Průvodní list Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Vzdělávací materiál: Prezentace Určen pro: 4. ročník oboru Strojírenství Vzdělávací.

Prezentace na téma: "Průvodní list Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Vzdělávací materiál: Prezentace Určen pro: 4. ročník oboru Strojírenství Vzdělávací."— Transkript prezentace:

1 Průvodní list Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Vzdělávací materiál: Prezentace Určen pro: 4. ročník oboru Strojírenství Vzdělávací oblast: Strojírenská technologie – Strojní obrábění Název učebního materiálu: Mechanické upínací prvky přípravků Jméno autora: Ing. Miroslava Jeřichová Datum vytvoření: 23. 6. 2013 Reg.č. projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0627

2 Klíčová slova: přímé a nepřímé upínání, šroub a matice, výstředník, vačka, upínka, klín, pákové a kloubové mechanismy, trny, kleština. Anotace: Prezentace je určena žákům 4. ročníku oboru Strojírenství pro výuku v předmětu Strojírenská technologie. Inovuje výuku použitím multimediálních pomůcek – prezentace. Metodické pokyny: Tento materiál uplatní učitel při výkladu dané látky, použité obrázky a fotografie zvýší názornost výkladu. Prezentaci mohou žáci použít i v rámci samostatné domácí přípravy na výuku.

3 Mechanické upínací prvky  Šroub a matice  Upínky  Výstředníky  Vačky  Pákové a kloubové mechanismy  Klín  Trny  Kleštiny

4 Způsoby upínání  Po vhodném a správném ustavení obrobku je nutné ho upnout upínací prvky, které dle způsobu vyvození upínací síly rozlišuje: o Mechanické o Pneumatické o Hydraulické o Pneumatickohydraulické o Elektromagnetické a magnetické

5 Mechanické upínací prvky  Upínací mechanické zařízení plní několik funkcí: o Vyvozuje upínací sílu o Mění její směr a velikost o Rozděluje ji upnout několik obrobků současně  Přímé upínání – jeden prvek plní všechny funkce  Nepřímé upínání – funkce zajišťuje několik prvků

6 Upínání přímé 1 – těleso přípravku 2 – matice 3 – šroub s rukojetí 4 – obrobek Přímé upínání šroubem

7 Upínání nepřímé 1 – těleso 2 – výstředník 3 – upínka 4 – obrobek Nepřímé upínání upínkou

8 Šroub a matice  Nejčastěji používané  Výhody: normalizované, jednoduché, levné, samosvorné  Nevýhody: manipulační prostor (rukojeť), dlouhé upínací časy rychloupínací šrouby a matice

9 Šroub a matice  Šroub s kolíkovou rukojetí Rychloupínací matice

10 Šroub a matice  Zakončení šroubu: a)Kulovou plochou b)Ploché zakončení c)Kulovou plochou a podložkou

11 Síly působící při upínání šroubem F – síla působící na klíči l – délka ramene klíče F u – upínací síla d 2 – střední průměr závitu

12 Síly působící při upínání šroubem 

13 Upínky  Univerzální upínací prvek  Normalizované  Rozdělení: 1.Dle tvaru – ploché, sedlové, vyhnuté, tvaru U 2.Dle způsobu provedení – a) otočné b) posuvné  Vyrábějí se z nelegované konstrukční oceli ( tř.12) a zušlechťují se na Rm 880 ± 50 MPa  Použití: na frézce, hoblovce, vrtačce

14 Upínka  posuvná upínka otočná upínka

15 Upínka  Dvouramenná páka přenáší sílu působící v ose šroubu na obrobek, může měnit její velikost i směr  Dle uspořádání mohou nastat tyto možnosti: a)F u < F š F u - upínací síla F š - síla v ose šroubu F r + F u – F š = 0 F u = F š – F r F r - síla působící na upínku od tělesa přípravku

16 Upínka b) F u > F š F u – F š – F r = 0 F u = F š + F r

17 Upínka 

18 Výstředník  Rychloupínací prvek  Výhody: snadná a levná výroba, samosvornost  Nevýhody: malý pracovní zdvih obrobky s malou tolerancí upínaných rozměrů  Skládá se: výstředníková páka, vlastní kruhová upínací plocha (kotouč), čep  Kotouč se neotáčí kolem svého středu, ale kolem středu čepu, který je vzdálen o hodnotu e = výstřednost = excentricita  Výstředník se na funkční ploše brousí, aby se odstranily povrchové deformace po kalení Ra 1,6 HRC 55 až 60

19 Výstředník  Hlavní části

20 Výstředník

21 Použití výstředníku

22 Výstředník 

23 Samosvornost výstředníku  Vysvětlení veličin: F u – upínací síla výstředníku F T – třecí síla mezi obrobkem a kotoučem výstředníku F r – třecí síla mezi čepem a kotoučem R – poloměr kotouče výstředníku r – poloměr čepu f – součinitel smykového tření f č – součinitel čepového tření e – výstřednost = excentricita α – úhel pootočení výstředníku

24 Samosvornost výstředníku 

25  Zkontrolujte, zda daný výstředník je samosvorný, je-li dáno: Páka 50 ČSN 24 3630.1, maximální natočení páky β = 162°, součinitel smykového tření f = 0,08. Ke kontrole samosvornosti použijte nomogram Pro poměr R/e = 25/2,5 = 10 a součinitel smykového tření f = 0,08 odečteme z nomogramu α = 120°. Má-li být výstředník samosvorný už před konečnou polohou páky, musí platit podmínka: 162°- 30° = 132°, ve skutečnosti výstředník je již samosvorný při úhlu α = 120°, tedy vyhovuje

26 Samosvornost výstředníku 

27 

28 Výpočet upínací síly výstředníku 

29 

30 Doplňkový zdvih výstředníku h = skutečný zdvih, zdvih pro vkládání a vyjímání obrobku

31 Doplňkový zdvih výstředníku 

32  Rychloupínací prvek podobný výstředníku  Má větší zdvih a úhel pootočení, jsou samosvorné v celém rozsahu stoupání, je dražší než výstředník  Rozlišujeme: 1.Radiální vačku – upínací plochou je zpravidla Archimédova spirála 2.Axiální vačku – upínací plochou na čele vačky je šroubovice

33 Pákové a kloubové mechanismy  vyvozují velké upínací síly, mohou měnit jejich směr a rozkládat jejich působení na více míst obrobku  Používáme páky jednoramenné, dvouramenné a úhlové

34 Pákový upínač

35 Klíny  Používáme pro nepřímé upínání  působí jako zesilovač upínací síly ve spojení s pneumatickým nebo hydraulickým upínačem nebo mění její směr  Jsou tvarově jednoduché, snadno vyrobitelné a levné  Velké ztráty při malém úhlu α, a proto smykové tření nahrazujeme valivým odporem pomocí kladek F = F u. tg α jestliže neuvažujeme smykové tření

36 Klínový upínač

37 Upínací trny  Použití: obrábění na soustruhu, brusce  Upínají se s obrobkem mezi hroty nebo letmo do vřetena  Nejpoužívanější: 1.Pevné trny 2.Rozpínací trny  Mezi pevné trny patří trny kuželové a válcové

38 Kuželové upínací trny  Upínají za přesnou díru ( IT 5 až IT 7)  Mají kuželovitost 1: 1 500 až 1: 2 500  Kaleny na HRC 58 až 60, broušený povrch Ra 0,8  Obrobky se na trn lisují jednoduchými ručními lisy, po nalisování se vytvoří spoj přenese M K třením  Výhody: velmi přesné upnutí, dokonalá souosost díry s obráběnou plochou  Nevýhody: malé M K dokončovací operace, pro každý průměr díry nový trn

39 Válcové upínací trny  Pro obrobky s vyšším stupněm přesnosti a s drážkou v náboji  Výhody: větší M K, upínání více obrobků současně

40 Rozpínací upínací trny  Pro obrobky s větší tolerancí děr  Výhody: snadné a rychlé upínání  Nevýhody: méně přesné  Má-li rozpínací trn dobře upínat, musí rozříznutá část být pružná cementovat pouze plochy, které jsou ve styku s obrobkem, poté kalit vysoká houževnatost, odolnost proti únavě  Materiál – nástrojová ocel nebo chromniklová cementační  Nejčastější typ: kuželový s kuželovitostí 1: 10 a rozpínacím pouzdrem obrobek se nasadí až na doraz na upínací pouzdro a upne se otáčením upínací matice 1 – pevný doraz 2 – upínací matice

41 Kleštiny  Slouží k upínání obrobků za vnější nebo vnitřní plochu, plocha by měla být obrobena  Má kuželovou plochu s podélnými výřezy umožňující rozpínání  Vrcholový úhel této plochy bývá 30°, nesmí být samosvorný, aby se lépe uvolňovaly  Při upínání je kleština do kleštinové hlavy (pouzdra) vtahována tažná kleština nebo vtlačována tlačná kleština  Materiál legovaná nebo nástrojová ocel, kalená

42 Kleštiny  Kleštinové upínače pro CNC stroje Kleština pro upínání tyčí tažených za studena

43 Kleštiny

44 Použité zdroje:  Zdroje obrázků: AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 11.7.2013]. Dostupný na WWW: http://www.kipp.cz/xs_db/BILD_DB/0/www/30242/06150_LK_FK.jpg, AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 11.7.2013]. Dostupný na WWW: http://www.kipp.cz/xs_db/BILD_DB/0/www/30242/04192.jpg, AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 11.7.2013]. Dostupný na WWW: http://www.kipp.cz/xs_db/BILD_DB/0/www/30242/04100.jpg, AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 11.7.2013]. Dostupný na WWW: http://www.kipp.cz/xs_db/BILD_DB/0/www/750/04310.jpg, AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 11.7.2013]. Dostupný na WWW: http://www.kipp.cz/xs_db/BILD_DB/0/www/30242/04330.jpg AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 25.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.naradiprofesional.cz/system/cache/pictures/260_346_4251040d-eps_large.jpg http://www.naradiprofesional.cz/system/cache/pictures/260_346_4251040d-eps_large.jpg AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 25.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.naradionline.cz/products/w500jpg/matice_ff_mala.jpg http://www.naradionline.cz/products/w500jpg/matice_ff_mala.jpg AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 25.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.svarecky-obchod.cz/obrazy/d/wm-rychloupinaci-matice-quick-nut-detail.jpg http://www.svarecky-obchod.cz/obrazy/d/wm-rychloupinaci-matice-quick-nut-detail.jpg AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 25.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.verko.cz/data/foto/29/299250_n_l.jpg

45 Použité zdroje:  Zdroje obrázků: AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 25.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.verko.cz/data/foto/29/299300_b_l.jpg http://www.verko.cz/data/foto/29/299300_b_l.jpg AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 25.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.kipp.cz/xs_db/BILD_DB/0/www/30242/04524-1108.jpg http://www.kipp.cz/xs_db/BILD_DB/0/www/30242/04524-1108.jpg AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 25.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.kipp.cz/xs_db/BILD_DB/Z/Anwendungsbeispiele/layers/www/30066/Z04524- 1108Anwb1-nn--cz.jpg http://www.kipp.cz/xs_db/BILD_DB/Z/Anwendungsbeispiele/layers/www/30066/Z04524- 1108Anwb1-nn--cz.jpg AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 25.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.svarecky-obchod.cz/obrazy/d/wm-trn-3050670-detail.jpg http://www.svarecky-obchod.cz/obrazy/d/wm-trn-3050670-detail.jpg AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 25.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.tumlikovo.cz/wp-content/uploads/2011/08/1-640x216.jpg http://www.tumlikovo.cz/wp-content/uploads/2011/08/1-640x216.jpg AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 25.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.dunhamtool.com/images/5c_exp_col_sm.gif AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 29.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.koran-rankov.cz/userfiles/media/image/pages/prodej_klestiny.jpg http://www.koran-rankov.cz/userfiles/media/image/pages/prodej_klestiny.jpg AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 29.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.koran-rankov.cz/userfiles/media/image/gallery/pa044849.jpg http://www.koran-rankov.cz/userfiles/media/image/gallery/pa044849.jpg AUTOR NEUVEDEN. www.seznam.cz [online]. [cit. 29.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.markagro.cz/docs/web/prezentace/77de712946d646eb87d757fdbf857b7e.jpg http://www.markagro.cz/docs/web/prezentace/77de712946d646eb87d757fdbf857b7e.jpg

46 Použité zdroje:  Použitá literatura: ŘASA, J.; HANĚK, V.; KAFKA, J.. Strojírenská technologie 4, Návrhy nástrojů, přípravků a měřidel. Praha 6: Scientia, s.r.o., pedagogické nakladatelství, 2003, ISBN 80-7183-284-7.