Struktura

Definice a základní pojmy

Teorie obrábění

Obrábění je technologický proces, při kterém řezná síla vtlačuje nástroj ve tvaru řezného klínu do povrchu polotovaru a odebírá z něj třísku.

Obr. 1: Břity různých nástrojů

Základní pojmy

  1. Obrobek – obráběný polotovar nebo již obrobená součást,
  2. Obráběná plocha – je část obrobku přetvořená obráběním, řezáním se z ní odstraňuje přebytečný materiál,
  3. Řezná plocha – vzniká při obrábění břitem nástroje a tvoří přechod mezi obráběnou a obrobenou plochou,
  4. Obrobená plocha – vznikne obráběním obráběné plochy nástrojem. Vytvoří se na povrchu materiálu po odstranění nadbytečného materiálu – přídavku na obrábění,

Obr. 2: Plochy na obrobku

  1. Hlavní řezný pohyb – je relativní pohyb nástroje nebo obrobku, určovaný řeznou rychlostí a podmiňující řezný proces. Může ho konat:

  • nástroj,
  • obrobek,
  • současně nástroj i obrobek.

Hlavní řezný pohyb může být:

  • otáčivý,
  • přímočarý,
  • složený.
  1. Vedlejší řezný pohyb – nazýváme posuv. Je potřebný k tomu, aby tříska byla odřezána v požadované délce.

Druhy posuvu:

  • podélný – např. při podélném soustružení,
  • příčný – např. při příčném soustružení,
  • svislý – např. u frézování,
  • složený – např. u soustružení kuželů.

Posuv koná:

  • nástroj – při soustružení, vrtání, hoblování,
  • obrobek – při frézování, rovinném broušení.

Posuv může být:

  • plynulý – probíhá současně s hlavním pohybem – při soustružení frézování, broušení, vrtání,
  • přerušovaný – obrobek nebo nástroj vykonává posuvný pohyb v době, v níž se hlavní pohyb nekoná např. při hoblování a obrážení.

Velikost posuvu se udává v:

  • milimetrech na jednu otáčku u obrobku nebo nástroje,
  • milimetrech na jeden zdvih nebo dvojzdvih pracovního stolu,
  • mm.min-1 jako posunová rychlost pracovního stolu,
  • milimetrech na zub nástroje.

obrazek

Obr. 3: Pohyby při obrábění

  1. Přísuv – je pohyb nástroje nebo obrobku, kterým se nastavuje požadovaná hloubka řezu. Provádí se před samotným obráběním. Hloubka řezu je vzdálenost mezi obráběnou a obrobenou plochou ve směru přísuvu. Udává se v milimetrech.
  2. Řezná rychlost je součet rychlosti hlavního řezného pohybu a rychlosti posuvu.

Výslednou řeznou rychlost vypočítáme ze vztahu

 

                                v_{}e = v + v_{}f                                                                    (m.min-1)

kde         v – řezná rychlost (rychlost hlavního řezného pohybu)

               vf – rychlost posuvu

obrazek

Obr. 4: Řezná rychlost

Rychlost hlavního pohybu se vypočítá ze vztahu

                                          v = \frac{\pi \cdot D\cdot n}{1000}                                                 (m. min-1)

kde        D – průměr otáčejícího se nástroje (frézování) nebo obrobku (soustružení) v metrech.

Rychlost posuvu se rovná relativní rychlosti uvažovaného bodu řezné hrany ve směru posuvu. Při plynulém posuvu se rychlost posuvu vypočítá ze vztahu:

                                           v_{}f = s\cdot n                                                         (m. min-1)

kde       s – dráha posuvu (mm)

             n – otáčky za minutu (min-1)

obrazek

Obr. 5: Posuv při soustružení 

U nástrojů s více zuby (např. fréza) se rychlost posuvu vypočítá ze vztahu

                                           v_{}f = s_{}z\cdot z\cdot n                                                     (m. min-1)

kde       sz – posuv na zub

              z – počet zubů nástroje

obrazek

Obr. 6: Posuv při frézování

Při obrábění s přerušovaným přímočarým hlavním pohybem se posuv vyjadřuje drahou nástroje na jeden zdvih (mm/zdvih). V tomto případě je důležitá velikost a ne rychlost posuvu.

Vzhledem k tomu, že rychlost posuvu bývá proti rychlosti hlavního řezného pohybu většinou velmi malá, při výpočtech je většinou zanedbávána, takže platí:

                                            v_{}e \cong v                                                                      (m. min-1)

Zdroje

  • DRIENSKY, Dušan, Pavel FÚRIK, Terézia LEHMANOVÁ a Josef TOMAIDES. Strojní obrábění I. Praha: SNTL, 1988.
  • FISCHER, Ulrich. A KOL. Základy strojnictví. Praha: Europa - Sobotáles cz., 2004. ISBN 80-86706-09-5
  • Multimediální výuka SOUSTRUŽENÍ. PANNA, Radomír. [online prezentace]. 2004 [cit. 2014-11-12]. Dostupné z: http://www.osu.cz/dokumenty/proportal/pdf/kpv/soustruzeni/lekce3.htm

 

Příklad

Jaké otáčky vřetena soustruhu musí nastavit soustružník při obrábění válcové plochy hřídele z oceli 11 420? Řezný materiál je slinutý karbid tedy ze strojnických tabulek je doporučená řezná rychlost 60 m.min-1. Průměr obráběné válcové plochy je 52 mm .

Řezná rychlost

              v = \frac{\pi \cdot D\cdot n}{1000}                   (m. min-1)

z uvedeného vzorce se vypočítají otáčky

                 n = \frac{1000\cdot v}{\pi \cdot D}                   (min-1)

 

                   n = \frac{1000\cdot 60}{3,14\cdot 52} = 367 min^{}-^{}1                                   

Umožňuje-li stroj přesné nastavení otáček, nastavíme na stroji 367 otáček za minutu.

Když otáčky nelze na stroji přesně nastavit, zvolíme otáčky nejblíže nižší. Nemá se podstatně překročit stanovená řezná rychlost.

Logolink