Vrtání, vyhrubování, vystružování – výroba otvorů
Deska je vyrobena z materiálu 11 345.1 ve dvou kusech
- Navrhněte a charakterizujte výrobní metody pro zhotovení otvorů, popište stroje a nástroje
- K dosažení předepsané přesnosti a drsnosti otvorů navrhněte vhodné nástroje, stroj a určete řezné podmínky
- Vysvětlete pojem obrobitelnosti materiálu
- Popište strukturní složky dané oceli dle rovnovážného diagramu Fe – Fe3C
a)
Vrtání
- vytváříme díry do plného materiálu nástrojem, který se otáčí a posouvá
Pohyby
Hlavní – rotační – vykonává ho nástroj
Vedlejší – posuv – vykonává ho nástroj
Řezná rychlost – obvodová rychlost vrtáku
Vrtačky
- dělí se podle velikosti
- charakteristickým znakem je maximální průměr díry, které se dají vrtat do plného materiálu 11600 vrtákem z nástrojové oceli
Stolní vrtačka
- má stavitelný pouze vřeteník
Vrtačka sloupová
- vřeteník koná pohyb nahoru, dolu a tyto pohyby ještě muže konat vrták bez vřeteníku a stůl
Vrtačka stojanová
- tužší než sloupová, stojan je ze šedé litiny a proto má větší tuhost
- stejná jako sloupová, ale místo sloupu má stojan
Otočná vrtačka
- je nejpoužívanější a dají se vrtat díry kolem průměru 100mm
- všechny pohyby vykonává vřeteník( otáčí se kolem sloupu po kterém jezdí nahoru, dolu a vřeteník se ještě posouvá v podélném směru)
Speciální vrtačky
Vrtačky s revolverovou hlavou
Mnohovřetenové vrtačky
- mají více vřeten – jejich rozteč je pevná nebo stavitelná
- používají se v hromadné a v sériové výrobě
Souřadnicové vrtačky
- v kusové výrobě
- na přesné tolerance (výroba děr s přesnými tolerancemi)
- vřetena jsou stavitelná:
- pomocí přesných šroubů a noniem(mechanicky)
- pomocí optického měření
- elektrické číslicové indikace pohybu
NC a CNC vrtačky
- jsou řízeny jen v ose x a y
Nástroje
- vrtací a vyvrtávací
- normalizované a speciální
Dělení:
Dle materiálu
- nástrojové, z rychlořezné oceli, s břitovými destičkami
Dle upínání
- s kuželovou, válcovou stopkou nebo nástrčné
Dle druhu obrábění(co se s tím dělá)
Vrtáky
- šroubovitý vrták
- dvoubřité nástroje, které mají drážky ve šroubovici pro odvod třísky a přívod chladící kapaliny. Těleso od špičky ke stopce má mírný úkos (1%)
středící – od prům. 0,5mm do 10mm
- k navrtávání středících důlků
stupňovité – vyvrtá díru a zároveň i zahloubení pro hlavu šroubu
hlavňový vrták – má 1 břitovou destičku
- pro vrtání dlouhých děr
- má dutinu, kterou se vede chladící kapalina a zároveň vyplavuje třísku
kopinatý vrták
- tělo je tyč do niž je upnutá 1 břitová destička(mechanicky)
- od prům. 28mm a výše
- pro NC a CNC stroje
Záhlubníky
- kuželové a válcové
- pro zahloubení hlavy zapuštěných šroubů
Výhrubníky
- tří až čtyř břité nástroje
- slouží pro výrobu tolerovaných děr H10 a horších(H11; H12…..)
Výstružníky
- pro výrobu děr H9 a lepších
Řezné podmínky
- pro vrtání, vyhrubování, vystružování a vyhlubování se volí materiálu nástroje a obrobku a jsou přesně určeny ve strojnických tabulkách
Řezná síla
- síla která působí řezný moment
D
Fz= S . p = —– . s . p (N) s – posuv, p- měrný řezný odpor, S – plocha třísky
2
Z řezné síly se vypočítá kroutící moment
D
Mk= Fz . —– (N . m)
4
Z momentu se počítá výkon stroje
P = Mk . n (kW)
Práce na vrtačkách
- vrtání, vyhrubování, vystružovaní, zahlubování a řezání závitů (do vřeteníku se upne strojní závitník)
b)
Æ6,4 6,3
Æ11H13
obrobitelnost 15b => opravný součinitel Kv = 1,15
Výroba díry 6,4 + řezné podmínky
– když je jiná obrobitelnost než v tabulkách tak musíme spočítat otáčky už s upravenou řeznou rychlostí
Vrták ø 6,4
Posuv s = 0,08 mm/ot
řezná rychlost – v= 25,9 . 1,15 = 29,79 m/min
v . 1000 29,79 . 1000
otáčky n =———– = —————– = 1481 ot/min
π . D π . 6,4
Zahlubování díry ø11H13+ řezné podmínky
Záhlubník ø10,25
Posuv s =0,13 mm/ot
řezná rychlost v= 25 . 1,15= 28,75 m/min.
v . 1000 28,75 . 1000
otáčky n =———– = —————– = 893 ot/min
π . D π . 10,25
Výhrubník ø11
Posuv s= 0,27mm/ot
řezná rychlost v= 24 . 1,15 = 27,6m/min
v . 1000 27,6 . 1000
otáčky n =———– = —————– = 799 ot/min
π . D π . 11
0,8
Æ10H7
Výroba díry ø10 H7
Vrták ø 9,25
Posuv s= 0,12 mm/ot
řezná rychlost v=25,5 . 1,15= 29,3 m/min.
v . 1000 29,3 . 1000
otáčky n =———– = —————– = 1008 ot/min
π . D π . 9,25
Výhrubník ø9,8
Posuv s= 0,25 mm/ot
řezná rychlost v= 25 . 1,15= 28,75 m/min.
v . 1000 28,75 . 1000
otáčky n =———– = —————– = 934 ot/min
π . D π . 9,8
Výstružník ø10
Posuv s= 0,36 mm/ot
řezná rychlost v= 7,5 . 1,15= 8,625m/min.
v . 1000 8,625 . 1000
otáčky n =———– = —————– = 275 ot/min
π . D π . 10
ø16 H7
Výroba díry ø16 H7
Vrták ø 15
Posuv s= 0,17 mm/ot
řezná rychlost v=24,1 . 1,15= 27,71 m/min.
v . 1000 27,71 . 1000
otáčky n =———– = —————– = 588 ot/min
π . D π . 15
Výhrubník ø15,8
Posuv s= 0,38 mm/ot
řezná rychlost v= 23,2 . 1,15= 26,68 m/min.
v . 1000 26,68 . 1000
otáčky n =———– = —————– = 538 ot/min
π . D π . 15,8
Výstružník ø16
Posuv s= 0,53 mm/ot
řezná rychlost v= 6,9 . 1,15= 19,43m/min.
v . 1000 19,43 . 1000
otáčky n =———– = —————– = 387 ot/min
π . D π . 16
c)
Obrobitelnost
- je schopnost materiálu nechat se obrábět
- dělím materiály podle obrobitelnosti na a; b; c; d
- a – veškeré litiny a nekovové materiály
- b – oceli k tváření a na odlitky
- c – těžké neželezné kovy a jejich slitiny
- d – lehké neželezné kovy a jejich slitiny
- každá skupina se rozděluje do 20 tříd
- 1 – nejhůře obrobitelný; 20 – nejlépe obrobitelný
d)
Obsah uhlíku asi 0,1
Po teplotu 727 C – Ferit + Perlit (Cementitlll)
Od 727 C po křivku A3 – Ferit + Austenit
Od A3 po solidus – Austenit
Od solidu do likvidu – tavenina + Austenit
Nad likvidus – tavenina
Cementit
- karbid železa (Fe3C)
- je nejtvrdší, ale také nejkřehčí ze všech strukturních složek
Austenit
- je tuhý roztok uhlíku v železe gama – krystalová mřížka je kubická plošně středěná
- maximální rozpustnost uhlíku je 2,14% při teplotě 1147 C
- nemagnetický, velmi dobře tvárný, ale špatně obrobitelný
- oceli tváříme v oblasti austenitu
Ladeburid
- rovnovážná směs krystalů austenitu a cementitu
- tvrdý a křehký
- když bude za teploty 1147 C a 4,3% C tak je to eutektikum
Ferit
- je tuhý roztok uhlíku v železe alfa – krystalová mřížka je kubická prostorově středěná
- maximální rozpustnost uhlíku je 0,02% při teplotě 727 C
- měkký, málo pevný je feromagnetický
Perlit
- rovnovážná směs jemných krystalů feritu a cementitu
- pevnější než ferit