Střední odborné učiliště stavební, odborné učiliště a učiliště

1. Střední odborné učiliště stavební,odborné učiliště a učiliště Sabinovo náměstí 16 360 09 Karlovy Vary Bohuslav Vinter odborný učitel uvádí pro T3 tuto výukovou prezentaci : Strojní obrábění dřeva – Frézováním a)

2. 7.4 Rovinné frézky (hoblovačky) • Na rovinných frézkách se proti rotující nožové hřídeli vedou drsné a nerovné dřevěné povrchy. Tím se vytvářejí hladké a rovné povrchy. • Rozlišujeme : • Srovnávací frézky (srovnávačky), • Tloušťkovací frézky (tloušťkovačky), • Kombinované srovnávací a tloušťkovací frézky, • Vícestranné frézky.

3. 7.4.1 Srovnávací frézky (srovnávačky) • Srovnávací frézky se používají k srovnávání prken, fošen nebo hranolů, k frézování (hoblování) ploch do úhlů, spárování a k srážení hran. Srovnávací frézka

4. 7.4.1.1 Konstrukce • V těžkém stojanu je uložena nožová hřídel. Na stojanu jsou upevněny dva pracovní stoly, které se označují jako přední a zadní stůl. Celý pohon, skládající se z výkonného elektromotoru a krátkého řemene, je umístěn ve stojanu stroje. Srovnávačky se vyrábějí s různými délkami stolu a šířkami nožového (frézovacího) válce. Ovládací prvky, jako hlavní a pracovní vypínač, jsou umístěny u pracovní plochy. Jako ochrana před dotykem slouží kryt nožové hřídele, jak je to vidět na obrázku na následující straně.

5. 7.4.1.1 Konstrukce • Zakrývá nožovou hřídel před a za vodícím pravítkem umístěným na pracovním stole, Pružinový mechanismus uvolní pouze potřebnou část nožové hřídele před pravítkem a po obrobení se opět uzavře. Pravítko a kryt nožového hřídele

6. 7.4.1.1 Konstrukce • Pracovní stoly slouží k položení obrobků při jejich vedení proti nožové hřídeli i při jejich odebírání po opracování. Oba pracovní stoly lze výškově nastavit ručním kolečkem nebo pákou. Aby došlo k odebírání třísky, musí být výška předního stolu pod oběžnou kružnicí nožů, Tento výškový rozdíl určuje velikost odebrané třísky při jednom pracovním pohybu. Zadní stůl je nastaven přesně na výšku oběžné kružnice nožů. Při výměně nožů se musí znovu nastavit.

7. 7.4.1.1 Konstrukce • Oba stoly jsou na hranách přivrácených k nožové hřídeli opatřeny zvláštním klínovým zakončením – viz obrázek vedle. To může být pro snížení hluku hřebenově drážkované. Zakončení stolů u hřídele drážkováním

8. 7.4.1.2 Nožové hřídele • Nožové hřídele se vyrábějí v různých konstrukcích. • Základní tvar tvoří kruhová nožová hřídel, u které jsou na tělesu hřídele přítlačnými lištami upevněny dva, tři nebo čtyři nože z rychlořezné oceli – viz následující dva obrázky. Nožová hřídel se dvěma noži Nožová hřídel se čtyřmi noži

9. 7.4.1.2 Nožové hřídele • Aby bylo dosaženo rovnoměrného odebírání třísek u všech nožů, musí přesně souhlasit oběžné kružnice všech nožů. Protože výměna těchto nožů s přítlačnými šrouby a přítlačnými lištami je časově náročná, byly vyvinuty nože, u kterých jsou speciální nože drženy na stále stejné oběžné kružnici odstředivými silami – viz obrázek. Nožová hřídel s upínáním odstředivými silami

10. 7.4.1.2 Nožové hřídele • Zde používané nože z rychlořezné oceli nebo nože se slinutými karbidy (SK) jsou naostřeny na obou podélných hranách. Je-li jedna z řezných hran (ostří) nože otupena, tak se nůž obrátí. Ostření nožů není možné. Vedle krátkého času nutného pro výměnu nožů se tato hřídel vyznačuje především vysokou přesností vystředěni nožů a tichým chodem.

11. 7.4.1.2 Nožové hřídele • U spirálové nožové hřídele jsou dva nože z rychlořezné oceli umístěny spirálově v přítlačném zařízení na plášti nožové hřídele – viz obrázek dole. Její výhodou je vedle tichého chodu vysoká kvalita řezu, protože třísky jsou v tažením řezu odřezávány šikmo. Spirálová nožová hřídel

12. 7.4.1.2 Nožové hřídele • Nasazení a nastavení nožů se provádí u kruhové nožové hřídele pomocí nastavovacího zařízení – viz obrázek na následující straně. Nejdříve se zkontroluje stejná šířka ostří nožů, aby se vyloučila nevyváženost při rotaci a nepřípustné použití nožů s šířkou menší než 15 mm. Poté se vyčistí dosedací plochy hřídele od prachu a pryskyřice a nože se dokonale odmastí. To je nutné, protože nože jsou v hřídeli upevněny výhradně tlakovými silami upínacích šroubů a tuk nebo olej může toto tření snížit. Nakonec se nože zatlačí proti tlačným pružinám a shora se nasadí nastavovací zařízení – uvidíme na obrázku dále.

13. 7.4.1.2 Nožové hřídele Nastavení hoblovacího nože

14. 7.4.1.2 Nožové hřídele • Nasazovací měrka pro hoblovací nože

15. 7.4.1.2 Nožové hřídele • Zařízení zaručuje stejnoměrný přesah nožů. Vzdálenost k lamači třísek přítlačné lišty smí být maximálně 1,1 mm. Poté se přítlačné šrouby postupně od středu délky válce ke krajům nejprve lehce dotáhnou vyšroubováním z přítlačné lišty, a teprve poté se dotáhnou pevně, opět se začíná od středu válce. K tomu je bezpodmínečně nutno použít klíče s přesnou velikostí, aby se zamezilo poškození přítlačných šroubů.

16. 7.4.1.2 Nožové hřídele • U otáčecích nožů na jedno použití s upínáním odstředivými silami se při výměně nožů lehkým úderem uvolní přítlačné klíny za noži. Poté se mohou nože bočně vysunout z tvarového upevnění v hřídeli. Montáž probíhá v obráceném pořadí, přičemž je třeba dbát na to, aby nože lícovaly s koncem hřídele. Při uvedení hřídele do chodu se přítlačné klíny s hoblovacími noži zaklíní proti tělesu hřídele již po několika otočeních. Nabroušené, ohebné spirálové nože se upínacím zařízením přesně upnou do spirálovitých upínacích čelistí a bez dalšího nastavování se sešroubují dohromady s upínacími čelistmi na nožové hřídeli.

17. 7.4.1.2 Nožové hřídele • Jsou-li všechny nože pečlivě nasazeny, provádí se nejdříve nastavení zadního stolu – jak vidíme na obrázku vedle. Ten se výškově nastavuje tak, aby jeho plocha ležela ve výšce nejvzdálenější řezné oběžné kružnice. Nastavení zadního stolu

18. 7.4.1.2 Nožové hřídele • To se zkontroluje při vypnutém stroji a uvolněné brzdě nejlépe rovným hranolem po celé šířce stolu. Je-li zadní stůl příliš nízko, vzniká na obrobku vlna, jakmile opustí přední stůl. Je-li zadní stůl příliš vysoko, tak do něj naráží přední hrana obrobku. Nakonec se nastaví přední stůl na velikost požadované třísky.

19. 7.4.1.3 Bezpečnost práce na srovnávacích frézkách • Před začátkem hoblování se pravítko přesune dozadu tak, aby mohla být obráběna celá šířka dílu. Poté se prkno položí vydutou stranou na pracovní stůl a lehkým tlakem se vede přes hřídel. Přitom se obrobek většinou oběma sevřenýma rukama vede tak, že tlak je vyvíjen hlavně proti zadnímu stolu – viz obrázek dole. Srovnávání širokých obrobků

20. 7.4.1.3 Bezpečnost práce na srovnávacích frézkách • Pro obrobky kratší než 400 mm je třeba použít posouvací přípravek, který musí být připraven pokud možno v blízkosti frézy jak vidíme na obrázku dole. Srovnávání krátkých obrobků s posouvacím přípravkem

21. 7.4.1.3 Bezpečnost práce na srovnávacích frézkách • Použije-li se posuvný přístroj, je třeba jej umístit tak, aby byl srovnaný obrobek veden ještě i za hřídelem přítlakem na zadní stůl. • Při srovnávání do úhlu se srovnaná plocha otočí k pravítku a znovu se vede přes hřídel – jak uvidíme na obrázku na následující straně. Pro obrábění úzkých lišt je vysoké pravítko nevhodné. Proto se pro tyto práce u některých moderních strojů sklopí nízký pomocný doraz před hlavním pravítkem. Obrobky tak mohou být bezpečně drženy a vedeny bez problémů přes nožovou hřídel.

22. 7.4.1.3 Bezpečnost práce na srovnávacích frézkách • V zásadě musí být srovnávací frézka při všech pracích vybavena tak, aby byla volná pouze používaná část hřídele. Různé kryty hřídele tuto úlohu přebírají pomocí pružin. • Při srovnávání dlouhého materiálu např. podlahová prkna) je vhodná obsluha srovnávací frézky dvěma pracovníky. Srovnávání podle pravítka

23. 7.4.2 Tloušťkovací frézky (tloušťkovačky) • Tloušťkovacími frézkami se prkna a fošny frézují (hoblují) na tloušťku, hranoly, hranolky, lišty atd. na tloušťku a šířku. Obrobky se obecně před tloušťkováním srovnávají. • V těžkém stojanu stroje, který tlumí hluk, jsou umístěny nožová hřídel, posuvné zařízení a hnací motor – viz obrázek vedle. Tloušťkovačka

24. 7.4.2 Tloušťkovací frézy (tloušťkovačky) • Pracovní stůl spočívá na několika šroubových vřetenech. Výškové nastavení stolu na požadovanou tloušťku obrobku se provádí ručně nebo elektromotoricky. Nastavené rozměry jsou zobrazeny na stupnici nebo digitálně. Nastavená výška stolu se během hoblování nesmí měnit. K tomu slouží mechanické blokování, které u nových strojů odpadá, protože se jejich stoly nastavují automaticky. Nožová hřídel uložená ve stojanu stroje nad pracovním stolem svou výšku nemění.

25. 7.4.2 Tloušťkovací frézy (tloušťkovačky) • Jak podávací válec před nožovou hřídelí, tak odebírací válec za ní se musí pohybovat přesně stejnou rychlostí. Toho se dosahuje použitím hnacích řetězů jak to vidíme na obrázku vedle. Tloušťkovačka s otevřenou stranou pohonu

26. 7.4.2 Tloušťkovací frézy (tloušťkovačky) • Aby byl zajištěn bezpečný průchod obrobků strojem i v případě, že jsou vkládány po srovnávání kusy s rozdílnou tloušťkou, je potřeba, aby se hlavně podávací válec přizpůsobil rozdílným tloušťkám. To může být u malých strojů řešeno obložením podávacího válce středně tvrdou gumou – viz obrázek vedle. Uspořádání hřídele a válců

27. 7.4.2 Tloušťkovací frézky (tloušťkovačky) • U větších strojů bývá podávací válec kovový s rýhováním a je i s ložisky pružně uložen. Podávací válec může být i příčně dělený na krátké rýhované válečky, uložené na společné hřídeli, které mají uvnitř pružiny a vedení. To umožní, že tento dělený podávací válec při hoblování materiálu s různou tloušťkou zajistí rovnoměrné přitlačení a posuv i několika obráběných kusů s různou tloušťkou (max. asi 3 – 5 mm) – to uvidíme na obrázku na následující straně.

28. 7.4.2 Tloušťkovací frézy (tloušťkovačky) • Povrch odváděcích válců musí být hladký, aby se zamezilo poškození opracovávaného povrchu dřeva. Dřevo bohaté na pryskyřice nebo mokré dřevo často špatně klouže po pracovním stole. To se u některých strojů usnadňuje dvěma výškově nastavitelnými stolovými válci zapuštěnými v pracovním stole. Posun děleným podávacím válcem při různých tloušťkách obrobků

29. 7.4.2 Tloušťkovací frézy (tloušťkovačky) • Protože obrobek musí být během hoblování pevně přitlačen na pracovní stůl, jsou na obou stranách nožové hřídele umístěny přítlačné lišty. I zde musí být obrobky s rozdílnou tloušťkou bezpečně přitlačeny. Proto se přítlačná hrana před nožovou hřídelí skládá z řady pružně uložených článků. Nazývá se potom článková přítlačná hrana. • Rotující nožová hřídel působí silou proti obsluze, která před strojem vkládá materiál. Aby nemohla být zasažena obrobkem, je na podávací straně stroje umístěna patka proti zpětnému vrhu. Ta se skládá z pohyblivých článků širokých max. 15 mm, které jsou umístěny otočně na ose.

30. 7.4.2 Tloušťkovací frézy (tloušťkovačky) • Vychylují se směrem k hřídeli. Jejich zpětný pohyb musí být omezen dorazem, který zamezuje volnému protočení klínovitého článku. Při zpětném vrhu materiálu se jednotlivé dílky klínovitým koncem zapíchnou do materiálu. • Třísky vznikající při obrábění jsou odváděny hrdlem centrálního odsávání umístěným nad nožovou hřídelí. Kryt odsávání musí být konstruován tak, aby nedošlo ke styku s nožovou hřídelí.

31. 7.4.3 Vícestranné frézky (tvarovací frézky) • S vícestrannými frézkami se provádí srovnávání, drážkování a tloušťkování při jedné pracovní operaci – viz obrázek vedle. Obrobek je přiváděn transportními válečky na obráběcí vřetena, která umožňují současné obrábění všech podélných hran obrobku. Vícestranná frézka

32. 7.4.3 Vícestranné frézky (tvarovací frézky) • Použití frézovacích nástrojů umožňuje navíc zároveň profilování ohoblované hrany – viz schéma na následující straně. Nastavení agregátů na požadovaný tvar obrobku probíhá elektromotoricky, přičemž jsou jednotlivé pozice zobrazeny digitálně a u moderních strojů mohou být také naprogramovány. Rozměry obrobku mohou být mezi 22 mm x 5 mm až 260 mm x 160 mm. Vzhledem k tomu, že je zde obrobek přiváděn a transportován motorovými upínacími a posuvnými zařízeními, mohou být na tomto stroji použity i nástroje pro mechanický posuv. Většinou jsou na kvalitu obrobení dílu kladeny vysoké nároky. To předpokládá malé tolerance nástrojů.

33. 7.4.3 Vícestranné frézky (tvarovací frézky) • Uspořádání obráběcích vřeten u vícestranných frézek - schéma

34. 7.4.3 Vícestranné frézky (tvarovací frézky) • Proto se vedle obvyklých hoblovacích hlav s upínáním odstředivou silou používají nástroje, které se pomocí hydraulického upínacího zařízení bez vůle upevní na pracovní vřeteno. Nazývají se hydraulické upínací hlavy a jejich kruhová přesnost na několik setin milimetru umožňuje přesné obrobení povrchu obrobku. • Protože u vícestranné frézky pracuje mnoho nástrojů současně, je stojan stroje většinou zcela uzavřen krytem. Podstatně to redukuje zatížení hlukem a usnadňuje odsávání třísek vznikajících při obrábění.

35. Otázky k opakování • 1. Jaký účel plní článkový podávací válec ? • 2 Na jakou výšku se nastavuje zadní stůl u srovnávaček ? • 3. Jak se mění odběr třísek u srovnávaček ? • 4. Jaké výhody má spirálová nožová hřídel ? • 5. Jak se upíná nůž pro jedno použití do nožového hřídele ? • 6. Jak velký smí být maximální přesah nože nad koncem přítlačné upínací lišty u nožové hřídele ?

36. Otázky k opakování • 7. S jakou nožovou hřídelí dosáhneme taženého řezu? • 8. Do jaké délky obrobku musí být při srovnávání používán přípravek pro posuv materiálu ? • 9. Proč se nesmějí články patky proti zpětnému vrhu protočit ? • 10. Jaké práce mohou být prováděny na vícestranné frézce při jedné pracovní operaci ?