Broušení dokončovací metoda obrábění rovinných, válcových nebo tvarových vnějších i vnitřních ploch nástrojem, jehož břity jsou tvořeny zrny tvrdých materiálů navzájem spojených vhodným pojivem vysoká přesnost, jakost povrchu lze opracovat materiály s vysokou pevností a tvrdostí (kalené oceli, keramika) podstata jako u frézování každé zrno brusiva má jiný geometrický tvar (záporný úhel čela γ) mezi zrny a pojivem se vyskytují póry (volná místa) velké množství zrn (břitů) v záběru třísky malých průřezů (0,0001-0,002 mm2) hlavní řezný pohyb: rotační – nástroj velká řezná rychlost (až 100 m/s) vysoké teploty třísek (800 -1200°C), oh řev obrobené plochy velký měrný řezný odpor „p“ (malé průřezy třísek)
Nástroje brousicí kotouče, brousicí tělíska – zrna brusiva ve vhodném pojivu tuhá tělesa vhodného tvaru samoostření – otupování zrn, zvyšování Fz, vylamování opotřebených zrn, odkrytí ostrých zrn označení brousicích kotoučů → charakteristické vlastnosti
1
Tvary brousicích kotoučů normalizované (viz. tabulky) brousicí tělíska (broušení děr, dutin forem) segmentové brousicí kotouče (nosné těleso + brousicí destičky)
Materiály brusiva umělý korund (oxid hlinitý Al2O2)
bílý 99A růžový 98A hnědý 96A černý 85A vyrábí se tavením bauxitu v elektrické obloukové peci, pak se drtí, třídí broušení oceli, lité oceli, temperované litiny, tvrdých bronzů karbid křemíku (SiC)
A
C
zelený 49C černý 48C z křemičitého písku smíchaného s koksem v obloukové peci karbid boru (B4C) B v elektrických pecích z kyseliny borité a uhlíku broušení litiny, mědi, měkkého bronzu, lehkých slitin, slinutých karbidů, keramických materiálů, skla, kamene kubický nitrid boru (N2B3) BN broušení kalených ocelí, rychlořezných ocelí, litin diamant (přírodní i umělý) D broušení SK, keramiky, skla, titanových slitin
Zrnitost brusiva (velikost zrna) je dána číslem, které odpovídá počtu ok síta na délku 1´´ (zrno musí propadnout) ČSN ISO 525 hrubá 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 22, 24 střední 30, 36, 40, 46, 54, 60 jemná 70, 80, 90, 100, 120, 150, 180 velmi jemná 220, 240, 280, 320, 360, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200 hrubší zrno – když ubíráme víc materiálu, horší kvalita povrchu jemné zrno – menší zahřátí obrobku
Tvrdost kotouče odolnost proti vylomení (vydrolení) zrn při broušení je dána druhem pojiva!!!!!! stupně tvrdosti od A do Z měkké I, J, K střední L, M, N, O, P, Q tvrdé R, S, T ↑tvrdost broušeného materiálu → ↓tvrdost brousicího kotouče 2
Struktura kotouče číslo od 0 do 14 vyšší číslo – větší vzdálenost mezi zrny – větší póry hutná (3, 4) objem pórů kolem 15% (tvrdý a křehký materiál) polohutná (5, 6) objem pórů 25% pórovitá (7, 8) objem pórů 35% (pro houževnatý materiál)
Pojivo spojuje zrna brusiva !!! určuje tvrdost kotouče !!! brusivo A, C pojivo keramické pryžové z umělé pryskyřice šelakové magnezitové brusivo BN, D pojivo kovové (bronz) keramické z umělé pryskyřice
V R B E Mg
Volba brousicího kotouče tvar a velikost – podle tvaru broušené plochy brusivo, tvrdost – podle materiálu obrobku (tvrdší obrobek – měkčí kotouč, velké stykové plochy – měkčí kotouč) velikost zrna – podle výkonu broušení, podle kvality obrobené plochy (větší zrno – vyšší výkon, horší kvalita)
Upínání brousicího kotouče vyzkoušet poklepem (volně zavěsit kotouč - čistý tón) sevřít kotouč upínacími přírubami (mezi kotouč a přírubu podložka z pryže, papíru – kotouč je křehký) orovnat vyvážit upnout na vřeteno stroje chránit krytem
Orovnávání – jemné obrobení povrchu kotouče dosažení požadovaného tvaru, odstranění nerovností, obnovení řezivosti (vylamování a drcení starých zrn), očištění korouče od třísek a) orovnávací kolečka – ruční orovnání b) orovnávací kameny z keramiky – ruční c) orovnávací kladky z SK – rotace kladky převodem od vřeteníku nebo vlastním motorem d) diamantové orovnávače – podle počtu vsazených diamantů v držáku (tvrdé pájení) 3
monokrystalické (jednokamenové) – intenzivní chlazení při orovnávání, přesné orovnávání kotouče) polykrystalické (vícekamenové)
Vyvažování – aby bylo těžiště nástroje v ose vřetena kotouč nesmí házet – chvění, horší kvalita, roztržení kotouče v důsledku velkých odstředivých sil např.: chlazení kotouče během broušení – nasáknutí – nevyvážená hmota – po skončení broušení nechat kotouč rotovat (odstříkání chladicí kapaliny), !!! nechladit kapalinou stojící kotouč !!! kotouč s přírubami na vyvažovací trn a na vyvažovací stojánek závaží na lehčí stranu do drážky na přírubě
Chladicí kapaliny odvod tepla, snižování tření, odplavování třísky a odlomených zrn vysoká řezná rychlost – teplo – intenzivní chlazení (hodně kapaliny) roztoky elektrolytů a emulzí speciální chlad. kapaliny a řezné oleje
Řezné podmínky při broušení složitá volba řezných podmínek (přesnost, drsnost, materiál obrobku, způsob broušení, kotouč,…) max. řezná (obvodová) rychlost (štítek na kotouči) v = π.D.n [ m/s ] běžné kotouče s keramickým pojivem – do 35 m/s speciální kotouče – nad 100 m/s podélný posuv obrobku fot = (0,3-0,7).B [ mm ] B – šířka kotouče vetší posuv – horší kvalita povrchu přísuv do řezu (kotouč, v úvrati stolu) 0,01-0,1 mm broušení na čisto – do 0,01mm obvodová rychlost obrobku – podstatně menší
20 – 40 m/min
přídavky na broušení 0,2 – 0,5 mm větší průměr hřídele – větší přídavek
Dosahovaná přesnost a drsnost IT 4 – 10 Ra 0,025 – 3,2
broušení čelem – horší přesnost broušení čelem – horší kvalita
Řezná síla a výkon Fz = p . S P = Fz . v
p
ocel: 15 000 – 40 000 MPa litina: 6000 – 15 000 MPa broušení na čisto – větší odpor 4
Práce A. broušení vnějších válcových ploch s podélným posuvem (delší obrobky, upínutí mezi hroty, posuv koná obrobek nebo vřeteník s kotoučem) hloubkové s posuvem (přídavek se odebírá na 1 záběr – zkosený kotouč, větší přídavek – větší zkosení) zapichovací (kotouč jen přísuv, širší kotouč než obráběná plocha) složené kotouče – broušení několik ploch najednou bezhroté (obrobek volně uložen na opěrné liště mezi brousicím a podávacím kotoučem, podávací kotouč má rychlost jako obrobek) - průběžné – podávací kotouč natočený, obrobek se posouvá, čepy bez hlavy, tyče, trubky, hřídele - zapichovací – obrobky s hlavou, obrobky bez středicích důlků B. broušení vnitřních válcových ploch (děr) průměr kotouče < průměr díry s podélným posuvem – obrobky se upínají do sklíčidel, kleštin rotuje obrobek, rotuje kotouč planetové – obrobek nehybný na stole brusky, brousicí vřeteno vykonává všechny pohyby (rotaci, obíhání, posuv, přísuv ) C. broušení rovinných ploch obvodem kotouče – stůl s obrobkem koná podélný posuv přímočarý vratný nebo kruhový + příčný posuv čelem kotouče – výkonnější, pro hrubování (horší kvalita) D. broušení tvarových ploch – tvarovými kotouči zapichovacím způsobem E. ostření nástrojů – obnovení geometrie břitu, zlepšení řezivosti na nástrojových bruskách F. broušení ozubených kol (boky zubů) G. broušení závitů (boky závitu)
5
Brusky Hrotové brusky broušení rotačních ploch, obrobek upnutý mezi dva hroty (unášecí vřeteník – koník) lože, pracovní stůl, unášecí vřeteník (rotace obrobku), brousicí vřeteník (rotace kotouče), koník, pohon, převody (řemenové) bruska s posuvným stolem – na stole unášecí vřeteník a koník stůl – přímočarý vratný pohyb (posuv rotujícího obrobku) brousicí vřeteník – přísuv (přísuv brousicího kotouče) bruska s posuvným brousicím vřeteníkem pro těžší obrobky brousicí vřeteník – posuv na saních + přísuv obrobek – rotace natočením stolu – dlouhé kuželové plochy natočením brousicího vřeteníku – krátké kuželové plochy
Bezhroté brusky vřeteník podávacího kotouče (natočením – průběžné broušení) podávací kotouč – menší, pomalejší vřeteník brousicího kotouče vodicí lišty
Rovinné brusky vodorovné – vodorovná osa vřetena – broušení obvodem kotouče obrobek na pracovním stole (svěrák, upínky, magnetická upínací deska) – posuv svislé – svislá osa vřetena – broušení čelem kotouče kotouč s větším průměrem než je šířka obrobku
Brusky na díry s rotujícím obrobkem – sklíčidlo unášecího vřeteníku brousicí vřeteník koná posuv i přísuv s planetovým oběhem brousicího kotouče obrobek stojí
Nástojové brusky ostřičky univerzální – broušení více druhů řezných nástrojů (příslušenství) speciální – pro jeden druh nástroje
6
