METODY OBRÁBĚNÍ Dokončovací metody, nekonvenční metody, dělení mat. Dokončovací metody obrábění ¨ Dokončovací metody – takové způsoby obrábění, kterými dosahujeme u výrobku přesného geometrického tvaru a jakosti povrchu. ¨Patří sem: ¤broušení, ¤honování, ¤lapování, ¤superfinišování, ¤leštění, ¤vyhlazování a válečkování. ¤ ¨ Broušení ¤Broušení je třískové obrábění mnohabřitým nástrojem. ¤Zrna brusného kotouče tvoří nepravidelně rozložené břity. ¤Jednotlivá brusná zrna jsou stmelena organickým nebo keramickým pojivem. ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¨ Brusné kotouče ¤Řezné rychlosti broušení se pohybují v rozmezí 10-100 (200) m.s-1. ¤Vlastnosti brusných kotoučů: -velikost zrn brusiva, -tvrdost (odpor zrn proti vylomení). ¤Optimální tvrdost kotouče – tvrdé (otupování zrn), měkké (vydrolování zrn). ¤Při přesném broušení – chlazení (zabrání se deformacím a prasklinám). ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¨ skenovat0007.jpg Brusky ¤Přídavky na broušení 0,3 - 0,1 mm. ¤Brusky: -ruční (hrubé broušení), -brusky pro přesnou výrobu: hrotové, bezhroté, rovinné, brusky na otvory, zvláštní brusky např. na závity, ozubení, -brusky k ostření nástrojů. ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¨ Honování a superfinišování ¨Honování (a) - způsob jemného obrábění válcových děr. Jde o pomalé broušení pomocí honovacích kamenů. ¨Superfinišování (b) – produktivní metoda, obrábění vnějších a vnitřních rotačních ploch brousícími (superfinišovacími) kameny. ¨ a) b) ¤ ¨ Lapování ¨ Lapování – obrábění nejpřesnějších tvarů a rozměrů (Ra=0,01). ¨ K úběru materiálu dochází jemnými zrny brusiva (SiC nebo Al2O3) rozptýlenými v kapalině (olej), které jsou unášeny nástrojem. ¨ Leštění, vyhlazování a válečkování ¨Leštěním se dosahuje výborné jakosti povrchu, bez nároku na přesný geometrický tvar. Využívá se leštících kotoučů. ¨Kotouče se vyrábí např. z textilních látek. K leštění se používá leštící pasta (zrna brusiva + tuk). ¨Vyhlazování a válečkování – využívá se pracovních tělísek nejrůznějších tvarů (např. válečků) ¨ ¨ Nekonvenční metody obrábění ¨Nekonvenční metody obrábění (NMO) zahrnují metody obrábění chemickými nebo fyzikálními metodami. ¨Důvody zavádění NMO: -Obrábění těžkoobrobitelných materiálů (žáruvzdorné, vysokopevné). -Pro obrábění tvarově složitých součástí (např. kokyl, tvářecích nástrojů apod.). -Obrábění nástrojů ze slinutých karbidů, keramiky, .. -Výroba miniaturních součástí. -Zvyšování produktivity. Rozdělení nekonvenčních metod Nekonvenční metoda obrábění Zkratka Oddělování materiálu chemickým nebo elektrochemickým účinkem Chemické obrábění CHM – Chemical machining Elektro-chemické obrábění ECM – Electro-chemical machining Oddělování materiálu elektrotepelným účinkem a)Elektroerozivní obrábění EDM – Electro discharge machining -Elektrojiskrové obrábění a)Obrábění paprsky koncentrované energie -Obrábění laserem -Obrábění elektron. paprskem -Obrábění plazmou -Obrábění iontovým paprskem LBM – Laser beam machining EBM – Electron beam machining PBM – Plasma beam machining IBM – Ion beam machining Oddělování materiálu mechanickým účinkem (abrazivní metody obrábění) -Obrábění utrazvukem -Obrábění vodním paprskem -Obrábění prodem brusiva USM – Ultrasonic machining WSM – Water jet machining AJM – Abrasive jet machining Elektro-erozivní metody obrábění ¨ Opakovanými výboji na elektrodě (obrobku) dochází k maximálnímu úběru materiálu. Druhou elektrodu tvoří nástroj. ¨Podmínky ovlivňující proces: -způsob zapojení obvodu, -materiál elektrody nástroje, -vhodné pracovní prostředí (dialektrikum). ¨Podle dodávané energie: -elektrickou jiskrou, -krátkodobým el. obloukem. ¨ Elektrojiskrové obrábění ¨ Základním principem je úběr materiálu účinkem elektrického výboje (doba výboje 10-4 až 10-8 s). ¨El. výboj zanechává v místě dopadu kráter. ¨Dialektrikum - olej, petrolej. ¨Nástrojové elektrody kovové ¨(Cu, mosaz, ocel, W) nebo C. ¨ ¨ ¨ skenovat0001.jpg skenovat0002.jpg Použití elektroerozivních metod ¨Použití pro: -obrábění vodivých materiálů, -výrobu bez otřepů, -výrobní proces lze snadno automatizovat, - ¨Nevýhodou je nutnost ponoření do kapaliny, ¨Nejčastější využití těchto metod je pro hloubení dutin střižných nástrojů, forem pro lití a lisování. ¨ Obrábění laserem ¨ Podstatou je soustředění energie elektro-magnetického záření viditelného světla na malou plochu. ¨ V místě dopadu dochází k přeměně energie na energii tepelnou a k vypařování materiálu. ¨Používají se typy laseru: -Lasery na pevné bázi ¨(rubín, granát-YAG) -Lasery plynové (CO2, Ar, ..) 1) 1) 1) ¨ ¨ Obrábění laserem ¨ Laserový paprsek se používá v technologiích pro: ¨- úběr materiálu (obrábění, řezání, apod.); ¨- pájení a svařování; ¨- tepelné zpracování a nové technologie (barvení, tažení, apod.). 1) 1) 1) ¨ ¨ skenovat0012 Obrábění elektronovým paprskem ¨Tato metoda využívá soustředěného svazku elektronů soustředěných na malou plochu obrobku.. ¨Použití obdobné jako u laseru. ¨ Obrábění paprskem plazmy ¨ Princip je založen na postupném odtavování materiálu paprskem plazmy o teplotě 16 000 – 20 000°C. ¨ Paprsek plazmy se tvoří pomocí tzv. plazmové pistole. K ohřátí plynu slouží el. Oblouk tvořený mezi anodou (obrobek) a katodou (elektroda v pistoli). ¨Použití: ¨- Těžkoobrobitelné a obtížně tavitelné slitiny. Abrazivní metody obrábění ¨ Zvláštní skupina fyzikálních metod obrábění, využívá se abrazivních účinků brusných částic na obráběný povrch. ¨Patří sem metody: -obrábění ultrazvukem, -obrábění vodním paprskem. ¨ ¨Prac. prostředí (petrolej, dest. voda, olej, ..). ¨Použití: ¨- Obrábění tvrdých nevodivých materiálů ¨(polovodiče, sklo, keramika). ¨ Obrábění vodním paprskem ¨Tlakovým zdrojem jsou speciální vysokotlaká čerpadla, která se liší příkonem (11 - 75 kW) a průtokem vody (1,2 -7,6 l/min).Paprsek vzniká v řezací hlavě zakončené tryskou. ¨Pro tvrdé materiály se využívá paprsek abrazivní (abrazivo: přírodní granát). ¨ ¨ skenovat0014 Obrábění vodním paprskem ¨Výhody: -řezy bez tepelného ¨ovlivnění, -minimální vnášení ¨pnutí do materiálu, -úzký řez, -ekologická technologie. ¨ ¨ - skenovat0013 Obrábění vodním paprskem ¨ Výhody: -řezy bez tepelného ovlivnění, -minimální vnášení pnutí do materiálu, -úzký řez, -ekologická technologie. - ¨Oblasti použití (řezání): -plasty, pryže, -dřevo, keramika, -železné i neželezné kovy (vysokopevné oceli, slitiny Al, ..). - Dělení materiálu ¨Materiál je třeba před obráběním na obráběcích strojích dělit tak, aby odpovídal rozměry budoucímu obrobku. ¨Materiál lze dělit: ¨1) Rozřezáváním na: ¨a) okružních pilách, ¨b) rámových pilách, ¨c) pásových pilách. Dělení materiálu ¨ 2) dělení materiálu pomocí metod: ¨a) Rozbrušování brusnými kotouči. ¨b) Lámání materiálu nebo stříhání (lisy). ¨ ¨ 3) Zvláštními způsoby dělení materiálu ¨a) Dělení materiálu elektroerozí. ¨b) Dělení materiálu fyzikálními metodami. ¨- Řezání laserem, el. paprskem, plazmou, ¨vodním paprskem. Závěr ¨Literatura: ¨[1] Vondráček, F. Materiály a technologie I a II, 1985, 243+244s. ¨[2] Mádl, J. a kol. Technologie obrábění III. ČVUT, 2000, 81 s. ¨[3] Hluchý, M., Kolouch, J. Strojírenská technologie 1. Scientia, 2007, 266 s. ¨http://cs.wikipedia.org/wiki/P%C3%A1sov%C3%A1_pila ¨http://www.forecast.cz/cs/Strojovy-park/Deleni-materialu ¨http://www.ktechnik.cz/mts-355.html ¨http://www.mmspektrum.com/clanek/nekonvencni-metody-obrabeni-3-dil ¨http://www.mmspektrum.com/clanek/nekonvencni-metody-obrabeni-4-dil ¨http://www.schinkmann.cz/rezani-plazmou?popup=0 ¨ ¨