Teorie obrábění Obrábění je způsob výroby, při kterém konečný tvar výrobku získáme oddělením přebytečného materiálu v podobě třísky. Obrábění spočívá v plastické (trvalé) deformaci materiálu, která vzniká v místě oddělování třísky.

Rozdělení obrábění podle řezného pohybu Řezný pohyb Hlavní Vedlejší Rotační Přímočarý vratný Posuv Přísuv Hlavní řezný pohyb rotační Přímočarý vratný Koná nástroj Koná obrobek Vrtání Soustružení Obrážení Hoblování Frézování Protahování Broušení Ruční řezání

Řezné pohyby u obrábění

Schéma obrábění

Druhy třísek

Druhy třísek

Plastická deformace I. primární plastická deformace vzniká v oblasti obrobek – tříska. Je největší. II. sekundární plastická deformace vzniká mezi čelem nástroje a třískou. III. terciální plastická deformace vzniká mezi hřbetem nástroje a obrobenou plochou.

Úkoly: Definujte obrábění. Co je pro obrábění charakteristické? Popište způsoby obrábění na obrázku – řezné pohyby, stroje, nástroje, obráběné plochy. Jaké druhy třísek znáte?

Tvorba nárůstku = mikrosvaru Nárůstek je mikrosvar, který vzniká třením třísky na čele nástroje. Mění geometrii ostří, důsledkem čehož pak obrobená plocha není hladká. Nárůstek může způsobit i ulomení špičky nože. Opatření proti nárůstku: chlazení mazání lamače třísek nástroje odolávající vysoké teplotě (SK)

𝛂 + 𝛃 + 𝛄 = 90° Geometrie břitu 𝛂 = úhel hřbetu 𝛃 = úhel břitu Tvar břitu je dán řeznými úhly. Po ploše čela odchází tříska. Hřbetní plocha je blíž obrobené ploše. 𝛂 = úhel hřbetu 𝛃 = úhel břitu 𝛄 = úhel čela 𝛂 + 𝛃 + 𝛄 = 90°

Teplo a práce při obrábění Teplo vzniká přeměnou prací v místech plastických deformací a tření na čele a hřbetu. Celkové teplo Q se vypočítá z vykonané práce W. Platí zde zákon zachování energie. Fř – řezná síla s - dráha obrábění vř – řezná rychlost t - strojní čas W = Fř ∙ s = Fř ∙ vř ∙ t = Q Qpd + Qtč + Qth = Qtřísky+ Qokolí + Qnástroje + Qobrobku

Další úhly na noži κ - úhel nastavení hlavního ostří κ - úhel nastavení vedlejšího ostří ε - úhel špičky

Řezný odpor materiálu p = 𝐅Ř 𝐒 [MPa] p = x . Rm Je odpor, protitlak materiálu proti řezné síle. Závisí na vlastnostech materiálu - na tvrdosti, pevnosti, tloušťce třísky. Čím menší je tloušťka, tím větší je řezný odpor materiálu. x je součinitel tloušťky třísky. Rm je mez pevnosti materiálu v tahu . p = 𝐅Ř 𝐒 [MPa] p = x . Rm

Složky řezné síly Fř = 𝐅𝐱𝟐+𝐅𝐲𝟐+𝐅𝐳 2 = Fz Řezná síla působí v prostoru. Některé její složky jsou malé, proto je zanedbáváme. Fx – složka ve směru posuvu (zanedbáváme) Fy – složka ve směru přísuvu (zanedbáváme) Fz – maximální složka, působí na průměru proti směru otáčení, proti Mk .

Řezná síla a řezný odpor nástroje překonává při obrábění řezný odpor materiálu. S - plocha třísky [mm2] f – posuv [mm/ot] h – přísuv, hloubka třísky [mm] Fř = p ∙ S = p ∙ f ∙ h [ N ]

Materiály nástrojů Nástrojové oceli Třída oceli 19 XXX Rychlořezná ocel 19 8XX Mn, Cr, W, V, Mo, Co Slinuté karbidy Označení 18 XXX Monolity, VBD WC, TiC, TaC + Co (kobaltové pojivo), skupiny P, M, K Keramika Surovina Al2O3 , výroba práškovou metalurgií Cermety = keramika + metal (kov) KNB Obdoba diamantu Diamant Nejtvrdší minerál, čistý C, Přírodní, syntetický Brusné materiály Umělý korund Al2O3 Nitrid bóru B3N, karbid bóru B4C Karbid křemíku = karborundum SiC

Úkoly: Proč a kde vzniká na nástroji nárůstek? Jaké jsou důsledky? Jak je bráníme vzniku nárůstku? Co víte o řezném odporu materiálu? Uveďte vzorce pro výpočet řezné síly a vysvětlete význam jednotlivých veličin ve vzorcích.