NÁZEV A ČÍSLO MATERIÁLU: VY_52_INOVACE_05.08

VYTVOŘENO: Říjen 2013

AUTOR: Bc. Josef Konop, Josef Johánek

VZDĚLÁVACÍ OBLAST: Odborný výcvik

VZDĚLÁVACÍ OBOR: Mechanik seřizovač, Obráběč kovů, Strojní mechanik

SADA: OV pro 2. a 3. ročníky

NÁZEV VZDĚLÁVACÍHO

MATERIÁLU: T1-6 Soustružení vnějších a vnitřních kuželů

NÁZEV ŠKOLY: Střední odborné učiliště, Domažlice, Prokopa Velikého 640

ŠABLONA: V/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

NÁZEV PROJEKTU: Zlepšení podmínek pro vzdělávání

REGISTRAČNÍ

ČÍSLO PROJEKTU:

CZ.1.07/1.5.00/34.0639

1

2

ANOTACE:

Žáci se seznámí s postupy soustružení kuželových ploch, seznámí se s využitím kuželových

ploch u nástrojů. Seznámí se s nástroji pro soustružení kuželů a s měřidly pro měření

kuželových ploch. Seznámí se různými způsoby upínání materiálů.

OČEKÁVANÝ VÝSTUP:

Žáci se naučí upínat materiál do sklíčidla a mezi hroty při soustružení kuželových ploch.

Naučí se soustružit kuželové plochy při vytočení nožových saní, při vysunutém koníku,

pomocí vodicího pravítka a soustružení kuželovými výstružníky. Naučí se měřit vnější a

vnitřní kuželové plochy úhloměry a kalibry.

ROČNÍK: 2. a 3. ročník

DRUH UČEBNÍHO MATERIÁLU: Prezentace

STUPEŇ A TYP VZDĚLÁVÁNÍ: Středoškolské vzdělávání

POMŮCKY:

Panel soustružení kuželových ploch, nože,

nástroje a měřidla pro kuželové plochy,

tabulky

CÍL – INOVACE:

Naučit žáky soustružit vnější a vnitřní

kuželové plochy, správně je měřit a

rozeznávat jednotlivé druhy kuželů

METODICKÉ POKYNY: Část prezentace je zaměřena na opakování

3

Výchovný cíl:

vést žáky k přesnému a pečlivému provádění jednotlivých pracovních úkonů a vlastní

odpovědnosti za vykonanou práci, při soustružení vnějších a vnitřních kuželových ploch

k šetření strojů, nářadí a nástrojů při práci

vést žáky k opatrnosti při upínání a obrábění materiálu

vést žáky k hospodárnému využití stroje a nástrojů

vést žáky k dodržování bezpečnosti práce a pořádku na pracovišti

Výukový cíl:

seznámit žáky s jednotlivými druhy nástrojů, které se používají při soustružení kuželových

ploch

seznámit žáky s měřidly, které se používají pro měření kuželů

Naučit:

upínat materiál do univerzálního sklíčidla a mezi hroty

žáky používat všechny měřidla pro měření kuželových ploch

žáky soustružit kuželové plochy při pootočených nožových saních

žáky soustružit vnější kuželové plochy při vysunutém koníku

žáky soustružit kuželové plochy pomocí vodícího pravítka

žáky soustružit vnitřní kuželové plochy kuželovými výstružníky

žáky měřit kuželové plochy úhloměry a kalibry

4

Učební pomůcky:

panel soustružení kuželových ploch

nástroje, nářadí a měřidla

tabulky s řeznými rychlostmi a posuvy

Obsah instruktáže:

význam a použití, způsoby soustružení kuželových ploch

volba nástrojů, upínání nástrojů, volba řezných podmínek, upínání obrobků

způsoby nastavení nožových saní, vysunutí koníka z osy, vodícího pravítka a použití vnitřních

kuželových výstružníků

názorná ukázka soustružení všech kuželových ploch UOV

výhody a nevýhody použitého způsobu soustružení u jednotlivých druhů kuželových ploch

kontrola rozměrů měřidly a kalibry, zmetky při soustružení kuželových ploch

kontrolní otázky

5

Soustružení kuželových ploch:

kuželové plochy se používají u upínacích hrotů, kuželových stopek nástrojů, uzavíracích

kohoutků, kuželových kolíků apod.

výhodou součástí s kuželovými plochami je, že při vzájemném uložení se u nich odstraňuje

vzniklá vůle zasunutím kužele do kuželové díry

nejčastěji používané kužele jsou normalizovány

6

Způsoby obrábění kuželových ploch:

pootočením nožových saní - vnější i vnitřní kužele (nejčastější způsob soustružení)

výhody – snadné a rychlé nastavení nožových saní

nevýhody – malý výkon, jen ruční posuv, ne vždy hladké opracování povrchu, krátký

zdvih nožových saní umožňuje soustružení jen krátkých ploch, delší kužele se musí

soustružit postupně

vychýlením koníka z osy - vnější (u dlouhých součástí, kdy je nelze upnout do sklíčidla

výhody – lze použít strojního posuvu a tím dosažení lepšího povrchu, výkon je větší

nevýhody – méně spolehlivé upnutí obrobku, pracné nastavení koníka

pomocí vodícího pravítka - vnější i vnitřní (při soustružení většího počtu obrobků, sériová

výroba)

výhody – lze použít strojního posuvu a tím dosažení lepšího povrchu

nevýhody – úhel sklonu je omezený, délka kužele je omezena délkou pravítka (pro

běžnou výrobu však vyhovuje)

kuželovými výstružníky - vnitřní (velmi přesné opracování, sériová výroba)

výhody – dosažení velmi přesného rozměru a opracování, snadná příprava

nevýhody – vysoká cena kuželových výhrubníků a výstružníků

7

Volba nástrojů:

pro vnější a vnitřní soustružení kuželových ploch volíme stejné nástroje (nože), jako pro

soustružení vnějších válcových ploch

kuželová plocha se nejdříve hrubuje uběracími noži

hladicími noži se dokončí obráběná plocha na konečný rozměr

8

Řezné podmínky:

nůž musí být při soustružení kuželových ploch upnut přesně v ose

při ustavení nad nebo pod osu soustružení se nedosáhne přesně kuželové plochy

místo přímých povrchových úseček vzniknou křivky (hyperboly)

řezné podmínky jsou stejné jako při soustružení válcových ploch

při vysunutí koníka z osy soustružení se volí menší průřez třísky (hrot nelícuje po celé ploše

důlku a hrozí jeho vymačkávání, nepřesný kužel)

při soustružení s kuželovými výstružníky se volí řezné podmínky stejné jako při vystružování

válcovými výstružníky

posuv musí být pravidelný, aby nedošlo k zaseknutí výstružníku v díře

9

Nastavení nožových saní:

podle stupnice na točnici - od nulové polohy se natočí saně o vypočítaný počet stupňů (na

stupnici lze odečítat celé stupně a i poloviny, menší hodnoty se jen odhadují)

podle úhloměru:

o univerzální úhloměr nastavíme na úhel sklonu kužele α/2

o přiložíme k boční stěně příčných saní a k druhému ramenu přistavíme nožový suport

podle kuželového kalibru nebo vzorku:

o kuželový kalibr nebo vzorek upneme mezi hroty a číselníkový úchylkoměr do nožové

hlavy

o dotyk úhloměru se nastaví na nulu a přitiskne na kalibr, natočí se přibližně nožové saně

na úhel α/2a popojíždí se podélně

o nožové saně natáčíme, dokud se ručička úchylkoměru nepřestane vychylovat

o tento způsob se používá pro přesnější nastavení úhlu α/2

výpočet úhlu nastavení nožových saní - K=D

L (kuželovitost pro kužel přímí);

K=D−d

L (kuželovitost pro kužel komolý); S=

D

2L=

K

2 (pro výpočet sklonu kužele přímého a

úhel nastavení α/2); S=D−d

2L=

K

2 (pro výpočet sklonu kužele komolého a úhel nastavení α/2)

→ tg 𝛼/2=D−d

2L

10

Postup soustružení:

upnout obrobek

vyhledat nebo vypočítat úhel nastavení nožových saní a natočit je

nastavit otáčky, ustavit nože, spustit stroj a začít hrubovat kužel

překontrolovat správnost nastavení úhlu (případně upravit)

dokončit hladicím nožem a zkontrolovat kuželovitost, délku a průměr kuželu

11

Vychýlením koníka z osy:

délce vysunutí koníka z osy říkáme výstřednost - e=𝑫−𝒅

𝟐 (kuželová plocha je po celé délce

obrobku); e´ = 𝐋.𝑫−𝒅

𝟐𝒍 (kuželová plocha je na části obrobku)

její hodnotu nastavíme a změříme takto:

na milimetrové stupnici na boční stěně tělesa koníku a rysky na jeho spodní desce

hloubkoměrem – změříme přesazení tělesa koníku na spodní desce

nastavení pomocí číselníkového úchylkoměru

upne se v nožové hlavě, jeho dotyk se opře o pinolu koníka

stupnici nastavíme na nulu a vysunutí se čte na stupnici úchylkoměru s přesností 0,01

mm

12

Postup soustružení:

vypočítat a vysunout koníka z osy o danou výstřednost

upnout obrobek mezi hroty

upnout nástroje a nastavit řezné podmínky

hrubovat kužel, zkontrolovat kuželovitost (případně poopravit vychýlení koníka) a

dokončit na konečný rozměr

kontrola a měření obrobku

při větším počtu obrobků je důležité, aby obrobky měly stejnou velikost navrtaných

důlčíků (stejný rozměr kužele)

13

Nastavení vodicího pravítka:

pravítko je uloženo na konzolách, na zadní straně soustruhu

pomocí úhlové stupnice na základní desce pravítka nastavíme úhel sklonu (rozsah nastavení

15°- 20° na obě strany, tj. pro vrcholový úhel 30°- 40°) před nastavením se musí povolit šrouby a po jeho nastavení opět utáhnout

vedení pravítka se spojí tyčí a ložiskem s nožem soustruhu

14

Postup soustružení:

nastavit vodicí pravítko na úhel sklonu a zajistit šrouby

tyčí a ložiskem spojit vedení pravítka k loži soustruhu

upnout obrobek, nože a nastavit řezné podmínky

strojním posuvem začít hrubovat kužel

měřit kužel a případně přenastavit úhel nastavení

hladicím nožem dokončit na konečný rozměr

kontrola a měření obrobku

15

Soustružení pomocí kuželových výstružníků:

předvrtá se díra pod malý průměr kuželové plochy

vnitřním nožem se předhrubuje kuželová plocha s přídavkem na kuželový výhrubník

(natočením nožových saní nebo vodicího pravítka)

kuželové plochy s malým vrcholovým úhlem se soustruží přímo kuželovými výstružníky

(sada 3 ks kuželových výstružníků)

předhrubovací – odebere se největší část materiálu, má přerušované hrubé zuby

hrubovací –vyhrubuje předhrubovaný kužel a dá mu správný tvar

hladicí – dokončí kuželovou díru na konečný rozměr s hladkým opracováním (nemá

přerušované břity)

pro větší rozměry kuželů se nejdříve díra stupňovitě předvrtá nebo vyhrubuje nožem

měření se provádí vnitřními kuželovými kalibry

16

Upínání obrobků:

při soustružení kuželové plochy (vnější, vnitřní) pootočením nožových saní, se obrobek upíná

do univerzálního sklíčidla

pokud se soustruží více stejných obrobků, musí být všechny stejně dlouhé a doporučuje se

použít vřetenový doraz, jinak bude každý kužel jinak dlouhý

při vysunutí koníka z osy se obrobek upíná mezi hroty

výhodnější je upnutí do hrotů s kulovým zakončením

při použití vodicího pravítka se obrobek upíná do sklíčidla nebo mezi hroty

při soustružení kuželových ploch pomocí kuželových výstružníků, se obrobek upíná do

univerzálního sklíčidla

17

Kontrola a měření kuželových ploch, vznik zmetků:

kuželové plochy se měří úhloměry, kuželovými kalibry, základními úhlovými měrkami a

šablonami

měření musí být svědomité a přesnost výrobku závisí na dobrých měřidlech

vznik zmetků:

nastavení nesprávné kuželovitosti (špatné pootočení nožových saní)

kužel není rovný (nesprávně upnutý nůž)

nepřesné rozměry kužele (nepozornost při nastavování nože na hloubku řezu a špatné

měření)

hrubý povrch (nestejnoměrný posuv, špatně naostřený nůž)

18

Kontrolní otázky:

1. Jaký význam má kužel a co o něm víte?

2. Jakými způsoby lze na soustruhu vyrábět kuželové plochy?

3. Jak se vypočítá kuželovitost u komolého a přímého kužele?

4. Jak se vypočítá sklon u komolého a přímého kužele?

5. Popište postup při soustružení kuželové plochy při natočení nožových saní.

6. Jakým způsobem se nastaví vysunutí koníka z osy a jak se změří jeho vysunutí?

7. Jak budete postupovat při soustružení kužele při vysunutém koníku z osy soustružení?

8. Kdy použijete tento způsob soustružení kuželové plochy?

9. Jaké spolehlivější hroty se používají při tomto způsobu soustružení?

10. Jak se nastavuje úhel sklonu při použití vodicího pravítka?

11. Jaké jsou výhody a nevýhody při tomto způsobu soustružení kuželů?

12. Jaké se používají výstružníky pro soustružení vnitřních kuželových děr?

13. Jak budete postupovat při soustružení vnitřních kuželových děr kuželovými výstružníky?

14. Jaké mohou nastat zmetky při soustružení kuželových ploch kuželovými výstružníky?

15. Čím provádíme kontrolu kuželových ploch?

16. Jak mohou vzniknout zmetky při výrobě kuželových ploch?

19

Použité zdroje – foto a obrázky:

Snímek 3 - https://encrypted-

tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSlW9Uewj8gwTnt1JRZBh2_3_R6p_64_GgHLXF

gh1gnrs6Hyaro

Snímek 18 - http://i.idnes.cz/09/043/gal/EFL2aa40b_25KS_5_kniha_V.jpg

Snímek 5, 7, 8, 11, 12, 13, 15 a 17 - JANYŠ, B., RAFTL, K., Soustružník – Technologie pro

1. ročník OU a UŠ. Praha 1: SNTL, 1968. 2579 04-240-67.

Snímek 4, 7, 10 a 14 - NĚMEC, D., A KOL. Strojírenská technologie 3. Praha 1: SNTL,

1982. 5429 04-207-82.

Ostatní snímky - použité vlastní fotografie

Použité zdroje:

VÁVRA, P., LEINVEBER, J. Strojnické tabulky. Praha: SNTL, 1984.

DILLINGER, J. A KOL. Moderní strojírenství pro školu i praxi. 1. vydání. Praha: Europa-

Sobotáles, 2007. ISBN 978-80-86706-19-1.

NĚMEC, D., A KOL. Strojírenská technologie 3. Praha 1: SNTL, 1982. 5429 04-207-82.

JANYŠ, B., RAFTL, K., Soustružník – Technologie pro 1. ročník OU a UŠ. Praha 1: SNTL,

1968. 2579 04-240-67.

DRIENSKY, D., FÚRYK, P., LEHMANOVÁ, T., TOMAIDES, J., Strojní obrábění I.

Praha 1: SNTL, 1986. 2580 04-238-86.