TEORIE OBRÁBĚNÍ 2. CVIČENÍ: Scénář EXPERIMENTÁLNÍ VÝZKUM TVORBY TŘÍSKY (TT). PŘERUŠOVAČE ŘEZU ROZDĚLENÍ, KONSTRUKCE, PROVEDENÍ ROZPIS TÉMAT

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta strojní

Katedra obrábění a montáže

TEORIE OBRÁBĚNÍ – 2. CVIČENÍ: EXPERIMENTÁLNÍ VÝZKUM TVORBY TŘÍSKY (TT). PŘERUŠOVAČE ŘEZU – ROZDĚLENÍ, KONSTRUKCE, PROVEDENÍ

Scénář 1) EXPERIMENTÁLNÍ VÝZKUM TT. 1.1. Základní členění na studium probíhajících a ukončených změn. 1.2. Postup metalografického zpracování kořene třísky. 2) KONSTRUKCE PŘERUŠOVAČŮ ŘEZU. 2.1. Obecné rozdělení typů přerušovačů řezu. 2.2. Konstrukce přerušovačů řezu podle způsobů obrábění a principů přerušení. 3) PŘERUŠOVAČE ŘEZU „MADE IN KOM“. 3.1. Představení přerušovačů řezu na schématech a na fotografiích. 3.2. Reálné konstrukce přerušovačů – přechod do laboratoří – seznámení. 3.3. Ukázka modelové tvorby třísky. 3.4. Předvedení činnosti přerušovače pro frézování a soustružení.

ROZPIS TÉMAT 1) EXPERIMENTÁLNÍ VÝZKUM TT. 1.1. Základní členění na studium probíhajících a ukončených změn.

[Ga04] GAZDA, J.: Teorie obrábění. Průvodce tvorbou třísky. [Skriptum]. 1. vydání. Liberec, TU 2004. 112 s. ISBN 80-7083-789-6 Viz str. 24 až 32 1.2. Postup metalografického zpracování kořene třísky. POZNÁMKA Následující část této přípravy je pro výklad studentů do jisté míry zbytečná, protože by celý postup metalografického zpracování vzorků měli znát z předmětu NAUKA O MATERIÁLU nebo FYZIKÁLNÍ METALURGIE.

a) Po přerušení řezu zůstane na obrobku ukotvena tříska. Může být různě dlouhá, a proto je nutné ji zkrátit na vhodnou či dostatečnou délku. Zkrácení musí být provedeno opatrně tak, aby se ukotvená část nedeformovala. b) Následuje excize (vyříznutí, oddělení) tzv. kořene třísky. Za „kořen třísky“ se považuje část původního materiálu obrobku s připojenou zkrácenou části třísky. Excize tedy představuje oddělení (vynětí) dostatečného objemu materiálu obrobku s třískou. Následná úprava kořene třísky spočívá zpravidla v obrobení rovinné plochy kolmé na ostří, resp. na jeho stopu či otisk mezi plochou řezu a třískou. Umísťuje se zpravidla do středu úsečky aktivního ostří. c) Po hrubém obrobení plochy kolmého řezu kořene třísky pro výzkum ukončených změn např. frézováním následuje preparace tohoto vzorku. Ta se provádí buď za studena (vzorek není tepelně poškozen) nebo za tepla (vzorky, kde to nehrozí). Preparací se zvětší plocha metalografického výbrusu o plochu výplně a tím se zpřesní následné broušení a leštění. Preparace za studena se provádí tak, že vzorek se připravenou plochou (viz bod c)) položí Strana 1 (celkem 13) Naposledy vytištěno 19.3.2009 15:53:00 d:\Data\Word\Výuka\TO\2009\TO_SCÉNÁŘ_2.cvičení_2009_AAA_09.03.14.doc

Vytvořil: G.J.



na hladkou skleněnou podložku. Kolem něj se nasadí novodurová trubka vhodného průměru a odpovídající výšky. Pro studenou preparaci se připraví nejčastěji prášek DENTAKRYLU promíchaný s tvrdidlem a okamžitě se nalije na vzorek v pouzdru a nechá se vytvrdit. Někdy se používá také epoxidová pryskyřice rovněž v tekutém stavu, aby dobře zatekla. Preparace za tepla provádí se tak, že se vzorek umístěný do vyhřívané "tlakové nádoby" zasype práškem ze speciální umělé hmoty. Tato hmota se při současném působení zvýšené teploty a tlaku roztaví a dokonale obklopí studovaný vzorek, viz obrázek. Po vychladnutí je vzorek připraven k další proceduře - k broušení. d) Odstranění vzniklé deformované vrstvy se realizuje broušením, což se provádí buď ručně na hrubých brusných metalografických papírech nebo mechanizovaně na speciálních metalografických bruskách. Mechanizované broušení se od ručního liší převážně možností dosáhnout reprodukovatelných podmínek nastavení během broušení (upevnění vzorku, možnost plynule regulovat přítlačnou sílu, otáčky brusného kotouče). Realizuje na univerzálních brusných zařízeních, která umožňují jak broušení tak leštění a navíc slouží pro současné broušení i leštění několika vzorků současně. Příklad jednoho univerzálního zařízení pro broušení a leštění je na obrázku. Vzorek se pohybuje po rotujícím kotouči na němž je uchycen brusný papír.

A)

B)

PREPARACE VZORKU A) za studena zalitím pryskyřicí

B) za tepla zatavením do plastu

Univerzální brousicí a leštící stroj pro zpracování 6 vzorků současně

V obou případech má na průběh broušení vliv několik faktorů: Strana 2 (celkem 13) Naposledy vytištěno 19.3.2009 15:53:00 d:\Data\Word\Výuka\TO\2009\TO_SCÉNÁŘ_2.cvičení_2009_AAA_09.03.14.doc

Vytvořil: G.J.



• druh povrchu brusného kotouče - částice brusiva jsou buď pevně ukotveny na podložce (např. běžný brusný papír) nebo se volně pohybují po vhodné podložce (tzv. lapování ); Broušení se nejčastěji provádí na brusných papírech o různé zrnitosti. Dokonalý výbrus se získá postupným broušením vzorku na stále jemnějších papírech. • typ brusiva - používá se celá řada sloučenin, zejména však: γ−Αl2O3, SiC, Si3N4, B4C, ZrO2, C (diamant). Typem brusiva je dána jeho tvrdost. Obecně platí, že čím tvrdší materiál potřebujeme vybrousit, tím tvrdší brusivo je nutné použít. Pro většinu materiálů je však postačující SiC nebo γ−Αl2O3. • velikost a tvar částic brusiva - pro účely broušení je výhodné, mají-li částice brusiva tvar nepravidelných mnohostěnů. Podle velikosti zrn brusiva rozlišujeme broušení na: * velmi hrubé (1000-100µm),* hrubé (100-10µm), * jemné (10-1µm), * velmi jemné (1-0,1µm). ▪ velikost přítlačné síly, v běžné praxi se podle typu a velikosti brousicího stroje pohybuje v rozmezí 1 - 100 N. ▪ rychlost otáčení kotouče, v běžné praxi bývá v rozmezí 30 - 150 otáček za minutu ▪ použité smáčedlo a chladící médium, omezuje zahřívání vzorku během broušení a brání tak vzniku B-vrstvy, používá se celá řada druhů smáčedel na bázi vodní, ethanolové, atd. Jak již bylo řečeno, při broušení a při jakémkoliv mechanickém ovlivňování povrchu vzorku je materiál i do určité hloubky tvářen. Díky tomu na povrchu vzniká souvislá vrstva tvářeného kovu, nazývaná Beilbyho vrstva nebo také B-vrstva. Materiál tak ztrácí původní strukturu, což ztěžuje nebo úplně znemožňuje její studium. Tloušťka tvářené vrstvy závisí především na místním zvýšení teploty, které je úměrné tlaku a rychlosti broušení a běžně se pohybuje řádově v desetinách milimetru. Tloušťku B-vrstvy vzniklou broušením jsme schopni odhadnout na základě znalosti velikosti částic použitých při broušení. V tom případě má vrstva tloušťku odpovídající jedné desetině až jedné šestině průměrné velikosti částic brusiva. Tloušťku B-vrstvy lze zmenšit přiváděním vhodné chladící tekutiny. Pokud máme vzorek vybroušen jak je třeba, je vhodné ho zbavit (obzvláště pokud je porézní) částic brusiva ulpělých uvnitř pórů například ultrazvukovou čističkou. Ulpělé částice by mohly během následujícího leštění vzlínat z pórů a degradovat tak povrch vzorku. e) Leštění – další krok na cestě za kvalitním výbrusem. Na rozdíl od broušení při leštění materiál z povrchu vzorku neubývá,ale nastává pouze deformace vrcholů povrchové drsnosti. V zásadě existují tři způsoby leštění vzorku: mechanické, elektrolytické, chemické. Princip mechanického leštění je do značné míry obdobný mechanismu broušení. Opět se vzorek vystavuje působení tlaku na rotující kotouč s leštícím materiálem. Deformace povrchových nerovností vzorku nastává tlakem leštícího média. Prakticky již nedochází k odebírání hmoty vzorku na rozdíl od předchozího broušení. Tvářená B-vrstva dostává při leštění konečný tvar a velikost. Ovlivněno je stejnými faktory jako při broušení: materiálem leštícího kotouče, druhem velikostí a tvarem brusiva, smáčedlo a chladící médium, rychlost otáčení kotouče, velikost přítlačné síly. Kromě mechanického leštění se v metalografii používá také leštění elektrolytické, které je založeno na zcela jiném principu než mechanické leštění. Princip je patrný z obrázku Vzorek je zapojen jako anoda a je ponořen do elektrolytu. Při průchodu proudu mezi vzorkem a katodou z nerezavějící oceli se za vhodných podmínek vytvoří na povrchu vybroušeného vzorku viskózní film produktů (anodický film), který má velmi nízkou elektrickou vodivost. Strana 3 (celkem 13) Naposledy vytištěno 19.3.2009 15:53:00 d:\Data\Word\Výuka\TO\2009\TO_SCÉNÁŘ_2.cvičení_2009_AAA_09.03.14.doc

Vytvořil: G.J.



Tloušťka anodického filmu není všude stejná - nejsilnější je v místech prohlubní vzorku a naopak nejslabší nad výstupky. Proudová hustota je největší v těch místech, kde je tloušťka filmu nejmenší (tam je nejmenší odpor). Proto se výstupky na vzorku při správných pracovních podmínkách rozpouštějí a povrch kovu se postupně uhlazuje.

a) Experimentální uspořádání

b) Vznik anodického filmu Elektrolytické leštění ovlivňují následující faktory: složení elektrolytu a jeho teplota, proudové podmínky, vzdálenost elektrod, plocha vzorku, rychlost proudění elektrolytu. Hlavní předností elektrolytického leštění je, že při něm nedochází ke vzniku B-vrstvy. Hlavní nevýhodou je, že současně s leštěním povrchu vzorku dochází k současnému naleptání struktury. Elektrolytické leštění není univerzální jako mechanické. Uplatňuje zejména u měkkých materiálů, u nichž se tvoří při mechanickém leštění rýhy a vzniká silná Bvrstva. Po procesu leštění již může být vzorek pozorován optickým mikroskopem. Potřebujeme-li o struktuře studovaného materiálu zjistit podrobnější informace, je nutné provést leptání. Leptání je proces, při kterém dochází ke zviditelnění jednotlivých strukturních součástí. Struktura kovového materiálu je po mechanickém broušení a leštění zakryta tvářenou B-vrstvou. Abychom mohli strukturu pozorovat, je třeba tuto vrstvu chemicky odstranit. Strana 4 (celkem 13) Naposledy vytištěno 19.3.2009 15:53:00 d:\Data\Word\Výuka\TO\2009\TO_SCÉNÁŘ_2.cvičení_2009_AAA_09.03.14.doc

Vytvořil: G.J.



Snímek (viz níže) ukazuje typický projev přítomnosti B-vrstvy. Zachycuje strukturu vzorku rekrystalizované mědi. Dobře zřetelné jsou hranice jednotlivých zrn. Na zrnech jsou však patrné tmavé tečky, které jsou důsledkem nešetrného provádění broušení a leštění. Je nutné vzorek opět vyleštit a znovu naleptat. Tento proces je nutno opakovat tolikrát, až výbrus bude vzorný podle našich představ.

Typický projev povrchové B-vrstvy u vzorku rekrystalizované mědi Leptání se provádí ponořením vzorku do vybraného leptacího činidla o správné koncentraci a teplotě po určitou dobu. Leptací činidlo na povrchu vzorku napadá přednostně energeticky bohatá místa, např. hranice zrn, fázová rozhraní mezi různými fázemi, místa bohatá na uloženou deformační energii (B-vrstva). Způsob leptání materiálu lze rovněž volit volbou činidla a pracovní teploty. V praxi se rozlišuje několik základních způsobů leptání: Leptání na hranice zrna - používá se u většiny materiálů, ale zejména u tuhých roztoků. Při tomto způsobu leptání dochází k napadání hranic zrn a díky tomu lze zviditelnit jednotlivá zrna materiálu a studovat jejich tvar a velikost, viz obr. 11a. při tomto způsobu leptání nedochází k barevnému odlišení jednotlivých zrn. Plošné leptání – používá se pro barevné rozlišení jednotlivých zrn. Polykrystalický materiál je vlastně konglomerát složený z jednotlivých monokrystalů. Z krystalografického hlediska jsou rozmístěny náhodně. Každé krystalografické rovině přísluší jiná energie, a proto se každé zrno na povrchu leptá různě. Díky tomu vzniká na povrchu vzorku typický reliéf, viz obr.11b. Plochy jednotlivých zrn rozdílně odrážejí a rozptylují dopadající světlo a jeví se tedy tmavší nebo světlejší. Selektivní leptání - používá se pro barevné odlišení jednotlivých strukturních součástí. Fáze přítomné na povrchu vzorku mají různou ušlechtilost a proto také odlišně odolávají chemickým leptacím činidlům. Některé fáze se rozpouštějí rychleji, ostatní pomaleji. Některá leptadla vytvářejí na povrchu vzorku oxidické vrstvy, které mají na zrnech různých fází rozdílnou tloušťku. Tato zrna mají vzhledem k interferenci světla v oxidické vrstvičce různá zbarvení. Podrobnosti jsou v práci Metalografie II., část pozorování v polarizovaném světle. Jiná možnost selektivního leptání je použití takového leptadla, které s určitou strukturní součástí vytváří chemickou sloučeninu odlišného zbarvení, než mají okolní strukturní součásti. Prošel-li studovaný objekt všemi dosud popsanými procedurami, nic již nebrání jeho dalšímu pozorování optickým či elektronovým mikroskopem.

Strana 5 (celkem 13) Naposledy vytištěno 19.3.2009 15:53:00 d:\Data\Word\Výuka\TO\2009\TO_SCÉNÁŘ_2.cvičení_2009_AAA_09.03.14.doc

Vytvořil: G.J.



2) KONSTRUKCE PŘERUŠOVAČŮ ŘEZU. 2.1. Obecné rozdělení typů přerušovačů řezu. [Ga04] Viz str. 33 až 35 DOPLNĚK Nejrozšířenější metodou, která umožňuje zachytit obraz ukončeného procesu tvorby třísky a stavu povrchu obrobeného materiálu v okamžiku, kdy do něho vniká řezný nástroj, je metoda okamžitého přerušení řezu. Tím se získá kořen třísky (viz bod 1.2 b)), což je oblast, ve které tříska vzniká. Na metalografickém výbrusu takového kořene třísky lze pak sledovat, jaké změny proběhly v odděleném materiálu a stanovit charakteristické veličiny, doprovázející tento proces. Můžeme stanovit např. počátek a konec I.plastické deformace (PPD) a tím i její velikost, posoudit z toho intenzitu PPD, popsat texturu třísky a stanovit úhel textury, určit průběh mikrotvrdosti od základního materiálu přes oblast PPD až do třísky, zabývat se oblastí II. plastické deformace (SPD), stanovit koeficient pěchování třísky, atd. Aby zjištěné hodnoty odpovídaly skutečnosti, je potřeba fixovat kořen třísky za skutečných podmínek řezání. pro tento účel byly vyvinuta, zkonstruována a vyrobena řada přerušovačů řezu pro různé způsoby obrábění. 2.2. Konstrukce přerušovačů řezu podle způsobů obrábění a principů přerušení. A) Vzhledem k tomu, že různé způsoby obrábění se odlišují různou kinematikou řezných pohybů (až na výjimky), je nutné konstrukci přerušovače této skutečnosti podřídit či přizpůsobit. Z toho vyplývá, že téměř každý způsob obrábění vyžaduje osobitou, speciální koncepci přístroje. Je jen málo projektů přerušovačů tzv. univerzálních nebo částečně univerzálních. Příkladem může být přerušovač pro vrtání, který je aplikovatelný také pro vyhrubování, vystružování a řezání vnitřních závitů (tedy pro tzv. osové nástroje). Jiné, a to velmi jednoduché a proto skvělé přerušovače, které si nechali prof. BUDA a prof. VASILKO patentovat (patentový spis č.122243). U tohoto přerušovače nejsou potřeba žádné složité mechanismy, protože využívá hlavní složky řezné síly k oddělení kořene třísky. Podstata tohoto přerušovače spočívá v tom, že v důsledku tahového napětí, vyvolaného řeznou silou v zeslabení v místě nad otvorem odtrhne část materiálu obrobku ze zóny řezání. Je nutno zdůraznit, že během experimentu dojde nad otvorem obráběním k zeslabení do takové míry, že může nastat utržení kusu základního materiálu s třískou. Aby nedošlo k předčasné deformaci zkušebního vzorku, je do drážky vkládána planparalelní destička. Do otvoru se pro zajištění odvodu tepla vkládá měděný drát, který dvojnásobně přesahuje zkušební vzorek. Je to kořen třísky s charakteristickými plastickými deformacemi, který je možno podrobit úpravám k dalšímu studiu. Metoda byla s úspěchem ověřena a poskytla srovnatelné výsledky s jinými přerušovači. Autoři patentu jej také s úspěchem aplikovali jako přerušovač řezu při rovinném broušení obvodem kotouče. Celé uspořádání je patrné z následujícího obrázku s detailem odtrhované části včetně podložky a měděného kolíku.


Vytvořil: G.J.



Přerušovač řezu pro soustružení podle patentu autorů Buda – Vasilko Podstata tohoto přerušovače spočívá v tom, že v důsledku tahového napětí, vyvolaného řeznou silou v zeslabení v místě nad otvorem odtrhne část materiálu obrobku ze zóny řezání. Je nutno zdůraznit, že během experimentu dojde nad otvorem obráběním k zeslabení do takové míry, že může nastat utržení kusu základního materiálu s třískou. Aby nedošlo k předčasné deformaci zkušebního vzorku, je do drážky vkládána planparalelní destička. Do otvoru se pro zajištění odvodu tepla vkládá měděný drát, který dvojnásobně přesahuje zkušební vzorek. Je to kořen třísky s charakteristickými plastickými deformacemi, který je možno podrobit úpravám k dalšímu studiu. Metoda byla s úspěchem ověřena a poskytla srovnatelné výsledky s jinými přerušovači. Autoři patentu jej také s úspěchem aplikovali jako přerušovač řezu při rovinném broušení obvodem kotouče. Celé uspořádání je patrné z následujícího obrázku s detailem odtrhované části včetně podložky a měděného kolíku. Během experimentu dojde postupným odbrušováním ke zmenšování míry x až na hodnotu, kdy tahové napětí, volané řeznou silou Fc překročí v tomto místě mez pevnosti v tahu Rm a dojde k odtržení sledované části zkušebního vzorku. Ten je vržen vpřed řeznou silou a dosáhne rychlosti, která se blíží obvodové rychlosti brousicího kotouče. Do jeho dráhy je potřeba umístit vhodnou plechovou krabici, vyloženou molitanem, do které se odtržená část vzorku bez poškození zachytí. Zpracováním a vyhodnocením získaných vzorků lze získat řadu zajímavých informací o procesu broušení. Důležitý poznatek poskytuje tzv. plán výskytů kořenů třísek, který je představen obrázku.

. Přerušovač řezu pro rovinné broušení obvodem kotouče podle patentu č. 122243


Vytvořil: G.J.



Z tohoto plánu se především dá odečíst počet aktivních zrn, tj. právě v okamžiku přerušení zabírajících zrn, z nichž každé vytvořilo svůj kořen třísky, ale také jejich rozložení na ploše styku brousicího kotouče s obrobkem a vzájemnou vzdálenost. Pro podmínky uvedené u obrázku bylo na plánu identifikováno 12 aktivních brusných zrn. Pozoruhodné je též to, že vytvářejí jakési shluky většinou po dvou a více zrnech. Dále lze určit vzdálenost dvou za sebou postupujících na jedné obvodové kružnici brousicího kotouče. Z těchto údajů je možné stanovit posuv, připadající na jedno brusné zrno, který je vyjádřen vztahem: fz =

kde:

fz vf n z

vf n.z

..... posuv na jedno brusné zrno [mm/zrno] ..... posuvová rychlost [mm.min-1] ..... frekvence otáček brousicího kotouče [min-1] ..... počet aktivních zrn na jedno obvodové kružnici

[-].

Znázornění odtržené části vzorku se zafixovanými kořeny třísek od aktivních brusných zrn Z provedeného výzkumu vyplynulo doporučení provádět experimenty na různých materiálech s výrazně odlišnou strukturou, aby bylo možné zjistit charakteristické vlastnosti jednotlivých fází. Studium této problematiky by mohlo přinést nové možnosti v hodnocení integrity povrchu obrobku po broušení a v neposlední řadě dosažitelnost rozměrové přesnosti právě s hlediska tvorby třísky. Vhodné by bylo porovnat poznatky o tvorbě třísky získané uvedenou metodou přerušení řezu s informacemi, které poskytuje fyzikální modelování broušení modelem osamoceného brusného zrna. Velmi poučné a prospěšné pro výzkum procesu broušení by bylo ověřit použitelnost fotoelasticimetrie pro sledování procesů spojených s tvorbou třísky při broušení, zejména napěťových stavů v broušeném materiálu.


Vytvořil: G.J.



3) PŘERUŠOVAČE ŘEZU „MADE IN KOM“. 3.1. Představení přerušovačů řezu na schématech a na fotografiích.


Vytvořil: G.J.



Přerušovač řezu pro soustružení s celokarbidovým nástrojem a manuálním přerušením rázem.

Autor konstrukce: Doc. Ing. Jan ŠÁLEK, CSc ~ 1962 Realizace: Dílenské laboratoře KOM Popis: Přípravek se upíná do nožové hlavy soustruhu a do něj se vloží celokarbidový soustružnický nůž s patřičnou geometrií břitu. Za jeho řeznou částí jsou shora a zdola proti sobě vybroušeny zářezy. Ty mají umožnit v zeslabeném průřezu odlomení řezné části nástroje. Přerušení: Protože slinutý karbid má velmi nízkou pevnost v ohybu, je možné ho impulzem síly prakticky okamžitě zlomit a vzdálit z místa řezu. Impulz síly se vyvolá úderem kladiva na hlavu úderníku. Ten se svou dolní části dotýká čela nástroje. Výsledky: Realizace experimentů byla úspěšná, ale je spojena s vysokými náklady na spotřebované celokarbidové nože, které je nutné vyrábět na zakázku. Náročné je také vybrušování nové geometrie břitu.

Přerušovač řezu pro soustružení spouštěný tlakem plynů při výbuchu jatečního náboje. Mimo přístroj leží náhradní těleso nožového držáku Autor konstrukce: Doc.Ing. Jan ŠÁLEK, CSc ~ 1964 Realizace: Dílenské laboratoře KOM Strana 10 (celkem 13) Naposledy vytištěno 19.3.2009 15:53:00 d:\Data\Word\Výuka\TO\2009\TO_SCÉNÁŘ_2.cvičení_2009_AAA_09.03.14.doc

Vytvořil: G.J.



Popis: Přípravek se upíná na soustruh místo nožových saní. Do nožového držáku, uloženého na dvou kuželíkových ložiskách, se upíná soustružnický nůž s požadovanou geometrii břitu. Z nástavců se vyšroubují zátky a nožový držák se pákou proti působení pružiny nastaví do pracovní polohy a zajistí se dvěma čepy, uloženými v nástavcích. Zátky se namontují zpět. Rozšroubuje se odpalovací část a vloží se jateční náboj. Nástavec s úderníkem, nataženým do pohotovostní polohy se našroubuje na komoru. Úderník se může spouštět buď manuálně nebo elektromagneticky. Pro elektromagnetické spouštění se musí instalovat příslušný elektricky obvod. Přerušení: Nastaví se požadované řezné podmínky a spustí se obrábění. V okamžiku, kdy potřebujeme proces přerušit uvolní se pojistka úderníku a ten je pružinou vymrštěn k náboji. Ten exploduje a tlak plynů vymrští dva pojistné čepy z tělesa nožového držáku. Vyvolanými momenty je toto těleso velkou rychlostí vyvedeno ze záběru. Na obrobku zůstane zachycena tříska. Další postup zpracování je uveden výše. Výsledky: Realizace experimentů byla až do rychlosti téměř 200 m. min-1 úspěšná. Byly již provedeny stovky pokusů.

Přerušovač řezu pro vrtání a další osové operace. Autor konstrukce: Doc.Ing. Vojtěch DRÁB, CSc ~ 1966 Realizace: Vývojové dílny VŠST + Dílenské laboratoře KOM Popis: Přerušovač patří do kategorie „náhlé sloučení pohybu obrobku a řezného nástroje“. Používá se na vrtačkách, kde se do vřetena vkládá nosné pouzdro s kuželem. Na ně je pak nasazeno pouzdro se čtyřmi ozuby, které je po nosném pouzdře volně posuvné. V pracovní poloze je však fixováno uvnitř ukrytým systémem. Vrtaný vzorek je vložen a upnut do držáku se 4 protilehlými unášeči a vložen do příruby, kde se volně otáčí v jehlových ložiskách. V pracovní poloze je proti otáčení zajištěn střižným kolíkem. Příruba se upíná na stůl vrtačky. Přerušení: Nastaví se požadované řezné podmínky a spustí se posuv a probíhá vrtání. Když se má proces přerušit, uvolní se vnějším ovladačem fixační systém a vnější pouzdro sklouzne po nosném pouzdře dolů, zapadne do unášečů držáku. Při tom se přestřihne střižný kolík a vzorek se začne otáčet spolu s vrtákem. Vypne se otáčení obrobku a vysune se Strana 11 (celkem 13) Naposledy vytištěno 19.3.2009 15:53:00 d:\Data\Word\Výuka\TO\2009\TO_SCÉNÁŘ_2.cvičení_2009_AAA_09.03.14.doc

Vytvořil: G.J.



vnější pouzdro. Z držáku se vyjme vzorek s připojenými třískami. Další postup zpracování je uveden výše. Výsledky: Experimenty na tomto zařízení prováděl doc. Dráb v rámci své kandidátské disertační práce o vrtání a následně pak prof. Draský při výzkumu tvorby třísky při řezání vnitřních závitů.

Přerušovač řezu pro čelní frézování jedním nožem Autor konstrukce: Ing. Karel BUKAČ ~ 1971 Realizace: Vývojové dílny VŠST + Dílenské laboratoře KOM Popis: Přerušovač se upíná do vřetena frézky na strmý kužel. Patří do kategorie „ s rychlým vyvedením nástroje z řezu“. Toto oddálení zajišťuje velmi silná zkrutná pružina. Přes její moment síly se nastavuje nožový držák s nástrojem do pracovní polohy a zajišťuje se v ní fixačním mechanismem. Při tom se vysune nárazník, kterým se pak spouští přerušení řezu. K tomu účelu se těleso frézky namontuje příruba, která nese nastavitelný doraz. Přerušení: Nastaví se požadované řezné podmínky a začne se frézovat. V okamžiku, kdy potřebujeme proces přerušit uvolní se pojistka dorazu, pružina vysune doraz a ten narazí na nárazník. Fixační mechanismus tím uvolní nástroj, který je rychle zkrutnou pružinou vzdálen z řezu. Na obrobku zůstane zachycena tříska. Další postup zpracování je uveden výše. Výsledky: Realizace experimentů probíhala od doby uvedení do provozu jednak pro potřeby výzkumů na zakázky a pro provedení diplomových prací.


Vytvořil: G.J.



Přerušovač řezu pro obrážení ozubení obrážecím kolečkem i hřebenem. Autor konstrukce: Ing. Jan NOVÁK, CSc ~ 1976 Realizace: Vývojové dílny VŠST Liberec + Dílenské laboratoře KOM Přerušovač řezu pro odvalovací obrážení Popis: Přístroj se upíná kruhovou základovou deskou na stůl odvalovací obrážečky a to segmentem obráběného ozubeného kola směrem k nástroji. Segment je upnut dostatečně pevně v přední části přístroje. Přerušení: Rychlé vysunutí ze záběru se realizuje pákovým systémem, který se spouští prostřednictvím elektromagnetu. Segment ozubeného kola je prudce oddálen od svisle se pohybujícího obrážecího kolečka nebo hřebene. Za výsledky výzkumu lze považovat jednak vypracování kandidátské disertační práce a její úspěšné obhájení a jednak ČS patent. Ten úspěšně vyřešil složitou geometrii čela obrážecího kolečka tak, aby se nesrážely třísky odcházející z jejího levého a pravého břitu.

PŘECHOD DO LABORATOŘÍ 3.2. Reálné konstrukce přerušovačů –– seznámení. 3.3. Ukázka modelové tvorby třísky vodorovným obrážením při malé řezné rychlosti. Materiál obrobku je slitina olova a cínu. 3.4. Předvedení činnosti přerušovače pro frézování a soustružení.


Vytvořil: G.J.

TEORIE OBRÁBĚNÍ 2. CVIČENÍ: Scénář EXPERIMENTÁLNÍ VÝZKUM TVORBY TŘÍSKY (TT). PŘERUŠOVAČE ŘEZU ROZDĚLENÍ, KONSTRUKCE, PROVEDENÍ ROZPIS TÉMAT

Recommend Documents