Průvodní list Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Vzdělávací materiál: Prezentace Určen pro: 4. ročník oboru Strojírenství a 3. ročník oboru Ekonomika a podnikání Vzdělávací oblast: Strojírenská technologie – Strojní obrábění Název učebního materiálu: Dokončovací operace obrábění Jméno autora: Ing. Miroslava Jeřichová Datum vytvoření: Reg.č. projektu: CZ.1.07/1.5.00/

Klíčová slova: drsnost povrchu, stupeň přesnosti, jemné broušení, honování, superfinišování, lapování, leštění, omílání, plastická deformace, válečkování, otryskávání. Anotace: Prezentace je určena žákům 4. ročníku oboru Strojírenství pro výuku v předmětu Strojírenská technologie a žákům 3. ročníku oboru Ekonomika a podnikání v předmětu Strojírenská výroba. 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.

Dokončovací operace obrábění  Charakteristické rysy  Metody založené na třískovém obrábění  Metody založené na plastické deformaci

Charakteristické rysy  Vysoké požadavky na jakost povrchu a rozměrovou přesnost jsou příčinou rozvoje nových dokončovacích metod obrábění  Cílem těchto metod je: 1.Dosáhnout dokonalé jakosti obrobené plochy 2.Dosáhnout vysoké přesnosti požadovaného rozměru 3.Dosáhnout geometrické přesnosti tvaru 4.Ovlivnit zbytkové napětí v povrchové vrstvě

Metody založené na třískovém obrábění  Honování  Superfinišování  Lapování  Leštění  Omílání

Honování  Metoda jemného broušení, kdy materiál je odebírán abrazivním účinkem jemných honovacích kamenů, lišt nebo kartáčků  Honujeme hlavně vnitřní válcové plochy, lze i vnější válcové plochy, případně rovinné  Honujeme: válce spalovacích motorů, motorových bloků, kompresorů, hydraulických zařízení, pouzdra, ložiska vřeten…..  Honujeme: kalenou i nekalenou ocel, slinutý karbid, slitiny neželezných kovů např. Al, Cu  Jemné honování: dosažená Ra 0,1 až 0,2, IT 5 až IT 7, odstraní se ovalita, vlnitost, kuželovitost

Honování  Nástroj: honovací hlava – vykonává šroubovitý pohyb, který vzniká kombinací pohybu rotačního a přímočarého posuvného vratného ve směru osy honované díry  Dráhy zrn brusiva se překrývají křížové stopy na honovaném povrchu  Nutný přítlak honovacích kamenů vůči obrobku mechanicky nebo hydraulicky  Malá řezná rychlost  Řezná kapalina se přivádí do místa řezu (petrolej), odvádí teplo, vyplachuje oblast řezání a odvádí částečky třísky, brusiva i pojiva z pórů honovacích kamenů řezivost zrn

Honování Honovací hlavaŠroubovitý pohyb nástroje

Honování  Honovací kameny – umělý korund, diamant, KNB, SiC Honovací kartáč Honovací lišta s bronzovým pojivem

Honování  Křížové stopy na povrchu obrobku – zadržují mazivo

Honování  Stroj: honovací stroj – svislý, vodorovný jednovřetenový, vícevřetenový  Ukázka práce na honovacím stroji-honování válců Tatra  Honování v kombinaci s laserem

Superfinišování  Používá se pro dokončování válcových vnějších i vnitřních ploch, tvarových i rovinných – valivá ložiska, klikové hřídele, vačkové hřídele z kalených i nekalených ocelí, litin  Jemné broušení superfinišovacími kameny, které abrazivním účinkem zarovnávají nerovnosti obráběného povrchu  Materiál kamenů: Al 2 O 3, SiC, KNB, diamant  nástroj – superfinišovací hlava, má kameny upevněny mechanicky nebo lepené na ocelový základ  Nástroj koná kmitavý pohyb podél obráběné plochy o frekvenci až dvojzdvihů za minutu a posouvá se ve směru osy obrobku, obrobek se otáčí obvodovou rychlostí pohyb zrn nepravidelný vyhlazení povrchu  Nutný přítlak nástroje vůči obrobku

Superfinišování  Mezi obrobek a kameny se přivádí řezná kapalina o tlaku 0,1 až 0,4 MPa, tlak kapaliny během operace klesá tak, že kameny začnou „plavat“ na vrstvě kapaliny a řezný proces se tak v určitém okamžiku automaticky zastaví  Dosahovaná přesnost – IT 3 až 5, Ra 0,05 až 0,4

Superfinišování Superfinišovací stroj Supfina Race Supfina Race umožňuje kombinovat až čtyři různé superfinišovací jednotky

Superfinišování  Ukázky superfinišování: R7dk

Lapování  K úběru materiálu dochází volným brusivem rozptýleným v oleji, petroleji nebo v lapovací pastě, brusivo se dodává mezi obrobek a lapovací nástroj  Lapovací nástroj má negativní tvar lapované plochy, nutný přítlak nástroje vůči obrobku  Nástroj: lapovací deska, kotouč, trn, prstence.  Materiál nástroje: litina, ocel, plast, měď  Brusivo: korund, karborundum, diamant, KNB, pro měkké materiály používáme oxid železitý, oxid chromitý  Lapovací pasta: obsahuje kyseliny, které rozrušují mikroskopickou vrstvu obrobku - diamantová, s umělým korundem  Lapujeme ručně a strojně

Lapování Lapovací kotouče Lapovací pasty Princip lapování Lapovací nástroje

Lapování

 Lapují se vnitřní i vnější válcové a tvarové plochy, rovinné plochy – funkční části měřidel, závity, ozubená kola, součásti automobilů např. dosedací plocha chladičů, sedla ventilů, čepy hřídelů, valivá ložiska  Dosahovaná přesnost IT 1 až IT 3, Ra 0,05 až Ra 0,1.  Lapující stroje jsou univerzální a speciální, se svislou nebo vodorovnou osou pracovního vřetena

Lapování Lapovací stroj

Leštění  Cílem je dosažení vysokého lesku, nevyžadujeme zlepšení rozměrové a geometrické přesnosti, chceme povrch hladký, lesklý, bez oxidů, nečistot  Leštění používáme jako předchozí operaci před povrchovou úpravou kovů  Leštíme: dutiny zápustek, forem, střižné a lisovací nástroje, vačkové a klikové hřídele, dekorativní předměty, příbory…..  Druhy leštění: 1.Mechanické leštění 2.Chemické leštění 3.Elektrolytické leštění

Mechanické leštění  Nástrojem jsou kotouče, tělíska, kartáče nebo pásy  Materiál nástroje: textil, plsť, kůže, bavlna, pryž, korek, fíbr, filc, diamant – kotouče kartáče mají vlákna: nilon, silon, ocelový drát, žíně. Diamantový pás pro leštění mramoru a žuly Filcové tělísko Kartáč

Mechanické leštění  Leští se na sucho, při větší nečistotě povrchu se na povrch plstěného kotouče nalepují zrna oxidu chromu nebo železa  Jemné leštění – na plstěný kotouč nanášíme leštící pastu

Leštění  Video ukázka: leštící linka Gaspari Menotti pro leštění kamene  Elektrolytické leštění  je anodické leštění (leštěný výrobek je zapojen jako anoda – jeho nerovnosti povrchu se rozpouštějí), používá se v hromadné výrobě větších dílů a při vysokých požadavcích na výsledný lesk  Výhodou tohoto leštění je snadná údržba lázně, rovnoměrné leštění členitých ploch  Nevýhodou jsou pak vysoké proudové hustoty (až 100 A∙dm -2 ), po elektrolytickém leštění vzniká na povrchu materiálu tenká pasivační vrstva, která se odstraňuje nejčastěji v kyselině dusičné HNO 3  Lázně pro elektrolytické leštění jsou na bázi H 2 SO 4 a H 3 PO 4, pracují za teplot °C

Chemické leštění  3. Chemické leštění se používá pro drobné díly, kde by bylo elektrolytické leštění komplikované  Nevýhodou tohoto procesu je vyšší spotřeba chemikálií v porovnání s elektrolytickým leštěním  Lázně pro chemické leštění jsou velmi agresivní, tvoří je převážně kyseliny H 3 PO 4, HNO 3 a H 2 SO 4, dalšími složkami mohou být soli, např.CuSO 4 a Cu(NO 3 ) 2. Leští se za teplot °C  Výhody – rovnoměrné leštění členitých povrchů, hromadná výroba, rychlost leštění, jednoduché zařízení

Omílání  Je zvláštní způsob leštění  Úběr materiálu se uskutečňuje třením a nárazy leštícího prostředku na povrch obrobku  Používáme leštící prostředky: nejčastěji plastová, keramická a skleněná omílací tělíska  Obrobek a leštící tělíska se dostávají do vzájemného pohybu otáčením nebo vibrací stroje

Omílání

Vibrační omílací zařízení

Omílání  Ukázka omílání na vibračním zařízení video1, video 2   Lineární průběžná zařízení – video  upravy.cz/produkte/gleitschlifftechnik/linear_durchlaufanla gen/ upravy.cz/produkte/gleitschlifftechnik/linear_durchlaufanla gen

Metody založené na plastické deformaci  Válečkování, kuličkování  Otryskávání  Dochází k plastické deformaci povrchových vrstev bez úběru materiálu zpevní se povrch, vzniká příznivé tlakové napětí  Dosahuje se vysoké jakosti povrchu, přesnosti rozměru i tvaru

Válečkování, kuličkování  Podstata metody: válečky příp. kuličky nástroje jsou v kontaktu s předobrobeným povrchem obrobku a pomocí přítlačné síly dochází k plastické deformaci nerovností povrchu, k jeho vyhlazení a zpevnění  Hlavní pohyb je rotační pohyb nástroje nebo obrobku, vedlejším pohybem je posuv  Dosažená jakost povrchu je závislá na přítlačné síle a velikosti posuvu. Čím nižší posuv a vyšší přítlačná síla, tím je dosaženo lepší jakosti povrchu  Opracováváme plochy: rotační vnitřní a vnější, čelní i rovinné např. hydraulické a pneumatické válce, kluzné plochy, vodící plochy, čepy…..  V sériové výrobě nahrazuje broušení, vystružování, honování

Válečkování, kuličkování Podstata metody

Válečkování, kuličkování  Válečkovat můžeme všechny kovové materiály  Válečkování provádíme na soustruhu, obráběcím centru, frézce, CNC soustruhu, vrtačce  Nástroj: skládá se z tvářecích elementů a stopky

Válečkování, kuličkování Porovnání jakosti povrchu v závislosti na operaci

Válečkování a kuličkování  - video ukázka  Výhody: - zpevněný, hladký a lesklý povrch - vyšší únavová pevnost - vyšší odolnost vůči korozi, proti otěru - krátké strojní časy

Otryskávání  Podstata metody: na povrch součásti vrháme proudem stlačeného vzduchu nebo kapaliny aktivní tělíska, čímž dojde ke zpevnění povrchu, zvýšení meze únavy a trvanlivosti  Materiál částic: kuličky z kalené oceli, bílé litiny, ze skla, keramiky, zrnka písku  Brokování – kovové kuličky, balotinování – skleněné kuličky  Použití: členité součásti nepravidelných tvarů, obtížně přístupné plochy

Otryskávání Robotizované tryskací boxy pro nápravy podvozku

Použité zdroje:  Zdroje obrázků:  AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: save/Dokoncovaci_a_nekonvencni_metody_obrabeni/Abrazivni%20metody/Honovani/Obrazky/01 5-sroubovity_pohyb.jpg,  AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW:  AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW:  AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: save/Dokoncovaci_a_nekonvencni_metody_obrabeni/Abrazivni%20metody/Honovani/Obrazky/00 2-Gehring.jpg, AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW:  AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW:  DVOŘÁK LUDĚK. Bezproblémový průběh superfinišování valivých ložisek [online]. [cit ]. Dostupný na WWW:

Použité zdroje:  AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW:  AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW:  AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: ef2fa3f&value=False,  AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW:  AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW:  AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: erzett.com/uploads/tx_lukasproductlisting/2_6_1PDF3_CZ.pdf

Použité zdroje:  AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW:  AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW:  AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW:  Použitá literatura:  Řasa J., Gabriel V.: Strojírenská technologie 3 (1.díl), Scientia spol. s.r.o., pedagogické nakladatelství Praha 2000,  Doc. Ing. Anton Humár, CSc.: TECHNOLOGIE I, TECHNOLOGIE OBRÁBĚNÍ – 3. část, Interaktivní multimediální text pro bakalářský a magisterský studijní program, vydáno 2005, dostupný na save/Dokoncovaci_a_nekonvencni_metody_obrabeni/TI_TO-3.cast.pdf