OS s hlavním řezným pohybem rotačním

1. OS s hlavním řezným pohybem rotačním Soustruhy, vrtačky P5

2. OS s hlavním řezným pohybem rotačním • Hlavní řezný pohyb je rotační • Rotuje obrobek – soustružení • Rotuje nástroj – vrtání, vyvrtávání, frézování, broušení,…..

3. Soustruhy • Nejrozšířenější stroje pro obrábění rotačních i nerotačních součástí • Charakteristika : • Rotační pohyb vykonává obrobek ( vodorovná nebo svislá osa) - je třeba přesně spojit obrobek s rotující činnou částí stroje • Posuvné pohyby vykonává nástroj- je upevněn k jiné části stroje, je přesně posouván a veden

4. Soustruhy • Je možno : • Obrábět vnější a vnitřní rotační plochy válcové, kuželové, obecné • Obrábět rovinné plochy kolmé k ose otáčení obrobku • Řezat závity • Vrtat, vyvrtávat • S přídavnými zařízeními lze brousit válcové plochy • Typy : • hrotový, lícní, revolverový, svislý, speciální,.. • velký, střední, malý • ruční, NC

5. Hrotový soustruh • Schema

6. Hrotový soustruh • Rozměrový parametr : • oběžný průměr nad ložem ( mezní průměr kružnice opsané kolem osy soustružení, kdy se obrobek ještě může volně otáčet nad vodicími plochami lože) • vzdálenost mezi hroty ( největší vzdálenost mezi hroty koníku a vřeteníku při zasunuté pinole • Výkonový parametr : točivý moment • Užití : univerzální využití

7. Hrotový soustruh • Funkční celky : • Rám stroje - otevřený rám : • lože, vřeteník, koník, suporty upínací deska, čelisti

8. Návrhové výpočty rámu - MKP : tuhost vlastní frekvence MKP model : zatížení řeznými silami ( krut) zatížení tíhovými silami ( tlak) zatížení silami od pohonného mechanismu Hrotový soustruh -rám stroje

9. Hrotový soustruh - lože • Lože • základní nosná část • základní profil lože pro zvýšení tuhosti doplněn žebry - MKP • odvod třísek • vodicí plochy (2 - 4 )

10. Hrotový soustruh - vřeteník • Vřeteník stroje - • upevněn na loži • v něm uložen pohonný systém - výstupním členem je vřeteno ukončené hrotem

11. Hrotový soustruh - vřeteník • Dostatečná tuhost skříně - žebrování • zachycení řezných sil i hmotnosti obrobku

12. Hrotový soustruh -vřeteno • Přenáší na obrobek rotační pohyb • přesnost jeho chodu přímo ovlivňuje přesnost práce • házení ložisek • dokonalé uložení ( nesmí měnit polohu) • malé pasívní odpory ( opotřebení, vznik vůlí) • deformace vřetene a nepřesnost chodu mají vliv na vznik samobuzeného kmitání

13. Hrotový soustruh – uložení vřetene • Valivé, hydrostatické

14. Hrotový soustruh - koník • Posouván a veden po loži, upnutí během práce • nese výsuvnou pinolu s hrotem pro upnutí obrobku • radiální tuhost jako u vřeteníku • axiální odpružení hrotu • ( teplotní dilatace obrobku)

15. Hrotový soustruh - suporty • V suportu je upnut nástroj • systém těles vzájemně pohyblivě spojených : • podélný suport • příčný suport • otočná část • nožové saně • revolverová hlava • příslušenství

16. Hrotový soustruh - suporty • V tělese suportu je posuvový mechanismus • motor - střídavý regulační • převodový mechanismus - ozubená kola • mechanismus pro přeměnu rotačního pohybu v přímočarý • rozvod na pohyb dalších částí suportu • Na tělese suportu jsou vodicí plochy

17. Hrotový soustruh -upínací deska • na vřeteni je upevněna upínací deska s čelistmi

18. Hrotový soustruh -upínání obrobku • Mezi hroty • Do čelistí, sklíčidel na lícní desce

19. Hlavní pohonný systém : regulační střídavý motor + 2-3 stupňová převodovka pro zvýšení momentu Vedlejší pohonný systém - posuv : regulační střídavý motor + mechanismus přeměny rotačního pohybu v přímočarý ( kuličkový šroub nebo pastorek a hřeben) Hrotový soustruh - pohonný systém

20. Návrhové a kontrolní výpočty pohonu : návrh motoru dimenzování převodovky ( kontrola ložisek, ozubení, hřídelů,životnost,....) kontrola mechanismu pro převod rotačního pohybu v lineární - kuličkového šroubu ( deformace, uložení, kritické otáčky, vzpěr, životnost,....) Hrotový soustruh - pohonný systém

21. Vedení - kluzné valivé pro těžké soustruhy hydrostatické Uložení vřetene - valivé pro těžké soustruhy kombinované hydrostatické Spojení - vřeteník lože se základem stroje Upínání - obrobku částí stroje ( koníku) Hrotový soustruh - spojení pohyblivá a pevná

22. Hrotový soustruh - spojení • Návrhové a kontrolní výpočty spojení : • návrh a kontrola vedení ( měrné tlaky, únosnost, tuhost vedení, …) • návrh a kontrola uložení ( tuhost, únosnost,..) • dimenzování upínacích mechanismů • dimenzování šroubových spojení

23. Hrotový soustruh - příslušenství • Opěry • Podvalky • Přídavná technologická zařízení pro • broušení, hloubkové vrtání, frézování,…

24. Lícní soustruh • Rozměrový parametr : • oběžný průměr nad ložem • Výkonový parametr : • točivý moment • Užití : • stroje pro menší ploché obrobky - málo tuhé letmé upnutí namáhání vřetene

25. Svislý soustruh- karusel • Rozměrový parametr : • oběžný průměr ( průměr soustružení s nejvíce vyloženým nástrojem) • výška soustružení ( mezi upínací deskou a nástrojem a deskou) • Výkonový parametr : • točivý moment • Užití : • k obrábění těžkých součástí, jejichž průměr je větší než délka.

26. Svislý soustruh- karusel • Funkční celky : • Rám stroje - • lože • upínací deska vodorovná • 1-2 stojany • příčník • smykadla • Pohonný systém - hlavní pohon, posuvy smykadel • Spojení - vedení, uložení desky, spojení se základem, upínací mechanismy

27. Jednostojanový svislý soustruh • Rám otevřený • lože • otočná deska někdy posuvná po loži - žebrování desky • stojan - velký průřez, žebrování ( nepříznivé namáhání - vetknutý nosník) • Ohyb, krut

28. Jednostojanový svislý soustruh • příčník - je vedený na vodicích plochách stojanu, výškově přestavitelný • Namáhán rovněž nepříznivě – vetknutý nosník • smykadla příčníková ( 1 – 2), • smykadla boční stojanová • Ohyb, krut, kontrola vlastních frekvencí • MKP optimalizace částí rámu

29. Dvoustojanový svislý soustruh • Uzavřený rám • lože • otočná deska • stojany – někdy posuvné • Příčník – vedený po stojanech • smykadla

30. Svislé soustruhy • Pohonný systém : • hlavní pohon -regulační AC motory • posuvy – vlastní regulační motory + kuličkový šroub • Vedení , uložení • příčníky –vedení valivé, kluzné • upínací deska - hydrostatické, valivé, kluzné

31. Svislé soustruhy • Příklad konstrukce a uložení otočné desky : • Žebrovaný odlitek • Valivé a kluzné uložení

32. Svislé soustruhy • automatické výměny nástrojů • rotační pohon nástrojů • paletizace obrobků • NC

33. Revolverový soustruh • Koncepčně podobný hrotovému soustruhu – stroj pro postupné provedení několika jednoduchých operací při jednom upnutí obrobku • Zásobník nástrojů – revolverová hlava na suportu • Nástroje se postupně účastní obrábění • Podle polohy revolverové hlavy : • RS se svislou osou hlavy – bubnovou • RS s vodorovnou osou hlavy – hvězdicovou • RS s šikmou osou hlavy - výjimečně

34. Bubnová hlava Plochý otáčející se kotouč, nástroje na jeho čele Hvězdicová Šestihran, nástroje na obvodu Revolverový soustruh

35. Automaty, poloautomaty • Koncepcí podobné hrotovým soustruhům, často pracují kopírováním podle šablony • Obrobek upnut ve sklíčidle nebo ve hrotech • Pracovní cyklus je programován – posuvy, otáčky, snímače kopírovacího zařízení, polohy nástrojové hlavy

36. Vrtačky • Rotační i posuvný pohyb vykonává nástroj • (konstrukce vřetene musí umožnit rotaci i posuv) • Obrobek je upnut • Slouží k obrábění děr do plného materiálu vrtákem, výhrubníkem a výstružníkem

37. Vrtačky • Rozměrový parametr : • vrtací průměr ( velikost otvoru, který lze vrtat v oceli běžných mechanických vlastností) • lze doplnit eventuálně možným poloměrem otáčení a výškovou přestavitelností vřeteníku • Typy : • Podle koncepce se dělí na stolní, sloupové, stojanové, otočné.

38. Vrtačky stolní • Otvory do 20 mm • Rám : základová deska, sloup, vřeteník s uloženým vřetenem • Pohon : elektromotor , přesuvná ozubená kola, řemeny • Uložení vřeten : valivé • Použití v řadě

39. Vrtačky sloupové, stojanové, • Rám : • Základová deska + sloup nebo stojan – nepříznivé namáhání ( vetknutý nosník) • Výškově přestavitelný vřeteník je veden na stojanu • Upínací stůl – posuvný křížově • Pohonný systém : elektromotor + ozubená kola • posuvy odvozeny od HPS • Uložení : vřeteno valivě • Vedení : kluzné

40. Otočné vrtačky • Rám : • Po stojanu je vedeno otočné rameno, nese posuvný vřeteník s nástrojem • Obrobky upnuty na základové desce nebo na stole

41. Otočné vrtačky • Kontrola celkové deformace na nástroji vlivem tíhových síl, řezných síl a jejich momentů : • Deformace sloupu y sl • Deformace ramene yr • Analyticky jako vetknuté nosníky, MKP • Deformace ložisek y lož • Podle katalogových vztahů, Palmgren

42. Otočné vrtačky • Pohonný systém : • Pohon vřetene -elektromotor, přesuvná kola • Posuvy –většinou vlastní motor + mechanismus přeměny rotace v lineární pohyb( pastorek+ hřeben, šroub+matice) • Uložení : vřeteno valivě • Vyvážení vřetene ( pružinami)

43. Montážní vrtačky • Slouží k vrtání a řezání závitů na rozměrných a těžkých dílech strojů – • Na sloupu vrtačky je otáčivě uloženo dvojité rameno s naklápěcím vřeteníkem

44. Vrtačky souřadnicové • Pro sériovou výrobu • Umožňuje vrtat díry bez orýsování a bez přípravků • Pod vřeteníkem je valivě uložený stůl pohyblivý ve dvou osách pomocí kuličkových šroubů • Libovolné nastavení stolu – NC řízení

45. Vrtačky vícevřetenové • Sériová, hromadná výroba • Vrtání více otvorů najednou ( až 70) • Neměnné polohy nástrojů • Proměnlivá poloha nástrojů