Struktura

Druhy soustružení

Následující podkapitoly s úpravami převzaty ze Vzdělávací 3D encyklopedie - Projekt: EU - Učíme v prostoru, registrační číslo CZ.1.07/1.1.38/01.0018. Dostupný na: http://uvp3d.cz/.

Soustružení válcových ploch

Soustružení vnějších válcových ploch

Při tomto soustružení se nůž posouvá rovnoběžně s osou otáčení obrobku. Přísuv je kolmo na osu otáčení obrobku. Můžeme jej rozdělit na hrubování a na soustružení na čisto (hlazení).

Při hrubování je účelem odebrat co největší množství třísek za jednotku času bez ohledu na přesnost a jakost povrchu obrobené plochy.

Volí se menší řezné rychlosti, ale větší posuv a hloubka záběru ostří.

Při obrábění na čisto se odebírá pouze přídavek v desetinách mm. Účelem je dodržení předepsané rozměrové i tvarové přesnosti obrobku a kvalita povrchu. Posuv a hloubka řezu se volí co nejmenší, řezná rychlost je vyšší než u hrubování.

 

UvP_STROJ_ST44_002_001.jpg

Obr. 1: Vnější soustružení

 

Soustružení vnitřních válcových ploch

Vnitřní válcové plochy soustružíme v těchto případech:

 

a)      vrtáním a vyhrubováním, resp. vystružováním nelze dosáhnout požadovaných rozměrů díry.

b)      nemá – li vrták, výhrubník nebo výstružník požadovaný rozměr.

c)      průměr obráběné díry je větší než průměr vrtáku.

d)      délka díry je malá.

 

Protože se používají nože, jejichž upínací část má menší průřez tělesa a delší vyložení z nožové hlavy, musí se při vnitřním soustružení volit menší průřez třísky, tj. menší hodnoty hloubky záběru a posuvu na otáčku.

UvP_STROJ_ST44_002_003.jpg

Obr. 2: Vnitřní soustružení

UvP_STROJ_ST44_002_004.jpg

Obr. 4: Vyložení nože při vnitřním soustružení

 

Soustružení kuželových ploch

Soustružení kuželových ploch natočením nožových saní

Použití: pro krátké kuželové plochy s velkým úhlem sklonu

Seřizování: nožové saně se natočí podle úhlu sklonu tak, aby dráha nože byla rovnoběžná se stranou kužele.

Natočení lze provést:

 a) podle úhlové stupnice na nožovém suportu – nožové saně se natočí z nulové polohy o příslušný počet stupňů. S přesností na 10 min lze nožové saně nastavit pomocí nonia, na němž je oblouk 5°rozdělen na 6 dílků, takže každý dílek je menší o 1/6°, tj. o 10 min.

UvP_STROJ_ST44_002_005.jpg

Obr. 5: Natočení nožových saní podle stupnice

b) pomocí úhloměru – univerzální úhloměr se nastaví na úhel sklonu kužele, přiloží k boční stěně příčních saní a k druhému ramenu se přistaví nožové saně.

UvP_STROJ_ST44_002_006.jpg

Obr. 6: Natočení nožových saní pomocí úhloměru

c) pomocí kuželového kalibru nebo vzorku a číselníkového úchylkoměru – kalibr se upne mezi hroty, úchylkoměr do nožové hlavy, jeho dotek se nastaví na nulu, přitiskne se ke kalibru, přejíždí se jím podél kalibru a nožovými saněmi se pootáčí tak dlouho, až ručička úchylkoměru přestane vychylovat.

UvP_STROJ_ST44_002_007.jpg

Obr. 7: Natočení nožových saní pomocí kalibru

Postup soustružení: nožové saně nemají strojní posuv, proto se musí posouvat nůž ručně, to však vede k tvorbě nerovností a k nekvalitnímu povrchu.

Nevýhody:

-          ruční posuv,

-          zdlouhavé nastavování,

-          délka kužele může být maximálně rovna délce přednastavení nožových saní.

 

Výhody: možnost soustružit vnější i vnitřní kuželové plochy.

Soustružení kuželů pomocí vodícího pravítka

Použití: Rozsah nastavení pravítka bývá 10 až 15°na obě strany, tj. pro vrcholový úhel do max. 20 až 30°.

Seřizování:

Vodící pravítko 1 je uloženo na konzolách na zadní straně stroje a je otočné kolem čepu 2 na základní desce 3 s úhlovou stupnicí pro nastavení úhlu sklonu. Po pravítku 1 se pohybují saně 4 spojené s vodítkem (táhlem) 5 a to je pevně spojeno s pohybovým šroubem příčných saní, posuvový šroub je uvolněný, aby se příčné saně mohly radiálně posouvat.

UvP_STROJ_ST44_002_008.jpg

Obr. 8: Vodící pravítko

Postup soustružení:

Podélné saně se pohybují strojním posuvem, vodítko se šikmo posouvá po pravítku, tím přes šroub pohybuje příčnými saněmi a nůž se tedy pohybuje tak, že soustruží povrch kužele.

 

Výhody:

-          možnost soustružit vnější i vnitřní kuželové plochy,

-          snadné nastavení,

-          strojní posuv = povrch bez velkých nerovností,

-          možnost řezání závitu na kuželové ploše.

Nevýhoda:

-          délka soustružené kuželové plochy je omezena délkou vodícího pravítka, i když lze sestavovat kužel stejně jako u předcházející metody.

 

Soustružení kuželů vyosením koníku z osy soustružení

Vysuneme-li koník z osy soustružení pod polovičním vrcholovým úhlem kuželové plochy, vznikne na obrobku upnutém mezi hroty kuželová plocha.

Použití: pro vnější dlouhé štíhlé kužele.

UvP_STROJ_ST44_002_009.jpg

Obr. 9: Soustružení dlouhých kuželů  

UvP_STROJ_ST44_002_010.jpg

Obr. 10: Vyosení koníka

Seřizování:

Koník se bočně přestaví o výstřednost (excentricitu) e, toto vysunutí může být jen malé, nemá přesahovat 1/50 délky obrobku, aby upínací hroty dobře přiléhaly ve středících důlcích. Excentricita se musí vypočítat.

Podélný suport se pohybuje strojně, aby se středící důlek jednostranně neopotřebovával a nevymačkal. Pro upnutí se používají hroty s kulovým zakončením.

Výhody:    

-          strojní posuv,

-          možnost soustružení vnitřních i vnějších kuželových ploch.

Nevýhody:

-          obtížné nastavení,

-          nepevné upnutí obrobku.

 

Soustružení rovinných čelních ploch

Obrobené čelní plochy jsou často drsnější než vnější válcové plochy soustružené za stejných řezných podmínek.

Příčina – zmenšující se řezná rychlost od obvodu ke středu.

Při špatně nastaveném noži nebo řezných podmínkách může na čelní ploše dojít k vypouklině nebo prohlubni.

UvP_STROJ_ST44_002_011.jpg

Obr. 11: Soustružení čelních ploch

a)      ohnutý ubírací nůž

b)      stranový ubírací nůž

c)      kontrola rovinnosti obráběné plochy

d)      viz. c)

e)      kontrola úhlovou šablonou

 

Zapichování

Zapichování je soustružení drážek různého profilu na vnějším obvodu obrobku nebo v dírách.

Nástroje

Zapichovací nože se nastavují do osy soustružení. V nožové hlavě je nutné upínat nože s co nejmenším vyložením.

Když je to potřeba, lze soustružit několik drážek současně, např. při výrobě pístů. Nože se nastaví na správné vzdálenosti drážek od sebe a na správnou hloubku. Soustružení drážek se tím urychlí.

UvP_STROJ_ST44_002_012.jpg

Obr. 12: Zapichování

Upichování

Upichováním se na soustruhu odděluje obrobek od polotovaru, nebo se rozděluje materiál na několik kusů.

Nástroje

Upichovací nože jsou podobné nožům zapichovacím, avšak mají delší řeznou část. K poloměru materiálu se musí připočítat ještě několik milimetrů na vůli mezi obrobkem a osazením nože.

Upichovací nože musí mít úzké ostří, aby se při upichování netvořilo příliš mnoho třísek.

UvP_STROJ_ST44_002_013.jpg

Obr. 13 Nastavení nože při upichování

Soustružení tvarových ploch

Tvarové plochy lze soustružit:

-          obyčejnými noži pomocí sdružených posuvů a suportu

-          tvarovými noži

-          kopírovacím zařízením

Způsob soustružení závisí zejména na délce a požadované přesnosti tvarové plochy a na počtu vyráběných kusů.

Řezná rychlost se volí malá a posuv nože je obvykle ruční.

UvP_STROJ_ST44_002_014.jpg

Obr. 14: Soustružení tvarové plochy tvarovým nožem

 

Soustružení závitů

Soustružením nejčastěji vyrábíme závity na univerzálních hrotových, případně na revolverových soustruzích. Na soustruhu lze vyrobit téměř libovolný závit, pokud máme k dispozici dostatek posuvů a vhodné závitové nože.

Před vlastním soustružením závitu musíme nastavit posuv soustružnického nože tak, aby se při jednom otočení posunul nůž přesně o stoupání řezaného závitu. Na každém univerzálním soustruhu je uvedena tabulka posuvů potřebných pro nastavení jednotlivého stoupání závitu. Většinou obsahuje posuvy jak pro metrické závity, tak i pro Whitwothové závity s vyznačením poloh jednotlivých řadicích pák.

Při výrobě závitů na soustruhu lze využít několik dostupných technologií.

Závity lze řezat:

-          soustružnickými noži

-          pomocí závitníků a oček

-          závitořeznými hlavami

 

Řezání závitů soustružnickými noži

Prohlubování závitové drážky

Závitovým nožem nelze vyříznout závit najednou. Příliš velký odpor obráběného materiálu a tlak vznikající třísky by závitový nůž poškodil. Proto se závit soustruží na několik záběrů.

Přísuv závitového nože se provádí trojím způsobem:

1. PŘÍČNÝM POSUVEM – dochází zde k velkému namáhání nože a pěchování třísky na špičce nástroje. V záběru jsou oba břity nástroje.

2. PŘÍČNÝM A PODÉLNÝM POSUVEM -  nůž se posouvá podélně i příčně a odebírá třísku především levým ostřím, vytvořený závit má lepší povrch.

3. ŠIKMÝM POSUVEM NATOČENÍM NOŽOVÝCH SANÍ – nožové saně se musí vytočit o úhel a/2, nedochází zde k pěchování třísky. Tímto způsobem se dosahuje nejvyšší kvality obrobené plochy i přesnosti závitů. Používá se pro závity s větším stoupáním a pro soustružení hlubších závitů.

 

Obr. 15 Prohlubování závitové drážky

DRUHY NOŽŮ PRO SOUSTRUŽENÍ ZÁVITŮ:

Radiální závitové nože

Jsou to nejjednodušší typy nožů na závity, mají pouze jeden břit. Jejich nastavení na soustruhu je snadné. Při hrubování by měl být úhel čela 5 až 10°, při práci na čisto musí být úhel čela nulový.

Tyto nože se dělí na vnější a vnitřní.

POSTUP SOUSTRUŽENÍ ZÁVITŮ:

Při soustružení pravého závitu při otáčení vřetena doprava se upíná pravořezný nůž před osou soustružení břitem nahoru nebo za osou soustružení břitem dolů. Při soustružení levého závitu se otáčí vřeteno doleva a levořezný nůž se upevňuje za osou břitem nahoru a před osou břitem dolů.

UvP_STROJ_ST44_003_006.jpg

Obr. 16 Soustružení pravého a levého závitu

UvP_STROJ_ST44_003_007.jpg

Obr. 17 Vnější radiální závitový nůž s pájenou destičkou

UvP_STROJ_ST44_003_008.jpg

Obr. 18 Vnější radiální závitový nůž s vyměnitelnou destičkou

UvP_STROJ_ST44_003_009.jpg

Obr. 19 Vnitřní radiální závitové nože s pájenou destičkou

UvP_STROJ_ST44_003_010.jpg

Obr. 20 Vnitřní radiální závitový nůž s vyměnitelnou břitovou destičkou

VBD pro řezání závitů

Pro tvorbu závitů využíváme tří základních typů vyměnitelných VBD. Jedná se o tyto typy:

  • VBD s plným profilem - vytváří kompletní tvar závitu, včetně vrcholu - nejčastěji používané;

  • VBD s V-profilem - nevytváří vrchol závitu, před řezáním závitu nutno obrobit vnější průměr na požadovaný rozměr;

  • hřebínkové břitové destičky - podobné destičkám s plným profilem - mají však více než jeden hrot (2,3,...), tudíž dosahují několikanásobné produktivity.

Obr. 21 - Typy VBD pro řezání závitů.

Kotoučové závitové nože

Tyto nože umožňují velký počet přeostření, bývají jedno-profilové i více-profilové. Osa nože musí být mírně nad osou soustružení.

UvP_STROJ_ST44_003_011.jpg

Obr. 22 Kotoučový jedno-profilový závitový nůž

UvP_STROJ_ST44_003_012.jpg

Obr. 23 Kotoučový víceprofilový závitový nůž

Hřebenové nože

Jsou tvořeny několika profily za sebou, mají řezný kužel. Při použití tohoto nože musí být zajištěný velké prostor pro výběh nože.

 

UvP_STROJ_ST44_003_014.jpg

Obr. 24 Hřebenový závitový nůž

Řezání závitů závitníky a závitovými čelistmi

Řezání vnějších závitů

Vnější závity menších průměrů, u kterých nejsou vysoké požadavky na přesnost rozměru a jakost obrobené plochy, se řežou nejčastěji závitovými kruhovými čelistmi – očky. Závitové čelisti se upínají do držáků – vratidel, ve kterých se zajišťují stavěcími šrouby. Musíme si dát pozor, aby očko bylo směrem k obrobku upnuté řezným kuželem. Na obrobku srazíme hranu pod úhlem 45°, velikost sražení musí být větší než je stoupání závitu.

Řezání vnitřních závitů

 

Závitníky pro řezání závitů jsou buď maticové, nebo sadové. Maticový závitník se může používat pouze u průchozích děr, protože závitník musí projít otvorem v celé délce. Sadové závitníky se používají postupně, obvykle jsou tři (předřezávací, řezací, dořezávací). Závitníky mají podélné drážky pro utržení třísek, jejich odvod a pro přívod řezné kapaliny.

 

Závitník se upne do vratidla a podepře se hrotem koníku, aby byla zajištěna souosost závitníku s dírou. Vratidlo se při řezání opře o nožové saně.

ve slepých dírách se závit musí řezat velmi opatrně, aby nedošlo ke zlomení závitníku.

UvP_STROJ_ST44_003_019.jpg

Obr. 25 Řezání závitů závitníkem

Řezání závitů pomocí závitořezné hlavy

Závitořezná hlava se používá pro časté řezání vnitřních závitů. Hlava má pojistnou nastavitelnou spojku, která zajišťuje, aby nedošlo k překročení nastaveného krouticího momentu pro danou velikost závitníku.

Pokud narazí závitník na dno slepé díry, dojde k otáčení pojistné hlavy a závitník se zastaví.

Závitořezná hlava se upíná do pinoly koníku pomocí MORSE kuželu.

UvP_STROJ_ST44_003_020.jpg

Obr. 26 Závitořezná hlava pro vnitřní závity

Závitořezné hlavy se používají i pro řezání vnějších závitů menších průměrů (do 40mm). Do těchto hlav se upínají závitořezné čelisti, obvykle jsou na jednu hlavu čtyři čelisti. Hlavy mají tu výhodu, že čelisti lze částečně nastavovat na požadovaný průměr.

UvP_STROJ_ST44_003_021.jpg

Obr. 27 Závitořezná hlava pro vnější závity

Zdroje

  • DILLINGER, Josef. Moderní strojírenství pro školu i praxi. 1. Vydání. Praha: Europa Sobotáles cz. s.r.o., 2007. 612 s. ISBN 987-80-86706-19-1.
  • DRIENSKY, Dušan, Pavel FÚRIK, Terézia LEHMANOVÁ a Josef TOMAIDES. Strojní obrábění I. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1988.
  • FRISCHHERZ, Adolf a Herbert PIEGLER. Technologie zpracování kovů 2: odborné znalosti. 2. vyd. Praha: SNTL (Wahlberg), 1996, 280 s. ISBN 80-902-1101-1.
  • HLUCHÝ, Miroslav a kol. Strojírenská technologie. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1975.
  • JANYŠ, Bohumil, Karel RAFTL, Antonín VÁCLAVOVIČ a Vladimír BÍZA. Soustružník: Technologie pro 2. a 3. ročník OU a UŠ. Praha: SNTL, 1969.
  • Technický naučný slovník I. díl A -D. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, n. p., 1981.
  • Technický naučný slovník II. díl E -I. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, n. p., 1982.
  • Technický naučný slovník III. díl J -L. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, n. p., 1982.
  • Technický naučný slovník IV. díl M -O. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, n. p., 1983.
  • Technický naučný slovník V. díl P - R. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, n. p., 1983
  • Technický naučný slovník VI. díl Ř -T. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, n. p., 1985.
  • Technický naučný slovník VII. díl J -L. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, n. p., 1986.

Obrázky

  • Obr. 1: DILLINGER, Josef. Moderní strojírenství pro školu i praxi. 1. Vydání. Praha: Europa Sobotáles cz. s.r.o., 2007. 612 s. ISBN 987-80-86706-19-1.
  • Obr. 2: DILLINGER, Josef. Moderní strojírenství pro školu i praxi. 1. Vydání. Praha: Europa Sobotáles cz. s.r.o., 2007. 612 s. ISBN 987-80-86706-19-1.
  • Obr. 3: DRIENSKY, Dušan, Pavel FÚRIK, Terézia LEHMANOVÁ a Josef TOMAIDES. Strojní obrábění I. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1988.
  • Obr. 4: DRIENSKY, Dušan, Pavel FÚRIK, Terézia LEHMANOVÁ a Josef TOMAIDES. Strojní obrábění I. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1988.
  • Obr. 5: DRIENSKY, Dušan, Pavel FÚRIK, Terézia LEHMANOVÁ a Josef TOMAIDES. Strojní obrábění I. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1988.
  • Obr. 6: DRIENSKY, Dušan, Pavel FÚRIK, Terézia LEHMANOVÁ a Josef TOMAIDES. Strojní obrábění I. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1988.
  • Obr. 7: DRIENSKY, Dušan, Pavel FÚRIK, Terézia LEHMANOVÁ a Josef TOMAIDES. Strojní obrábění I. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1988.
  • Obr. 8: DRIENSKY, Dušan, Pavel FÚRIK, Terézia LEHMANOVÁ a Josef TOMAIDES. Strojní obrábění I. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1988.
  • Obr. 9: DRIENSKY, Dušan, Pavel FÚRIK, Terézia LEHMANOVÁ a Josef TOMAIDES. Strojní obrábění I. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1988.
  • Obr. 10: DRIENSKY, Dušan, Pavel FÚRIK, Terézia LEHMANOVÁ a Josef TOMAIDES. Strojní obrábění I. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1988.
  • Obr. 11: DRIENSKY, Dušan, Pavel FÚRIK, Terézia LEHMANOVÁ a Josef TOMAIDES. Strojní obrábění I. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1988.
  • Obr. 12: DILLINGER, Josef. Moderní strojírenství pro školu i praxi. 1. Vydání. Praha: Europa Sobotáles cz. s.r.o., 2007. 612 s. ISBN 987-80-86706-19-1.
  • Obr. 13: DILLINGER, Josef. Moderní strojírenství pro školu i praxi. 1. Vydání. Praha: Europa Sobotáles cz. s.r.o., 2007. 612 s. ISBN 987-80-86706-19-1.
  • Obr. 14: DILLINGER, Josef. Moderní strojírenství pro školu i praxi. 1. Vydání. Praha: Europa Sobotáles cz. s.r.o., 2007. 612 s. ISBN 987-80-86706-19-1.
  • Obr. 15: Uživatelská příručka Sandvik Coromant - Výroba závitů. [online][cit. 14.7.2015]. Dostupné z: http://www.sandvik.coromant.com/sitecollectiondocuments/downloads/global/technical%20guides/cs-cz/c-2920-031.pdf
  • Obr. 16 - 20: ČEJKA, Libor. www.kovonastroje.cz. [online]. Zlín: [cit. 14.8.2013]. Dostupné z: http://www.kovonastroje.cz/Nastroje-pro-kovoobrabeni/ Rezani-zavitu/.
  • Obr. 21: Uživatelská příručka Sandvik Coromant - Výroba závitů. [online][cit. 14.7.2015]. Dostupné z: http://www.sandvik.coromant.com/sitecollectiondocuments/downloads/global/technical%20guides/cs-cz/c-2920-031.pdf.
  • Obr. 22 - 27: ČEJKA, Libor. www.kovonastroje.cz. [online]. Zlín: [cit. 14.8.2013]. Dostupné z: http://www.kovonastroje.cz/Nastroje-pro-kovoobrabeni/ Rezani-zavitu/.
  • Obr. 28: Archiv autora.
  • Obr. 29: Archiv autora.
  • Obr. 30: Archiv autora.
  • Obr. 31: Archiv autora.

Video

  • michael025a. Soustružení závitů [online]. [cit. 2014-10-12]. Dostupný na www: https://www.youtube.com/watch?v=pTKqWLzaKjo.

Video

This div will be replaced by the JW Player.

Pro žáky ZŠ: Soustružení závitů na starším hrotovém soustruhu.

Video

This div will be replaced by the JW Player.

Soustružení závitu na moderním stroji.

Výroba

Soustružení závitu na univerzálním soustruhu

Než začneme řezat vlastní závit, musíme si napřed připravit obrobek. Při řezání vnějšího závitu si musíme, např. čep osoustružit na vnější průměr závitu, který budeme řezat.

Obr. 28: Osoustružení vnějšího průměru

Při řezání vnitřních závitů, si připravíme díru na malý průměr závitu. Jak při soustružení vnějšího závitu, tak i při soustružení vnitřního závitu je vhodné za budoucím závitem vytvořit zápich, aby nám mohl vyjíždět závitový nůž a nedošlo k jeho poškození.

Obr. 29: Vytvoření zápichu

Připravíme si soustružnický nůž, jehož profil musí odpovídat řezanému závitu (metrický závit, lichoběžníkový závit, atd.). Závitový nůž se brousí podle brousící šablony. Před vlastním řezáním závitu nastavíme nůž přesně do osy soustružení a kolmo k ose obrobku u vnějších závitů.

Obr. 30: Nastavení soustružnického nože

U vnitřních závitů je nůž rovnoběžně s osou obrobku.

Během řezání závitu postupně přidáváme hloubku řezu pomocí nonia, vždy ale až po vyjetí ze šroubovice. Vše opakujeme tak dlouho, až docílíme konečného tvaru závitu.

Obr. 31: Soustružení závitu

Po první odebrané třísce zkontrolujeme, zdali jsme správně nastavili stoupání. Během celého řezání se musí obrobek v místě řezu mazat olejem, či jinou k tomuto účelu určenou kapalinou, abychom docílili čistého povrchu závitu.

Logolink