocelová matice, ve které je vytvořeno 3 až 5 drážek kruhového tvaru. Zubovými drážkami odcházejí třísky vznikající při řezání závitu. Řezný kužel je po obou stranách čelisti. Kruhové závitové čelisti jsou pravořezné (na pravé závity) a levořezné (na levé závity). Jsou vyráběny z jednoho kusu materiálu na rozdíl od závitových čelistí dělených, jsou tuhé, závit jimi vyříznutý je čistý a přesný.
Obr.58 Závitová čelist
35
1.10.2 ŘEZÁNÍ VNITŘNÍCH ZÁVITŮ Při řezání vnitřních závitů se závitník v díře otáčí kolem své osy a současně se posouvá ve směru osy. Obrobky se upínají zpravidla do svěráku. Na čtyřhran závitníku se nasadí přiměřené vratidlo (obr.57). Při práci se sadovými závitníky se začíná přeřezávacím závitníkem (na stopce je označen jednou rýhou). S nasazeným vratidlem se závitník zavede kolmo do díry. U děr kolmých k povrchu obrobku můžeme polohu závitníku zkontrolovat úhelníkem (obr.57). Po namazání nástroje řeznou kapalinou otáčíme pomalu vratidlem a tlačíme na ně ve směru osy nástroje, přičemž dbáme na souosost nástroje s dírou. Jakmile se řezný kužel v díře zachytí, vtahuje se do ní nástroj při otáčení již sám. Aby se třísky lehčeji uvolňovaly, musíme závitníkem občas pootočit trochu zpět. Tím dojde k odlomení třísky a jejímu vypadnutí s díry a řezná kapalina lépe proniká k řezné hraně. Po předřezávacím závitníku použijeme řezací závitník (má dvě rýhy) a nakonec dořezávací závitník (má tři rýhy).
1.10.3 ŘEZÁNÍ VNĚJŠÍCH ZÁVITŮ Kruhovou závitovou čelistí se závit vyřízne najednou. Řezný kužel se v prvních chodech závitu zařízne a koná dále hlavní podíl práce, kdežto válcová část nástroje jen závit dořezává a vyhlazuje a kromě toho nástroj při práci vede. Proto se musí kruhová čelist zpočátku na obráběný dřík přitlačovat, a to opět souose s dříkem. Místo řezu s vyznačenou délkou závitu na dříku se namaže olejem a dřík se nasadí čelist s vratidlem tak, aby byla souosá s dříkem. S vratidlem se za přiměřeného tlaku na nástroj pozorně pootáčí, až nástroj zabere. Pak se bez dalšího tlaku řeže závit pouhým pootáčením vratidla, až se dosáhne předepsané délky závitu. V průběhu řezání se čelisti častěji pootáčí zpět, aby se uvolnily řezané třísky.
1.11 ROVNÁNÍ Rovnání je pracovní postup při němž materiál získává opět původní rovných tvar. Materiál, který chceme rovnat, musí být tvárný a zároveň houževnatý.
1.11.1 POSTUP ROVNÁNÍ Pásový a tyčový materiál (drát) se rovná zámečnickým kladivem (obr.59). Rovnaný předmět klademe na rovnací desku vydutým místem vzhůru a přidržujeme jej rukou. Přiměřenými (nejdříve silnými údery) přímo na vydutá místa odstraníme největší nerovnosti a postupně slabšími údery rovnání dokončíme. Drát rovnáme nejčastěji protahováním těsným průvlakem (obr 60). Tenké plechy rovnáme rovnacím kladivem se zaobleným kruhovým čelem (obr.61). Deformovaný plech se klade na rovnací desku vypuklými místy vzhůru a přidržuje se rukou. Kladivem netlučeme přímo na vypuklá místa, ale mimo ně tak, aby se okolní rovná místa plechu rovnoměrně roztahovala a tím se vypuklá místa srovnávají. Dosáhneme toho střídavými údery postupně od obou protilehlých okrajů plechu směrem k vypuklému místu. Při tom údery slábnou směrem k vypuklému místu (obr.62). Plech je rovný tehdy, když svou celou plochou dolehne na rovnací desku. Výrobky z měkkého materiálu se rovnají dřevěnou, měděnou nebo olověnou paličkou, aby se při rovnání nepoškodily. Tlusté polotovary rovnáme speciálním vřetenovým lisem (obr.63). Křivý polotovar se položí na dvě rovné nebo prizmatické podložky ručního lisu tak, aby byl vypuklou plochou vzhůru. Tlakem vřetena se pak obrobek prohne na opačnou stranu, čímž se obvykle vyrovná. Není-li po sejmutí rovný,
36
dokončí se jeho vyrovnání opakováním téhož postupu. Velmi tenké plechy (fólie) hladíme na hladké rovnací desce hranolkem s tvrdého dřeva.
Obr.59 Vyrovnávání tyčového materiálu
Obr.60 Protahování drátu těsným průvlakem a přetahování přes dřevěný váleček.
Obr.61 Vyrovnávání tenkých plechů.
Obr.62 Postup rovnání plechu.
Obr.63 Vyrovnávací lis
37
1.11.2 BEZPEČNOST PRÁCE PŘI ROVNÁNÍ Při rovnání musí zejména tlusté předměty, které přidržujeme rukou, dobře ležet na desce aby otřesy, způsobené údery kladiva nebo palice, se přenášely do ruky co nejméně a nezpůsobily zranění. Údery na rovnaný obrobek musí být vedeny mezi místa styku obrobku s rovnací deskou. Jinak může dojít k vymrštění obrobku a zranění pracovníka.
1.12 OHÝBÁNÍ Ohýbáním se trvale mění tvar materiálu. Přitom se vlákna materiálu na vnějším poloměru ohybu vytahují, na vnitřním poloměru pěchují. Vlákna ležící na střední části nemění svoji délku, tzn. Nejsou namáhaná na tah ani na tlak. Toto místo se nazývá neutrální délka.
1.12.1 POSTUP OHÝBÁNÍ Plech a pásový materiál menších rozměrů lze ohýbat ve svěráku (obr.64). Je-li ohýbané rameno dlouhé, přitlačuje se levou rukou přes hranu a dřevěnou palicí se lehce poklepává na místo ohybu tak, aby ohyb byl přesný. Je-li ohýbané rameno krátké nasadí se těsně k místu ohybu špalík z tvrdého dřeva, na který se silné klepe kladivem. K vytváření velkých zaoblení, což se nazývá zakružování, se používá trnu příslušného průměru, který se spolu s materiálem upne ve svěráku. Po ohnutí prvního ramena paličkou se ohne druhé rameno sevřením čelistí svěráku. Tlustý drát a tyčový materiál se ohýbá ve svěráku s použitím tvarových vložek, popř. trnu příslušného průměru (obr.66). Součást se drží levou rukou za volný konec a upne se i s trnem do svěráku. Lehkými údery kladiva se tluče směrem od upnutého místa směrem ke konci, čímž se příslušný úsek ohne. Potom se součást pootočí a postup se opakuje, až se ohyb dokončí. Trubky do průměru 12 mm se ohýbají za studena, větší za tepla. Trubky s průměrem větším než 10 mm by se při ohýbání zploštily a proto je před ohýbáním musíme naplnit suchým pískem (ocelové trubky) nebo roztavenou kalafunou (měděné, mosazné a hliníkové).
Obr.64 Ohýbání ve svěráku pomocí vložek.
38
Obr.65 Zakružování
Obr.66 Ohýbání tyčového materiálu.
1.12.2 BEZPEČNOST PRÁCE PŘI OHÝBÁNÍ Základní podmínkou bezpečné práce při ohýbání je důkladné upnutí obrobku a nářadí ve svěráku. Při ohýbání za tepla je nutno chránit ruce pracovníka před popálením rukavicemi. K vyplňování ohýbaných trubek se musí používat pouze suchý písek, protože vlhký písek může při ohřevu způsobit explozi.
39
1.13 PROBÍJENÍ Probíjení a děrování je operace podobná střihání. Pouze místo statické síly se zde uplatňuje dynamicky působící síla, vyvozená většinou úderem kladiva. Průbojník materiál nejdříve nařízne řeznými hranami jako nůžky. Materiál je pak stlačován, a až se poruší jeho soudržnost, praskne (obr.67).
Obr.67 Jednoduchá páková děrovačka.
1.13.1 NÁSTROJE NA PROBÍJENÍ a)průbojník (obr.68) – je nejjednodušší ruční děrovací nástroj a používá se k děrování plechu tlustého nejvýše asi 1,5 mm. b)výsečník – slouží k vysekávání větších otvorů do kůže nebo plastu. c)páková děrovačka (obr.67) – se používá k děrování plechu až do tloušťky 15 mm.
Obr.68 Ruční děrování průbojníkem. 1-průbojník,2-dřevěná podložka,3-děrovaný materiál
40
1.13.2 POSTUP PROBÍJENÍ Průbojníky při probíjení stavíme vždy kolmo k probíjenému materiálu. Děruje se na dřevěné nebo olověné podložce (obr.68). Tlustší materiál, zejména tlustší plechy, děrujeme na ocelové podložce s otvory různých velikostí a tvarů. Vyděrovaný otvor má na spodní straně otřep, který musíme srazit.
1.13.3 BEZPEČNOST PRÁCE PŘI PROBÍJENÍ Při probíjení vznikají na materiálu otřepy a ostré hrany, které mohou způsobit pracovníkovi poranění.
PŘÍKLAD Z PRAXE: Význam povolání strojního zámečníka vychází z toho, že většinou z rukou těchto lidí vycházejí hotové výrobky, jejichž jakost závisí především na odborné úrovni, pečlivosti a odpovědnosti pracovníků v montážních dílnách a zkušebnách. Přestože se podíl ruční práce na jednotlivých výrobcích stále snižuje, má technologie ručního zpracování stále nezastupitelný význam. Bez ruční práce se neobejdeme při montáži výrobků, při opravách, údržbě. Podle možností se snažíme ruční práce, jako např. pilování, stříhání, řezání, vrtání, apod. alespoň mechanizovat, popřípadě je nahradit některým druhem strojního obrábění. Pochopení principu ručního obrábění je důležité mimo jiné proto, že tyto principy ve většině případů uplatňují i v těch nejmodernějších a nejprogresivnějších technologiích strojního obrábění.
SHRNUTÍ Tato kapitola pojednává o základních technologiích ručního zpracování kovů. Jsou to: měření a orýsování, řezání, stříhání, probíjení, pilování, vrtání, vyhrubování, zahlubování, vystružování, řezání závitů, rovnání a ohýbání. Při výkladu je věnována zvýšena pozornost mechanizaci ručních prací a měření jednoduchými měřidly.
Kontrolní otázky: 1. Popište posuvné měřítko a mikrometr. 2. Jaké přesnosti můžeme dosáhnout při měření s univerzálním úhloměrem? 3. Co je to paralaxa a jak jí zabráníme? 4. Popište části pilníku. 5. Jak rozdělujeme pilníky? 6. Jakým pilníkem pilujeme vyduté plochy? 7. Popište ruční rámovou pilku.
41
8. Při kterém zdvihu přitlačujeme při řezání pilku? 9. Jak tlustý plech můžeme stříhat ručními nůžkami? 10. Jaké pohyby vykonává vrták při vrtání? 11. Jak upínáme vrtáky z válcovou a jak s kuželovou stopkou? 12. Jaké nástroje používáme při ručním řezání závitů? 13. Jaké nářadí používáme při rovnání? 14. Jak rovnáme tyčový materiál a jak tenké plechy? 15. Jak se deformují vlákna při ohybu?
42
2 LÍCOVÁNÍ
CÍLE: Po prostudování této kapitoly dokážete: -
orientovat se v základních pojmech lícování
-
vymezit dovolenou nepřesnost rozměrů jednotlivých součástí a určit druh uložení dvou navzájem spojených součástí
2.1 VÝZNAM LÍCOVÁNÍ Rozměry součástí, které chceme vyrábět, znázorňujeme na výrobním výkresu kótami (obr.69). Při výrobě součásti však nelze dosáhnout předepsaných rozměrů s naprostou přesností. Skutečné rozměry součásti se proto od rozměrů udaných na výkresu liší. Aby byla zaručena vyměnitelnost strojních součástí nám postačí, aby součásti byly vyráběny s rozměry v určitých mezích, které mají vyhovující přesnost. Tolerování je tedy vymezování dovolené nepřesnosti jednotlivých součástí, které se spolu nestýkají. Lícování je naopak vymezování dovolené nepřesnosti dvou navzájem spojených součástí (obr.70).
Obr.69 Ložisko
43
Obr.70 lícování 1-čep,2-kluzné ložisko
2.2 ZÁKLADNÍ POJMY Názvy, definice základních veličin a pojmů z oboru rozměrových úchylek, tolerancí a uložení a používané značky jsou stanoveny v ČSN EN 20286-1 Soustava tolerancí a uložení ISO. Jmenovitý rozměr (JR) – je rozměr, který je na výkresu předepsán kótou, a k němuž se vztahují oba mezní rozměry (obr.71). Skutečný rozměr – je rozměr zjištěný měřením. Horní mezní rozměr (HMR, hmr) – je větší z obou mezních rozměrů. Dolní mezní rozměr (DMR, dmr) – je menší z obou mezních rozměrů. Horní mezní úchylka (ES, es) – je algebraický rozdíl mezi horním mezním rozměrem a jmenovitým rozměrem (obr.72). Dolní mezní úchylka (EI, ei) – je algebraický rozdíl mezi dolním mezním rozměrem a jmenovitým rozměrem (obr.72).
Obr.71 Jmenovitý rozměr (JR), horní mezní rozměr (HMR,hmr), dolní mezní rozměr (DMR, dmr). 44
Obr.72 Mezní úchylky díry (ES, EI), hřídele (es, ei) a určení tolerance (T). Tolerance (T) – je rozdíl mezi horním a dolním mezním rozměrem a nebo mezi horní a dolní mezní úchylkou T=HMR-DMR=hmr-dmr=ES-EI=es-ei (obr.72) Tolerance je vždy kladné číslo a vyjadřuje velikost dovolené nepřesnosti výroby. Toleranční pole – jeho výška udává velikost tolerance díry i hřídele. Nulová čára – odpovídá jmenovitému rozměru. Je to přímka kreslená obvykle ve vodorovné poloze a vztahujeme k ní polohu mezních úchylek. Kladné úchylky zobrazujeme nad nulovou čarou, záporné pod ní (obr.73). Základní úchylka – je ta, která je blíže nulové čáře. Přidruţená úchylka – je ta, která je dále od nulové čáry. Toleranční stupeň – nám slouží pro vyznačení stejně přesného provedení pro jednotlivé rozsahy jmenovitých rozměrů.
45
Obr.73 Základní a přidružená úchylka.
2.3 STUPNĚ PŘESNOSTI Jednotná soustava tolerancí a uložení ISO má 20 stupňů přesnosti označených IT01, IT0, IT1, IT2…IT18. S rostoucím číslem stupně přesnosti se tolerance zvětšují. Tolerance v tomtéž stupni přesnosti se zvětšují s rostoucím rozměrem součásti. Například pro rozsah rozměrů přes 10 do 18 mm je tolerance 0,002 mm a pro rozměry přes 400 do 500 mm je tolerance 0,01 mm pro stupeň přesnosti IT2. Ve vyšším stupni přesnosti např. IT8, jsou tolerance úměrně vyšší. Zápis tolerance provádíme pomocí toleranční značky. Toleranční značka se skládá z písmene, označující polohu tolerančního pole vzhledem k nulové čáře a z čísla, které udává stupeň přesnosti (obr.74).
46
Obr.73 Toleranční značky Toleranční značka se zapisuje za jmenovitý rozměr udaný číslem. Díry se označují velkými latinskými písmeny např. ø20H8, hřídele malými latinskými písmeny, např. ø20k7. Uložení je označeno společným jmenovitým rozměrem, za kterým následují toleranční značky obou součástí v pořadí díra – hřídel, např. ø20H8/k7.
2.4 ULOŢENÍ Uložení je způsob spojování dvou strojních součástí, zabezpečující buď určitý stupeň volnosti jejich vzájemného pohybu, nebo určitý stupeň úsilí potřebného k jejich spojení či rozebrání. Uložení mohou být trojího druhu: a)uloţení s vůlí, která umožňují vzájemný pohyb součástí s určitou vůlí. Hřídel je vždy menší než díra (obr.74). Např. hřídel převodovky v ložiskách. b)uloţení s přesahem, která spojují součásti pevně (nehybně) s určitým přesahem (obr.74). Hřídel je vždy větší než díra. Např. nalisované ozubené kolo na hřídeli. c)uloţení přechodná, při nichž se může vyskytovat buď vůle, nebo přesah, podle toho, ke kterému meznímu rozměru se blíží skutečné rozměry díry nebo hřídele. U těchto uložení se nikdy neví napřed bude-li spojení obou součástí s vůlí nebo přesahem (obr.74).
47
Obr.74 Uložení a-s vůlí,b-s přesahem,c-přechodné
2.5 TOLERANČNÍ SOUSTAVY a)soustava jednotné díry – v této soustavě se pro všechna uložení téhož průměru díra dělá stejná a předepsaného uložení se dosahuje úchylkou průměru hřídele od jmenovitého rozměru (obr.75). b)soustava jednotné hřídele – v této soustavě je pro všechna uložení téhož průměru stejný hřídel a předepsaného uložení se dosahuje úchylkou průměru hřídele od jmenovitého rozměru (obr.75). Soustava tolerancí uložení ISO stanoví 28 tolerančních polí, jejichž polohy vzhledem k nulové čáře jsou označovány písmeny latinské abecedy (obr.76). Písmena I, L, O, Q, W a i, l, o, q, w se nepoužívají. Protože obrábění děr na různé přesné rozměry je obtížnější než obrábění hřídelů, volí se převážně soustav jednotné díry (obr.77).
Obr.75 Toleranční soustava a-jednotné díry,b-jednotného hřídele
48
Obr.76 Poloha základních úchylek tolerančních polí děr a hřídelů vzhledem k nulové čáře.
49
Obr.77 Jednotná díra
50
2.6 VOLBA TOLERANCÍ A ULOŢENÍ Velikost tolerance se má volit tak, aby její překročení učinilo z výrobku zmetek, přičemž se musí přihlížet k očekávanému opotřebení součásti v provozu. Zvětšením tolerance se vždy zlevňuje výroba, tzn. pokud tím neutrpí kvalita výrobku, nevolíme zbytečně malé tolerance. Při volbě uložení se vychází ze zkušenosti. U uložení s vůlí je nutno posuzovat přesnost vedení hřídele, nosnost ložiska, ztráty třením, klidnost chodu, teploty za klidu a provozu apod. U uložení s přesahem mají vliv vlastnosti spojovaných materiálů, možnost pružných deformací u tenkostěnných pouzder, jakost povrchu. Volba přechodných uložení vyžaduje zvlášť velké zkušenosti, aby žádaného charakteru uložení bylo dosaženo. Pro usnadnění výběru uložení byl sestaven přehled doporučených uložení v němž byly podle praktických zkušeností k jednotným dírám vybrány určité hřídele a podobně k jednotným hřídelům určité díry, kterým se dává ve strojírenství přednost (Příloha 1,2,3).
2.7 KONTROLA ROZMĚRŮ KALIBRY Přesnost tolerovaných rozměrů na vyráběných strojních součástech kontrolujeme v praxi přesnými měřidly. Jsou to zejména mezní kalibry na díry i hřídele.
2.7.1 KALIBRY NA DÍRY a)válečkový kalibr (obr.78) – se používá do průměru děr 100 mm b)plochý kalibr (obr.79) – je používán pro díry 60 až 260 mm
Obr.78 Mezní válečkový kalibr
51
Obr.79 Ploché kalibry
2.7.2 POSTUP MĚŘENÍ Válečkové kalibry jsou zpravila oboustranné a mají dobrou a zmetkovou stranu na jednom držáku. Měřící váleček zmetkové strany je nižší a je barevně označen. Zmetková strana kalibru na díry má rozměr horního mezního rozměru díry a nesmí měřenou dírou projít, kdežto dobrá strana kalibru má rozměr dolního mezního rozměru díry a musí se dát vlastní hmotností kalibru vsunout do správně vyrobené díry jak ukazuje obrázek (obr.80a). Jestliže dírou projde i zmetková strana kalibru, musí se součást vyřadit jako neopravitelný zmetek, jak ukazuje obrázek (obr.80b). Obrázek 80c ukazuje třetí možný případ, kdy do díry nelze vsunout ani jednu stranu kalibru. Tento výrobek lze na předepsané rozměry upravit. Ploché kalibry jsou jednostranné a proto musí být vždy dva.
Obr.80 Kontrola tolerance díry a hřídele
52
2.7.3 KALIBRY NA HŘÍDELE a)třmenové oboustranné (obr.81) b)třmenové jednostranné (obr.82) – mají dobrou i zmetkovou stranu na jedné straně kalibru
Obr.81 Oboustranný třmenový mezní kalibr.
Obr.82 Jednostranný třmenový kalibr
2.7.4 POSTUP MĚŘENÍ Zmetková strana oboustranného kalibru je opět barevně označena. Zmetková strana má rozměr dolního mezního rozměru hřídele a nesmí se dát na správně vyrobený hřídel nasunout. Dobrá strana má rozměr dolního mezního rozměru, ale lze ji na správně vyrobený hřídel vlastní hmotností nasunout. Způsob měření jednostranným kalibrem vidíte na (obr.80). Rozměr hřídele je správný, jestliže dobrou stranu kalibru lze na hřídel lehce nasunout. Zmetková strana nesmí přes hřídel projít.
53
PŘÍKLAD Z PRAXE: Na výkresu součásti byla zapsána kóta ø10g6. Soustružník při kontrole součásti naměřil rozměr ø10,000 mm. Soustružník ji označil jako zmetek. Postupoval správně, když se shoduje kóta na výkresu s naměřeným rozměrem?
SHRNUTÍ Moderní výrobu lze hospodárně provozovat jen tehdy, jsou-li všechny součásti výrobků vyměnitelné bez jakýchkoli dalších úprav. Proto se součástí musí vyrábět podle jednotných podkladů (výkresů, technických dodacích podmínek). Strojní součásti však nelze vyrábět s matematicky přesnými rozměry a z těchto důvodů se uvádějí ve výrobních podkladech u jednotlivých rozměrů přípustné výrobní úchylky. Pro funkci součásti jsou nejdůležitější úchylky rozměrů, které jsou stanoveny lícovací soustavou. Lícovací soustava obsahuje názvosloví, definice a značky používané při lícování a číselné hodnoty horních a dolních úchylek. Definuje nám soustavu jednotné díry a soustavu jednotného hřídele. Základní pojmy jako jsou skutečný rozměr, jmenovitý rozměr, horní mezní rozměr, dolní mezní rozměr, horní mezní úchylka, dolní mezní úchylka, tolerance, toleranční pole, toleranční stupeň a uložení stanovuje norma ČSN EN 20286-1 Soustava tolerancí a uložení ISO. Uložení rozlišujeme volná, přechodná a pevná.
Kontrolní otázky: 1. Vysvětlete pojmy lícování a tolerování. 2. Vysvětlete co je tolerance a toleranční pole. 3. Co je nulová čára, mezní úchylky a jak se značí? 4. Vysvětlete co je uložení, vůle a přesah. 5. Kolik stupňů přesnosti má lícovací soustava ISO?
54
3
ÚVOD DO SOUSTRUŢENÍ
CÍLE: Po prostudování této kapitoly dokážete: -
rozlišit základní soustružnické práce
-
vyjmenovat hlavní části soustruhu
-
orientovat se mezi jednotlivými druhy soustruhů
-
správně upnout nástroj a obrobek
3.1 ZÁKLADNÍ SOUSTRUŢNICKÉ PRÁCE Soustružení je třískové obrábění rotujícího obrobku posouvajícím se nástrojem . soustružnickým nožem. Podle druhu obráběné plochy rozlišujeme: a)opracování válcových ploch b)opracování rovinných, resp. čelních ploch c)provádění zápichů d)soustruţení profilovým nástrojem e)tvarové soustruţení Soustružnické postupy nám ukazuje (tab.1).
55
Tab.1 Soustružnické postupy
Podle umístění obráběné plochy rozlišujeme: a)soustruţení vnější b)soustruţení vnitřní Při vnějším soustružení není nástroj, upínač ani suport prostorově omezen obrobkem, při vnitřním soustružení je tvar nástroje omezen tvarem obráběné dutiny (obr.83).
56
Obr.83 Soustružení vnější a vnitřní plochy
3.2 ZÁKLADNÍ VELIČINY PŘI SOUSTRUŢENÍ Při soustružení dochází k odběru třísky při rotačním pohybu materiálu a posuvném pohybu řezného nástroje (obr.84). a)řezná rychlost vc se volí hlavně podle obrobitelnosti materiálu obrobku a podle otěruvzdornosti a teplotní odolnosti materiálu břitu nástroje. b)posuv s je dráha nástroje během jedné otáčky obrobku. Při hrubování je posuv velký při halzení je posuv malý. c)hloubka řezu ap je určena příčným posuvem před odebráním další vrstvy při podélném posuvu.
Obr.84 Veličiny obrábění při soustružení.
3.3 SOUSTRUŢNICKÉ NÁSTROJE Dnešní soustružnické nástroje se skládají z držáku a břitové destičky. Břitová destička je upnuta nebo přišroubována v tvarovém lůžku držáku. Používají se také soustružnické nože s připájenými břitovými destičkami a nože celé z rychlořezné oceli. Podle tvaru nože, resp.polohy úchytu břitové destičky na držáku, rozlišujeme vnější a vnitřní soustružnické nože (obr.85).
57
Podle polohy hlavního břitu, resp. směru řezání vzhledem k držáku, rozlišujeme pravý nůž ( R ), levý nůž (L) a neutrální nůž (N) (obr.86).
Obr.85 Soustružnické nože pro různé práce.
Obr.86 Orientace soustružnického nože.
58
3.4 OZNAČOVÁNÍ VYMĚNITELNÝCH BŘITOVÝCH DESTIČEK Vyměnitelné břitové destičky se označují podle ČSN 220905 alfanumerickou značkou obsahující 10 údajů, z nich prvních 7 je povinných (obr.87). Údaje 8 a 9 se uvádějí v případě potřeby. Údaj 10 obsahuje informace podle údajů výrobce.
Obr.87 Příklad označení vyměnitelné břitové destičky.
3.5 UPÍNÁNÍ SOUSTRUŢNICKÝCH NÁSTROJŮ Soustružnický nůž musí být upevněn nakrátko (blízko ostří) a pevně, aby se neohýbal a nekmital. Břit musí být nastaven na střed jinak se při příčném posuvu mění řezné podmínky (obr.88).
Obr.88 Chybné výškové nastavení nástroje při příčném soustružení.
3.6 UPÍNÁNÍ OBROBKŮ Obrobek musí být upevněn pevně, jednoduše, přesně v ose a bez deformace tvaru. a)tříčelisťová sklíčidla (obr.89) nám umožňují upnout obrobek z venku nebo ze vnitř. b)kleštinové upínače jsou určeny k upínání tyčového materiálu. Jsou vhodné pro soustružení při vysokých otáčkách a sériovou výrobu. Základem kleštinových upínačů je podélně proříznuté trubkové pouzdro s kuželovitě rozšířeným vnějším průměrem na proříznutém konci. Vtahováním kuželovitého konce do válcového otvoru se proříznutý konec svírá kolem materiálu (obr.90,91). c)segmentové kleštinové upínače používají segmentové kleštiny RUBBER – FLEX, složené se segmentů a pryžových elastických spojek (obr.92). Při vtahování kleštiny tahovou trubkou dozadu se kleština svírá a upíná materiál.
59
d)upínání mezi hroty využijeme tehdy, chceme-li se vyhnout u dílů soustružených po celé délce dvojímu upnutí. Otáčivý pohyb vřetena se pak přenáší pomoci unášeče. Často se používá čelní unašeč, jehož radiální břity se vtlačí do čela obrobku (obr.93).
Obr.89 Tříčelisťové sklíčidlo.
Obr.90 Tahový kleštinový upínač
Obr.91 Tlakový kleštinový upínač
60
Obr.92 Hlava segmentového upínače.
Obr.93 Čelní unášeč.
61
3.7 DRUHY SOUSTRUHŮ Soustruhy se většinou dělí podle polohy roviny lože, polohy hlavního vřetena a podle počtu vřeten (obr.94).
Obr.94 Druhy soustruhů.
a)univerzální hrotové soustruhy (obr.95) se používají při kusové nebo malosériové výrobě a také při výrobě nářadí a přípravků. Pracovní vřeteno je dutý hřídel nesoucí sklíčidlo pro upnutí obrobku. Je uloženo ve vřeteníku ve valivých ložiskách a je poháněno neřízeným trojfázovým motorem přes převodovku nebo trojfázovým motorem řízeným frekvenčním měničem. Suport se skládá z podélných saní, suportové skříně, příčných saní a horních nástrojových saní s upínacím zařízením pro soustružnické nástroje (obr.96). Převodovka posuvu slouží k nastavení velikosti strojního posuvu (podélného nebo příčného), přenášeného vodícím šroubem na suport. Koník je stojan posuvný po vodících plochách lože soustruhu s hrotem v ose soustružení. Hrot v koníku může být nahrazen např. vrtákem pro vrtání otvoru v ose soustružení nebo jiným nástrojem.
62
Obr.95 Univerzální soustruh.
Obr.96 Suporty soustruhu. b)NC a CNC soustruhy – NC soustruhy jsou číslicově řízené, CNC soustruhy jsou řízené počítačem. Jednoduchý CNC soustruh má pracovní vřeteno a revolverovou nástrojovou hlavu, řízenou v podélném i příčném pohybu (v osách x a z). Soustruh je možné dovybavit další revolverovou hlavou z druhé strany nebo nástrojovou hlavou s pohonem pro frézování nebo vrtání (obr.97).
63
Obr.97 CNC soustruh.
64
3.8 HLAVNÍ KONSTRUKČNÍ SKUPINY SOUSTRUHŮ Soustruhy mají často modulární stavbu a jsou sestaveny podle potřeb uživatele. Hlavní části soustruhu nám přehledně ukazuje (obr.98).
Obr.98 Hlavní části soustruhu.
PŘÍKLAD Z PRAXE: Na soustruzích lze obrobit jakéko-li rotační plochy vnější a vnitřní, rovinné plochy čelní, plochy kuželové a lze řezat závity. Speciální soustruhy nám potom umožňují obrábět součásti určitého druhu, např. klikové hřídele, tvarové ingoty, přesné vodící šrouby, válce papírenských strojů, podsoustružené zuby fréz apod.
SHRNUTÍ Soustružení je třískové obrábění rotujícího obrobku soustružnickým nožem. Základní parametry při soustružení jsou řezná rychlost, posuv, příčný posuv a hloubka řezu. Soustružnické nástroje upínáme na krátko a pevně. Obrobky upínáme nejčastěji do sklíčidel, kleštin a mezi hroty. Soustruhy dělíme nejčastěji podle polohy roviny lože, polohy hlavního vřetena a podle počtu vřeten. Při kusové a malosériové výrobě používáme nejčastěji univerzální hrotové soustruhy, pro tovární výrobu se používají převážně NC a CNC soustruhy.
Kontrolní otázky: 1. Vysvětlete pojmy posuv a trvanlivost nástroje. 2. Jakým způsobem se kontroluje velikost řezných úhlů?
65
3. Vyjmenuj hlavní části soustruhu. 4. Jaké je rozdělení soustruhů? 5. Vyjmenuj základní soustružnické práce.
66
4
ÚVOD DO FRÉZOVÁNÍ
CÍLE: Po prostudování této kapitoly dokážete: -
orientovat se mezi jednotlivými druhy frézek
-
vyjmenovat hlavní části frézek
-
rozlišit základní frézařské práce
-
správně upnout nástroj a obrobek
4.1 FRÉZOVÁNÍ Frézování je způsob třískového obrábění, při kterém se na frézce rotující frézou obrábějí rovinné plochy, tvarované plochy kolmé k jedné rovině (obr.99), plochy otáčejícího se ozubeného kola nebo zcela obecné plochy obrobku. Při otáčení frézy dochází při jejím současném posouvání ve směru kolmém k ose rotace k odběru materiálu.
° Obr.99 Frézování dutiny s rovným dnem.
67
4.2 ZÁKLADNÍ PARAMETRY PŘI FRÉZOVÁNÍ a)řezná rychlost vc se volí k závislosti na materiálu obrobku a materiálu nástroje (tab.2). Z hlediska hospodárného využití strojů by měla být řezná rychlost co největší. b)posuv s na jednu otáčku frézy a posuv na jeden břit frézy sz jsou určující pro dosažitelnou kvalitu povrchu a zatížení břitu frézy.
Tab.2 Hodnoty řezné rychlosti a posuvu na jeden břit frézy pro frézu s vyměnitelnými břitovými destičkami ze slinutých karbidů.
4.3 FRÉZOVACÍ NÁSTROJE Frézovací nástroje nazýváme frézy. Frézy je možno rozdělovat podle různých kritérií (tab.3). Skupiny použití fréz N, H a W se liší u stopkových fréz podle úhlu čela a podle úhlu šroubovice břitu (tab.4).
68
Tab.3 Rozdělení frézovacích nástrojů.
69
Tab.4 Skupiny použití stopkových fréz.
4.3.1 PODLE UPNUTÍ a)nástrčné frézy b)stopkové frézy
4.3.2 PODLE USPOŘÁDÁNÍ A TVARU BŘITU a)hrubovací frézy b)dokončovací frézy
4.3.3 PODLE TVARU OBRÁBĚNÝCH PLOCH a)čelní frézy b)rohové frézy c)drážkové frézy¨ d)kopírovací frézy
4.3.4 MATERIÁLY BŘITŮ FRÉZ a)rychlořezná ocel b)slinuté karbidy c)cermetové karbidy (TiC + TiN) d)nitridová keramika e)polykrystalický diamant f)kubický nitrid boru 70
4.4 UPÍNÁNÍ FRÉZ a)strmý kuţel (SK) se lehce nasazuje i uvolňuje. Jeho hlavní nevýhoda je malá tuhost uložení a nejistá axiální poloha (obr.100). b)upínací kuţel HSK (obr.101) splňuje požadavky na spolehlivé a přesné upnutí frézy lépe než strmý kužel. Čelní doraz zajišťuje polohu nástroje a upínací rozpěrný trn s kuželovou rozpínací dutinou vycentruje a pak fixuje dutou stopku nástroje. c)frézovací trny pro nástrčné frézy se hodí pro upínání fréz s válcovou dírou a podélnou nebo příčnou drážkou (obr.102). d)klešťové upínací pouzdro se používá pro frézy s válcovou stopkou (obr.103).
Obr.100 Nedostatky upínání strmým kuželem
Obr.101 Upínací systém HSK
71
Obr.102 Upínací trn pro frézy s podélnou nebo příčnou drážkou.
Obr.103 Kleštinový upínač fréz s válcovou stopkou.
4.5 POŢADAVKY NA UPÍNACÍ SYSTÉM a)souosost frézy a vřetena b)opakovatelná přesnost upnutí při výměně nástrojů c)pevnost proti axiálním silám i proti protočení d)vhodnost pro vysoké otáčky
4.6 ZÁKLADNÍ DRUHY FRÉZOVÁNÍ Frézování je možné dělit podle různých kritérií.
4.6.1 PODLE TVARU FRÉZOVANÉ PLOCHY a)frézování rovin b)frézování drážek
72
c)frézování profilů d)frézování obecných ploch
4.6.2 PODLE SMĚRU POHYBŮ POSUVŮ VZHLEDEM KE SMĚRU ROTACE FRÉZY a)sousledné frézování (obr.105) – posuv a řezný pohyb má stejný směr. b)nesousledné frézování (obr.104) c)zahlubování s axiálním posuvem (obr.106) d)frézování drážek nebo dutin (obr.106)
4.6.3 PODLE VZÁJEMNÉ POLOHY NÁSTROJE A OBROBKU a)obvodové frézování (tab.5) b)čelní frézování (tab.5)
Obr.104 Nesousledné frézování Obr.105 Sousledné frézování
73
Obr.106 Tvarové frézování
Tab.5 Druhy frézování
74
4.7 FRÉZKY Frézky jsou stroje používané při frézování.
4.7.1 UNIVERZÁLNÍ FRÉZKY Univerzální frézky jsou zapotřebí při výrobě nářadí a forem, při zhotovování prototypů nebo malých sérií (obr.107). Univerzální frézka má tyto vlastnosti: a)rychlé nastavení pro jakoukoli frézařskou práci. b)otočná frézovací hlava je přestavitelná z vertikální polohy do horizontální polohy nebo do kterékoli šikmé mezipolohy. Obrobek upnutý na otočném stole pak může být opracován z pěti stran. c)stůl umožňuje posuvy upnutého výrobku ve dvou vodorovných osách x,y a svislý pohyb celé konzoly (u konzolové frézky) po vedení na stojanu stroje. Stůl může být otočný a může umožňovat náklon. d)výsuvné upínací pouzdro na hlavním vřetenu se používá pro vrtání šikmých děr do obrobku nakloněného pomocí naklápěcího stolu. Řízení univerzální frézky je manuální nebo programové (CNC).
Obr.107 Univerzální frézka s otočným a naklápěcím stolem a s pevným stolem.
4.7.2 ROVINNÉ FRÉZKY Rovinné frézky se používají k zpracování velkých a těžkých obrobků (obr.108). Svislý posuv konzolového stolu nahrazuje svislý pohyb vřeteníku na svislém stojanu nebo pohyb příčníku na stojanech. Příčný posuv zajišťuje pohyb vertikálního vřeteníku. Jinou formou rovinných frézek jsou frézovací obráběcí centra, která nám umožňují opracování obrobků velkých rozměrů.
75
Obr.108 Rovinná frézka a frézovací a vyvrtávací centrum.
4.7.3 ODVALOVACÍ FRÉZKY Na odvalovacích frézkách se vyrábějí ozubená kola při současném otáčení obrobku i frézy.
PŘÍKLAD Z PRAXE: Na frézkách se obrábějí převážně ploch vodorovné, svislé i šikmé. Složenými frézami můžeme frézovat profily složené z rovinných a tvarových ploch. Kotoučovými frézami, které mají profil drážky, frézujeme drážky. Drážky per frézujeme speciálními frézami, drážky s úkosem frézujeme úhlovými frézami, drážky v drážkových hřídelích frézujeme tvarovými frézami, šroubové drážky frézujeme na konzolové frézce frézou příslušného profilu. Frézováním vyrábíme taky závity a ozubení.
SHRNUTÍ Frézování je způsob třískového obrábění, kterým můžeme obrábět na rozdíl od soustružení jakékoliv rovinné a tvarové plochy. Základní parametry při frézování jsou řezná rychlost, posuv na jednu otáčku frézy a posuv na jeden břit frézy. Frézovací nástroje dělíme podle druhu upnutí, podle uspořádání a tvaru břitů, podle tvaru obráběných ploch. K upínání nástrojů se používá strmý kužel, upínací kužel, frézovací trny a klešťové upínací pouzdro. Obrobky upínáme především do svěráku a upínacích čelistí. Základní frézařské práce dělíme podle tvaru frézované plochy, podle směru pohybů posuvů vzhledem ke směru rotace frézy a podle vzájemné polohy nástroje a obrobku. Stroj pro frézování se nazývá frézka. Nejčastěji používané frézky jsou frézky univerzální, rovinné, odvalové a vysokorychlostní.
Kontrolní otázky: 1. Co je to fréza? 2. Jaký materiál se používá na výrobu řezné části frézy?
76
3. Podle jakých hledisek rozdělujeme frézy? 4. Vyjmenujte a popište způsoby upínání fréz? 5. Rozdělte frézky z hlediska jejich konstrukce.
77
VĚDOMOSTNÍ TEST: 1.Jakých chyb se můžeme dopustit při měření? a) žádných b) osobních c) max.0,01 mm
2.S jakou maximální přesností můžeme měřit posuvným měřítkem? a) 0,02 mm b) 0,01 mm c) 0,1 mm
3.Na čem závisí zvolená hustota ozubení pilového listu? a) na způsobu řezání b) na druhu pilky c) na druhu obráběného materiálu
4. Jakým pilníkem pilujeme vyduté plochy? a) rašplí b) s půlkruhovým průřezem c) s obdélníkovým průřezem
5.K čemu slouží rašple? a) k obrábění oceli b) k obrábění diamantu c) k obrábění dřeva
6.Jak tlustý plech můžeme stříhat ručními nůžkami? a) do 1,5 mm b) do 6 mm
78
c) do 15 mm
7.K čemu používáme tabulové nůžky? a) ke stříhání tvarů a kotoučů z plechových tabulí b) ke stříhání plechových tabulí c) ke stříhání tyčového a profilového materiálu
8.Který vrták se dnes používá nejčastěji? a) kopínatý b) dělový c) šroubovitý
9.Jak upínáme vrtáky s válcovou stopkou? a) do svěráku b) do upínacích hlavic c) do sklíčidla
10.Co je hlavním účelem vyhrubování? a) vyvrtat díru b) zlepšit kvalitu, rozměrovou a geometrickou přesnost vrtané díry c) vyřezat závit do díry
11.K čemu slouží vodící čep u záhlubníků? a) k vedení nástroje b) k upnutí nástroje c) k zajištění souososti zahloubení s osou předvrtané díry
12.Smějí se při práci na vrtačkách používat rukavice? a) ano
79
b) ne c) je to jedno
13.Na ruční řezání vnějších závitů používáme? a) závitové čelisti b) maticový závitník c) závitovou šablonu
14.Jaké vlastnosti musí mít materiál, aby se mohl rovnat? a) tvrdý a pružný b) tvárný a houževnatý c) kalený a kovaný
15.Velikost tolerance není závislá? a) na stupni přesnosti lícování b) na jmenovitém rozměru součásti c) na poloze tolerančního pole
16.Rozhodněte o jaké uložení se jedná – ø12K7/h6 a) pevné b) s vůlí c) přechodné
17.Kolik má lícovací soustava ISO tolerančních stupňů? a) 16 b) 19 c) 20
80
18.K podepření dlouhých obrobků při soustružení slouží? a) koník b) suport c) lože
19.Co je to fréza? a) frézovací stroj b) frézovací upínací nástroj c) frézovací řezný nástroj
20.Na výrobu ozubení používáme frézky? a) konzolové b) odvalovací c) rovinné
SPRÁVNÉ ŘEŠENÍ VĚDOMOSTNÍHO TESTU: 1b), 2a), 3c), 4b), 5c), 6a), 7b), 8c), 9b), 10b), 11c), 12b, 13a), 14b), 15c), 16c), 17c), 18a), 19c), 20b).
HODNOCENÍ VĚDOMOSTNÍHO TESTU: Za každou správnou odpověď si započtěte 1 bod, za chybnou odpověď 0 bodů. Součtem získaných bodů získáte své hodnocení:
Klasifikace
Neprospěl
Prospěl
Počet bodů
0 – 12
13 - 20
81
GLOSÁŘ Fréza – nástroj používaný při frézování. Frézka – stroj frézovací. Frézování – třískové obrábění rovinných a tvarových ploch. Jmenovitý rozměr – na výkresu je označen kótou Kalibr – porovnávací měřidlo. Koník – slouží k podepření dlouhých obrobků a nebo k uchycení vrtáku nebo jiného nástroje. Lícování – vymezení dovolené nepřesnosti dvou stýkajících se součástí. Mikrometr – měřidlo k měření délkových rozměrů s přesností až 0,001 mm. Odchylka – rozdíl mezi skutečným a jmenovitým rozměrem. Posuvné měřítko – měřidlo k měření délkových rozměrů s přesností 0,02 mm. Soustruh – stroj používaný na soustružení. Soustružení – třískové obrábění válcových a rotačních ploch. Soustružnický nůž – nástroj používaný ke soustružení. Suport – pohyblivá součást soustruhu. Tolerování – vymezení dovolené nepřesnosti dvou součástí které se nestýkají. Úhloměr – měřidlo k měření úhlu. Uložení – vzájemné spojení dvou součástí. Uložení s vůlí – hřídel je menší než díra. Uložení s přesahem – hřídel je větší než díra. Vrták – nástroj používaný při vrtání. Výhrubník – nástroj používaný při vyhrubování. Vyhrubování – následná operace po vrtání, která nám zlepšuje kvalitu, rozměrovou a geometrickou přesnost vrtané díry. Výstružník – nástroj používaný při vystružování. Vystružování – dokončovací operace po vrtání, kterou dokončujeme přesné a lícované díry. Záhlubník – nástroj používaný při zahlubování. Zahlubování – obrábění děr pro zapuštěné hlavy šroubů.
82
POUŢITÁ LITERATURA: Dillinger, J. a kol.: Moderní strojírenství pro školu i praxi. Praha, Europa-Sobotáles 2007 Lehmanová, T.- Tomaides, J.- Drienský, D.- Fúrik, P.: Strojní obrábění 1. Praha, SNTL 1988 Leinveber, J.- Vávra, P.: Strojnické tabulky. Úvaly, Albra 2008 Leinveber, J.- Švercl, J. a kol.: Technické kreslení a základy deskriptivní geometrie. Praha, Scientia 1998 Frischherz, A.- Piegler, H.: Technologie zpracování kovů 2. Praha, SNTL 1996
83
Příloha 1
84
Příloha 2
85
Příloha 3
86
Učební text vznikl v rámci projektu „Obnova a modernizace technických oborů v Olomouckém kraji“, registrační číslo CZ.1.07/1.1.04/02.0071, operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost, oblast podpory Zvyšování kvality ve vzdělávání, termín realizace 1. 3. 2010 – 30. 11. 2011. Projekt byl spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR. Autor učebního textu: Ing. M. Pastorek Partneři projektu: Střední škola polytechnická, Olomouc, Rooseveltova 79 Střední odborná škola Jeseník a Střední odborné učiliště strojírenské a stavební, Dukelská, 1240/27, Jeseník Střední odborná škola a Střední odborné učiliště Uničov, Moravské nám. 681 Střední odborná škola průmyslová a Střední odborné učiliště strojírenské, Prostějov, Lidická 4 Střední odborná škola technická, Přerov, Kouřílkova 8 Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Šumperk, G. Krátkého 30 Střední odborná škola průmyslová, Hranice, Studentská 1384 Střední odborné učiliště stavební Prostějov, Fanderlíkova 25 Střední odborná škola železniční, stavební a památkové péče a Střední odborné učiliště, Šumperk, Bulharská 372/8 Úřad práce Olomouc Magistrát města Olomouce, školský odbor
87
