Struktura

Obrobitelnost materiálu

Obrobitelnost materiálu

Z hlediska technologie obrábění můžeme obrobitelnost definovat jako míru schopnosti daného konkrétního materiálu být zpracován některou z metod obrábění. Obrobitelností materiálu se rozumí souhrn faktorů charakterizujících daný materiál, které mají vliv na výkon a náklady při jeho obrábění.

Obrobitelnost je závislá na těchto faktorech:

  • způsobu výroby a tepelném zpracování obráběného materiálu

  • mikrostruktuře obráběného materiálu

  • chemickém složení obráběného materiálu

  • fyzikálních a mechanických vlastnostech obráběného materiálu

  • metodách obrábění

  • pracovním prostředí

  • geometrii nástroje

  • druhu a vlastnostech nástrojového materiálu.

K objektivnímu posouzení obrobitelnosti se užívá několik metod. Při nich je sledována dosažitelná řezná rychlost pro dané podmínky, řezný odpor vznikající při obrábění, příkon potřebný pro obrábění, teplota břitu, jakost obrobené plochy a další parametry.

Ve strojírenství je obrobitelnost daného materiálu vyjádřena poměrem řezné rychlosti dosažitelné u tohoto materiálu k řezné rychlosti dosažitelné u materiálu etalonového, při jinak stejných podmínkách.

K_v=\frac{v_T/_V_B_\, zkouseneho\, materialu}{v_T/_V_B_\, etalonoveho\, materialu}

Kv - index obrobitelnosti

vT/VB - zkoušeného materiálu odpovídá v15zk (m.min-1), což je řezná rychlost vC při trvanlivosti Tn = 15 minut pro zkoušený materiál. [1]

vT/VB - etalonového materiálu odpovídá v15et (m.min-1), což je řezná rychlost vC při trvanlivosti Tn = 15 minut pro referenční (etalonový) materiál. [1]

Referenčním materiálem pro skupinu b) oceli je materiál 12050.1.

Značení obrobitelnosti

"V případě, že je obrobitelnost posuzována hodnotou vT, jedná se prakticky o vyhodnocování úběru obráběného materiálu (velikost objemu materiálu odebraná za jednotku času) pomoci daného nástroje při smluveném konstantním průřezu třísky, v daném řezném prostředí. Pro potřeby vyhodnocování obrobitelnosti jsou technické konstrukční materiály rozděleny do skupin, označeny malými písmeny". [1]

  • litina a

  • ocel b

  • těžké neželezné kovy (měď a její slitiny) c

  • lehké neželezné kovy (hliník a jeho slitiny) d

  • plastické hmoty e

  • přírodní nerostné hmoty f

  • vrstvené hmoty g

  • tvrzené litiny v.

V jednotlivých skupinách je vždy vybrán jeden konkrétní materiál, který slouží jako etalon obrobitelnosti a ve vztahu k tomuto materiálu je stanovena obrobitelnost všech ostatních materiálů  celé skupiny.

Charakteristika materiálů číslem, vyjadřujícím jeho obrobitelnost určenou výpočtem, by byla nepřehledná. Proto je vytvořen zvláštní způsob zařazování materiálů podle jejich obrobitelnosti do tzv. tříd.

"Třídy jsou označovány číslem umístěným před písmeno, které určuje danou skupinu materiálů (např. 12a. ; 10b. atd.). Odstupňování střední hodnoty indexu obrobitelnosti v jednotlivých třídách je dáno geometrickou řadou s kvocientem q = 1,26 (třída referenčního (etelonového) materiálu má hodnotu q = 1), to znamená, že hodnota řezné rychlosti vcT  v dané třídě je vždy 1,26 krát vyšší (nižší), než hodnota vcT v sousední třídě. Materiály v třídách s nižším číslem, než má třída referenčního (etelonového) materiálu mají horší obrobitelnost než referenční (etelonový) materiál". [1]

Čísla vyjadřují hodnotu obrobitelnosti, stupně obrobitelnosti 1 až 20.

Tedy platí, že vyšší číslo - třída odpovídá lepší obrobitelnosti.

Tab. 1 Hodnoty Kv indexu obrobitelnosti pro jednotlivé třídy skupiny ocelí

    Kv                                               
Třída  Vyjádřen kvocientem Střední hodnota      Rozsah                   
1b 1,26-13 0,050 0,045 - 0,054
2b 1,26-12 0,065 0,055 - 0,069
3b 1,26-11 0,080 0,070 - 0,089
4b 1,26-10 0,10 0,09 - 0,011
5b 1,26-9 0,13 0,12 - 0,14
6b 1,26-8 0,16 0,15 - 0,17
7b 1,26-7 0,20 0,18 - 0,22
8b 1,26-6 0,25 0,23 - 0,28
9b 1,26-5 0,32 0,29 - 0,35
10b 1,26-4 0,40 0,36 - 0,44
11b 1,26-3 0,50 0,45 - 0,56
12b 1,26-2 0,63 0,57 - 0,71
13b 1,26-1 0,80 0,72 - 0,89
14b 1,26-0 1,00 0,90 - 1,12
15b 1,261 1,26 1,13 - 1,41
16b 1,262 1,59 1,42 - 1,78
17b 1,263 2,00 1,79 - 2,24
18b 1,264 2,50 2,25 - 2,82
19b 1,265 3,15 2,83 - 3,55
20b 1,266 4,00 3,56 - 4,47

Například etalonová ocel a další oceli s obrobitelností blízkou 1 jsou zařazeny do třídy 14.

Do třídy 15 pak patří oceli s obrobitelností blízkou 1,26.

Do třídy 16 oceli s obrobitelností blízkou hodnotě 1,6.

Do třídy 13 patří oceli s obrobitelností blízkou hodnotě 0,8.

U litiny jsou materiály s obrobitelností blízkou 1 zařazeny do třídy 11, u barevných a lehkých kovů do třídy 12.​

Například ocel s materiálovým označením 11353 je zařazena do třídy obrobitelnosti 13b, šedá litina s materiálovým označením 422438 je zařazena do třídy obrobitelnosti 9a.

Dílčí lekce

Zdroje

  • [1] - BRYCHTA, Josef, Robert ČEP, Jana NOVÁKOVÁ a Lenka PETŘKOVSKÁ. Technologie II - 1. díl. 1. vyd. Ostrava: VŠB - TU Ostrava, 2007. ISBN 978-80-248-1641-8.
  • DRIENSKY, Dušan, Pavel FÚRIK, Terézia LEHMANOVÁ a Josef TOMAIDES. Strojní obrábění I. 1. vyd. Praha: SNTL, 1986. 424 s.

 

Kontrolní otázka

Tyto otázky jsou vhodné i pro žáky ZŠ

  1. Co je to obrobitelnost?
  2. Na jakých faktorech je závislá obrobitelnost?
  3. Co víte o třídách obrobitelnosti?
  4. Jaký je význam písmena u třídy obrobitelnosti?

Otázky pro žáky SŠ

  1. Vysvětlete, co je obrobitelnost.
  2. Vyjmenujte faktory, na kterých je závislá obrobitelnost.
  3. Vysvětlete pojem třída obrobitelnosti.
  4. Kolik je tříd obrobitelnosti?
  5. Vysvětlete význam písmena u třídy obrobitelnosti.
  6. Jaký je vztah mezi číslem obrobitelnosti a obrobitelností oceli?
Logolink