Soustružení
V procesu soustružení se využívá soustruh jako stroj, jenž zajišťuje rotaci obrobku, a řezný nástroj se pohybuje podél jeho povrchu, přičemž odebírá přebytečný materiál s vytváří válcový tvar. Soustružení je jasnou volbou pro zhotovení válcových součástí nebo vnějších povrchů s nepřekonatelnou přesností.
Obsah
V tajemném světě výroby je obrábění základním procesem, který přeměňuje surový materiál na přesně vyrobené dílce užívané v mnoha průmyslových oborech.
Mezi mnoha dostupnými technologiemi najdeme tři zcela zásadní: Soustružení, frézování a obrábění otvorů.
Každá z těchto metod, běžně zmiňovaných jako "operace obrábění kovu", nabízí své unikátní charakteristiky a využívá se ve specifických postupech pro dosažení potřebných tvarů a výsledků.
V tomto článku se ponoříme do záležitostí těchto obráběcích procesů a osvětlíme jejich základní principy i využití.
Představte si, že s přesností a jemností tvarujete kus surového materiálu do dokonalého válce. To je přesný případ, kdy do hry vstupuje soustružení. V tomto procesu se využívá soustruh jako stroj, jenž zajišťuje rotaci obrobku, a řezný nástroj se pohybuje podél jeho povrchu, přičemž odebírá přebytečný materiál s vytváří válcový tvar. Soustružení je jasnou volbou pro zhotovení válcových součástí nebo vnějších povrchů s nepřekonatelnou přesností.
Jedna z klíčových výhod soustružení spočívá v konstantním záběru mezi břitem a obrobkem. Tato plynulá interakce zajišťuje stabilní proces, jehož výsledkem je hladké a souvislé utváření třísek. Elegance soustružení spočívá ve schopnosti vytvářet jednotné povrchy, což z něj činí technologii nepostradatelnou v různých průmyslových odvětvích.
Při soustružení se proces obrábění řídí třemi hlavními řeznými parametry: řeznou rychlostí (vc), posuvem na otáčku (f) a hloubkou řezu (ap). Každý z těchto parametrů hraje klíčovou roli při definování efektivity a přesnosti operace.
Tajemstvím CNC soustružení je dosažení optimálních řezných podmínek, což je zásadní pro efektivní výrobu vysoce kvalitních dílů. V tomto článku se ponoříme do základních řezných podmínek pro CNC soustružení a prozkoumáme jejich využití.
„Řezná rychlost“ představuje rychlost pohybu bodu na obvodovém povrchu rotujícího obrobku ve vztahu k břitu nástroje.
CNC soustruh udržuje povrchovou rychlost obrobku, i když se velikost jeho obvodu zmenšuje.
Vyjadřuje se v metrech za minutu (m/min) nebo stopách za minutu (sf/min) pomocí matematického symbolu „Vc“.
Je velmi důležité nezaměňovat „řeznou rychlost“ s otáčkami za minutu (RPM), které se týkají počtu otáček dokončených kolem pevné osy za jednu minutu rotace.
„Otáčky“ zůstávají konstantní po celou dobu operace a měří se vůči ose vřetena. Pro přepočet „Řezné rychlosti“ a „Otáček za minutu“ se využívají specifické vzorce.
Dalším ze zásadních parametrů je „Posuv“, známý též jako posuv na otáčku či rychlost posuvu.
„Posuv“ představuje vzdálenost, kterou urazí řezný nástroj podél obrobku za každou otáčku vřetena stroje.
Tato dynamická veličina se vyjadřuje v milimetrech na otáčku (mm/ot) nebo palcích na otáčku (inch/rev) a její matematický symbol je „f“.
A konečně je zde „Hloubka řezu“, jenž představuje vrstvu kovu odebraného řezným nástrojem během každého záběru.
Tato kolmá vzdálenost se měří od obrobeného povrchu k předchozímu povrchu obrobku.
Například při soustružení obrobku o průměru 100 mm na průměr 90 mm v jednom záběru by byla výsledná „hloubka řezu“ rovna 5 mm.
Její matematický symbol je „ap“.
Pochopení řezných parametrů při soustružení je zásadní pro dosažení účinného a přesného obráběcího procesu. Trojice řezná rychlost, posuv a hloubka řezu hraje rozhodující roli při určování efektivity i přesnosti dané operace. Ovládnutím těchto základních parametrů mohou obráběči zvýšit přesnost a účinnost soustružení, což vede k výrobě vysoce kvalitních dílů v oblasti CNC obrábění.
Průvodce operacemi a strategiemi CNC soustružení pro začátečníky
Vítejte v „Průvodci operacemi CNC soustružení pro začátečníky“, jenž je vaší vstupní branou k pochopení definic a funkcí každé operace. Naším cílem je postupně vám pomoci rozvinout komplexní porozumění těmto základním procesům.
Moje cesta do světa CNC soustružení začala už v raných učňovských letech a od té doby stále obdivuji hloubku krás v jeho jednoduchosti. Je to právě tato vášeň, která mě vede ke sdílení svých znalostí s novou generací obráběčů. Skromný CNC soustruh, který je často zastíněn CNC frézkami, však také udělal pozoruhodný pokrok a zaslouží si svůj čas v záři reflektorů.
Začněme tedy s prozkoumáváním fascinujícího světa „soustružení“. V tomto procesu se využívá soustruh jako stroj, jenž zajišťuje rotaci obrobku, a řezný nástroj se pohybuje podél jeho povrchu, přičemž odebírá přebytečný materiál s vytváří válcový tvar. V rámci tohoto velkolepého procesu se setkáváme s různými soustružnickými operacemi, z nichž každá má svůj jedinečný účel.
Podívejme se na různé soustružnické operace, osvětleme si jejich úskalí, ale hlavně také praktické využití.
Vnější soustružení (OD) je bezpochyby tou nejběžnější soustružnickou operací.
Zahrnuje odebírání přebytečného materiálu z vnějšího průměru nebo válcového povrchu obrobku, dokud není dosaženo požadovaného průměru.
Osazovací soustružení je technologie, která vytváří obrobek s různými změnami průměrů.
Výsledkem je výrazný „stupňovitý“ vzhled, což z něj činí cennou operaci pro díly s jedinečnými geometrickými požadavky.
Soustružení kuželového povrchu je naproti tomu operace, jejímž výsledkem je povrch s postupným přechodem mezi různými průměry.
Toho je dosaženo šikmým vzájemným pohybem mezi obrobkem a řezným nástrojem, což umožňuje vytváření kuželových součástí.
Stejně jako při soustružení kužele představuje i operace srážení vznik šikmého přechodu mezi plochami s různými soustruženými průměry.
Tato operace se používá pro vytvoření zkosení nebo srážení hran na obrobku.
Soustružení kontury spočívá v tom, že řezný nástroj pečlivě sleduje předem definovanou dráhu, aby se na obrobku vytvořily specifické geometrické tvary.
I když ke vzniku daného tvaru může být zapotřebí více záběrů, lze v dnešní době s využitím nástrojů MDT takové nároky výrazně snížit.
Můžete zde také použít drahé speciální nástroje potřebného tvaru, které umožní dosáhnout stejného obrysu kontury na jediný záběr. Tato operace je zásadní pro vytváření složitých a specifických tvarů.
Trochoidní soustružení (tvarový povrch a hluboké zápichy)
Trochoidní soustružení využívá optimalizované dráhy nástroje a vstupní/výstupní pohyby pro maximalizaci rychlosti úběru materiálu. Kombinuje pohyby v různých osách obráběcího stroje a kruhové břitové destičky, což vede ke zvýšení efektivity při hrubovacích operacích. Ideálním nástrojem pro tyto typy operací jsou nástroje pro vícesměrné soustružení (MDT).
Čelní soustružení je obráběcí operace, která zkracuje délku obrobku a řeší nesrovnalosti, které mohou nastat, když délka obrobku mírně překračuje zamýšlené rozměry.
Řezný nástroj se pohybuje podél poloměru obrobku, aby dosáhl požadované délky dílce a zajistil, že je čelo obrobku kolmé k ose otáčení.
Upichování je soustružnická operace aplikovaná poté, co byl obrobek opracován na specifickou velikost a tvar.
Zahrnuje oddělení obrobené části při ukončení obráběcího cyklu.
Řezný nástroj postupně prochází obrobkem kolmo na osu jeho rotace, dokud se součást neoddělí a neodpadne.
Lze jej použít k oddělení plné tyče nebo trubky.
Na rozdíl od konvenčních upichovacích nástrojů, u nichž působí řezné síly převážně směrem do osy rotace, čímž zatěžují relativně slabou a nepodepřenou část pohybem v ose X, generuje upichování v ose Y síly ve směru rovnoběžném, a to proti robustnímu nástrojovému bloku.
Jedná se o relativně nový proces a lze jej aplikovat pouze u CNC soustruhů, kde je osa Y k dispozici.
Zapichování znamená vytvoření úzké drážky v obrobku.
Šířka řezu závisí na použitém řezném nástroji a u širších zápichů může nástroj sledovat stejnou dráhu na obrobku vícekrát.
Existují dva odlišné typy zapichovacích operací.
Axiální (čelní) zapichování vytváří úzkou drážku na čele obrobku, zatímco při radiálním zapichování (vnějším i vnitřním) je materiál odebírán radiálním pohybem nástroje do stěny obrobku.
Soustružení závitu je operace výroby závitového profilu prováděná na soustruhu, kdy tvarový nástroj pečlivě vyřezává dráhu závitu do vnějšího povrchu obrobku.
Tento proces zahrnuje pohyb nástroje podél obrobku a vytváření šroubovité drážky profilu závitu se specifikovanou roztečí i délkou.
Nástroj většinou provádí více záběrů, aby se dosáhlo potřebné hloubky závitového profilu.
Pro tento úkol se používá břitová destička ze slinutého karbidu s ostřím ve tvaru závitu.
Úspěch této operace závisí na přesném seřízení stroje. V případech, kdy je k dosažení potřebné hloubky závitu zapotřebí více záběrů, musí stroj zajistit nájezd do šroubovice ze stejného počátečního bodu.
Vnitřní soustružení (jinak známé jako vyvrtávání) je proces odstraňování přebytečného materiálu z otvoru v obrobku.
„Jednobodový“ řezný nástroj vstupuje do obrobku axiálně a provádí tvarování otvoru na určené rozměry nebo prohlubuje či rozšiřuje otvory stávající.
Důležité je uvědomit si, že vyvrtávání nedokáže vytvořit otvor v plném materiálu – užívá se v případě, kdy je otvor předem připraven.
Závitování zde představuje použití závitníku k vytvoření závitu, kdy nástroj axiálně vstupuje do existujícího otvoru v obrobku.
Velikost závitníku plně koresponduje s velikostí otvoru.
Obrobek se otáčí nízkou rychlostí, zatímco závitník, upevněný v synchronizovaném držáku, vstupuje v ose rotace do otvoru v obráběném materiálu.
Vrtání se jako obráběcí operace soustředí na vytváření otvorů v obrobku odebíráním nežádoucího materiálu v ose rotace obrobku.
Průměr vzniklého otvoru závisí na průměru použitého vrtáku.
Vystružování slouží ke zvětšení otvorů v obrobku na přesný rozměr.
Výstružník nebo vystružovací nástroj prochází axiálně obrobkem a zvětšuje stávající otvor tak, aby odpovídal požadovanému průměru.
Vystružování následuje po vrtání a odebírá pouze malé množství materiálu, což vede k přesnému dokončení otvoru s hladším vnitřním povrchem, než je po vrtání.
Obrobek se otáčí nízkou rychlostí, zatímco výstružník, upevněný v synchronizovaném držáku, vstupuje v ose rotace do otvoru v obráběném materiálu.
Vřele doporučuji provádět tyto operace s nástrojem upnutým pouze v synchronizovaném držáku!
Účelem rádlování je vytvořit na povrchu obrobku reliéf specifického tvaru (drážky či hroty).
Tato úprava zlepšuje úchop, ale představuje též estetický faktor.
Nástroj pro takovou operaci se nazývá rádlovací kolečko – to se tlačí proti povrchu obrobku a odvaluje se po něm, přičemž zanechává potřebnou stopu.
MDT neboli vícesměrné soustružení a zapichování, využívá univerzální nástroj vhodný pro širokou škálu obráběcích operací, včetně zapichování, tvarového obrábění, soustružení, upichování a závitování.
Klíčovou vlastností tohoto nástroje je jedinečný mechanismus upínání destičky, který zajišťuje stabilitu, bezpečnost a vysokou produktivitu.
Je ideální pro obrábění dílců s různými průměry, komplexními profily a složitými drážkami, kde nahrazuje potřebu několika nástrojů standardních.
Snižuje také počet nástrojových výměn a náklady na vybavení provozu.
Důmyslný způsob upínání břitových destiček zvyšuje stabilitu a nástroj lze propojit s vysokotlakým chladicím systémem, což umožňuje zvýšení výkonnosti.
Tyto nástroje jsou ideální pro trochoidní soustružnické operace.
S tímto komplexním přehledem CNC soustružnických operací jste dobře vybaveni k tomu, abyste se vydali na cestu do světa přesného soustružení. Každá operace hraje klíčovou roli při tvarování obrobků tak, aby splňovaly specifické požadavky, ať už vyrábíte válcové součásti, vytváříte závity nebo potřebujete dosáhnout složitých tvarů.
Pamatujte však, že učení ve světě obrábění je nepřetržité dobrodružství. Vždycky je co odhalovat a objevovat nové obzory. Buďte proto zvědaví, neustále zdokonalujte své dovednosti a buďte otevření stále se rozvíjejícímu světu CNC soustružení. Hledejte další poznatky, pokročilé techniky i praktické tipy, které podpoří vaše odborné znalosti v oblasti CNC soustružení a budete pokračovat v růstu jako zkušený obráběč. Vaše cesta právě začíná!
Inline Content - Survey
Current code - 5fce8e61489f3034e74adc64
