DTB TECHNOLOGIE OBRÁBĚNÍ Ústav strojírenské technologie Odbor technologie obrábění Ředitel ústavu: Prof. Ing. Miroslav Píška, CSc. Přednášky: Doc. Ing. Jaroslav Prokop, CSc. Studijní materiály: KOCMAN, K. A PROKOP, J. Technologie obrábění. HUMÁR, A. Technologie I. Technologie obrábění - 1. část , 2. část. Studijní opory. Sylaby PDF.

DTB - Technologie obrábění - přednášky 1. Základní terminologie obrábění. Teoretické základy obrábění. 2. Fyzikální základy procesu řezání – tvorba třísky, tvorba povrchů. 3. Nástrojové materiály – oceli, slinuté karbidy, keramika, diamant, atd. 4. Silová analýza, teplo, zbytková napjatost a další průvodní jevy řezného procesu. 5. Základy soustružení – vnější a vnitřní plochy 6. Základy frézování – frézování rovinné, do rohu, drážkovací, kopírovací, speciální. 7. Vrtání, vyvrtávání, vyhrubování, vystružování.

8. Dokončovací metody obrábění, vybrané nekonvenční metody obrábění. 9. Obráběcí stroje pro sériovou a hromadnou výrobu, CNC obrábění. 10. Ekonomika obrábění, produktivita a hospodárnost obrábění. 11. Vybrané metody výroby ozubených kol. Rapid prototyping. 12. Speciální metody obrábění – HSM/HSC. 13. Teoretické základy řízení technologického a montážního procesu, TPV.  

základní terminologie obrábění Teoretické základy obrábění Obráběcí proces - integrální složka výrobního procesu Obráběcí systém - obráběcí stroj, řezný nástroj, obráběcí prostředí Obrobek - objekt obráběcího procesu

1 Technologické charakteristiky obráběcího procesu Řezný proces – oddělování materiálu obrobku břitem nástroje Kontinuální Diskontinuální Cyklický

1.1 Obrobek Obráběná, obrobená, přechodová plocha

Identifikace obrobené plochy – úchylka rozměru, úchylka tvaru, úchylka polohy, struktura povrchu, vlastnosti povrchové vrstvy  Parametry obrobené plochy = f (technologické faktory) - souvisí s charakteristikami obráběcího systému Technologické vlivy na parametry obrobené plochy - systematicky konstantní - systematicky proměnné - náhodné

Pohled na špičku nástroje v základní nástrojové rovině Nástroj - prvky a plochy Pohled na špičku nástroje v základní nástrojové rovině

Interakce nástroje s obrobkem – realizace řezného procesu Prvky nástroje – těleso, stopka, upínací díra, osa, řezná část Plochy nástroje – čelo Aγ. redukované čelo, lamač třísky, hřbet Aα Ostří nástroje – nástrojové hlavní ostří S, nástrojové vedlejší ostří S´, pracovní hlavní ostří Se, pracovní vedlejší ostří S´e Rozměry ostří – poloměr špičky rε, délka sražené špičky bε, šířka fazetky na hlavním čele bλ, šířka fazetky na vedlejším čele b’λ, šířka fazetky na vedlejším hřbetu b’α Špička – spojnice hlavního a vedlejšího ostří  

1.3 Kinematika řezného procesu Relativními pohyby nástroje a obrobku 1- Hlavní pohyb – směr hlavního pohybu - Řezná rychlost vc 2- Posuvový pohyb – směr posuvového pohybu - Posuvová rychlost vf 3- Řezný pohyb – směr řezného pohybu - Rychlost řezného pohybu ve 4- uvažovaný bod ostří Úhel posuvového pohybu φ Úhel řezného pohybu η

Rovinné frézování válcovou frézou

Hlavní a posuvový pohyb u vybraných metod obrábění

2 Souřadnicové soustavy nástroje Pro jednoznačnou identifikaci řezné části nástroje se definuje nástrojová a pracovní soustava 2.1 Nástrojová souřadnicová soustava Geometrie řezné části nástroje se definuje ve statickém pojetí – uplatní se zejména při konstrukci, výrobě, kontrole a ostření

Roviny nástrojové souřadnicové soustavy 1 – směr hlavního pohybu Ps – nástrojová rovina ostří 2 – směr posuvového pohybu Po – nástrojová ortogonální rovina 3 – uvažovaný bod ostří Pn – nástrojová normálná rovina Pr – nástrojová základní rovina Pg – nástrojová rovina největšího spádu čela Pf – nástrojová boční rovina Pb – nástrojová rovina největšího spádu hřbetu Pp – nástrojová zadní rovina

2.2 Pracovní souřadnicová soustava V pracovní (efektivní, kinetické) souřadnicové soustavě se identifikují parametry řezné části nástroje v procesu řezání.  

Roviny pracovní souřadnicové soustavy 1-směr hlavního pohybu Ppe -pracovní zadní rovina 2-směr posuvového pohybu Pse -pracovní rovina ostří 3- směr řezného pohybu Poe -pracovní ortogonální rovina 4- uvažovaný bod ostří Pne -pracovní normálná rovina Pre -pracovní základní rovina Pge -pracovní rovina největšího spádu čela Pfe – pracovní boční rovina Pbe -pracovní rovina největšího spádu hřbetu  

3 Nástrojové a pracovní úhly Identifikace polohy ostří, čela a hřbetu v nástrojové a pracovní souřadnicové soustavě. Obecné definice jsou konkretizovány pro pravý ubírací soustružnický nůž.

Nástrojové úhly v rovinách Pr, Pf, Pp, Ps, Po, Pn

Nástrojové úhly v rovinách Pg, Pb

Nástrojové úhly orientace ostří r - nástrojový úhel nastavení hlavního ostří r - nástrojový doplňkový úhel nastavení hlavního ostří ´r - nástrojový úhel nastavení vedlejšího ostří s - nástrojový úhel sklonu hlavního ostří r - nástrojový úhel špičky Nástrojové úhly čela n - nástrojový normálný úhel čela f - nástrojový boční úhel čela o - nástrojový ortogonální úhel čela g - nástrojový úhel největšího spádu čela r - nástrojový úhel polohy roviny největšího spádu čela Pg

Nástrojové úhly hřbetu n - nástrojový normálný úhel hřbetu f - nástrojový boční úhel hřbetu p - nástrojový zadní úhel hřbetu o - nástrojový ortogonální úhel hřbetu b - nástrojový úhel největšího spádu čela r - nástrojový úhel polohy roviny největšího spádu hřbetu Pb Nástrojové úhly břitu n - nástrojový normálný úhel břitu f - nástrojový boční úhel břitu p - nástrojový zadní úhel břitu o - nástrojový ortogonální úhel břitu

3.2 Pracovní úhly 1 - směr hlavního pohybu 2 - směr posuvového pohybu 3 - směr řezného pohybu 4 - průsečnice rovin Pse a Pfe 5 - průsečnice rovin Pne a Pre, 6 - průsečnice rovin Pse a Ppe 7 - uvažovaný bod ostří

Pracovní úhly orientace ostří re - pracovní úhel nastavení hlavního ostří re - pracovní doplňkový úhel nastavení hlavního ostří ´re - pracovní úhel nastavení vedlejšího ostří se - pracovní úhel sklonu hlavního ostří re - pracovní úhel špičky Pracovní úhly čela ne - pracovní normálný úhel čela fe - pracovní boční úhel čela oe - pracovní ortogonální úhel čela ge - pracovní úhel největšího spádu čela

Pracovní úhly hřbetu ne - pracovní normálný úhel hřbetu fe - pracovní boční úhel hřbetu pe - pracovní zadní úhel hřbetu oe - pracovní ortogonální úhel hřbetu be - pracovní úhel největšího spádu čela Pracovní úhly břitu ne - pracovní normálný úhel břitu fe - pracovní boční úhel břitu pe - pracovní zadní úhel břitu oe - pracovní ortogonální úhel břitu

Natočení nástroje kolem svislé osy v základní rovině o úhel  3.3 Příklady relace nástrojových a pracovních úhlů Natočení nástroje kolem svislé osy v základní rovině o úhel 

Výškové nastavení nástroje při upichování a) nůž nastaven nad střed b) nůž nastaven pod střed

Kinematika obráběcího procesu a) soustružení vnější válcové plochy b)upichování

4 Břitové diagramy 4.1 Břitový diagram čela Znázorňují vzájemné závislosti nástrojových úhlů. Konstrukce vychází z příslušných pravidel deskriptivní geometrie. 4.1 Břitový diagram čela Výchozí parametry r – nástrojový úhel nastavení hlavního ostří s – nástrojový úhel sklonu hlavního ostří o – nástrojový ortogonální úhel čela Stanovené parametry f – nástrojový boční úhel čela p - nástrojový zadní úhel čela g - nástrojový úhel největšího spádu čela  - korigovaný úhel nastavení čela

Odvození břitového diagramu čela

Břitový diagram čela – identifikace nástrojového bočního úhlu čela Konstrukce břitového diagramu čela

Břitový diagram hřbetu – identifikace nástrojového bočního úhlu hřbetu Konstrukce břitového diagramu hřbetu

4.3 Závislosti mezi nástrojovými úhly Výchozí hodnoty r, s, o, o   Závislosti  

5 Ostření nástrojů 5.1 Ostření čela Us Nastavení nástroje při ostření Speciální brousicí stroje – nástrojařské brusky Ustavovací jednotka nástroje – otáčení kolem dvou os 5.1 Ostření čela Us Nastavení nástroje při ostření ostřeníávislosti na se provede v závislosti na v závislosti na parametrech ostřičky dvěma způsoby.   Ustavení nástroje při ostření se v závislosti na parametrech brusky provede dvěma způsoby. Nůž v počáteční poloze pro ostření

Nastavení roviny čela ARV do roviny rovnoběžné se základní rovinou pomocí úhlů  a g a) Počáteční poloha b) Otočení kolem osy 0Z o úhel  c) Otočení kolem osy 01 o úhel g  

Nastavení roviny čela ARV do roviny rovnoběžné se základní rovinou pomocí úhlů f a p a) Počáteční poloha b)Otočení kolem osy 02 o úhel f c) Otočení kolem osy 01 o úhel g  

5.2 Ostření hřbetu Ustavení nástroje se v závislosti na parametrech brusky provede dvěma způsoby. Natočením ve dvou rovinách o úhly , b Natočením ve dvou rovinách o úhly f, p  

Konec přednášky základní terminologie obrábění Teoretické základy obrábění Děkuji za pozornost