Adobe PDF

PROJEKT
MODULÁRNÍ VZDĚLÁVÁNÍ DOSPĚLÝCH
S VYUŽITÍM E-LEARNINGU
STŘEDNÍ ŠKOLA TECHNICKÁ
ŽĎÁR NAD SÁZAVOU
ING. JAROSLAV BUCHTA
ZÁMEČNÍK
UČEBNÍ TEXTY
PRO KURZY VE STROJÍRENSKÝCH PROFESÍCH
ČERVEN 2008
OBSAH:
A.1.E.2.1.001.............................................................................................................................. 7
Orientace ve strojírenských normách a v technické dokumentaci strojů, přístrojů a zařízení ... 7
Základy technické dokumentace ............................................................................................ 7
1. Význam a úkoly technického zobrazování..................................................................... 7
1.1. Druhy norem, třídění ............................................................................................... 7
1.2. Druhy a formáty výkresů......................................................................................... 8
1.3. Úprava výkresového listu, popisové pole ............................................................. 10
1.4. Čáry na technických výkresech ............................................................................. 11
1.5. Technické písmo ................................................................................................... 12
1.6. Měřítka zobrazování .............................................................................................. 13
2. Pravidla pro zobrazování na výkresech ........................................................................ 14
2.1. Názorné zobrazování- axonometrické promítání .................................................. 14
2.2. Pravoúhlé promítání .............................................................................................. 15
2.3. Řezy a průřezy ....................................................................................................... 19
3. Hlavní zásady pro kótování .......................................................................................... 26
3.1. Soustavy kót .......................................................................................................... 27
3.2. Způsoby kótování jednotlivých tvarů .................................................................... 30
3.2. Kótování polohy prvků.......................................................................................... 34
4. Předepisování přesnosti rozměrů, tvaru a polohy ........................................................ 36
4.1. Tolerování rozměrů ............................................................................................... 36
4.1.1.Základní pojmy ................................................................................................... 36
4.1.2. Uložení, toleranční soustavy .............................................................................. 38
4.2. Zápis mezních úchylek a tolerancí na výkresech .................................................. 40
4.3. Mezní úchylky netolerovaných rozměrů ............................................................... 41
5. Předepisování jakosti povrchu ..................................................................................... 43
5.1. Předepisování drsnosti povrchu ............................................................................ 43
5.2. Předepisování úpravy povrchu a tepelného zpracování ........................................ 45
6. Výrobní výkresy ........................................................................................................... 46
6.1. Výkres součástí ..................................................................................................... 46
6.2. Značení změn na výkresech .................................................................................. 47
6.3. Doplňující údaje výkresu ...................................................................................... 48
6.4. Výkresy sestavení .................................................................................................. 48
6.5.Seznam položek...................................................................................................... 48
2. A.2.E.2.1.910........................................................................................................................ 50
Volba postupu práce a technologických podmínek, potřebných nástrojů, pomůcek a materiálů
pro ruční a strojní obrábění a tvarování kovových součástí ..................................................... 50
2.Technologické postupy ..................................................................................................... 50
2.1. Části technologického postupu.................................................................................. 50
2.2. Určení výchozího polotovaru .................................................................................... 51
2.3. Určení technologických základen ............................................................................. 51
2.4. Určení počtu a pořadí operací ................................................................................... 52
2.5. Vypracování technického postupu ............................................................................ 53
3. C.1.E.2.1.001 ........................................................................................................................ 55
Ruční obrábění a zpracovávání kovových materiálů, popř. plastů .......................................... 55
1. Měření .............................................................................................................................. 55
1.1. Měřidla ...................................................................................................................... 55
1.2. Nepřesnosti a chyby při měření ................................................................................. 56
1.3. Teplota při měření ..................................................................................................... 57
3
1.4. Měření délek .............................................................................................................. 57
1.4.1. Jednoduchá měřidla na měření délek ................................................................. 57
1.4.2. Posuvná měřítka ................................................................................................. 58
1.4.3. Mikrometry......................................................................................................... 61
1.4.4. Kalibry ................................................................................................................ 64
1.4.5. Rovnoběžné základní měrky .............................................................................. 66
1.4.6. Tvarové kalibry - šablony .................................................................................. 67
1.4.7. Číselníkové měřicí přístroje ............................................................................... 68
1.4.8. Kontrola a měření úhlů ....................................................................................... 69
2. Řezání materiálu ............................................................................................................... 72
2.1.Ruční řezání................................................................................................................ 73
2.2. Strojní řezání ............................................................................................................. 75
3. Pilování............................................................................................................................. 77
3.1. Tvary zubů u pilníků ................................................................................................. 77
3.2. Druhy pilníků ............................................................................................................ 78
3.3. Pravidla pro pilování ................................................................................................. 79
3.4. Uspořádání pracoviště ............................................................................................... 80
4. Stříhání materiálu ............................................................................................................. 82
4.1. Stříhání ručními nůžkami .......................................................................................... 82
4.1.1. Druhy ručních nůžek .......................................................................................... 83
4.2. Stříhání pomocí pákových, tabulových a strojních nůžek......................................... 83
4. D.1.E.2.1.009........................................................................................................................ 85
Výroba jednoduchých součástí na běžných druzích obráběcích a dalších strojů ..................... 85
1. Základy strojního obrábění............................................................................................... 85
1.1. Soustružení .................................................................................................................... 85
1.1.1. Soustružnické nože ................................................................................................. 87
1.1.2. Upínání obrobků na soustruhu ............................................................................... 88
1.1.3. Upínání soustružnických nožů ............................................................................... 89
1.1.4. Druhy soustruhů ..................................................................................................... 89
1.1.5. Základní práce na soustruhu ................................................................................... 94
2. Frézování .......................................................................................................................... 95
2.1. Frézy .......................................................................................................................... 95
2.2. Upínání fréz ............................................................................................................... 97
2.3. Upínání obrobků ........................................................................................................ 97
2.4. Druhy frézek .............................................................................................................. 98
2.5. Frézařské práce ........................................................................................................ 100
3. Hoblování a odrážení ..................................................................................................... 102
3.1. Hoblovací a obráběcí nože ...................................................................................... 102
3.2. Hoblovky a obrážečky ............................................................................................. 103
4. Vrtání, vystružování, vyvrtávání .................................................................................... 106
4.1. Vrtání ........................................................................................................................... 106
4.1.1. Druhy vrtáků ........................................................................................................ 106
4.1.2 Vrtačky .................................................................................................................. 108
4.1.3. Upínání vrtáků ...................................................................................................... 108
4.1.4 Upínání obrobků .................................................................................................... 109
4.1.5. Řezné podmínky ................................................................................................... 111
4.2 Zahlubování, zarovnávání ........................................................................................ 112
4.2.1. Druhy záhlubníků ............................................................................................. 112
4.3. Vyhrubování ............................................................................................................ 113
4.4. Vystružování ........................................................................................................... 113
4
4.4.2.Druhy výstružníků ............................................................................................. 114
4.4.3. Práce s výstružníky........................................................................................... 115
4.5. Vyvrtávání ........................................................................................................... 116
4.6.Pravidla pro bezpečné vrtání ................................................................................ 117
5. C.1.E.2.1.005 ...................................................................................................................... 118
Rovnání kovů pod lisem a pomocí ohřevu ............................................................................. 118
5. Rovnání .......................................................................................................................... 118
5.1. Rovnání rázem nebo tlakem za studena .................................................................. 118
5.2.Rovnání ohřevem ..................................................................................................... 119
5.3.Vyrovnávání hřídelů ................................................................................................. 119
5.3.1.Vyrovnávání hřídelů za studena ........................................................................ 119
5.3.2.Vyrovnávání hřídelů za tepla ............................................................................ 119
6. C.2.E.2.1.012 ...................................................................................................................... 121
Orýsování součástí a polotovarů s použitím měřidel, rýsovačského nářadí a pomůcek, popř.
přístrojů .................................................................................................................................. 121
6. Rýsování na rýsovací desce............................................................................................ 121
6.1. Postup rýsování ....................................................................................................... 121
6.2. Rýsovačské nářadí a pomůcky ................................................................................ 122
6.3.Pravidla při orýsování .............................................................................................. 123
7. C.3.E.2.1.010 ...................................................................................................................... 126
Sestavování částí strojů, zařízení a výrobních linek a jejich montáž a oživování.................. 126
7.1. Montáž, ustavení a uvedení stroje do chodu ............................................................... 126
7.2. Základ a ukotvení stroje ............................................................................................. 127
7.3.Uložení na podlaze ....................................................................................................... 127
7.4.Uložení na základových blocích .................................................................................. 128
7.5. Příprava stroje k provozu ............................................................................................ 131
7.6.Zkouška zatížení stroje. ................................................................................................ 132
7.7. Postup prací při ustavování a uvádění strojů do chodu ............................................... 132
7.8. Kontrola tvaru a polohy............................................................................................... 133
7.8.1. Měření přímosti a rovinnosti ............................................................................ 133
7.8.2. Měření úhlů ...................................................................................................... 134
7.8.3. Kontrola souososti, obvodového a čelního házení ........................................... 135
8. C.4E.2.1.010 ....................................................................................................................... 137
Provádění údržby, rekonstrukcí, oprav a generálních oprav stojů a zařízení ......................... 137
8. Předpoklady a podmínky pro opravárenskou činnost .................................................... 137
8.1. Péče o stroje a zařízení ............................................................................................ 137
8.2. Zásady opravárenství............................................................................................... 139
8.2.1. Rozsah oprav, základní opravárenské úkony ................................................... 139
8.2.2.Prohlídky strojů a zařízení, nevyhnutelné opravy ............................................. 142
8.3. Všeobecné pokyny pro demontáž ........................................................................... 143
8.3.1. Kontrola a tříděni součástí................................................................................ 144
8.4. Hlavní druhy technologií oprava renovací .............................................................. 145
8.4.1. Mechanické obrábění ....................................................................................... 145
8.4.2. Tváření ............................................................................................................. 146
8.4.3. Svařování a navařování ................................................................................... 147
8.4.4. Metalizace ........................................................................................................ 148
8.4.5. Galvanizace ...................................................................................................... 150
8.4.6.Fosfátováni ........................................................................................................ 151
9. C.6.E.2.1.031 ...................................................................................................................... 152
Používání různých prostředků pro manipulaci s ocelovými konstrukcemi a jejich částmi.... 152
5
Manipulační prostředky a zařízení ..................................................................................... 152
1.PROSTŘEDKY PRO ZDVIH .................................................................................... 152
1.1. Zdviháky.............................................................................................................. 152
1.2. Navíjedla ............................................................................................................. 154
1.3. Kladkostroje ........................................................................................................ 155
2. PROSTŘEDKY PRO POJEZD ................................................................................. 158
3. PROSTŘEDKY PRO POJEZD A STOHOVÁNÍ ..................................................... 159
10. D.1.E.2.1.021.................................................................................................................. 161
Ohýbání a zkružování plechů, trubek, kovových tyčí a profilů na strojních ohýbačkách,
zkružovacích aj. strojích ......................................................................................................... 161
10.1. Sekání .................................................................................................................... 161
10.1.1. Druhy sekáčů .................................................................................................. 162
10.1.2. Pracovní a bezpečnostní pravidla při sekání .................................................. 162
10.2. Vysekávání ............................................................................................................ 163
10.3. Rovnání ................................................................................................................. 164
10.3.1. Rovnání rázem nebo tlakem za studena ......................................................... 164
10.3.2. Rovnání ohřevem ........................................................................................... 164
10.4. Ohýbání ................................................................................................................. 165
10.4.1.Ohýbání trubek ................................................................................................ 165
10.5. Zakružování ........................................................................................................... 166
11. C.3.E.2.1.040 .................................................................................................................. 168
Svařování kovů ....................................................................................................................... 168
1. Přehled svařování ........................................................................................................... 168
1.1. Svařování tlakem ..................................................................................................... 168
1.2. Svařování tavné ....................................................................................................... 171
2.Svařitelnost kovů ............................................................................................................. 176
3.Elektrody pro ruční obloukové svařování ....................................................................... 178
4.Příprava materiálu ........................................................................................................... 180
5. Označování svarů na výkresech ..................................................................................... 181
6.Deformace při svařování ................................................................................................. 182
6.1. Druhy deformací ..................................................................................................... 182
6.2. Postupy svařováni ke snížení deformací ................................................................. 183
6.3. Snížení napětí tepelným zpracováním..................................................................... 185
6.4. Rovnání plamenem .................................................................................................. 185
7. Svařování v ochranné atmosféře .................................................................................... 186
7.1. Ochranné plyny ....................................................................................................... 186
8. Řezání kyslíkem ............................................................................................................. 187
8.1.Technologie řezání ................................................................................................... 187
6
A.1.E.2.1.001
Orientace ve strojírenských normách a v technické dokumentaci
strojů, přístrojů a zařízení
Základy technické dokumentace
1. Význam a úkoly technického zobrazování
Technická dokumentace utváří základní představivost pro technické znalosti.
Současně umožňuje grafickým zobrazením a celým souborem znalostí jejich
uplatnění v praxi. Význam kreslení je především v tom, že zabezpečuje přesnost
vyjadřování, správnost zobrazení vytvořené myšlenky, spolu s hospodárností výroby.
Technická dokumentace plní funkci průpravného předmětu pro další studium
odborných předmětů včetně odborného výcviku. Základem je výrobní dokumentace,
která má přímou vazbu na výrobu, tj. čtení výrobních výkresů, údajů popisového pole
a schématických výkresů.
Na práci v technické dokumentaci jsou kladeny tyto požadavky:
vypěstování náležité představivosti a obrazotvornosti
vytváření asociace mezi skutečným tvarem součásti a jejím zobrazením
zvládnutí základních zásad při tvorbě výkresů
osvojení dovedností nutných pro rychlé a správné čtení výkresů
zvládnutí grafického projevu při kreslení náčrtů a výkresů
využívání technických norem při kreslení i ve výrobě
Po zvládnutí uvedených úkolů budete připraveni pro nejdůležitější činnost, čtení
výkresů a ostatní technické dokumentace. Znalost čtení výkresů a kreslení náčrtů je
velmi užitečná. Jestliže dělník výkresům dobře porozumí, může provádět různorodou
práci, která vede ke zvyšování jeho kvalifikace. Znalost čtení výkresů je také nutná
při studiu dalších odborných předmětů.
1.1. Druhy norem, třídění
Současný rozvoj techniky je založen na úzké technické spolupráci, která není
možná bez jednotných předpisů zakotvených v normách. Důležitá je také certifikace
prodávaných výrobků včetně provedení technické dokumentace podle
normalizovaných pravidel. Pravidla musí mít platnost státní (ČSN), celoevropskou
(EN) i mezinárodní (ISO).
České technické normy ČSN vydává Český normalizační institut a platí na území
celého státu.. Číslování norem je seřazeno systematicky podle šestidílného třídícího
7
znaku, přičemž na prvních dvou místech je označena třídu (obor), na dalších dvou
skupina a zbývající číslo udává pořadí normy ve skupině. Třídící znak je uveden
v závorce pod označením normy pokud není součástí normy. V případě, že ČSN
přejímá evropskou nebo mezinárodní normu bez jakýchkoliv změn, doplňků a úprav
textu přejímané normy, skládá se označení české normy ze značky ČSN a
z označení přejímané normy, např. ČSN EN 24014.
Státní normy mohou být rozpracovány v jednotlivých oborech na oborové normy
(ON) a na podnikové normy (PN) v podnicích. Tyto normy nesmí být v rozporu
s platnou normou ČSN.
Mezinárodní normy ISO jsou číslovány průběžné a nejsou tříděny jako ČSN,
např. ČSN ISO 6410 a mají celosvětovou platnost.
Evropské normy EN jsou vydávány pro potřebu zemí Evropské unie, v případě
platnosti převzaté normy ISO se u nás již norma EN nepřejímá.
Příklady označení norem:
Označení převzatých norem se skládá z označení, např. ČSN EN a z čísla normy.
V závorce je doplněno šestimístným třídícím znakem původní normy ČSN.
Převzatá norma EN:
např. ČSN EN 2064(31 4480)
Kluzná ložiska v letectví
Převzatá norma ISO:
např.ČN ISO 3098 (01 3115)
Technické písmo
Převzatá norma EN ISO: např. ČSN EN ISO 4287 (01 4450)
požadavky na výrobek
Geometrické
Státní norma ČSN: např. ČSN 01 4608 Ozubená kola, moduly
1.2. Druhy a formáty výkresů
Technické výkresy, které se používají ve strojírenství, elektrotechnice,
stavebnictví i jiných oborech, se rozdělují podle způsobu zhotovení:
- náčrt – kreslí se tužkou od ruky, slouží pro informaci, nemusí se kreslit v měřítku
- originál – je určen pro zhotovení kopií a je archivován
- kopie (snímek) – je zhotoven z originálu rozmnožováním a slouží jako pracovní
výkres pro výrobu a montáž
Rozdělení výkresu podle obsahu a účelu:
- výrobní – určeny pro výrobu polotovaru, součástí a montáž, patří mezi ně
výkresy dílenské, výrobní postupy, montážní a polotovarů a modelů
- pomocné – nejsou podkladem pro výrobu, patří sem projekty a návrhy,
nabídkové výkresy, grafické výpočty apod.
8
Rozdělení výkresů podle obsahu a účelu:
Formáty výkresů
Rozměry výkresových listů pro všechny druhy technických výkresů předepisuje
norma ČSN EN ISO 5457 (01 3110). Základním formátem je A0 obdélník o ploše 1m²
a další základní formáty vznikají rozpůlením delší strany. Všechny formáty výkresů
se používají naležato, pouze formát A4 se používá na výšku.
Druhy formátů:
a/ Základní formáty řady A: A0, A1, A2, A3, A4. Velikost formátu A0 je 841x1189
mm a A4 210x297mm.
b/ Prodloužené formáty – např. A3x3, A3x4, A4x3, A4x4, A4x5.
c/ Velmi prodloužené formáty (používají se jen výjimečně) např. A0x2, A1x3,
A2x3 ….
Velikost výkresového listu má vždy velikost formátu. Směr čtení výkresu je shodný
se směrem čtení jeho popisového pole.
9
Rozměry oříznutých a neoříznutých listů a rozměry kreslící plochy:
Oříznutý list (T)
Kreslící plocha
Neoříznutý list (U)
Označe Obráze
ní
k
a1 1)
b1 1)
a2 ± 0,5 b2 ± 0,5
a3 ± 2
b3 ± 2
A0
1
841
1189
821
1159
880
1230
A1
1
594
841
574
811
625
880
A2
1
420
594
400
564
450
625
A3
1
297
420
277
390
330
450
A4
2
210
297
180
277
240
330
POZNÁMKA – Rozměry větší než A0 viz ISO 216
1)
Mezní úchylky viz ISO 216
1.3. Úprava výkresového listu, popisové pole
Úprava a rozměry výkresového listu jsou dány normou a platí i pro výkresy
zpracované na počítači. Velikost oříznutého výkresového listu je totožná s velikostí
základní řady formátů ISO –A.
Každý výkresový list musí mít mezi orámováním kreslící plochy a oříznutým
formátem vlevo okraj o šířce 20 mm, 10 mm vpravo, nahoře a dole. Uprostřed každé
strany jsou umístěny středící značky, které slouží k usnadnění umístění výkresu při
reprodukci nebo snímkování. Pro snadnější orientaci na výkrese se kreslící plocha
dělí pomocí souřadnicové sítě. Ve všech rozích výkresu se kreslí značky pro oříznutí.
Popisové pole
Popisové pole obsahuje veškeré potřebné údaje, které nelze vyjádřit obrazem a
jsou platné pro celý výkres. Umisťuje se na rámeček kreslící plochy do pravého
dolního rohu a jeho provedení je interní záležitostí. Podle norem musí obsahovat tyto
údaje:
identifikační část délky maximálně 170mm, s následujícími rubrikami:
a/ registrační nebo identifikační číslo( číslo výkresu )
b/ název dokumentu ( výkresu )
c/ název zákonného vlastníka výkresu
část obsahující další potřební informace:
informativní údaje
d/ značka použitého způsobu promítání ( 1. nebo 3. kvadrant )
e/ měřítko zobrazování
f/ délkové jednotky ( jsou-li jiné než mm )
technické údaje
g/ způsob označování drsnosti povrchu
10
h/ způsob předepisování geometrických tolerancí
j/ úroveň přesnosti všeobecných tolerancí
k/ další normy týkající se výkresu
údaje o materiálu, polotovaru a hmotnosti
administrativní údaje
n/ datum vydání
q/ datum a zkrácený popis změny
r/ podpisy zodpovědných osob
Příklad uspořádání popisového pole:
Výkresy tvořené několika listy se označují shodně s doplněním pořadového
číslo listu. Úplné popisové pole se umístí pouze na prvním listu a na dalších bude
pouze identifikační část popisového pole. Údaje a) , b) a c) jsou povinné.
1.4. Čáry na technických výkresech
Pro zobrazování se na výkresech používají čáry pravidelné ( plné nebo
přerušované ) a nepravidelné ( kreslené od ruky ). Norma ISO rozlišuje 15
základních typů čar. Čáry pro kreslení podle vzájemného poměru tlouštěk dělíme
na čáry: velmi tlusté, tlusté a tenké. Tloušťka čar stejného významu musí být stejná
ve všech obrazech téhož výkresu, kreslených ve stejném měřítku. Velmi tlusté čáry
ve strojírenství používáme vyjímečně (lepené spoje). Poměr tlouštěk mezi čarami je
4 : 2 : 1.
11
Příklady použití jednotlivých typů čar na součásti:
1.5. Technické písmo
Veškeré výkresy se popisují písmeny velké abecedy a arabskými
číslicemi.Výjimkou je pouze psaní měřících jednotek, které se popisují písmeny malé
abecedy. Velikost písma je dána výškou písmen velké abecedy h v milimetrech.
Velikost písma je odstupňována :
2,5 – 3,5 – 5 - 7 – 10 mm.
Šířka písmen abecedy a číslic není jednotná, závisí na výšce h.
Norma rozlišuje různé typy písma, ale pro popisování technických výkresů se
doporučuje používat písmo kolmé typu B.
12
1.6.
Měřítka zobrazování
Velikost a zapisování měřítka na všech druzích technických výkresů se volí podle:
účelu a obsahu výkresu,
složitosti a hustoty kresby zobrazovaného předmětu,
požadavku čitelnosti a přesnosti kresby.
Měřítka rozlišujeme:
- ve skutečné velikosti
- měřítka pro zmenšení
- měřítka pro zvětšení
M 1:1
M 1:2, 1:5, 1:10, 1:20, 1:50, 1:100
M 2:1, 5:1, 10:1, 20:1, 50:1
Kóty se zapisují ve skutečné velikosti bez ohledu na měřítko!
Zvolené měřítko se na výkrese zapisuje do popisového pole. Je-li na výkrese
použito více než jedno měřítko, zapisuje se do popisového pole měřítko hlavního
obrazu, ostatní měřítka se zapisují k obrazu označujícímu tvarovou podrobnost nebo
řez. U obrazů, kde je měřítko výšek jiné než měřítko délek, musí se zapisovat obě a
to na prvním místě měřítko délky lomené měřítkem výšky.
Použití měřítka při kreslení tvarové podrobnosti:
13
2. Pravidla pro zobrazování na výkresech
2.1. Názorné zobrazování- axonometrické promítání
Pro názorné zobrazení předmětu užíváme axonometrické promítání na jednu
průmětnu, které nám z jednoho názorného obrazu dává představu o tvaru předmětu.
Obrazy vytvořené v axonometrickém promítání dávají velmi názornou představu o
skutečném tvaru zobrazovaného tělesa. Existuje několik metod zobrazování
používaných v praxi. Technická dimetrie, technická izomerie a kosoúhlá dimetrie.
Podrobněji se seznámíme s kosoúhlou dimetrií tj. kosoúhlým promítáním.
Kosoúhlá dimetrie – kosoúhlé promítání
Průmětna je obvykle svislá, dva rozměry se vynášejí nezkrácené a třetí pod úhlem
45° se krátí na polovinu. Na obrázku jsou znázorn ěny kosoúhlé průměty os x, y a z
Kosoúhlém promítání rozlišujeme čtyři průměty (pohledy) :
nadhled zprava
nadhled zleva
podhled zprava
pohled zleva
14
Příklad zobrazení krychle ve všech průmětech kosoúhlého promítání:
2.2.
Pravoúhlé promítání
V praxi se tělesa nejčastěji zobrazují pomocí pravoúhlého promítání na tři až šest
navzájem kolmých průměten. Tento způsob dává jednoznačnou představu o tvaru
zobrazovaného tělesa a lze jím zobrazit i ta nejsložitější tělesa.Tělesa můžeme
zobrazit maximálně v šesti průmětech. Za hlavní pohled se snažíme volit vždy ten,
který nám dává nejvíce informací o tvaru tělesa. Základem jsou tři sdružené průměty:
hlavní pohled – pohled zepředu
pohled zleva
pohled shora
Další průměty:
pohled zprava
pohled zdola
pohled zezadu
15
Existují dvě metody pravoúhlého promítání, které se liší umístěním tělesa
vzhledem k pozorovateli a průmětnám.
Promítání v 1. kvadrantu – používané běžně u nás, těleso je umístěno mezi
pozorovatelem a průmětnami. Ve výkresové dokumentaci se označuje v popisovém
poli příslušnou značkou.
Vznik průmětů, směr pohledů na jednotlivé průmětny a značka promítání
v 1. kvadrantu:
Způsob umístění průmětů při zobrazování v 1. kvadrantu:
16
Metoda promítání ve 3. kvadrantu - těleso leží pro pozorovatele za průmětnami,
v popisovém poli se kreslí příslušná značka.
Při zobrazování je základním hlavní pohled. Pohled zleva a zprava jsou oproti
metodě promítání v 1. kvadrantu vyměněny, stejně jako pohledy shora a zdola.
Pohled zezadu se umísťuje vedle pohledu zleva nalevo. Obecně se průměty umístí
na tu stranu z které se na součást díváme.
Metoda zobrazování v 1. kvadrantu je u nás častěji používána. Pro toho, kdo má
vyrábět podle výkresů je nezbytná znalost této metody zobrazování, způsobů tvorby
a umístění jednotlivých průmětů.
Metoda zobrazování ve 3. kvadrantu se používá na výkresech např. z Německa a
jiných států. U této metody je postačující seznámení s odlišným způsobem umístění
průmětů.
17
Součástí textu jsou úlohy na procvičování zobrazování v 1. kvadrantu, které dávají
možnost porovnat prostorové uspořádání tělesa s jeho pravoúhlým zobrazením na
výkrese.
Příklady na procvičování:
1. Překreslete podle kosoúhlých průmětů tělesa v základních pravoúhlých průmětech v 1.
kvadrantu:
18
2.3. Řezy a průřezy
Řez – obraz předmětu rozříznutý myšlenou rovinou a promítnutý na rovinu
rovnoběžnou s rovinou řezu. Zobrazují se části předmětu ležící v rovině a za rovinou
řezu.
Znázornění průběhu řezné roviny:
pokud je poloha řezu zřejmá a je-li obraz umístěn podle pravidel promítání,
nemusí se rovina řezu ani obraz řezu označovat
myšlená rovina řezné roviny se v celém průběhu součástí znázorňuje tenkou
čerchovanou čarou , na obou koncích se poslední část čerchování kreslí tlustou
čarou
pokud je průběh roviny jednoznačný můžeme nakreslit jen krajní tlusté části, které
mohou zasahovat do součásti
myšlená rovina řezu a obraz řezu se označují shodnými písmeny velké abecedy
směr pohledu na obraz řezu se znázorní šipkami ke kterým jsou umístěna
písmena označující řeznou rovinu
19
Znázornění plochy řezu:
plocha , kde řezná rovina prochází materiálem se šrafuje
šrafování se provádí tenkými rovnoběžnými čarami pod úhlem 45° vpravo nebo
vlevo
hustota šrafování se řídí velikostí plochy
u ploch velkých rozměrů se může šrafovat jen při okrajích
pro rozlišení více součástí v jednom obrazu v řezu se použije jiný směr a hustota
šrafování
20
při grafickém rozlišení různých materiálů použijeme značení ploch podle ČSN
Druhy řezů:
1/ příčný řez – rovina řezu je vedena kolmo na podélnou osu tělesa ( A – A)
2/ podélný řez– rovina řezu prochází podélnou osou součásti ( B – B)
21
v podélném řezu nekreslí ( kreslí a šrafují se v příčném řezu) :
- plné součásti vyrobené z tyčí ( šrouby, čepy, kolíky, nýty, klíny,
pera…), plechů, pásů nebo kotoučů
- dlouhé plné součásti se shodným tvarem průřezu (hřídele)
- žebra, ramena kol, výztuhy ….
3/ lomený řez- vznikne v případě, když dvě řezné roviny svírají úhel větší než
90°.P ři
označení řezné roviny se navíc řezná rovina v místě zlomu kreslí tlustou čarou.
Prvky
ležící
v řezné rovině se pootočí a promítnou do průmětny.
22
4/ rozvinutý řez – používá se u zakřivených součástí k zobrazení
nezkresleného obrazu. Označení obrazu řezu se doplní značkou pro rozvinutí.
5/ poloviční řez – používá se u souměrných, obvykle rotačních součástí,
jedna polovina se kreslí v pohledu a druhá v řezu.
6/ místní řez (částečný) – k zobrazení pouze určitého prvku, který by nebyl
vidět. Obraz se ohraničí tenkou čarou od ruky a plocha materiálu se vyšrafuje.
7/ zalomená řezná rovina – pokud potřebujeme zobrazit více prvků, které neleží
v jedné rovině, použijeme více řezných rovin navzájem rovnoběžných a
zobrazíme všechny prvky v jedné rovině ( zalomené)
23
Průřez - obraz předmětu rozříznutý myšlenou rovinou a promítnutý na rovinu
rovnoběžnou s rovinou řezu. Zobrazují se části předmětu ležící v rovině řezu.
materiál součásti se v řezu šrafuje
průřez nesmíme použít v případě, že se nám obraz rozpadne na více částí
označování průžezu je shodné s označením řezu, liší se pouze v zobrazení
Rozdíl v zobrazení řezu a průřezu:
Nejpoužívanější způsoby kreslení průřezu:
kreslení průřezů ve směru promítání
vysunuté průřezy zobrazené v řezné rovině
24
vkreslený průřez
25
3. Hlavní zásady pro kótování
Kótování patří k nejzodpovědnější práci při kreslení výkresů a vyžaduje hluboké
znalosti odborné a rozsáhlé znalosti technologické. Správné a účelné kótování
usnadňuje čtení výkresů, výrobu a montáž, zaručuje vyměnitelnost součástí a snižuje
zmetkovitost. Při výrobě se nesmí žádný rozměr z výkresu odměřovat ani počítat,
neboť tak často vznikají chyby.
Základní pojmy kótování :
- kóta – číselný údaj určující požadovanou velikost rozměrů nebo polohu
předmětu, délkové rozměry se zapisují v milimetrech bez označení mm, úhly
kótujeme ve stupních, minutách a vteřinách s uvedením příslušných jednotek.
- kótovací čára – je ohraničena šipkami nebo úsečkami, nad ní se píše kóta,
vzdálenost od obrysové čáry nebo mezi kótovacími čarami 7-10mm
- pomocná čára – vynášejí vně příslušný rozměr , prodlužují se o 1 až 2 mm za
kótovací čáru
- odkazová čára – vychází-li z plochy začíná výraznou tečkou, kreslíme-li ji od
čáry je ukončena šipkou, příslušný odkaz píšeme nad vodorovnou část.
26
Základní pravidla pro kótování:
- všechny čáry při kótování kreslíme tenkou plnou čarou.
- kótovací čára se nesmí ztotožňovat s obrysovou čarou, pomocnou čarou,
odkazovou čarou
nebo osou, ani nesmí být jejich pokračováním
- kótovací čáry se nesmí vzájemně protínat
- kóty a odkazové čáry se umisťují přednostně vně
obrazu.
- hraniční šipky mohou mít různý tvar
- hraniční úsečky se kreslí se sklonem 45°
Zapisování kót:
- kóta se umisťuje nad kótovací čáru ve vzdálenosti 1mm tak, aby byla čitelná
zdola a zprava
- kóta se nesmí psát přes jakékoliv čáry obrazu, ani nesmí být těmito čarami
rozdělena.
- kóta, která neodpovídá nakreslené velikosti se podtrhne tlustou čarou
- teoreticky přesný číselný údaj (např.umístění díry), se udává v rámečku
nakresleném tenkou plnou čarou
- informativní kóta se dává do kulaté závorky
3.1.
Soustavy kót
Při kótování dvou nebo několika délkových rozměrů téhož směru a při
kótování úhlů se společným vrcholem můžeme použít:
a/ řetězcové kótování – řetězec bezprostředně za sebou následujících kót
27
b/ kótování od společné základny – použijeme v případě, že poloha
kótovaných prvků má funkční nebo technologický vztah k jednomu prvku, který je
základnou a od něhož se kótuje
-zjednodušené kótování od základny
28
c/ smíšené kótování – nejčastější
d/ souřadnicové kótování – u nepravidelně rozložených prvků je výhodné
pro některé výrobní stroje vycházet souřadnicově z jednoho bodu, případně
jednotlivé prvky označit čísly a polohu zapsat v tabulce
1
2
3
4
x
10
20
30
10
y
10
60
30
40
29
d
10
6
4
4
3.2. Způsoby kótování jednotlivých tvarů
Délkové rozměry – rozměry v mm, jednotky nezapisujeme
Úhly – kótovací čára má tvar kruhového oblouku, zapisujeme jednotky °, ‘,“
Kruhové oblouky – kótujeme R a středový úhel, délku tětivy nebo délku oblouku
30
Poloměry – před hodnotou kóty se uvede písmeno R (radius) ,v používáme jenom
kótovací čáru umístěnou hraniční šipkou umístěnou vně nebo uvnitř oblouku
Průměry – kóta je složena ze značky průměru Ø a číselné hodnoty, značka Ø se
musí vždy uvádět. Příklady zakótování průměrů jsou uvedeny na následující stránce.
31
Koule – před udáním velikosti kulové plochy se uvede písmeno S , kótujeme
průměrem v případě, že je kulová plocha větší než polovina nebo poloměrem pokud
je menší
Sražené hrany – velikost sražení kótujeme délkovým rozměrem a úhlem, v případě
sražení pod úhlem 45° kótu zapisujeme jako sou čin např.3x45°, u jiného úhlu se
musí sražení zapsat dvěma kótami, délkou a úhlem. Sražení u plochých součástí
zapisujeme dvěma délkovými rozměry.
Sklon (úkos) – plochy nebo přímky kótujeme pomocí délkových rozměrů nebo
použijeme značku sklonu
32
Kótování kuželů – použijeme značku kuželovitosti, kterou orientujeme shodně
s kuželem. Hodnota kuželovitosti nám udává poměr jak se změní velikost průměru na
určité délce( např. 1:20 znamená, že na 20 mm délky se změní velikost průměru o 1
mm).
K = (D – d) / l = 1 : x
Kótování jehlanů – použijeme značku jehlanovitosti orientovanou shodně
s jehlanem, rovinnou plochu součásti můžeme tence úhlopříčně proškrtnout.
J = (b - a) / l = 1 : x
Kótování hranolů – u čtyřbokého nebo šestibokého použijeme značku před kótou
33
Kótování tloušťky součásti – před kótou použijeme značku T
3.2.
Kótování polohy prvků
Kótování děr – uvádíme velikost , hloubku a polohu díry. Polohu kruhových děr se
kótujeme ke středu díry a u hranatých k okraji, u hranatých součástí souřadnicemi
délkových rozměrů a u kruhových součástí uvádíme průměr roztečné kružnice a úhel
vzhledem k ose souměrnosti. Osová vzdálenost dvou děr se nazývá rozteč.
34
Opakující se konstrukční prvky – díry, zuby, drážky, žebra stačí na výkrese
zakótovat jednou, musí se ale uvést poloha a počet prvků
Tabulkové kótování – při kreslení podobných součástí můžeme rozměry sestavit do
tabulky.
35
4. Předepisování přesnosti rozměrů, tvaru a polohy
4.1.
Tolerování rozměrů
Skutečné rozměry součásti se liší od kót udaných na výkrese , neboť nejsou
vyrobeny s absolutní přesností. Rozměry se vyrábí v určitých mezích , které mají
vyhovující přesnost. Předepisování těchto mezí, a tím i přesnosti v které mají být
součásti vyrobeny , se provádí tolerováním. Tolerování rozměrů klade vyšší
požadavky na přesnost výroby, a proto je účelné tolerovat jen ty rozměry, kde na
přesnosti z hlediska funkce záleží. Rozměr může být tolerován pomocí mezních
úchylek ( Ø50 ± 0,1) nebo toleranční značkou ( Ø 30 k7, Ø55 H6).
4.1.1.Základní pojmy
Základní pojmy tolerování a používaná označení jsou stanoveny v ČSN EN
20286-1 Soustava tolerancí a uložení.
Rozměr – zapsána na výkrese kótou
Skutečný rozměr – zjištěný měřením na součásti, musí ležet mezi mezními
rozměry
Horní mezní rozměr (HMR,hmr) – větší z obou mezních rozměrů, největší
dovolený rozměr
Dolní mezní rozměr (DMR,dmr) – menší z obou mezních rozměrů, nejmenší
dovolený
rozměr
Jmenovitý rozměr (JR) – rozměr, němuž se vztahují mezní úchylky, má nulovou
úchylku
Horní mezní úchylky (ES,es) – algebraický rozdíl mezi horním mezním
rozměrem a
jmenovitým rozměrem
Dolní mezní úchylka (EI,ei) - algebraický rozdíl mezi dolním mezním rozměrem
a
jmenovitým rozměrem
Tolerance (T) – rozdíl mezi horním a dolním mezním rozměrem
nebo algebraický rozdíl mezi horním mezním rozměrem a dolním mezním
rozměrem
nebo dovolená nepřesnost výroby
36
je vždy kladné číslo
Hřídel - každý vnější rozměr nejen kruhového tvaru
Díra – každý vnitřní rozměr nejen kruhového tvaru
Při grafickém znázornění vycházíme od nulové čáry (JR), kladné úchylky
zobrazujeme nad a záporné pod nulovou čárou. Tolerance je znázorněna
obdélníkem – tolerančním polem , jehož výška udává velikost tolerance. Výška
tolerančního pole je dána tolerančním stupněm – norma stanovuje 20 IT (IT01, IT0,
IT1, IT2,…..IT18).
Grafické znázornění základních pojmů:
Příklad:
+ 0,150
Je dán tolerovaný rozměr hřídele Ø 120 + 0,110. Vypočítejte mezní rozměry a
toleranci.
Řešení:
es = 0,150 mm
ei = 0,110 mm
hmr = JR + es = 120 + 0,150 = 120,150 mm
dmr = JR + ei = 120 + 0,110 = 120,110 mm
T = hmr – dmr = 120,150 – 120,110 = 0,040 mm
T = es – ei = 0,150 – 0,110 = 0,040 mm
37
4.1.2. Uložení, toleranční soustavy
Vzájemný vztah dvou strojních součástí , nejnázorněji si představíme válcový
hřídel a díru, nazýváme uložení.
Rozlišujeme tato uložení:
s vůlí – je zaručena minimální vůle, hřídel je menší než díra, umožňuje vzájemný
pohyb součástí
s přesahem – je zaručen minimální přesah, hřídel je větší než díra, spojení je
nehybné
přechodná – toleranční pole se vzájemně překrývají a záleží na skutečných
rozměrech hřídele a díry zda vznikne vůle nebo přesah
Všech druhů uložení lze dosáhnout ve dvou tolerančních soustavách:
Soustava jednotné díry - pro všechna uložení téhož JR se ponechávají stejné
rozměry díry , toleranční pole díry H a podle požadovaného uložení se mění mezní
rozměry hřídele.
Soustava jednotného hřídele - pro všechna uložení téhož JR se ponechávají
stejné rozměry hřídele , toleranční pole hřídele h a podle požadovaného uložení se
mění mezní rozměry díry.
Je možné použít i kombinace vhodných tolerančních polí děr a hřídelí např.uložení
per, klínů, valivých ložisek …
38
Norma stanovuje 28 poloh tolerančních polí vzhledem k nulové čáře , které se
označují velkými písmeny abecedy pro díry a malými písmeny pro hřídele.
39
4.2. Zápis mezních úchylek a tolerancí na výkresech
40
4.3. Mezní úchylky netolerovaných rozměrů
I volné rozměry součásti musí být vyrobeny s určitou přesností. Norma ČSN ISO
2768-1 stanovuje nepředepsané mezní úchylky délkových a úhlových rozměrů ve
čtyřech třídách přesnosti: jemné – f
střední – m
hrubé – c
velmi hrubé - v
Tolerance se zapisují na výkrese do popisového pole např.: ISO 2768 - m
4.4. Předepisování přesnosti tvaru a polohy
Správná funkce součástí a stroje závisí nejen na dodržení rozměrů, ale i na
dodržení geometrického tvaru a vzájemné polohy ploch, proto jsou zavedeny úchylky
tvaru a polohy. Na výkrese se předepisují pomocí značek a zapisují se do
tolerančního rámečku, který je svisle rozdělen na dvě nebo tři pole. Do prvního se
zapisuje značka tolerance, do druhého číselná hodnota v mm a do třetího písmeno
označující základnu.
Tvary značek a jejich význam:
41
Příklad zápisu tolerance na výkrese:
Nepředepsané geometrické tolerance stanovuje ČSN ISO 2768-2 ve třech třídách
přesnosti – H, K, L. Příslušná toleranční třída se předepisuje na výkrese spolu
s úchylkami netolerovaných rozměrů do popisového pole : ISO 2768 – mK.
42
5. Předepisování jakosti povrchu
5.1. Předepisování drsnosti povrchu
Předpokladem správné funkce strojních součástí je kromě rozměrové a tvarové
přesnosti i vhodná jakost povrchu funkčních ploch. Z hlediska funkce rozlišujeme
plochy stykové(funkční) a plochy volné. Podle způsobu výroby mají plochy buď
povrch obrobený a nebo neobrobený a mohou zůstat neupravené nebo se dále
upravovat k dosažení požadovaných vlastností.
Skutečný povrch součásti má velmi jemné nerovnosti tvořené výstupky a
prohlubněmi přibližně stejného průběhu v celé ploše. Norma ČSN EN ISO 4287
definuje různé parametry pro posouzení drsnosti povrchu. U nás se přednostně
používá střední aritmetická odchylka profilu Ra v µm. V praxi se používají
hodnoty Ra : 0,012; 0,025; 0,050; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25; 50; 100;
200; 400 [ µm ] .
Z1 + Z 2 + ... + Zn
1 n
Ra = ∑ Zti =
n i =1
n
43
Na výkresech a v technické dokumentaci se požadavky na jakost povrchu
označují pomocí grafických značek, které mají svůj význam.
Kromě základních požadavků se mohou ke značce připojit doplňkové informace o
způsobu opracování, směru nerovností nebo velikosti přídavku na obrábění.
Na výkrese se jakost povrchu zapisuje do pravého horního rohu výkresu a
k jednotlivým plochám vždy z vnější strany. Příklad zápisu opracování na výkrese
součásti, která je vyrobena se stejnou jakostí povrchu:
44
Na součásti se vyskytuje více rozdílných drsností:
5.2. Předepisování úpravy povrchu a tepelného zpracování
Kromě jakosti povrchu součásti předepisujeme na výkrese i úpravu povrchu a
tepelné zpracování, kterými se mění vlastnosti povrchu výchozího materiálu
součásti(např. tvrdost povrchu, vzhled, barva…). Uvedené úpravy se označují slovy,
stručným a jednoznačným údajem, který se uvádí při úpravě celé součásti nad
popisovým polem v technických podmínkách. Pokud se úprava provádí pouze na
určité části povrchu uvede na praporku odkazové čáry nebo se plocha označí tlustou
čerchovanou a úprava se popíše nad popisovým polem.
45
6. Výrobní výkresy
Výrobní výkresy jsou dorozumívacím prostředkem mezi konstrukcí a výrobou, a
proto při jejich zhotovování musí být respektovány příslušné technické normy.
Uspořádání výrobních výkresů (sestav, podsestav ,součástí) je závislé na složitosti
výrobku, tvaru, počtu vyráběných kusů a typu výroby. Každý výkres musí obsahovat
popisové pole, případně soupis položek (kusovník). U složitějších sestavení je soupis
položek odděleně na zvláštním výkresovém listu.
Samostatné výrobní výkresy se nemusí zhotovovat pro normalizované
součásti, nebo montážní jednotky dodávané jiným výrobcem, součásti jednoduchého
tvaru (kruh) a pro součásti zhotovené oddělením ( např. střihem, řezem…)
z normalizovaného tyčového profilu bez dalšího obrábění.
6.1. Výkres součástí
Bez ohledu na typ výroby se pro každou vyráběnou součást kreslí samostatný
výrobní výkres součásti. Výkres součásti musí obsahovat všechny potřebné údaje
pro zhotovení a kontrolu:
tvar součásti zobrazený v potřebném počtu průmětů
okótovanou velikost součásti a polohu prvků
přesnost součásti předepsáním vhodných tolerancí rozměrů a geometrických
tolerancí
drsnost a úpravu povrchu
materiál a polotovar
údaje pro výrobu, kontrolu a zkoušení
Výkres musí mít předepsanou normalizovanou úpravu, musí být proveden
v normalizovaném měřítku a mít vyplněné popisové pole, případně tabulku údajů
(ozubené a řetězové kolo, pružina). Doplňující údaje musí být stručné, jednoznačné a
jazykově správné.
Technické požadavky se zapisují nad popisovým polem , každý na
samostatný řádek v pořadí odpovídajícímu sledu operací. Drsnost povrchu se
zapisuje do pravého horního rohu výkresu.
46
Příklad výkresu součásti:
6.2. Značení změn na výkresech
Nejčastější způsob provádění změny je škrtem. To co se mění se přeškrtne
tenkou čarou a označí se nový údaj s značením indexu změny (v kroužku malé
písmeno postupně od začátku abecedy).
Provedená změna se musí zapsat do popisového pole. Zápis obsahuje: index
změny, stručný popis změny, datum provedení a podpis pracovníka, který změnu
provedl. Změny na výkrese se provádí vždy v originále a musí se objevit ve všech
kopiích podle kterých se vyrábí od data provedení změny.
47
6.3. Doplňující údaje výkresu
Na výkrese je někdy nutné zapsat údaje, které nelze znázornit graficky. Jedná se
například o technické požadavky na výrobu. Jednotlivé údaje se zapisují nad
popisové pole v pořadí, jek je nutné je použít při výrobě. Údaje se zapisují a číslují od
zdola nahoru.
6.4. Výkresy sestavení
Podle výkresu sestavení se montují jednotlivé součásti v samostatné montážní
jednotky a celky. Výkres sestavení obsahuje:
zobrazení montážní jednotky ve smontovaném stavu
kóty celkové a připojovacích rozměrů
označení jednotlivých součástí nebo montážních jednotek číselným odkazem
údaje o spojích svarových, lepených, pájených…
popisové pole
soupis položek ( kusovník) umístěný nad popisovým polem nebo na samostatném
výkresovém listě
Značení číselných odkazů:
6.5.Seznam položek
Při vyplňování soupisu položek přiřazujeme nižší čísla vyráběným součástkám a
vyšší normalizovaným nebo kupovaným. U součástek vyráběných vyplňujeme číslo
položky (číselný odkaz), název a rozměr, materiál, normu polotovaru, číslo výkresu
součásti a počet kusů v sestavě, u normalizovaných číslo položky (číselný odkaz),
název a velikost, rozměrovou normu a počet kusů v sestavě.
48
49
2.
A.2.E.2.1.910
Volba postupu práce a technologických podmínek, potřebných
nástrojů, pomůcek a materiálů pro ruční a strojní obrábění a
tvarování kovových součástí
2.Technologické postupy
Výrobní postup je vedle výrobního výkresu a konstrukčního kusovníku jedním ze
základních výrobních dokumentů.
Výrobní postup může poskytnout informace nejen pro vlastní výrobu, ale
také pro:
kapacitní propočty (tj. pro stanovení počtu pracovních sil, výrobních strojů,
manipulační zařízení, výrobních ploch)
předkalkulaci spotřeby materiálu, energie, nástrojů, přípravků atd.
termínové plánování výrobky, tj. např. časové zadávání součástí do výroby
standardizaci materiálu, technologických metod atd.
Při zpracování výrobního postupu vycházíme především z těchto údajů a
dokumentů:
konstrukční dokumentace, tj. z výkresů sestav a podsestav, dílenských výkresů,
konstrukčních kusovníků, technických přejímacích podmínek
plánovací dokumentace, tj. velikost dávky, roční výrobní množství, termíny
odvádění součástí, do montáže nebo expedice atd.
normativní dokumentace, např.: materiálové normy; katalogy strojů a nářadí;
normativy řezných podmínek a časů; třídníky strojů a zařízení, součástí,
montážní celků apod.; katalogy typových výrobních postupů; mzdové tarifní
katalogy apod.
2.1. Části technologického postupu
Operace – je technologicky stejnorodá část postupu konaná na jednom
pracovišti, jedním nebo několika pracovníky na jedné nebo více součástí.
Vyznačuje se stálým předmětem práce, stálým pracovištěm
a stálými
pracovníky. Zejména z ní se stanovuje plán pracovníků, potřeba a zatížení
strojů a spotřeba nářadí a nástrojů.
Ustavení – je část operace prováděná na jedno upnutí obrobku a při jedné
poloze obrobku vůči nástroji.
Úsek – je část operace prováděná na jedné ploše nebo skupině ploch obrobku
jedním nebo skupinou nástrojů za stejných řezných podmínek.
50
Úkon – je část úseku netechnologického charakteru.
Pohyb – je elementární část úkonu, má význam při provádění časových studií,
které pomáhají odhalit neproduktivní činnosti a jsou podkladem racionalizačních
opatřeních pro zvýšení produktivity práce ve výrobním procesu.
V kusové a malosériové výrobě většinou stačí členění technologického postupu na
operace. Jen výjimečně, u složitých součástí a náročných operací, se postup
rozpracovává až na úkony. Členění na úkony, popřípadě pohyby, se uplatňuje
předem v hromadné a velkosériové výrobě.
2.2. Určení výchozího polotovaru
Volba polotovaru závisí na požadavcích na vlastnosti materiálu součásti, na
velikosti, tvaru a členitosti konstrukce součástí, na velikosti série, na požadované
kvalitě součástí a ekonomii její výroby, na výrobním zařízením (stroje, nástroje,
přípravky), jež je k dispozici nebo které je nutno pořídit.
Současná technologie poskytuje následující možnosti výroby polotovaru:
odlitek,
válcovaný tyčový, pásový nebo deskový materiál,
výkovek,
výlisek
svarek
Druh polotovaru lze jednoznačně zvolit pouze pro některé typy součástí,
vyznačující se velmi jednoduchým nebo naopak členitými tvarem. jsou to např. málo
osazované rotační součásti, pro které je v kusové a sériové výrobě nejvhodnějším
druhem polotovaru válcovaný, nebo tažený a loupaný tyčový materiál, naopak,
tvarově značně členitá součást se vyrobí nejlépe z odlitku nebo svarku.
2.3. Určení technologických základen
Technologickou základnu tvoří vždy plocha, která určuje správnou polohu obrobku
na obráběcím stroji vůči řezným nástrojům a současně zajišťuje optimální podmínky
pro dodržení všech požadavků z hlediska jakosti výroby (rozměrové a tvarové
přesnosti a drsnosti)
Technologická základně musí být zvolena tak, aby ustavení obrobku na
stroji bylo staticky určité, jednoznačné co do polohy při opakovaném upnutí,
dostatečně tuhé, ale současně nesmí vyvolávat při upnutí deformace.
Technologická základna musí zabezpečit taková ustavení a upnutí, aby
operace byla hospodárná a kvalitní.
Při první operaci výrobního postupu se obrobek ustavuje a upíná za neobrobenou
plochu, tzv. hrubou základnu.
51
V druhé a dalších operacích se má obrobek upínat a ustavovat za tzv. hlavní
základnu.
Za hlavní technologickou základnu především volíme:
pokud možno takovou plochu, která je zároveň konstrukční a kontrolní
základnou, tj. určuje polohu součásti i její funkční vztah k jiným součástem ve
skupině; je-li konstrukční základna nevhodná (např. je to osa), musí se zvolit
nejbližší vhodná plocha, který má být vázána na konstrukční základnu úzce
tolerovanou míru
plochu, k níž jsou vztaženy hlavní tolerované rozměry
plochu, která zaručuje minimální deformace obrobku vlivem řezných sil a
upínání
plochu, která by vyhovovala k provedení pokud možno všech důležitých operací
(to znamená pravidlo jednotné základny)
Pomocné technologické základny jsou plochy, které se u součástí vytvářejí pouze
pro usnadnění jejího ustavení a upnutí, ale nejsou zpravidla plochou funkční.
2.4. Určení počtu a pořadí operací
Při obrábění je základní počet operací stanoven:
počtem druhů obráběných ploch (rotační, nerotační – vnější a vnitřní),
požadavky tvarové rozměrové přesnosti a drsnosti a obráběných ploch,
sériovosti a opakovatelnosti výroby,
jakosti obráběného materiálu a druhem polotovaru.
Ve vztahu k sériovosti a opakovatelnosti může být výrobní postup rozdělen do
jednoduchých operací, nebo soustředěn do složitých operací.
Pořadí operací musíme stanovit tak, aby byla plně dodržena:
jakost výroby, tj. tvarová, rozměrová přesnost a požadovaná drsnost
obráběných ploch,
nejmenší spotřeba práce (pracnost), materiálu, energie,
minimální průběžná doba
Pořadí operací je především určeno:
tvarovou složitostí, tj. počtem obráběných ploch, jejich vzájemnou funkční a
technologickou vazbou
materiálovou náročností – požadavky na tepelné zpracování materiálu,
povrchovými úpravami materiálu atd.
52
požadavky montáže, tj. funkčními vazbami jednotlivých součástí z hlediska
jejich plochy, uložení v montážním celku nebo výrobku.
Výrobní postup lze rozdělit na:
základní operace, vztahující se k obrábění základních (funkčních) ploch,
druhořadé operace, nutné pro výrobu vedlejších nebo pomocných ploch, nemají
funkční význam a vyskytují se nepravidelně.
2.5. Vypracování technického postupu
1.
Prostudování výkresu – při této práci technolog prostuduje technický výkres
součástky, podskupin, skupin, popřípadě prostuduje technickou dokumentaci
celého stroje, a tak se seznámí se základními technickými podmínkami stroje.
V kusovníku nebo rozpisce zjistí počet vyráběných součástek na jeden stroj a
stanoví počet kusů na celkový počet vyráběných strojů. Prostuduje výkresem
předepsanou rozměrovou přesnost, s jakou má být součástka vyrobena, zjišťuje
předepsanou jakost obrobených ploch a studuje další údaje uvedené na
výkresu.
2.
Prověření výchozího materiálu – technolog si ověří vhodnost materiálu,
který předepsal konstruktér součástky, a určí polotovar.
3.
Určení technologické základny – základnou označujeme plochu nebo
kombinaci ploch určující plochu součástky při její funkci ve skupině nebo
při jejím ustavení v obráběcím stroji.
4.
Sestavení předběžného sledu prací - technolog musí určit nejvýhodnější
opracování součástky, stanovit sled jednotlivých operací, tj. pořadí, jak
budou postupně za sebou následovat. Volba počtu operací je ovlivněna
složitostí obráběné součástky a hlavně její sériovostí, volbou
technologických základen a volbou výrobního zařízení.
5.
Rozepsání operací a konečné stanovení sledu operací – nyní musí
napsat velmi stručně sled jednotlivých prací do technologického postupu.
6.
Určení výrobního zařízení a stanovení pracovišť – technolog se řídí
vnějšími znaky součástky a strojovým parkem, tj. výrobními možnostmi
podniku.
7.
Určení výrobních pomůcek – již při rozepisování operací musí technolog
znát nářadí potřebné pro navrženou operaci. Pro jednotlivé operace
předepíše potřebné přípravky, nástroje a měřidla.
8.
Zajištění kooperace – kooperace je zabezpečována u těch operací, které
nelze realizovat v podniku, a to v tom případě, že výrobní podnik nemá
některé potřebné výrobní zařízení (tepelné zpracování, pokovování apod.)
53
9.
Určení řezných podmínek a stanovení technických norem času. Řezné
podmínky stanoví technolog na základě normativu. Technickou normu
času stanoví normovač.
10. Vypracování technologického postupu na čisto.
54
3.
C.1.E.2.1.001
Ruční obrábění a zpracovávání kovových materiálů, popř. plastů
1. Měření
Měřením zjistíme rozměr přímo měřidlem, nebo nepřímo porovnáním kalibrem.
Kontrola znamená zjištění, zda materiál nebo obrobek splňují předepsané
podmínky, např. rozměrovou a tvarovou přesnost, pevnost, kvalitu povrchu, tvrdost.
Kontroluje se při dodání materiálu nebo nářadí (vstupní kontrola), během výroby
(výrobní kontrola) a hotový výrobek (výstupní kontrola).
Měření je kontrolní pracovní činnost,kterou je třeba změřit (měřená veličina), např.
délka, úhel, hmotnost, tíha obrobku, se porovnává s odpovídající fyzikální základní
veličinou. Příklady: Pro délku je to 1 metr, pro úhel 1 stupeň, pro hmotnost 1 kilogram
a pro sílu 1 newton.
Porovnávání je srovnávání rozměru nebo tvaru kontrolovaného předmětu
s rozměrem nebo tvarem kalibru, šablony. Zjišťujeme, zda odchylka nepřesahuje
dovolenou toleranci. Číselnou hodnotu odchylky však nelze stanovit.
Měření se provádí vhodnými měřidly. Na těchto měřidlech (ocelové měřítko,
posuvka, úhloměr, váhy nebo siloměr) se odečítá přímo naměřená hodnota v
příslušných technických jednotkách.
1.1. Měřidla
Mezi měřidla řadíme: nastavitelná měřidla, pevná měřidla a kalibry.
Nastavitelná měřidla slouží ke zjištění naměřené hodnoty délky nebo úhlu
pomocí nastavitelného, pohyblivého indikačního zařízení(nonius, stupnice,
počitadlo). Naměřená hodnota se ihned odečítá, např. posuvka, mikrometr, úhloměr
aj.
Pevná měřidla s pevnou roztečí rysek (např. ocelové měřítko) nebo ploch (např.
základní měrky).
Šablony a kalibry představují buď tvar (např. tvarový kalibr, úhelník, šablona pro
měření úhlů, šablona na zaoblení) nebo rozměr (např. spároměry) měřeného
obrobku.
Základní měrky slouží k nastavení přesných rozměrů.
posuvné měřítko
mikrometr
55
ocelová měrka
základní měrky
spároměry
tvarové šablony
1.2. Nepřesnosti a chyby při měření
Při měření musíme skutečný rozměr zjistit co nejpřesněji. Při měření mohou nastat
chyby, které mají následující příčiny:
- Nerovnosti na měřeném předmětu (obrobku), např. přilnutými třískami, prachem,
výronky.
- Nepřesnosti měřidla, např. opotřebením, vůlí, otěrem, chybou v rozteči stupnic,
úchylkou stoupání šroubů s mikrometrickým závitem.
- Chyba v poloze (pootočení měřidla při měření.
- Úchylky, které vznikají nadměrným tlakem na měřidlo nebo nevhodnou polohou
obrobků při provádění měření, takže dojde k deformaci obrobku nebo měřidla.
- Chyby způsobené osobami provádějícími měření v důsledku nedostatečné praxe
v měření, nedostatečné ostrosti vidění nebo chyby při odečítání způsobené
odchylkou.
- Vliv tepla na obrobek nebo měřidlo, např. teplo při obrábění, teplo ruky, teplo při
vytápění.
56
chyba v poloze
velký tlak na měřidlo
Úchylky způsobené nesprávným pohledem
1.3. Teplota při měření
Obrobky se při zahřátí roztahují. Součást z oceli o délce 100 mm se roztáhne při
teplotním rozdílu 10ºC (10 K) asi o 1/100 mm. Dojde se tedy k různým naměřeným
hodnotám, když se obrobky měří při různých teplotách, například krátce po obrábění
řeznými nástroji nebo až po určité době, když se obrobek zchladil.
V normě je stanoveno, že měření se musí provádět při teplotě 20 0C (293 K).
1.4. Měření délek
1.4.1. Jednoduchá měřidla na měření délek
Přímé měření měřítkem
Ocelové měřítko je nejjednodušší měřidlo. Přesnost měření u tenkých měřítek
nebo u měřítek, která jsou zkosená v místě dělení stupnice, je asi 0,5 mm. V dílně se
používají ocelová měřítka z oceli o délkách 100 mm, 300 mm nebo 500 mm, kromě
toho i měřicí pásma z oceli a svinovací pásová měřítka (metry).
Hmatadla slouží k nastavení a přenesení rozměru z obrobku na měřidlo
(například měřítko, posuvka) nebo obráceně a také k porovnávání rozměrů obrobku s
rozměry vzorového obrobku.
Provedení hmatadel jako pružinová hmatadla umožňují po nastavení na
kontrolovaný rozměr stisknutí ramene hmatadla. Výhoda: Po vyjmutí hmatadla z díry
hmatadlo odpruží opět na kontrolovaný rozměr, například při měření vnitřní drážky.
57
nastavení měřeného rozměru
porovnání obrobku s měřeným rozměrem
1.4.2. Posuvná měřítka
Dílenský název pro posuvku ... šuplera.
Posuvná měřítka jsou nastavitelná měřidla. U posuvných měřítek se porovnává
naměřená veličina přímo s milimetrovou stupnicí. ke zvýšení odečítací přesnosti
slouží nonius. Posuvná měřítka umožňují měření s přesností 0,1 mm, 0,05 mm nebo
0,02 mm (vždy podle provedení nonia).
Těmito nejvíce používanými měřidly se rychle a jednoduše měří vnější, vnitřní
rozměr a hloubka.
Vnější a vnitřní rozměry se měří pomocí obou měřicích ramen popř. břitů a
hloubky pomocí hloubkové měřicí tyčinky (hloubkoměr), která je vložena v hlavním
ramenu a je pevně spojena s posuvným ramenem.
12345678-
měřící ramena
pomocná ramena
hlavní měřítko
hlavní stupnice
nonius
hloubkoměr
posuvné měřítko
výstředník
58
Digitální posuvné měřítko
Konstrukce a části posuvky. Skládá se z měřítka s hlavní stupnicí a hlavního
ramene (měřicím břitem); posuvného ramene s noniem (měřicím břitem). Proti
hlavním ramenům pro vnější měření jsou měřící břity pro vnitřní měření.
Nonius umožňuje měření s přesností 1/10, 1/20 nebo 1/50 mm. Při zavřené
posuvce musí nulová ryska nonia souhlasit s nulovou ryskou mi li metrové stupnice
pravítka.
Postup měření. Levá nulová ryska nonia (= nulová značka) udává na
milimetrovém dělení (hlavní stupnici) pravítka počet celých milimetrů. Zlomky
milimetru 0,1 nebo 0,05 vyplývají z té rysky stupnice nonia, která se kryje s ryskou na
milimetrové stupnici.
Druhy noniů a příklady odečítání. Normovaná délka nonia pro nonius 1/10 mm
je 19 mm, pro nonius 1/20 je 39 mm (obr. 2). U nonia 1/10 je na posuvném ramenu
děleno 19 mm na 10 stejných dílků, takže vzdálenost rysek jednoho dílku činí 19/10
mm = 1,9 mm. Přesnost měřidla 0,1 mm = 9 mm je rozděleno na 10 dílků, přesnost
0,05 mm = 19 mm je rozděleno na 20 dílků, přesnost 0,02 mm = 49 mm je rozděleno
na 50 dílků.
Při posunutí posuvného ramene vždy o 0,1 mm doprava se rysky dílku nonia
postupně kryjí s ryskami hlavní stupnice měřítka, které jsou umístěny nad ryskami
dílku nonia.
Nonius 1/10 mm
Nonius 1/20 mm
Měření vnějších rozměru posuvnými měřítky. Při měření se obrobek drží při pevném rameni a
lehkým tlakem se přisune posuvné rameno
Posuvné měřítko na měření roztečí děr
Pravidla pro práci s posuvnými měřítky
59
1. Měřit s citem! Správný tlak při měření je pro přesné měření velmi důležitý.
Při měření se musí posuvné rameno na měřítku posouvat bez vůle, jinak
vznikají chyby při měření
2. Přístupné vnější rozměry neměříme špičkami ramen, ale uvnitř ramen, aby
se měřící břity zbytečně neopotřebovávaly!
3. Nastavená posuvná měřítka neposunovat zbytečně s pevně zajištěnými
rameny po obrobku, před sejmutím měřítka ze součásti povolit tlak na
posuvné rameno, aby nedocházelo ke zbytečnému opotřebování měřících
ploch!
4. Kontrola posuvného měřítka. Obě měřící ramena musí v nulové poloze
vzájemně doléhat bez průsvitu.
Správně
Chybně
Chyby při měření také vznikají, když posuvné měřítko s pevně zajištěným
ramenem je násilím sejmuto z obrobku. Chyby při nastavení vznikají příliš slabým
nebo příliš silným tlakem při měření, nečistotou mezi měřicími plochami a obrobkem
a také šikmým držením posuvného měřítka.
Měření vnitřních rozměrů posuvnými měřítky. K měření vnitřních rozměrů
slouží měřicí plochy posuvného měřítka, které mají tvar břitu. Manipulace, odečítání
naměřené hodnoty a pravidla pro práci jsou stejné jako u měření vnějších rozměrů.
Použití: při měření dutin, jako jsou díry, drážky aj.
Měření vnitřních rozměrů
Měření hloubek posuvnými měřítky. K měření zahloubení děr, drážek, výstupků a
podobně slouží tyčinka posuvného měřítka na měření hloubek nebo hloubkoměr.
60
Hloubkoměr je posuvné měřítko bez pevného ramene. Odečítání se provádí noniem
jako u posuvného měřítka.
hloubkoměr
1.4.3. Mikrometry
Mikrometry umožňují měření s přesností 0,01 mm a se zvláštní úpravou 0,001
mm. Používají se pro měření vnějších a vnitřních rozměrů a pro měření hloubek.
Měření vnějších rozměrů třmenovými mikrometry
Třmenové mikrometry jsou konstruovány pro různé měřicí rozsahy, například
měřicí rozsah o 25,25 - 50,50 - 75,75 - 100, 100 - 125 mm a tak dále po 25 mm.
třmenový mikrometr
Konstrukce a části třmenového mikrometru. V pevném třmenu a jsou uloženy
pevný dotyk a otáčivý mikrometrický šroub. Dotyk a mikrometrický šroub tvoří dvě
měřicí plochy mikrometru. Mikrometrický šroub má broušený jemný závit, jehož
stoupání je 0,5 mm a je pevně spojeno s bubínkem se stupnicí .
Mikrometrický šroub a bubínek se stupnicí představují pohyblivou (nastavitelnou)
část, matice, vnitřní pouzdro se stupnicí a třmen a tvoří pevnou část mikrometru.
Při každém celém otočení bubínku se stupnicí se mikrometrický šroub o 0,5 mm
vyšroubuje nebo zašroubuje. Vnitřní pouzdro se stupnicí je v podélném směru
rozděleno na celé a poloviny milimetru.
Aby se při měření zabránilo příliš silnému utáhnutí mikrometrického šroubu, má
mikrometr řehtačku, která je spojena pomocí pružné spojky (rohatka se západkou) s
mikrometrickým šroubem. Řehtačka zajišťuje stále stejný tlak mikrometrického
šroubu a zamezuje poškození dotykových ploch. Proti opotřebení bývají měřicí
plochy často opatřeny povlakem z tvrdokovu.
61
Postup odečítání hodnoty
7,00 mm
123456-
17,34 mm
38,95 mm
dotyky
třmen
matice se stupnicí
mikrometrický šroub
brzda
řehtačka
Při stoupání závitu 0,5 mm: Kuželová plocha bubínku se stupnicí je na obvodu
rozdělena na 50 dílků. Když se bubínkem se stupnicí pootočí o jednu rysku dílku,
tedy o 1/50 obvodu, posune se mikrometrický šroub c o 1/50 stoupání, to je 0,5 : 50 =
0,01 mm.
Pomocí hrany bubínku se stupnicí jsou na pouzdru se stupnicí odečítány celé a
poloviny milimetru. Odečítání 1/100 mm se provádí na stupnici bubínku se stupnicí.
Přesné měření je velkou měrou závislé na rovinnosti a rovnoběžnosti měřicích
ploch na pevném doteku a mikrometrickém šroubu. Před měřením se má nejprve
zkontrolovat nulová poloha pouzdra a bubínku se stupnicí. Tato kontrola se
provádí kontrolní základní měrkou.
Kontrolní základní měrky jsou ocelové špalíky nebo válcové měřicí čepy o
délkách, které odpovídají měřicímu rozsahu mikrometru, tedy například o délce
25,50,75, 10O, 125 mm atd. Jsou kalené, měřicí plochy jsou velmi přesně broušeny a
lapovány.
62
Měření vnějších rozměrů třmenovým mikrometrem
Mikrometr s digitálním odečítáním
Výsledek měření od 0,01 mm se dá přímo přečíst v okénku. Číselná řada na
bubínku má jen kontrolní funkci. Odečítání 0,001 mm se provádí pomocí nonia na
pouzdru.
Mikrometr s digitálním odečítáním
Zásady pro práci s třmenovým mikrometrem
1. Při měření se obrobek vloží mezi měřící plochy a potom se mikrometrický šroub
šroubuje řehtačkou, až řehtačka prokluzuje. Mikrometrický šroub se zafixuje
stavěcím kroužkem, mikrometr se opatrně klouzavým pohybem sundá z obrobku a
odečte se hodnota.
2. Mikrometr držte správně! Měřidlo se musí držet pouze za třmen nebo držet
opřený o část dlaně pod palcem a palcem nebo ukazováčkem otáčet bubínkem se
stupnicí popř. řehtačkou.
Třmenové mikrometry pro speciální měření
Závitový mikrometr ke kontrole a měření závitu
63
Měření vnitřních rozměrů mikrometrickými odpichy
K měření vnitřních rozměrů a k měření roztečí slouží mikrometrické odpichy (obr.
I). Oba pohyblivé doteky těchto měřidel mají kulovité měřicí plochy. Přesnost měření
je 0,01 mm; odečítání se provádí jako u třmenového mikrometru.
Mikrometrické odpichy jsou konstruovány pro různé měřicí rozsahy, například
měřicí rozsah 30 - 40,40 - 50,50 - 65,60 -75, 75 - 100,100 - 125 mm a tak dále vždy o
25 mm.
Místo pohyblivých dotyků mohou být mikrometrické odpichy také vybaveny
měřicími čelistmi. Měřicí plochy jsou kaleny, broušeny a lapovány. Použití: k měření
děr, drážek, zápichů a podobně.
Měření mikrometrickými hloubkoměry
Mikrometrické hloubkoměry slouží k přesnému měření hloubky děr, drážek,
nákružků, výstupků a podobně. Přesnost měření je 0,01 mm. Aby se rozšířil rozsah
měření, mají tyto mikrometry také vyměnitelné měřicí vložky s rozdílem délek po 25
mm .
mikrometrický hloubkoměr a mikrometrický odpich
1.4.4. Kalibry
Kalibry jsou kontrolní měřidla, kterými kontrolujeme vyráběný rozměr nebo tvar.
Při kontrole pomocí kalibrů se zjišťuje, jestli se skutečný rozměr nebo skutečný
tvar vyrobeného obrobku liší od předepsaného rozměru nebo předepsaného
tvaru.
Tato měřidla umožňují rychlou kontrolu často se opakujících stejných rozměrů.
Nevýhoda: Přesnost měření je závislá na stupni opotřebení kalibrů.
Typy: rozměrové kalibry, tvarové kalibry
Rozměrovými kalibry se kontrolují délky jako vnější rozměry (např. tloušťky) a
vnitřní rozměry (např. díry, zápichy, drážky). Rozměrové kalibry se skládají vždy ze
sady kalibrů, u nichž se postupně zvětšuje měřený rozměr.
64
Spároměry jsou ocelové lístky o tloušťkách 0,05 až asi 2 mm. Slouží ke kontrole
vůle u kluzných vedení, ložisek, ventilů atd. Kalené ocelové lístky se mohou používat
jednotlivě nebo spolu ve spojení.
Měřicí čepy a válečkové kalibry slouží ke kontrole děr. Přitom je možné
zkontrolovat nejen průměr díry, nýbrž i zjistit tvarovou odchylku otáčením základní
měrky.
Kuželové kalibry slouží ke kontrole vnějších a vnitřních kuželů na nářadí,
vřetenech aj.
Příklady: metrické kuželové kalibry, Morseovy kuželové kalibry, kuželové kalibry
ke kontrole kuželů upínací stopky na vrtáku, strmé kužely ISO apod.
Mezní kalibry mají dvě měřicí strany pro mezní rozměry (horní a dolní mezní
rozměr), "dobrý" a "zmetkový". Zmetková strana je označena červenou barvou.
Těmito mezními rozměry se kontroluje, zda skutečný rozměr kontrolovaného
předmětu leží ve stanovené toleranci. Rozlišují se:
Mezní válečkové kalibry jsou kalibry pro vnitřní rozměry (díry), které mají na
zmetkové straně větší průměr než na dobré straně. Dobrá strana kalibru musí projít
dírou, zatímco zmetková strana projít nesmí. Délka zmetkové části kalibru je o třetinu
menší než dobré části.
Dobrá strana
Zmetková strana
Jmenovitý rozměr = dolní mezní rozměr 20 mm
Horní mezní rozměr 20,021 mm
Mezní třmenové kalibry jsou kalibry pro vnější rozměry (hřídele), které mají na
dobré straně větší rozměr.
Kontrola mezními kalibry. Při kontrole musí kalibr svou vlastní tíhou projít
dobrou stranou do díry, u mezních třmenových kalibrů přes hřídel. Kontrola
zmetkovou stranou kalibru se musí provádět s citem. Kalibr se nesmí na obrobek
nebo do obrobku vtlačovat!
Kontrola mezními kalibry (zmetková strana)
65
1.4.5. Rovnoběžné základní měrky
představují rozměr vzdáleností dvou rovnoběžných ploch.
Jednotlivé základní měrky jsou hranolové bloky z nástrojové oceli a představují
pouze jediný rozměr. Rovnoběžné základní měrky jsou stejnoměrně 9 mm široké a
jsou vyráběny s přesností až 0,0002 mm. Základní měrky musí být nemagnetické.
Měřicí plochy jsou rovné a jsou jemně lapovány, takže se při přiložení spojí dvě
základní měrky přilnavostí k sobě. Určitého rozměru je možné dosáhnout přiložením
několika základních měrek (sada základních měrek). Při sestavování je nutné dávat
pozor na to, aby větší základní měrky ležely vně a malé základní měrky mezi nimi
v bloku. Základní měrky z oceli nemají zůstat delší dobu v přiloženém stavu, protože
se tím spojí za studena. Oddělení se musí provádět opatrným odsouváním. Jako
ochrana proti opotřebení jsou měřicí plochy u ocelových základních měrek
pochromovány natvrdo nebo osazeny tvrdokovem.
Složený rozměr základních měrek
Rozměr ze základních měrek skládáme z co nejmenšího počtu měrek. Při
sestavování rozměru se vychází z posledních desetinných míst. Základní měrky musí
být při sestavování uspořádány vedle sebe tak, aby všechny číslice byly postaveny
stejně.
Základní měrky se vyrábějí v různých velikostech a jsou dodávány v sadách
základních měrek. Čím jsou sady bohatší, tím se rychleji a s menším počtem
jednotlivých měrek může provést sestavení.
Normální sada základních měrek
66
Zacházení s rovnoběžnými základními měrkami: Před sestavením se plochy
očistí vatou a technickým benzínem, popřípadě se vlasovým štětcem odstraní prach
a nečistoty.
Základní měrky se musí chránit před teplem a dotykem ruky (vlhké). Po použití se
základní měrky vyčistí, lehce natřou mazacím tukem a uloží opět do sady základních
měrek.
Kombinace základních měrek v dřevěném držáku (tepelná izolace)
Kontrola rozměrů základními měrkami se může provádět:
a) přímo dotykem měřicí plochy nebo
b) držákem základní měrky, kde jsou kombinace základních měrek drženy tělesem
držáku a přítlačným šroubem .
Vlasové pravítko
Obrobek
Základní měrka
Přiložení vlasového pravítka
Kombinace základních měrek v držáku základních
měrek
1.4.6. Tvarové kalibry - šablony
Tvarovými kalibry (šablonami) se kontroluje tvar obrobku.
Jsou to např. úhelníky, pokosníky, poloměrové šablony a šablony na zaoblení.
Šablony na kontrolu úhlů břitů nářadí (např. vrtáků, soustružnických nožů,) při
broušení. Kontrola se provádí zrakem podle průsvitu.
Šablona na kontrolu vrcholového úhlu vrtáků po broušení.
Poloměrové šablony – slouží k měření vnějších a vnitřních poloměrů
67
1.4.7. Číselníkové měřicí přístroje
Číselníkové měřicí přístroje jsou: číselníkové úchylkoměry, páčkové úchylkoměry,
jemné měřící přístroje
Číselníkové měřicí přístroje slouží:
a) ke kontrole rovinnosti a rovnoběžnosti ploch obrobku a zjišťováním úchylek,
b) ke kontrole házivosti hřídelů, souososti kol aj., . ke kontrole rozměrů obrobků
porovnáváním.
Kontrola házivosti hřídele číselníkovým úchylkoměrem
Číselníkové úchylkoměry
U těchto měřidel snímá pohyblivý dotyk tvar povrchu obrobku, přičemž jsou
kontrolovány rozměrové úchylky, nerovnosti obrobku a jeho zakřivení .
Konstrukce číselníkového úchylkoměru. Při měření se pohyb pohyblivého
dotyku přenáší hřebenem a ozubeným kolem na ručičku, a tím se zvětšeně přenáší
na stupnici číselníkového úchylkoměru.
Zjišťování úchylek rovinnosti nebo rovnoběžnosti dvou ploch páčkovým úchylkoměrem
68
U stupnice na obvodu je jeden dílek 0,01, u malého číselníku 1 mm. Číselník
je otočný a umožňuje nastavení nulové polohy ke každé poloze ručičky. Upínací
válcová plocha číselníkového úchylkoměru je u většiny úchylkoměrů broušena na Ф
8h6.
Číselníkový úchylkoměr v magnetickém stojánku
Měření tlouštěk
1.4.8. Kontrola a měření úhlů
Úhly se kontrolují pevnými šablonami na měření úhlů (ocelové, vlasové a příložné
úhelníky, úhlové základní měrky aj.), měří se pohyblivými měřidly na měření úhlů
(univerzální úhloměry, úhlové libely, universální dělící přístroje, otočné stoly aj.) nebo
se vypočítávají pomocí pevných měřidel (základní měrky).
Jednotky pro úhel
Jako úhlová jednotka platí takový rovinný úhel, pro nějž poměr délek "kruhový
oblouk k poloměru kruhu" je roven číselné hodnotě 1. Tato jednotka se nazývá radián
(značka: rad).
Ve strojírenství je ke kontrole a měření úhlů zavedena úhlová jednotka stupeň s
dělením na minuty a vteřiny. Kruh dělíme na 360o.
Pevné šablony na měření úhlů
Pevné šablony na měření úhlů slouží ke kontrole často se vyskytujících úhlů,
např. 90°, 120°. Úhel 90° se kontroluje plochým nebo p říložným úhelníkem. Pozor:
Šikmé držení úhelníku vede k chybným výsledkům měření!
Nožový úhelníkem se zjišťuje pravoúhlost a rovinnost ploch (zrakem
kontrolujeme průsvit). Když se opracovaná plocha obrobku a kontrolní plocha úhelníku přiloží k sobě proti světlu, je viditelný průsvit. Čím rovnoměrnější průsvit se
ukazuje na obou kontrolních plochách úhelníku, tím přesnější je pravoúhlost.
69
Úhlové základní měrky jsou z oceli a dají se nasunout jako rovnoběžné základní
měrky. Slouží ke kontrole kalibrů, nářadí a obrobků, k nastavování strojů a zařízení, k
orýsování a pro dílčí práce.
Velká sada sestává ze:
6 základních měrek 1,3,5, 15,30,45 úhlových stupňů,
5 základních měrek 1 , 3, 5, 20, 30 úhlových minut,
5 základních měrek 1, 3, 5, 20, 30 úhlových vteřin, měřicí rozsah 0° až 90°,
postupně po 1".
Nastavitelné úhloměry
obloukový úhloměr
Na jednoduchém úhloměru (měřícím ve stupních)
je měřicí rameno ve tvaru šipky nastavitelné na
stupňové dělení od 0° do 180° (obloukový úhlom ěr).
Pozor na čtenou hodnotu: Vždy podle způsobu přiložení měřicího ramene musí
být čtená hodnota odečtena od 180° nebo rozdílová hodnota mezi čtenou hodnotou a
90° musí být ode čtena popř. přičtena k 90° vždy podle toho, zda čtená hodnota leží
nad nebo pod 90°.
70
Univerzální úhloměr: 1- úhlová stupnice, 2- nonius,3- pevné rameno,4- pohyblivé rameno,
5- zajišťovací šroub, 6- hlavní šroub
71
2. Řezání materiálu
Řezání se používá k třískovému dělení a vyřezávání úzkých drážek v obrobku. Při
přesném vedení pily může.být dosaženo rovných a hladkých řezných ploch, tedy i
přesných polotovarů při malých ztrátách materiálu.
Pohyb při řezání může být přímý (rámové pily) nebo kruhový (kotoučové pily).
a-pilové listy pro ruční pilky, b-upravený pilový list, c-pilový pás, d-pilový kotouč
Tvar zubů a pracovní postup.
Pilový list má mnoho malých za sebou uspořádaných pilových zubů. Nejčastěji
mají pilové listy tvar zubů podle s úhlem břitu β = 50° a úhlem řezu δ = 90°, úhlem
čela γ = 0°.
a)
b)
Tvoření třísky při řezání a tvar zubů pilových listů pro a) pro tvrdší materiály, b) pro měkčí
materiály
Rozteč zubu. U pilových listů určujeme rozteč jejich počtem na délku 25 mm.
Podle této rozteče hovoříme o hrubých nebo jemných pilových listech
Pro správnou volbu rozteče zubu jsou určující: tloušťka a druh řezu (plný nebo
dutý průřez), řezná délka a tvrdost materiálu.
72
Hrubá rozteč (14 až 16 zubů). Použití pro měkké materiály, např. hliník, slitiny
lehkých kovů, plastické hmoty, lisované materiály a také pro větší řezné délky a průřezy u konstrukčních ocelí.
Střední rozteč (18 až 22 zubu). Použití pro středně tvrdé materiály, například
konstrukční ocel, měď, mosaz a pro profily s tenčími tloušťkami stěn a kratšími
řeznými délkami.
Jemná rozteč (28 až 32 zubu). Použití pro velmi tvrdé materiály, například pro
řezání nástrojových oceli a pro tenké dráty, plechy, tenkostěnné trubky a profily.
Jako všeobecné pravidlo platí:
Měkké materiály a velké průřezy – hrubá rozteč
Tvrdé materiály, malé plné a duté průřezy – jemná rozteč
Řezání pilovým listem. Abychom zabránili sevření pilového listu materiálem a list
nedřel o stěny spáry při řezání, musí vytvářet pilové zuby širší řeznou spáru, než je
tloušťka pilového listu. To je dosahováno:
a) rozvodem zubu. Zuby se jednotlivě nebo po párech vychylují střídavě doprava
a doleva od osy pilového listu.
b) zvlněním zubu. Řada zubů tvoří vlnovku.
c) pěchováním ozubené strany pilového listu, aby se dosáhlo širšího ozubeného
ostří než je tloušťka listu.
d) volným broušením pilového listu.
Materiál a provedení pilových listu. Pilové listy pro ruční řezání se zhotovují
z houževnaté oceli, pro vyšší řezné výkony z rychlořezné oceli. Ozubení na pilovém
listu je jednostranné nebo oboustranné. Mezery mezi zuby se frézují nebo sekají a
jsou zakaleny, horní strana listu, popř. střed zůstávají měkké.
2.1.Ruční řezání
Jako nářadí pro ruční řezání se používají rámové pily s vodorovnou rukojetí nebo
šikmým držadlem a pro rozsáhlejší práce elektrické ruční pily
73
Ruční rámová pila na kov
Pravidla pro řezání ručními pilami
1. Řezání se provádí ve směru dopředu, proto i zuby musí směřovat dopředu .
2. Obrobek musí být upnut do svěráku pevně a co nejblíže k čelistem svěráku.
Obrobky, které po upnutí pruží, se špatně řežou a způsobují nepřesný řez.
3. Při nařezávání přední nebo zadní hrany obrobku má být pilový list skloněn pod
malým úhlem.
4. Ocel a ostatní tvrdé materiály, tenkostěnné obrobky, je třeba řezat s menší
řeznou rychlostí (asi 30 řezných zdvihů za minutu). Příliš rychlé řezání způsobuje
předčasné otupení zubů. Měkké materiály mohou být řezány rychleji.
5. Ploché obrobky se upínají a řežou na plocho, tím získá pilový list dobré vedení
řezu. U obrobku, který je upnut na výšku, se mohou zuby lehce vylomit a řez je křivý.
6. Nestačí-Ii při řezání výška rámu pily, potom se pilový list pootočí o 90°.
7. Plechy se musí upínat mezi dva úhelníkové profily a řezat podél jejich hrany
pilovým listem s jemnou roztečí.
8. Tenkostěnné trubky neřežeme v jednom směru příčně, jinak se zuby zachytí za
stěnu trubky a mohou se velmi rychle vylomit. Trubky je třeba řezat pouze k vnitřní
stěně, potom je pootočíme a řežeme ve stejné spáře. Opakujeme do přeříznutí
trubky .
9. Silnostěnné trubky lze řezat pilovým listem s jemnou roztečí zubů bez
přepínání.
10. Před dořezáním je nutné zpomalit zdvihy řezání a snížit tlak na pilový list.
Jinak hrozí vylomení zubů i nebezpečí úrazu.
74
Delší řezy s pootočeným pilovým listem
Řezání tenkých plechů
Elektrické ruční pily. Elektrický motor pohání např. jednostranně upnutý list
děrovky rychlostí 1000 až 1400 zdvihů za minutu. Vyšší počet zdvihů se hodí pro
řezání měkčích materiálů, nižší pro tvrdší kovové materiály.
Elektrická ruční pila
2.2. Strojní řezání
Strojní rámové pily. Přímočarý vratný pohyb pilového listu je způsoben
výstředníkem nebo hydraulicky. Délka zdvihu a řezná síla se nastavují podle délky
řezu a druhu materiálu. Při zpětném pohybu (prázdný zdvih) se pilový list s rámem
nadzvedne pomocí vačky nebo hydraulicky.
Kotoučové pily. U těchto strojů je obrobek pevně upnut ve svěráku na stroji,
zatímco pilový kotouč provádí posuv do řezu. Směr posuvu je podle konstrukce stroje
vodorovný nebo kolmo dolů. Kotouč pily má na obvodu frézované nebo vložené
zuby, jejichž řezné úhly jsou přizpůsobeny řezanému materiálu.
Strojní pásové pily. Nekonečný pilový pás probíhá přes dva velké kotouče,
kterými je poháněn. Tyto pily nemají žádný prázdný zdvih. Pásové pily pracují s
kolmým nebo vodorovným pilovým listem. Vodorovné pásové pily se používají k
dělení, nařezávání a vyřezávání.
Jednoduchá strojní rámová pila
75
schéma strojní pily
Pomocí kotoučových pil se řežou kovy nejen za studena, ale také za tepla.
Pracovní příklady s rámovou pilou
strojní kotoučová pila
list kotoučové pily
76
pásová pila
3. Pilování
Nejdůležitější ruční nástroj k třískovému obrábění, popř. opracování povrchu
obrobku je pilník,
Vznik třísek: Při pilování odebírají klínovité zuby pilníku z obrobku malé třísky.
Pilníky se rozlišují podle tvaru zubu, druhu seku,velikosti a průřezu.
Volba pilníků se určuje podle velikosti, tvaru a materiálu obrobku, množství
odebíraného materiálu, jakosti povrchu a přesnosti pilování.
3.1. Tvary zubů u pilníků
Zuby pilníků jsou frézované nebo sekané.
Sekané pilníky jsou levnější a neopotřebují se tak rychle jako frézované pilníky.
Řezný výkon je ale u frézovaných pilníku lepší než u sekaných.
Druhy seků
Podle zpracovávaných materiálů se pilníky opatřují křížovým sekem, jednoduchým
sekem nebo rašplovým sekem.
Křížový sek (dvojitý sek). Pilníky, které slouží ke zpracování oceli a litiny, mají dva
křížově uspořádané seky, které jsou k ose pilníku pod různými úhly. Tím vznikají za
sebou šikmo uspořádané zuby. Při pilování odebírá následující zub materiál, který
předešlý neodebral. Tím se zabraňuje většímu tvoření rýh na povrchu obrobku.
Jednoduchý sek. Při zpracování měkkých materiálů pilníkem s křížovým sekem se
zuby zanáší pilovaným materiálem. V tomto případě používáme proto pilníky
s jednoduchým sekem. Tyto pilníky mají velmi hrubý sek. Pro měkké materiály se
hodí také pilníky s frézovanými zuby.
Rašplový sek (struhadlový). Rašple pro opracování dřeva, tvrzených tkanin, kůže,
rohoviny, plastických hmot aj. mají rašplový sek. Odebírání třísek pomocí rašple se
děje více odtrháváním částeček materiálu než řezáním.
1- tělo, 2 – stopka, 3 – rukojeť
a – jednoduché seky, b- křížové zuby, c – frézované zuby d – zuby rašple
77
Rozteč zubů
Čím hladší má být opracovaná plocha, tím jemnější a hustší musí být zuby pilníku
(seky). Počet zubů na deseti milimetrech délky pilníku se označuje jako "sek", kolísá
mezi 4 až 120.
Vysekávané pilníkové zuby
Frézované zuby pilníku s drážkami na lámání třísek
α- úhel hřbetu, β -úhel břitu, y -úhel čela
3.2. Druhy pilníků
Podle velikosti pilníku rozlišujeme uběrací pilník,dvouruční pilník a jehlový pilník.
Podle tvaru průřezu pilníku rozlišujeme pilníky ploché úsečové, čtyřhranné,
trojhranné, kruhové, mečovité, nožovité, jazýčkovité atd.
Plochý pilník - jedna hrana je bez seků, použití pro rovinné plochy,
nejpoužívanější pilník.
Úsečové pilníky zúžené - plochá strana pro rovné plochy, kulatá strana pro
pilování vnitřního zaoblení velkého poloměru.
Čtyřhranné pilníky - použití pro čtyřhranné otvory, pravoúhlé průřezy.
Trojhranné pilníky - použití pro trojhranné otvory, ostré úhly nad 60°.
Kulaté pilníky - použití pro kulaté otvory, vnitřní zaoblení, malé poloměry.
Nožové pilníky - použití pro klínové a rybinové drážky, úhel menší než 60°.
Uběrací pilník - pro zpracování větších kusů při hrubování.
Rukojeť pilníku musí být pevně a dostatečně hluboko nasazena. Pozor: stopka se
neohřívá a do dřevěné rukojeti pilníku se nevypaluje otvor, protože zuhelnatělé části
dřeva nejsou pevné a rukojeť se brzy uvolní. Rukojeť pilníku je třeba dobře předvrtat
(eventuálně postupně) a silným úderem připevnit na stopku. Stopka musí být
v rukojeti nejméně dvěma třetinami své délky. Pilník narážíme do rukojeti a ne
naopak - nebezpečí úrazu! Právě tak mohou způsobit úraz zlomené pilníky a špatně
nasazené rukojeti pilníků.
Pilovací tělíska stopková (technické frézy) se používají k opracování
nepravidelně tvarovaných obrobků se zakřivenými plochami (zápustky, lisovací
formy, odlitky) , k odstranění slévárenských nálitků, k čištění svarů aj. Tělíska jsou
poháněna elektromotorem s ohebnou hřídelí. Pracovní výkon je značně větší než při
78
ručním pilování. Pilovací tělíska je nutné častěji chladit ponořením do emulze nebo
oleje.
Pilovací tělíska - tvarové stopkové pilníky
3.3. Pravidla pro pilování
Používejte pro:
měkké materiály: velkou rozteč seků - hrubý sek,
tvrdé materiály: malou rozteč seků - jemný sek.
Křížové pilníky pro tvrdé materiály, např. ocel, ocelolitina
Pilníky s jednoduchým sekem pro měkké materiály, např. lehké kovy, olovo, měď,
zinek
Drsnost povrchu při pilování
1. Přizpůsobte pilník velikosti pracovní plochy. Používejte pro velké pracovní
plochy velké pilníky a naopak!
2. K pilování obrobků s hrubým povrchem, s povrchem s okujemi nebo
tvrdým povrchem používejte jen starší použité pilníky. Nové pilníky by se při
těchto pracech rychle otupily!
3. Je-li to možné, opracovávejte s novými pilníky nejprve měkčí materiály
(např. mosaz, bronzy) a teprve potom ocel nebo litinu.
4. S pilníkem neopracováváme nikdy materiál za vyšších teplot, jinak ztrácejí
zuby pilníku svou tvrdost! pilník se teplem popustí!
Hrubují se obrobky při úběru materiálu více než 0,2 mm. Uběrací pilníky mají
počet seků od 6 do 10. Rýhy po zubech jsou viditelné pouhým okem. Údaj na
výkrese Ra 12,5. Běžné pilování je při úběru materiálu mezi 0,1 mm až 0,2 mm.
Polojemné pilníky mají počet seků od 10 do 34. Plocha obrobku je vyrovnaná a rýhy
po zubech jsou ještě viditelné pouhým okem. Údaje jakosti povrchu na výkrese jsou
Ra 3,2.
Jemné hlazení (dokončování je prováděno při úběru materiálu pod 0,1 mm.
Používají se velmi jemné pilníky s počtem seků mezi 40 a 70. Velmi jemné pilníky už
nejsou normalizované. Stopy po zubech už nejsou pouhým okem viditelné. Údaje o
povrchu na výkrese Ra 0,8.
79
Pravidla při pilování
1. Obrobky upevňujeme do středu svěráku tak nízko, aby nepružil nebo aby
se pod tlakem pilníku neohýbaly.
2. Při upínání hladkých a měkkých obrobků je nutné používat měkké ochranné
čelisti (vložky), aby se obrobek nepoškodil tvrdými ocelovými čelistmi
svěráku.
3. Válcové obrobky je nutno upínat pomocí prizmatické příložky.
4. Při pilování využívejte celou plochu pilníku, nenarážejte však do obrobku –
nebezpečí úrazu!
5. Při hlazení je vhodné pro dosažení hladkých ploch na obrobku zanést zuby
pilníku křídou.
3.4. Uspořádání pracoviště
Pracoviště. Abychom šetřili nástroje a zabránili časovým ztrátám je nutné
udržovat na pracovišti pořádek, ukládat pilníky tak, aby se nekřížily a nepřišly do
styku s měřidly. Pokládejte nástroje vždy na jednu stranu svěráku, měřidla na
druhou!
ochranná měkká čelist
upínací přípravek na plech – profil
upnutí v zámečnické svěrce a v šikmé upínce
80
Pilování malých válcovitých obrobků
81
4. Stříhání materiálu
Při stříhání nůžkami se materiál odděluje mezi dvěma podélnými břity. Můžeme
pozorovat tři fáze: nasekávání, vlastní stříhání a trhání.
Postup při stříhání. Břity mají tvar obráběcích nástrojů. Úhly na břitu mají ale jiné
funkce a působí jiným způsobem:
- na vlastní postup stříhání má podstatný vliv úhel břitu, který je asi 75° až 90°.
- aby se břity netřely o plochu obrobku a nepoškozovaly ji, mají úhel hřbetu
(podbroušení) asi 2°.
- střižný úhel snižuje velikost síly vynaložené na stříhání, protože břit působí ve
tvaru klínu a ne plochy.
- vůle mezi břity 1/10 až 1/20 tloušťky materiálu má zabránit tomu, aby se břity
nůžek navzájem nepoškozovaly. Nesmí být ale zvolena příliš velká, aby se materiál
mezi břity nekroutil a nepotrhal. Tím by na obrobku vznikly příliš velké otřepy a břity
by se poškodily.
nasekáváni
stříhání
trhání
Postup stříhání materiálu
Pro zabránění otáčení stříhaného materiálu ve směru střižné síly (vliv mezery
mezi břity) se zvláště u silnějších materiálů používá přidržovač.
4.1. Stříhání ručními nůžkami
Síla pro stříhání se na břity nůžek přenáší pákami.
82
Střižný úhel nůžek. Plech, který je příliš hluboko zasunut mezi břity se vysmekne
z nůžek, je břity vytlačován a není stříhán. Jako příčinu je třeba vidět posuvné
působení střihových sil. Obě síly se skládají do jednoho diagramu. Obrobek je
vysunován, pokud je výsledná síla větší než třecí síla mezi obrobkem a břity nůžek.
Nejvýhodnější je úhel rozevření nůžek 14°, je-Ii úhel v ětší, klouže obrobek
z nůžek, je-Ii menší, stříháme příliš velký průřez, a tím je nutná větší síla. U ručních
nůžek se úhel střihu při stříhání stále zmenšuje a je zapotřebí úměrně zvyšovat sílu.
'plech U pákových nůžek je úhel břitů při stříhání stále stejný, proto se stříhá stále
stejnou silou.
4.1.1. Druhy ručních nůžek
Ruční nůžky se používají k dělení tenkých plechů až do tloušťky 1,5 mm. Výběr
nůžek se řídí podle tvaru a druhu střihu.
Rovné ruční nůžky se používají pro rovné a málo zakřivené, krátké střihy.
Nůžky s držadly vyhnutými nahoru slouží ke stříhání dlouhých rovných kusů
(tabulí plechu).
Nůžky na otvory (vystřihovací) mají nože zahnuté do oblouku k vystřihování
vnitřních tvarů.
Tvarové (vystřihovací) nůžky mají štíhlé řezné břity, aby se mohly vystřihovat
libovolné tvary.
Všechny ruční nůžky jsou levé a pravé. Označení se řídí podle polohy spodní
čelisti ve směru střihu. Vybírejte pro stříhání nůžky vždy tak, aby bylo vždy vidět
orýsování stříhaného dílu.
Vystřihování kruhu
Vlevo: správně, orýsování je viditelné. Vpravo: špatně, orýsování je zakryto.
4.2. Stříhání pomocí pákových, tabulových a strojních nůžek
Podle pohonu jsou strojní nůžky na ruční, mechanický a hydraulický pohon.
Pákové nůžky mají pevný spodní nůž a pohyblivý horní nůž, který je spojen s
dlouhou pákou. Vzpříčení plechu se zabrání přidržovačem nastaveným na tloušťku
plechu. Ostří horního nože je obloukové, aby na každém místě střihu byl stejný úhel
střihu a střižná síla zůstala stejná po celé délce střihu. Pákové nůžky s rovnoběžným
vedením horního nože (paralelní nůžky) mají čelní ozubení a ozubený segment na
83
páce. Ramena páky přitom zůstávají nezměněna. Pákové nůžky stříhají plech do
tloušťky až 6 mm. Profilové nože umožňují stříhání kulatých, čtvercových a profilových tyčí.
Tabulové nůžky slouží ke stříhání tabulí plechů (do tloušťky max. 2mm).
pákové nůžky
tabulové nůžky
Elektrické ruční nůžky a ruční vibrační vysekávače se přednostně používají na
vystřihování tvarů. Pohon je elektromotorem, který pohybuje pomocí výstředníku
horním řezacím nožem v rychlých zdvizích. Podle velikosti a tvaru nůžek můžeme
provádět rovné a zakřivené střihy podle orýsování, můžeme také stříhat trubky a
ohnuté plechové tvarovky.
Elektrické ruční nůžky 1 horní nůž (pohyblivý) 2 spodní nůž (pevný)3 pohon4 výstředník
Kruhové a křivkové nůžky se používají k vystřihování libovolných kruhů a křivek.
Při stříhání křivek musí být plech veden rukou.
84
4.
D.1.E.2.1.009
Výroba jednoduchých součástí na běžných druzích obráběcích a
dalších strojů
1. Základy strojního obrábění
Obrábění je technologický proces, kterým vytváříme povrchy požadovaného tvaru,
rozměru a jakosti oddělováním částic nebo částí materiálu mechanickými,
elektrickými, chemickými aj. pochody. Oddělování částic nebo části materiálu ve
tvaru třísky mechanickými pochody břitem obráběcího nástroje označujeme jako
řezání.
Řezné pohyby při obrábění: A) soustružení, B) hoblování
Při obrábění rozeznáváme:
řezný pohyb - je relativní pohyb mezi nástrojem a obrobkem, umožňující řezání.
Může být přímočarý (hoblování, protahování), šroubový (vrtání, podélné soustružení),
cykloidní (frézování rovinné broušení) apod.,
hlavní pohyb - je složkou řezného pohybu a uskutečňuje se základním pohybem
stroje. Může být rotační, přímočarý, popřípadě složený a koná jej buď nástroj, nebo
obrobek.
posuvní pohyb – posuv je pohyb nástroje nebo obrobku, který současně
s hlavním pohybem umožňuje postupné oddělování třísek. Probíhá kolmo na směr
hlavního pohybu (soustružení, hoblování, vrtání apod.), popřípadě ve směru hlavního
pohybu (frézování obvodem).
1.1. Soustružení
Soustružení se používá především k obrábění válcových tvarů při odebírání
materiálů obrobků jednobřitým nástrojem pohybujícím se rovnoběžně s osou rotace
85
obrobku upnutého ve sklíčidle, mezi hroty apod. Obrobek tvoří nejčastěji tyčový
materiál, odlitek nebo výkovek. Při soustružení je však možno kopírovat tvary podle
šablony, vytvářet obecné tvary a v některých případech i frézovat a brousit.
Soustružit lze také současně několika jednobřitými nástroji.
Řezná rychlost se při soustružení určuje
v=
π .D.n
1000
(m/min)
kde D je průměr obrobku (mm)
n – počet otáček obrobků za minutu.
Hloubka řezu h (mm) a posuv s (mm/ot) – u NC strojů také někdy (mm/min) –
určují průřez odřezávané vrstvy
S=h.s
(mm2)
Základní řezné parametry při soustružení
86
1.1.1. Soustružnické nože
Vyrábějí se ve velkém množství i v mnoha typech. Lze je roztřídit z různých
hledisek, především však podle materiálu řezné části a podle tvaru nože a jeho
upnutí:
podle materiálu řezné části nástroje – nejvíce se používá nožů z rychlořezné
oceli a nožů se slinutými karbidy. Poměrně málo se zatím uplatňuje při soustružení
řezná keramika, diamant a kubický nitrid boru;
podle tvaru nože a jeho upnutí v nožovém držáku dělíme soustružnické nože na
radiální – normální, prizmatické a kotoučové a dále nože tangenciální.
Soustružnické nože: a) uběrací nůž čelní, b) rohový nůž, c) uběrací nůž přímý, d)
uběrací nůž ohnutý, e) hladicí nůž, f) zapichovací nůž, g) uběrací nůž stranový, h)
naběrací nůž, i) závitový nůž, j) rádiusový nůž, k) vnitřní uběrací nůž, l) vnitřní nůž
rohový, m,n) vnitřní nože zapichovací, o) vnitřní nůž závitový, p,r) vyvrtávací nůž kolmý,
šikmý
87
1.1.2. Upínání obrobků na soustruhu
Způsob upíná obrobku při soustružení závisí na tvaru obrobku, jeho hmotnosti,
požadované přesnosti soustružení a rovněž druhu soustruhu. Obrobky s poměrem
L
> 2 až 3 se upínají mezi hroty, jež zasahují do čela obrobku do
délky a průměru
D
navrtaných středicích důlků.
Obrobky s větším poměrem délky k průměru se také upínají tak, že se opírají
jedním koncem o hrot koníku, druhým koncem jsou upnuty ve sklíčidla nasazeném
na konci pracovního vřetena.
Nejpoužívanější upínací zařízení na soustruhu je univerzální sklíčidlo, které
se používá jak pro dvoustranné upínání dlouhých obrobků, tak pro letmé
jednostranné upínání. Současného soustředného pohybu upínacích čelistí se
dosahuje nejčastěji ručně. Při ručním ovládání se klíčem otáčí ozubeným
pastorkem, který natáčí talířovým kolem.
Talířové kolo je opatřeno z druhé strany spirálou, do které zapadají zuby
Soustružnické nože: A) prizmatické, B) kotoučové, C) tangenciální
Universální tříčelisťové sklíčidlo
čelistí. Podle smyslu otáčení pastorku se čelisti přibližují nebo oddalují.
88
Štíhlé obrobky s velkým poměrem délky k průměru se podepírají při soustružení
lunetami, které jsou buď pevně upnuty na loži stroje, nebo jsou připevněny k suportu,
se kterým se posouvají po loži.
1.1.3. Upínání soustružnických nožů
Soustružnické nože se upínají na soustruzích rozličnými upínkami nebo do
nožových hlav. Nožové hlavy jsou otočné a dají se do nich upnout současně 4 nože.
U revolverových soustruhů se upínají nástroje v držácích do revolverových hlav. U
číslicové řezných poloautomatických soustruhů se používá nástrojových hlav různé
konstrukce, u kterých jsou nástrojové držáky řešeny tak, aby bylo možno seřizovat
nástroje mimo stroj v seřizovacích přístrojích, nebo seřizovat nástroje přímo na stroji.
a)
b)
Upnutí soustružnického nože: a) upínkou, b) do nožové hlavy
1.1.4. Druhy soustruhů
o hrotové - používají se v kusové a malosériové výrobě pro soustružení hřídelových a
přírubových součástí rozličných rozměrů a tvarů bez náročného seřizování stroje.
Vyrábějí se jako soustruhy hrotové univerzální a jednoduché, označované jako
produkční. Pokud se týká technologických možností, na hrotových soustruzích lze
obrábět vnější a vnitřní rotační plochy, rovinné plochy čelní, řezat závity, soustružit
kuželové plochy, popř. plochy tvarové. Kuželové plochy se soustruží buď pomocí
kopírovacího pravítka (zvláštní příslušenství), krátké kužele také např. natočením
nožových saní, štíhlé kužele např. vybočením osy koníku v radiálním směru. Pokud
není použito např. čelního unášení obrobku, nelze obrobek soustružit v celé v celé
délce při jednom upnutí. Obrobek je nutno po obrobení z jedné strany otočit a
obrobený povrch dokončit. Díry v ose obrobku se vrtají, popř. vyhrubují nebo
vystružují nástroji upnutými v pinole koníku. Na soustruzích vybavených rozsáhlým
příslušenstvím a určených pro nářaďovny je možno navíc např. brousit válcové a
89
čelní plochy, brousit závity, frézovat drážky, popř. dělicím způsobem frézovat
ozubená kola apod. Na hrotových soustruzích se rovněž používají kopírovací
zařízení, dále např. přídavná zařízení pro superfinišování, okružovací způsob
frézování závitů apod.
Hrotový soustruh
o univerzální hrotové - mají kromě tažného hřídele pro posuvy vodící šroub, který
umožňuje na stroji řezat závit. Charakteristický je rovněž velký rozsah otáček a
posuvů, takže je na nich možno při malých řezných rychlostech soustružit závity, a
naopak při velkých řezných rychlostech a malých posuvech jemně soustružit.
o čelní – jsou určeny především pro soustružení obrobků velkých průměrů a malé
výšky, jako setrvačníků, lanových kotoučů apod. Obrobky se na nich upínají na lícní
desku s radiálními drážkami pro přestavitelné čelisti. Stroje se dodávají s pevným
příčným ložem nebo ve variantě, ve které může být lože se suportovými saněmi
v poloze podélné nebo příčné, popř. lze použít koník při soustružení nepříliš
hmotných obrobků mezi hroty. Obrábění součástí největších průměrů umožňuje
mezera mezi vřeteníkem a příčným ložem.
90
Čelní soustruh
91
o revolverové – jsou určeny hlavně pro výrobu součástí v menších a středních sériích,
vyžadujících k obrobení větší počet nástrojů. Nástroje se u nich upínají v držácích
(pro jeden nebo více nástrojů) do upínacích otvorů revolverové hlavy. Jde především
o nástroje pro obrábění povrchů a nástroje pro obrábění děr. Součástí se obrábějí při
jednom upnutí postupně využitím nástrojů v jednotlivých polohách hlavy. V porovnání
s hrotovými soustruhy mají revolverové soustruhy přednost rychlého a přesného
Revolverový soustruh
nastavení nástroje vzhledem k upnutému obrobku, možnost obrábění několika
nástroji současně, popř. i při současné práci revolverové hlavy a příčných suportů.
Na revolverových soustruzích je možno soustružit podélně i příčně, a v ose obrobku
vrtat vyvrtávat, vystružovat, řezat závity apod. Výchozím obráběným materiálem je
buď tyčový materiál, který se upíná do kleštin, nebo výkovky, výlisky a odlitky
upínané do sklíčidel. Řízení pracovního cyklu nástrojů vykonává obsluha stroje, nebo
je pracovní cyklus automatizován. Rovněž řazení otáček a posuvů bývá u některých
strojů ovládáno předvolbou nebo řízeno programem. Revolverové soustruhy jsou
také vybavovány číslicovým řízením.
o svislé – používají se v kusové, malosériové a některé typy i v sériové výrobě
středních a velkých rotačních součástí malého poměru délky k průměru. Hlavní části
těchto strojů tvoří otočný stůl, stojany a příčníky se suporty. Otočný stůl je uložen u
menších a středně velkých strojů na valivém vedení, u velkých stolů na vedení
prizmatickém. Jednostojanové mají na příčníku pohybujícím se po stojanu obvykle
suport s pětibokou revolverovou hlavou, druhý suport je pak přímo na stojanu.
Dvoustojanové svislé soustruhy mají příčník pohybující se po dvou stojanech. Na
příčníku jsou většinou dva suporty a další suport je na jednom nebo obou stojanech.
Na svislých soustruzích se obrábějí vnější a vnitřní válcové plochy, při natočených
suportech kuželové plochy, řežou závity, popř. soustruží tvarové plochy, pokud je
stroj vybaven kopírovacím zařízením.
92
Svislý soustruh
o poloautomatické – mají automatický pracovní cyklus nástrojů, k opakování cyklu je
nutné ruční zásah obsluhy stroj. Uplatňují se hlavně ve středněsériové a velkosériové
výrobě podle způsobu upínání obrobku rozeznáváme poloautomatické soustruhy
hrotové a poloautomatické soustruhy sklíčidlové.
o automatické – obrábějí se na nich složité součásti nejčastěji z tyčového materiálu
v sériových a hromadných výrobách. Pracovní cyklus nástrojů i výměna obrobků na
těchto strojích probíhá automaticky. Pro obrábění přírubových součástí (výkovků,
odlitků apod.) je nutno tyto stroje vybavit zařízením pro automatické vkládání obrobků
do upínacího zařízení a odvádění obrobků ze stroje. Rozdělení automatických
soustruhů z hlediska použitého řízení se dělí na křivkové a bezkřivkové, z hlediska
konstrukčního uspořádání a jejich technologického využití se dělí na revolverové a
zapichovací, z hlediska počtu pracovních vřeten rozeznáváme stroje jednovřetenové
a několikavřetenové.
93
1.1.5. Základní práce na soustruhu
Soustružené obrobky mají kruhové průřezy. Jsou to např. čepy, hřídel, pouzdra,
vřetena, příruby, šrouby. Různých tvarů soustružených obrobků se dosahuje různými
postupy soustružení. Při obrábění obrobku vně nebo uvnitř mluvíme o vnějším nebo
vnitřním soustružení. Při podélném soustružení má nůž posuv kolmý na osu vřetena.
Vytvářejí se tak rovinné plochy, např. zarovnávání čel obrobku, zapichování,
upichování.
Krátké kuželové plochy se soustruží natočením nožových sání, dlouhé kužele
vyosením koníku.
Díry se na soustruhu zhotovují buď vrtáky upnutými do pinoly koníku, nebo
vnitřními soustružnickými noži.
Tvarové plochy se soustruží tvarovými noži, pomocí přípravku nebo kopírováním.
Závity se na soustruhu řežou závitníky, závitovými čelistmi nebo se soustruží
závitovými noži.
Soustružení průměru
Soustružení kužele vyosením koníku
Soustružení otvoru nožem
94
2. Frézování
Frézování je výrobní metoda, při které odebírají materiál obrobku zuby otáčejícího
se nástroje. Posuv součástí přitom probíhá převážně ve směru kolmém k této ose.
Řezný proces je přerušovaný, každý zuby frézy odřezává krátké třísky proměnné
tloušťky. Možnost mnohostranné aplikace a přesnost frézování jsou hlavní příčinou
jeho širokého uplatnění v praxi. Mimo to frézováním při velkých řezných rychlostech
lze až na některé případy zajistit vyšší a hospodárnější úběr obráběného materiálu
než při obrábění jednobřitým nástrojem při hoblování. Někdy je frézování jediným
možným způsobem obrábění. Podle způsobu záběru frézy do materiálu obrobku
rozeznáváme dva způsoby frézování, a to frézování obvodem a frézování čelní, které
jsou základem pro vytváření způsobů dalších.
2.1. Frézy
Frézy jsou několikabřité nástroje mají uspořádány břity na válcové, kuželové nebo
jiné tvarové ploše, u čelních fréz také na ploše čelní. Vzhledem k mnohostrannému
uplatnění frézování ve strojírenské výrobě a velkému rozsahu technologie frézování
se používá mnoha typů a velikosti fréz.
Frézování: A) obvodem, B) čelem
Vyráběné frézy lze roztřídit do jednotlivých skupin z různých hledisek a to:
o
podle nástrojového materiálu břitů rozeznáváme frézy z rychlořezné oceli a
slinutých karbidů. Omezeně se zatím užívá u fréz řezné keramiky, kubického nitridu
boru a diamantu.
o
podle provedení zubů se rozeznávají frézy se zuby frézovanými nebo
podsoustruženými.
o
podle směru a počtu zubů. Z hlediska směru zubů vzhledem k ose rotace
frézy rozlišujeme frézy se zuby přímými a se zuby ve šroubovici pravé nebo levé,
popř. šroubovice střídavé. Výhodou uspořádání zubů ve šroubovici je plynulost
záběru v důsledku většího počtu zubů v záběru a v důsledku postupného vnikání
zubů do záběru na řezné délce nástroje.
95
o
podle konstrukčního uspořádání rozlišujeme frézy celistvé, které mají těleso a
zuby z jednoho kusu rychlořezné oceli, popřípadě u malých nástrojů ze slinutého
karbidu, frézy dělené a sdružené, složené ze sady fréz upnutých na frézovacím trnu
k obrábění členitých povrchů jedním záběrem, frézy s vkládanými noži, resp. řeznými
destičkami z rychlořezné oceli nebo ze slinutého karbidu. U fréz s vkládanými
řeznými destičkami mohou být destičky pájeny nebo mechanicky upínány. Jak bylo
uvedeno, v současné době se stále více uplatňují frézy s vyměnitelnými břitovými
destičkami, které jsou mechanicky připevňovány k tělesu frézy.
o
z hlediska geometrického tvaru dělíme frézy na válcové nástrčné nebo se
stopkou, u niž jsou zuby pouze na válcové ploše; čelní válcové frézy nástrčné nebo
se stopkou, které mají navíc zuby na čelní ploše; kotoučové frézy s přímými zuby
nebo se zuby ve šroubovicím střídavě levé a pravé, se zuby pouze na válcové ploše
nebo na jedné popřípadě obou čelních plochách; úhlové frézy jednostranné nebo
dvoustranné; tvarové frézy.
o
z technologického hlediska je možno dělit frézy pro frézování rovinných ploch
– válcové a čelní frézy a frézovací hlavy, tvarových ploch – tvarové frézy, frézy na
držáky klínu a per, na upínací T drážky, kopírovací frézy apod.
o
z hlediska způsobu upnutí fréz na stroji jsou frézy nástrčné a frézy s válcovou
nebo kuželovou stopkou.
Základní druhy fréz: A) válcová, B) úhlová, C) kotoučová, D) čelní, E) frézovací
hlava, F) tvarová, G) čelní válcová, H) kopírovací I) drážkovací
96
2.2. Upínání fréz
Pro upínání nástrčných fréz na frézkách se používá frézovacích trnu. Frézovací
trny mají na jednom konci kuželovou stopku, kterou se upínají do dutiny vřetena.
Kroutící moment se přenáší perem v drážce frézovacího trnu a drážce frézy. Čelní
nástrčné frézy a frézovací hlavy se upínají krátkými upínacími trny letmo upnutými do
vřetena stroje. K přenášení krouticího momentu při menších výkonech se používá
rovněž pero v drážce trnu. Při velkých výkonech, které by pero bezpečně nepřeneslo,
se používá čelní unášení nástroje pomocí kamenu zapuštěných do příruby trnu.
Frézovací hlavy velkých průměru (nad 180 mm) se upínají zpravidla šrouby na
čelní plochu pracovního vřetena. Středí se vnější válcovou plochou konce vřetena
nebo středicím trnem v kuželové díře vřetena frézky.
Frézovací trny: A,B) dlouhé, C,D) krátké, E) sklíčidlo na válcovou frézu
Frézy s kuželovou stopkou se upínají redukčními pouzdry přímo do upínacího
kužele ve vřetenu frézky. Redukční pouzdro se použije také tehdy, neshoduje-li se
kužel frézovacího trnu s kuželovém vřetena. Frézy s válcovou stopkou se upínacím
do vřetena frézky při použití sklíčidla s upínacím pouzdrem.
2.3. Upínání obrobků
Současným záběrem několika zubu vznikají při frézování velké řezné síly, takže
obrobek musí být řádně upnut. Je důležité, aby obrobek nebyl při upínání
deformován a aby byla obráběna i upínací plocha co nejblíže vřetena.
Menší obrobky se obvykle upínají do běžných ručně, pneumaticky nebo
hydraulicky. K upínání větších obrobku se používá rozličných upínacích pomůcek,
jako upínek, opěrek, podpěr apod.
97
Základní upínky a podpěry obrobků užívané při frézování
2.4. Druhy frézek
o
konzolové jsou ze všech frézek nejrozšířenější. Jejich charakteristickou částí
je konzola přestavitelná ve svislém směru po vedení stojanu stroje. Konzola
s příčným stolem, přestavitelným na vedení konzoly ve směru kolmém na vodicí
plochu stojanu a podélným pracovním stolem, pohybujícím se na vedení příčného
stolu, umožňuje ustavení obrobku proti nástroji do libovolné plochy ve třech
souřadnicích – x, y, z. Konzolové frézy jsou vhodné pro frézování rovinných a
tvarových ploch u menších a středně velkých obrobků v kusové a malosériové
výrobě. Vyrábějí se ve třech základních variantách, a to: konzolové frézek
vodorovné, univerzální a konzolové frézky svislé.
o
konzolové frézky vodorovné mají osu pracovního vřetena vodorovnou,
rovnoběžnou s plochou podélného stolu a kolmou na směr pohybu podélného stolu.
Frézují se na nich převážně plochy rovnoběžné s upínací plochou stolu, drážky a
tvarové plochy.
o
konzolové frézky univerzální se liší od vodorovných frézek tím, že jejich
podélný stůl je otočný na obě strany kolem svislé osy kolmé k upínací ploše stolu.
Univerzální konzolové frézky lze s výhodou použít pro frézování šroubových drážek
na vrtácích, zubových mezer na frézách a výhrubnících se zuby ve šroubovici, dále
pro frézování šneků, odvalovacích fréz apod.
o
konzolové frézky svislé mají osu pracovního vřetena kolmou k upínací ploše
stolu. Vřeteno je buď uloženo ve svislé hlavě připevněné na stojanu frézky, nebo je
uloženo přímo ve stojanu. Svislá hlava se dá obvykle natáčet o ± 45°. V řeteno bývá
98
svisle přestavitelné. Konstrukce konzoly je stejná jako u frézky vodorovné. Na
svislých konzolových frézkách se frézují zejména rovinné plochy rovnoběžné
s upínací plochou stolu, drážky v těchto plochách apod. Využívá se k tomu čelních
fréz upnutých na krátkém trnu, nebo fréz s kuželovou stopkou upnutých přímo do
kužele vřetena, nebo s válcovou stopkou upnutých do sklíčidla. Na větších svislých
konzolových frézkách se používají také frézovací hlavy.
Vodorovná konzolová frézka
o
stolové frézky na rozdíl od frézek konzolových nejsou vybaveny
konzolou. Mají obvykle podélný a příčný stůl. Pohyb ve svislém směru
k seřízení pracovní plochy nástroje vzhledem k obrobku je u nich uskutečněn
přemísťováním frézovacího vřeteníku po vedení na stojanu stroje. U velkých
strojů se rovněž vyskytují ve variantě, kdy příčiny pohyb stolu je nahrazen
přímým pohybem stojanu s frézovacím vřeteníku a pracovní stůl má pouze
pohyb podélný. Na stolových frézkách lze kvalitně a produktivně obrábět
rozměrnější a těžší součásti. Vyrábějí se jak v provedení svislém, tak i
vodorovném.
o
rovinné frézky patří mezi nejvýkonnější druh frézek. Jsou robustní konstrukce
a dovolují obrábět těžké obrobek. Jsou výhodné v kusových a malosériových
výrobách, uplatňují se však dobře i sériové výrobě. Pracuje se na nich nejčastěji
frézovacími hlavami při obrábění vodorovných, svislých a šikmých ploch a dále
99
stopkovými frézami při frézování úzkých ploch a zářezů (drážek). U rovinných frézek
má pracovní stůl jeden stupeň volnosti, pohybuje se pouze ve vodorovném směru.
Svislá stolová frézka
Svislá stolová frézka
Rovinná frézka
2.5. Frézařské práce
Při frézování se obrábějí převážně rovinné plochy vodorovné, svislé a šikmé.
Používá se k tomu válcových fréz, čelních fréz a frézovacích hlav. Vyšší produktivity
se dosahuje frézovacími hlavami.
Častou frézovací operací je frézování drážek. Nejvýhodnější je frézování
kotoučovými frézami, u nichž se dosáhne většího úběru než při méně tuhé fréze
stopkové. Pro frézování jednostranně nebo dvoustranně uzavřených drážek jsou
výhodné stopkové člení válcové frézy, nebo drážkovací frézy. Drážkovací fréza má
buď průměr rovný šířce drážky, nebo má průměr menší a drážka se frézuje
v pravoúhlém cyklu, nebo je upnuta výstředně. Drážky tvaru T nebo rybinové drážky
se frézují nadvakrát. Nejdříve kotoučovou nebo stopkovou frézou na plnou hloubku
drážky, potom se kotoučovou nebo úhlovou frézou v dolní části rozšíří. Drážky
v drážkových hřídelích se frézují tvarovými frézami buď postupně dělícím způsobem
na vodorovné konzolové frézce, nebo odvalovacím způsobem na frézce odvalovací.
Šroubové drážky se obrábějí na univerzální konzolové frézce. Stůl s upnutou
součástí je natočen o úhle stoupání šroubovice, dělícím přístrojem se součástí otáčí
tak, že při jedné otáčce se stůl posune o velikost stoupání šroubovice. Tvarové
plochy se frézují tvarovými frézami.
100
Příklady frézování různých ploch: A) vodorovné a svislé plochy,
B) šikmé plochy, C) osazení, D) drázky, E) tvarové plochy
101
3. Hoblování a odrážení
Při hoblování koná obrobek hlavní pohyb přímočarý vratný a nástroj posuv do
řezu. Posuv je přerušovaný a proběhne vždy na konci vratného pohybu stolu.
Obrážení se pak liší od hoblování pouze tím, že hlavní pohyb koná nástroj a posuv
obrobek.
Průřez odřezávané vrstvy je při hoblování a obrážení dán podobně jako při
soustružení vztahem
S=h.s
(mm2)
kde h je hloubka řezu (mm)
s je posuv na jeden dvojzdvih stolu nebo smýkadla (mm)
Jednoduchost operace, jednoduchý tvar nástroje a snadná aplikace způsobují, že
hoblovky, vodorovné a svislé obrážečky patří mezi nejuniverzálnější obráběcí stroje.
Ploché povrchy mohou být na nich obráběny v horizontálních, vertikálních a
vzájemně skloněných rovinách, mohou být rovněž obráběny nepravidelné tvary,
jakož i vnitřní povrchy.
3.1. Hoblovací a obráběcí nože
Nože používané na hoblovkách a obrážečkách mohou být vyrobeny z rychlořezné
oceli nebo jsou s pájenými či mechanickými připevňovanými břitovými destičkami ze
slinutých karbidů.
Geometrie břitu hoblovacích a obrážecích nožů je v podstatě stejná jako u nožů
soustružnických.
Při hoblování a obrážení se volí hloubka řezu i posuv co největší, pokud to
dovoluje tuhost systému – nůž, obrobek, stroj a déle průtažná síla stroje.
Hoblovací a obrážecí nože: a,b, c) uběrací nože, d) drážkovací, e) hladící
f) se slinutými karbidy, g) pro svislé obrážečky
102
3.2. Hoblovky a obrážečky
Základní část hoblovek tvoří stoly, stojany, příčníky a nožové suporty. Pohon stolů
je u nich buď mechanický, nebo hydraulický. Posuv suportů po stojanech a příčníku
je přes pohybové šrouby poháněné samostatnými elektromotory. Přísuv suportů je
mechanický nebo ruční. Nožové držáky se při zpětném zdvihu stolu nadzvedávají
nad obráběnou plochu. Nožové saně suportů jsou otočné, takže umožňují obrábění i
šikmých ploch.
Druhy hoblovek:
o
jednostojanová má stojan na jedné straně stroje. Šířka obrobku, který může
být na stroji obráběn, může přesahovat stůl. Nevýhodou tohoto uspořádání je menší
tuhost příčníku. Proto některé z těchto strojů jsou vybaveny přesuvným stojanem
připevněným na otevřené straně stolu, podpírající vnější konec příčníku. Na tomto
stojanu může být rovněž umístěn nožový suport. Podpěrný stojan může mít rovněž
zvláštní příčné vedení mimo stůl stroje.
o
dvoustojanová má dva stojany podpírající příčník. Je obvykle vybavena
čtyřmi nožovými suporty – dvěma na příčníku a po jednom na stojanech.Má
vyšší tuhost příčníku. Šířka obrobku je u ní omezena vzdáleností mezi stojany.
Jednostojanová hoblovka
103
Druhy obrážeček:
vodorovné – smýkadlo s nástrojem se u nich pohybuje v horizontální rovině
pro vedení na stojanu stroje. Pohon smýkadla je mechanický, nebo u větších
strojů hydraulický.
Vodorovná obrážečka
svislé – smýkadlo s nástrojem se u nich pohybuje ve vertikální rovině
klikovým mechanismem. Slouží především pro obrábění vnějších a vnitřních
tvarových ploch a dále svislých rovin. Menší stroje jsou vybaveny
přestavitelnou konzolou, na které je příčný a podélný stůl a stůl otočný. Délka
zdvihu smýkadla se dá měnit výstředností klikového mechanismu. Větší stroje
mají příčný, podélný a otočný stůl. Pracovní stůl není výškově přestavitelný.
Délka zdvihu smýkadla se mění výstředností klikového mechanismu,
vzdálenost smýkadla od pracovního stolu změnou polohy smýkadla.
104
Svislá obrážečka
105
4. Vrtání, vystružování, vyvrtávání
4.1. Vrtání
Vrtání patří mezi nejstarší a nejpoužívanější technologické
operace. Kromě vrtání do plného materiálu, rozlišujeme ještě tzv.
vyvrtávání, kterým již předvrtané, přelité aj. díry pouze
zvětšujeme a zpřesňujeme.
Hlavní řezný pohyb (otáčení) vykonává při vrtání nástroj –
vrták, který se zároveň ručním nebo strojním posuvem
posouvá do řezu.
Vrtání
4.1.1. Druhy vrtáků
Základní druhy vrtáků: A) středící, B) dělový, C), D) šroubovitý, E) kopinatý,
D) hlavňový
o
kopinatý – který pracuje nepřesně a dnes se prakticky již nepoužívá. Břity
tohoto vrtáku spolu svírají vrcholový úhel ε = 80 až 130° a jsou spojeny p říčným
ostřím.
o
dělový – jsou vhodné pro méně hluboké díry, protože nástroj je nutno po
vyvrtání určité hloubky z díry vytáhnout k odstranění třísek.
o
trojhranný – používá se na vrtání skla a velmi tvrdých austenitických
manganových ocelí.
o
středící – k navrtání středících důlků. Středící důlky se navrtávají nejčastěji na
soustruhu nebo na speciálních navrtávacích strojích.
o
korunkový – vypichování děr v tenkostěnných odlitcích.
o
hlavňový – je vhodný pro přesnější díry. Je navařen nebo přišroubován na tyč,
resp. trubku potřebné délky. K nástroji je v dostatečném množství přiváděna tlaková
řezná kapalina, která odplavuje třísky z místa řezu buď vnějškem, nebo vnitřkem
nástavné trubky.
106
šroubovitý – nejrozšířenější a nejpoužívanější vrták, jehož šroubovité drážkované
tělo umožňuje účinné odvádění třísek a zároveň zajišťuje dobré chlazení. Úhel
sklonu šroubovice k ose vrtáku se pohybuje od 10 do 45° v závislosti na vrtaném
materiálu. Vrtáky se vyrábějí buď se stopkou válcovou nebo kuželovou. Má na svém
válcovém těle dvě šroubovité drážky, jejichž šikmé plochy svírají s kuželovými
plochami hrotu úhel břitu β a s osou vrtáku úhel čela γ. Úhel hřbetu α vzniká
podbroušením kuželových ploch špičky.
Hlavní ostří, utvořená drážkami s hřbetními plochami vnikají do materiálu a ubírají
třísky. Vrcholový úhel ε, který spolu svírají, se volí podle materiálu obrobku. Hlavní
ostří spojuje příčné ostří (jehož šířka se rovná tloušťce duše, tj. těla vrtáku mezi
oběma drážkami) často zužuje vybroušením.
Šroubovitý vrták
Ostří, utvořená stěnou drážek a válcovou plochou vrtáku, obrábějí stěnu díry.
Válcová plocha vrtáku je proto podfrézována tak, aby na ní zůstala úzká fasetka,
která vrták při práci vede.
Drážkami se přivádí řezná kapalina a odvádějí třísky. Protože odvod třísek je tím
snadnější, čím menší je stoupání šroubovice, vyrábějí se pro různé materiály vrtáky
s různými úhly sklonu drážek k ose vrtáku. Vrtáky s obvyklou šroubovicí se hodí na
ocel a litinu, vrtáky se strmou šroubovicí na mosaz, bronz a plastické hmoty, vrtáky
s pozvolnou šroubovicí na měď a hliník.
107
4.1.2 Vrtačky
Pro vrtání, vyvrtávání, vyhrubování, zahlubování a vystružování se používají ruční
nebo strojní vrtačky nejrůznějších konstrukcí a velikosti.
o
ruční převodová – většinou se vyrábí pouze pro díry do průměru 10 až 13 mm.
Otáčivý pohyb vřetena je odvozen přes převod od kliky, jíž otáčíme rukou.
o
mechanická ruční – elektrické nebo pneumatické se vyrábějí pro otvory od
průměru 2 do 25 mm. Moderní elektrické vrtačky mají možnost buď dvoustupňové
nebo plynulé regulace otáček vřetena.
o
stolní – bývají určené pro vrtání děr do průměru kolem 20 mm a mají možnost
několikastupňové volby otáček vřetena (nejčastěji změnou převodu se stupňovitými
řemenicemi). Vřeteník těchto vrtaček lze svisle přestavovat na válcovém sloupu
podle výšky obrobku.
a)
b)
c)
Typy vrtaček: a) sloupová, b) radiální, c) montážní
o
sloupové, stojanové a otočné radiální – určeny pro vrtání děr do větších a
velkých obrobků. Jsou vybaveny většinou také strojním posuvem vřetena a
převodovou skříní umožňují stupňovitou změnu otáček vřetena. V sériové a
hromadné výrobě se uplatňují i další druhy speciálních nebo několika vřetenových
vrtaček.
o
přenosné montážní – vrtají velké předměty, které nelze v dílně dobře
přepravovat. Jejich vřeteník lze otočit do libovolné polohy podle obrobku.
4.1.3. Upínání vrtáků
Vrtáky s válcovou upínací stopkou se upínají do sklíčidel dvoučelisťových nebo
tříčelisťových. Sklíčidla se do vřetena vrtačky upevňují buď pomocí kuželového
upínacího trnu, nebo na závit. Válcová stopka vrtáku má být do sklíčidla zasunuta
alespoň do tří čtvrtin.
108
Přesnější uložení ve vřetenu vrtačky zaručují kuželové stopky s tzv. Morseovým
kuželem. Vrtáky s kuželovou stopkou se do dutiny vřetene nasazují buď přímo nebo
prostřednictvím redukční vložky, která vyrovnává rozdíl velikostí. Vrták je při práci
unášen třením, které vzniká mezi stopkou a dutinou vřetena. Kuželové stopky,
redukční pouzdra a dutinu vřetena vrtačky musíme udržovat v čistotě, abychom při
práci zajistili dokonalý přenos točivého momentu a souosost vrtáku s vřetenem.
Nástroje s kuželovou stopkou uvolňujeme z vřetena nebo redukčního pouzdra
pomocí vyrážecího klínu.
Upínání vrtáků s válcovou a s kuželovou
stopkou
4.1.4 Upínání obrobků
Obráběné součásti se musí při vrtání upínat takovými pomůckami, které zachycují
síly přenášené vrtákem a zajišťují součásti v takové poloze, aby střed díry ležel
přesně pod středem špičky vrtáku.
Při vrtání malých otvorů do rozměrných a hmotných obrobků není upínání nutné,
na stole je většinou pouze přidržujeme. Malé obrobky a plechy upínáme vždy. Při
vrtání průchozích otvorů obrobky podkládáme podložkami z tvrdého dřeva, čímž
zabraňujme vylamování konců díry při dovrtávání a zároveň chráníme stůl vrtačky
před poškozením.
Menší obrobky a plechy se
upínají v ruční svěrce, kterou
přidržujeme při vrtání rukou.
Součástí
s
rovnoběžnými
stěnami upínáme do různých
svěráků, jejichž posuvná čelist může
být
ovládána
šroubem,
výstředníkem, pneumaticky nebo
hydraulicky.
Hydraulické,
pneumatické, popř. výstředníkové
ovládání
je
v porovnání
se
šroubovým mnohonásobně rychlejší.
Jestliže hmotnost svěráku nestačí
k zachycení točivého momentu,
Součást přidržovaná rukou
109
který přenáší vrták na obrobek, musíme svěrák upnout na stůl vrtačky. Svěrák
můžeme také proti otáčení zajistit opřením o narážky upnuté na stole.
Upnutí součásti do svěráku
Nemáme-li k dispozici pro upnutí vhodný svěrák, můžeme obráběnou součást
upnout přímo na pracovní stůl vrtačky pomocí upínek, které jsou šroubem s hlavou
ve tvaru T přitaženy ke stolu vrtačky.
Upnutí pomocí upínky a upínacího úhelníku
Složitější obrobky se někdy musí upnout do úhelníku pomocí svěrek. Úhelník se
na stole stroje upne upínkami. Neupnuté lze vrtat jen těžké obrobky, které vlastní
váhou leží pevně na stole vrtačky.
110
4.1.5. Řezné podmínky
Výběr řezné rychlosti a posuvu se uskutečňuje podle vrtaného materiálu a ze
zkušenosti. Hodnoty jsou shrnuty ve Strojnických tabulkách.
Vrtáku se musí udělit přiměřené otáčky a posuv. Otáčky se volí podle řezné
rychlosti a průměru vrtáku. Řeznou rychlostí (v) při vrtání nazýváme dráhu vnějšího
krajního bodu hlavního ostří, udanou v metrech a vykonanou za minutu (m/min). Pro
její výpočet platí vzorec.
v=
π .d .n
1000
[m/min]
z toho otáčky
n=
v.1000
[ot/min]
π .d
Posuv, jímž se vrták pohybuje do záběru, se udává v milimetrech na otáčku
vrtáku, např. 0,3 mm/ot. Na jeho velikosti závistí tloušťka třísky a jakost povrchu
vyvrtané díry. Volí se podle druhu vrtaného materiálu a podle průměru vrtáku. Při
vrtání ručním posuvem (ruční pákou), tj. při vrtání malých děr, musí se vrtat s citem,
aby se vrták nezlomil. Strojní posuv se vyhledá v tabulce.
v
v
Řezná rychlost a posuv při vrtání
Pravidla pro stanovení řezných podmínek při vrtání.
o
Zvolte řeznou rychlost a posuv vrtáku tak, aby se využilo co nejvyššího výkonu
vrtáku a vrtačky při minimálním opotřebení nástroje.
o
Jsou-li řezná rychlost, popř. počet otáček vřetena a jeho posuv příliš vysoké,
klesá životnost vrtáku. Je namáhán na řezných hranách a špičce, břity se velmi silně
zahřívají, měknou, tupí se a lámou.
o
Při stejných jakostech materiálu platí: čím menší je průměr vrtáku, tím větší
má být počet otáček, naopak. Při změně průměru vrtáku je třeba také změnit počet
otáček vřetena!
o
Řezná rychlost, popř. počet otáček vrtáku se musí s přibývající pevností a
tvrdostí obrobku snižovat. Měkké oceli, hliníkové slitiny aj. požadují většinou vysoké
řezné rychlosti.
111
4.2 Zahlubování, zarovnávání
Zahlubování se používá k zarovnání nálitků děr, srážení hran v děrách,
zahloubení pro hlavy šroubů atd.
Jednoduché zahlubování práce
o
odstraňování otřepů sražení hran, zahlubování ostrých hran po vrtání pro
řezání vnitřních závitů.
o
zahloubení válcových a kuželovitých dosedacích ploch pro hlavy šroubů, nýtů,
hřídelové nákružky aj.
o
rozšiřování předvrtaných, odlitých nebo předlisovaných děr.
o
zarovnávání rovných dosedacích ploch pro šrouby, svorníky, plochy nábojů,
těsnící plochy pro příruby atd.
o
navrtávání je zhotovení středících důlků, např. pro soustružení, broušení
Záhlubníky jsou nástroje nejméně se dvěma a více břity. K vedení záhlubníků do
záběru se někdy používá vodící čep. Aby se zabránilo stopám po chvění nástroje na
obrobeném povrchu, jsou záhlubníky vyráběny s lichým počtem zubů.
Záhlubníky: kuželový, válcový, plochý
4.2.1. Druhy záhlubníků
o
kuželovité záhlubníky se vyrábějí s průměry do 8 do 80 mm. Vrcholové úhly
60° slouží k odstran ění otřepů, 75° k zahlubování pro hlavy nýt ů, 90°k zahloubení pro
hlavy šroubů aj.
o
válcové záhlubníky slouží
částečně k vyvrtání. Tvarem jsou podobné
šroubovitému vrtáku, který má dvě drážky, záhlubník tři nebo čtyři. Vedení nástroje
ve vyvrtávané díře je lepší než u šroubovitého vrtáku. Stěny jsou hladké.
112
o
záhlubník s vodícím čepem s pevným nebo vyměnitelným vodícím čepem se
používá k rovinnému zahlubování nebo k zahlubování rovné plochy pro válcové
hlavy šroubů.
o
ploché záhlubníky slouží k zarovnávání nerovných ploch a nálitků na odlitcích.
Vytvářejí rovné dosedací plochy pro šrouby a matice a pro další opracování obrobků.
4.3. Vyhrubování
Jestliže potřebujeme zlepšit kvalitu, rozměrovou a geometrickou přesnost vrtané
díry, musíme ji dále dokončit vyhrubováním a vystružováním. Vyhrubováním rovněž
zajišťujeme rovnoměrný přídavek pro dokončovací práce, zejména vystružování.
Výhrubníky jsou zpravidla několikabřité (tříbřité až čtyřbřité) nástroje, které se
vyrábějí buď s kuželovou stopkou, nebo jako nástrčné, popřípadě jako nástrčné
s řeznými destičkami ze slinutých karbidů.
Řezné hrany jsou na tzv. řezném kuželu, jehož vrcholový úhel je 30°. Podrouše né
zuby na válcové části s fazetkou již neřežou, ale pouze vedou nástroj v díře.
Pro upínání výhrubníku a obrobku při vyhrubování platí téměř stejné zásady jako
při vrtání.
4.4. Vystružování
Přesné a lícované díry dokončujeme vystružováním. Výstružníkem odebíráme
pouze velmi jemné třísky – díru vyhlazujeme a dáváme jí přesný konečný tvar. Proto
se přídavek na vystružování (tloušťka třísky) pohybuje při strojním vystružování u
ocelových obrobků mezí 0,2 až 0,4 mm na průměr díry. Při vystružování otvorů
v lehkých kovech bývají přídavky přibližně dvojnásobné. Přídavek při ručním
vystružování se pohybuje dokonce mezi 0,05 až 0,1 mm.
Výstružníky jsou mnohobřité nástroje s přímými nebo šroubovitými zuby.
Výstružníky s přímými zuby se používají převážně na obrábění oceli běžných jakosti
a pro litinu, výstružníky se zuby ve šroubovici se používají pro obrábění
houževnatějších materiálu.
Výhrubníky: s kuželovou stopkou a nástrčný
113
Výstružníky mají sudý počet zubů, ale nepravidelnou rozteč zubových mezer.
Kdyby měl výstružník pravidelné rozteče břitů, odřezávaly by se třísky vždy na
stejném místě. V nerovnostech díry by se břity zasekávaly a vytvářely by chvěním na
povrchu díry viditelné stopy, které nepříznivě ovlivňují jakost povrchu.
4.4.2.Druhy výstružníků
o
pevné – vyrobeny z jednoho kusu (nástrojové oceli). Ruční výstružníky mají na
konci válcovité stopky čtyřhran k nasazení vratidla.
o
s rovnými břity – vyrábějí se jednoduše, snadno se ostří, dobře měří, potřebují
jen velmi malý osový tlak, poskytují výhodnější řez a odebíraní třísek než šroubovité
výstružníky. Nejsou vhodné pro díry s přerušovaným povrchem.
o
se šroubovitými břity – používají se pro díry s přerušovaným povrchem, pro
slabší materiály.
o
stavitelné – po novém naostření se opět rozměrově kontrolují.
o
nástrčné – používají se pro větší průměry děr. Výstružníky mají velmi krátký
řezný kužel, vnitřní kuželovou díru 1:30 a unášecí drážku k zajištění na trnu nebo
nástrčném držáku. V držáku jsou vyměnitelné.
o
nástrčné se šroubovitými břity – mají břity s levým sklonem drážek a jsou
pravotočivé. Nejsou přestavitelné a hodí se nejlépe pro průchozí díry v sériové
výrobě pro strojní obrábění, protože umožňují velké obráběcí výkony, vysoké řezné
rychlosti a velké posuvy. Převážně se používají k vystružování houževnatých
materiálů s vysokou pevností. Užívají se jen jako strojní výstružníky se stopkou
válcovou, kuželovou a jako nástrčné výstružníky.
a)
b)
c)
d)
Výstružníky: a) válcový s přímými zuby, b) válcový se šikmými zuby,
c) nástrčný, d) stavitelné
114
o
kuželové – pevné nepřestavitelné
výstružníky pro kuželové díry, např. 1:10,
1:20, pro díry Morse kužele, 1:50, 1:100.
Výstružníky jsou zhotoveny s rovnými břity
nebo šroubovými břity. Díry ve tvaru Morse
kužele a metrických kuželových děr se
vystružují postupně sadou výstružníků
(předhrubovací, hrubovací a dokončovací).
Výstružníky na Morse kužele
4.4.3. Práce s výstružníky
Při ručním vystružování se na čtyřhran nástroje nasadí dvouramenné vratidlo s
čtyřhrannou dírou příslušného rozměru. Vratidlo s velkou dírou může způsobit trhavý
pohyb, při němž se výstružník zasekává, což ohrožuje obrobek i nástroj. Důležité je
kolmé nasazení výstružníku, aby byl souosý s obráběnou dírou. Šikmo nasazený
výstružník by díru obrobil oválně.
Při zavádění do díry se výstružníkem
opatrně pootáčí do řezu, aby pomalu
zabral třísku. Příliš velký tlak na nástroj
může i při pootáčení způsobit, že se
břity zaryjí příliš hluboko do materiálu,
pak se výstružník nesmí uvolňovat
Ruční vystružování
Upínání nástrojů při strojním vystružování
zpětným pootáčením, neboť třísky sevřené mezi hřbetem zubů a stěnou díry by
115
mohly zuby vylámat. Nazpět se smí výstružník pootočit nejvýše o šířku zubu; pak jím
opět pootáčíme do řezu, přičemž ho poněkud zdviháme, aby se odlehčil.
Při strojním vystružování se mají výstružníky upínat pokud možno ve výkyvných
upínadlech, která při možné nesouososti dovoluje, aby se nástroj mírným
vykyvováním přizpůsobil poloze díry. Pevně upnutý výstružník naproti tomu vstupuje
do díry ztuha a než v ní získá dostatečné vedení, rozšíří její začátek.
Na vrtačce lze s pevně upnutým nástrojem vystružovat tak, že se nástroj nejprve
zavede do díry v neupnutém obrobku; obrobek se takto souose ustaví a teprve pak
se upne. Výhodné upínadlo nástrojů je rychloupínací hlava, která s výměnnými
vložkami umožňuje postupnou výměnu obvyklých nástrojů na obrábění děr, a to za
chodu stroje. Vrták a výhrubník se takto pevně upnou s pevnou vložkou, kdežto
výstružník s volnou vložkou je výkyvný. Obsluha rychloupínací hlavy se omezuje jen
na zvedání as pouštění rýhovaného kroužku. Zvedne-li se kroužek levou rukou,
výměnná vložka s nástrojem vypadne do pravé ruky. Další vložka s nástrojem se
upne spouštěním kroužku.
4.5. Vyvrtávání
Hlavní rotační pohyb zde provádí vyvrtávací nůž upnutý do vyvrtávací tyče.
Vyvrtávací tyč se letmo uchytí ve vřetenu stroje a nebo se vede na volném konci.
Vyvrtávací nůž se osadí do vyvrtávací tyče, ve které se nastavovacím šroubem
nastaví na průměr vrtané díry a upíná se šroubem.
Posuv vykonává při vyvrtávání obrobek upnutý na pracovním stole nebo nástroj
posuvně uložení ve vyvrtávací tyči. Vyvrtávací tyč má podélnou drážku, ve které se
posouvá vyvrtávací nůž, upnutý do držáku, maticí a šroubem, který se otáčí
převodem.
Vyvrtávání letmo a podepřenou vyvrtávací tyčí
116
4.6.Pravidla pro bezpečné vrtání
Zkontrolujte, zda zvolený počet otáček vřetene a stanovený posuv odpovídají
pracovním podmínkám!
Opatrně navrtávejte! Všímejte si, kde leží střed vrtáku vzhledem ke kontrolní
kružnici. Je-li střed vrtáku pouze málo mimo kontrolní kružnici, potom můžeme
přesunout obrobek do správné polohy.
Tvrdé povrchy obrobků (např. okuje), drsné povrchy, porézní místa a podobně
šikmé plochy na spodní straně obrobku navrtávejte pozorně! Vrták se lehce
zasekne a láme se. Otáčky vrtáku a hlavně posuv se musí snížit.
Obrobek nesmíme během vrtání posunovat ze směru vrtání! Vrták se může
lehce zlomit (zvláště vrtáky malých průměrů)!
Třísky vzniklé při vrtání musíme neustále odstraňovat. Proto vytahujme častěji
vrták z vrtané díry tak, abychom odstranili třísky a aby mohla do díry přitékat
chladící kapalina! Je to důležité zvláště u malých průměrů vrtáků, u
houževnatých třísek (např. vrtání lehkých kovů, třísky měknou a lepí se) a
hlubokých děr (ucpávání drážek)
Hlavní břit a jeho hrany se lámou. Příčina: příliš velký posuv, příliš velká řezná
rychlost, tvrdá místa, nebo pískové vměstky v materiálu, který vrtáme, příliš
rychlé ochlazení zahřátého vrtáku, příliš velké podbroušení příčného břitu.
Náprava: upravit podbroušení, zvolit menší posuv a počet otáček vřetene
dostatečně chladit!
Vrták skřípe a je rozdílná tloušťka třísek. Příčina: otupené ostří, příliš velký
posuv. Náprava: změnit posuv, naostřit vrták.
Při dovrtávání vrtejte pozorně, odlehčete břit vrtáku. Posuv provádějte s citem a
pomalu, je-li to možné ručně. Břity vrtáku se mohou lehce zaseknout a může se
zlomit vrták. Zvláště při dovrtávání zešikmené spodní strany obrobku vrták
uhýbá a hrozí jeho zlomení!
117
5.
C.1.E.2.1.005
Rovnání kovů pod lisem a pomocí ohřevu
5. Rovnání
Rovnání je pracovní operace, při které materiál nebo výrobek získává svůj
původní tvar, deformovaný přepravou, skladováním, upínáním, třískovým obráběním,
svařováním, tepelným zpracováním či jinými vlivy.
K rovnání se hodí pouze materiály s dostatečnou tvárností, například konstrukční
oceli, měď, mosaz, hliníkové tvárné slitiny. Litina pro svou křehkost nemůže být
vyrovnána.
Obrobky z temperované litiny a tvárné litiny nebo kalené součásti je třeba rovnat
se zvláštní opatrností. Tenké plechy, pásová a tyčová ocel malých průřezů se dá
vyrovnat za studena. Tyčové a profilové oceli velkých průřezů se rovnají za tepla. Zušlechtěné materiály nesmějí být zahřívány, protože by ztratily získané vlastnosti.
5.1. Rovnání rázem nebo tlakem za studena
Prohnuté tyče malého průřezu se položí na plochu kovadliny nebo vyrovnávací
desku zakřivením nahoru a údery kladiva se vyrovnávají. Aby tyč dobře dosedla na
plochu, musí se s vyrovnáváním začít nejprve uprostřed a pak ke kraji.
Zkroucené pásy se upnou do svěráku a pomocí rovnacího přípravku se rovnají
zpět kolem podélné osy. Postup vyrovnávání kontrolujeme zrakem, nebo měřením
kontrolním pravítkem.
Vyrovnávání plechů. Vypouklé nebo zvlněné plechy musí být před svým dalším
zpracováním vyrovnány. Má-Ii plech uprostřed vypoukliny vlákna na okraji plechu
údery kladiva se prodlužují po kruhu od vypoukliny ke kraji.
Postup: Kladivem (např. palice z plastické hmoty, lehkého kovu nebo gumy)
začínáme vyklepávat tak, že údery kladiva směřují od vypoukliny do rovné plochy
plechu. Síla úderu se ve směru od vypoukliny k okraji plechu zvětšuje. Je-Ii plech na
okraji zvlněný, je uprostřed "příliš krátký", údery kladivem musí začínat od okraje
plechu a směřují ke středu plechu, kde musí být zhuštěny
Rovnání tyčové a tvarové oceli. Vyrovnávání tvarové oceli se provádí rázovým
prodlužováním vnitřního okraje
Vyrovnávání silnějších konstrukčních prvku (např. tyčové a tvarové oceli) se
provádí tlakem pomocí lisu, zborcené a pokřivené tabule plechu se rovnají pomocí
rovnacích válečků.
118
5.2.Rovnání ohřevem
Zahříváme-Ii vypouklou, tedy stranu obrobku s delšími vlákny zakřivení se nejprve
ještě zvětší. Současně ale dochází zvětšením objemu materiálu v zahřáté vrstvě k
velkým tlakovým napětím. Při dalším zahřívání se stává materiál těstovitým, tvárným.
Vnitřní tlak v materiálu způsobí stažení dlouhých vláken. Při následném ochlazení se
zkrátí tato strana součásti tak, že se obrobek sám narovná. Dorovnávání provedeme
ručně.
5.3.Vyrovnávání hřídelů
Přiměřeně deformované hřídele lze vyrovnat. Malé deformace se mohou
vyrovnávat za studena, deformace většího rázu za tepla. Praxe však ukázala, že při
vyrovnání za studena vznikají v materiálu zbytková pnuti, která za provozu způsobují
zpětnou deformaci.
5.3.1.Vyrovnávání hřídelů za studena
Hřídel se ustaví na prizmatické podložce průhybem nahoru. Opakovaným
lisovaCÍm tlakem se průhyb odstraní Druhou metodou je naklepávání lemovacím
kladívkem. V místě největšího průhybu se podepře pomocná upínka, jinak je hřídel
upnut mezi hroty. Potom se deformovaná část naklepává kladívkem v postupném
sledu. Na jedno místo se vedou maximálně tři až čtyři údery. Vyrovnaná vrstva je
poměrně tenká, takže nějaké další obrábění není možné. Proto je také vyklepaná
vrstva citlivá na otěr. Výhodou vyklepávání je zpevnění povrchu, obdobně jako při
válečkování nebo kuličkování. Tento způsob rovnání se používá nejčastěji u
klikových hřídelů.
rovnání hřídelů pod lisem
5.3.2.Vyrovnávání hřídelů za tepla
Jednou z metod vyrovnávání hřídelů za tepla je Vlachova metoda. Jejím principem
je místní ohřev kyslíko-acetylénovým plamenem. Hřídel se uloží na lunety na
soustruhu vypouklou částí nahoru. Úsek největšího průhybu
se obloží azbestem. Hřídel se pomalu a rovnoměrně ohřívá plamenem po celé
délce na teplotu 550 °C. Potom se oh řátá část hřídele přikryje asi na čtvrt hodiny, aby
nedošlo k zakalení. Následuje úplné ochlazení na vzduchu. Potom se deformace
hřídele přeměří znovu. Zjistí se zmenšení deformace po celé délce hřídele, ale
největší v místě ohřevu. Znovu se stanoví místo maximální deformace a v tomto
místě se opakuje ohřev. V poslední fází je třeba dbát o to, aby nenastal průhyb
119
hřídele na opačnou stranu. Stane-li se tak, musí ohřev pokračovat z opačné strany.
Materiál je však nyní mnohem citlivější a deformuje se značně rychleji.
Jde-li o hřídel pracující při velkých otáčkách s velkým zatížením, popouští se takto
opravovaný hřídel. Teplota popouštění se volí asi o 50 °C vyšší, než je pracovní
teplota hřídele, doba popouštění je asi tři hodiny.
Dalším způsobem vyrovnávání hřídelů za tepla je Kyliánova metoda.
Je však speciálně zaměřena na rovnání deformovaných, tepelně zpracovaných
hřídelů. Nejprve se stanoví velikost průhybu upnutím mezi hroty a přeměřením
číselníkovým úchylkoměrem. Určí se místo největší deformace a v něm se provádí
bodový ohřev. Plamenem se krouží kroužkem o průměru 10 mm, špička plamene se
udržuje 5 mm od povrchu součásti. Doba ohřevu je tři až pět sekund. Počet ohřevů
závisí na délce součásti a na velikosti deformace. Po ohřevu se součást okamžitě
chladí tak, že se ponoří do studené vody, a to místem ohřevu napřed. Hřídel se
znovu přeměří a když se deformaci nepodařilo odstranit, celý postup se opakuje.
Ohřevy se však nesmějí provádět na těch místech, kde byly předešlé.
Z ekonomického hlediska je tato metoda velmi výhodná pro svou nenáročnost.
Lze jí použít pro všechny oceli, vyjma oceli nástrojové, protože jsou křehké a vlivem
parciálního ohřevu praskají.
120
6.
C.2.E.2.1.012
Orýsování součástí a polotovarů s použitím měřidel, rýsovačského
nářadí a pomůcek, popř. přístrojů
Pod pojmem orýsování rozumíme označení tvaru a roztečí potřebných pro výrobu
součástí. Jako předloha pro orýsování polotovaru slouží dílenský výkres.
6. Rýsování na rýsovací desce
Rýsovací deska slouží jako přesná dosedací plocha (základní rovina) pro obrobky
a další rýsovací nářadí (hranoly, prismata, úhelníky, stojánková návrhy, výškoměry
atd.).
K ustavení a k vyrovnání obrobků do požadované polohy pro orýsování slouží
dřevěné klíny, hranoly, páry podložek, stavitelné podložky a podobně. Úhelníky a
opěrné hranoly se používají k vyrovnání a orýsovaných kolmých ploch.
Aby byly narýsované přímky, průsečíky, tvary dobře viditelné, opatřují se
polotovary přilnavým nátěrem z plavené křídy (plavená křída rozmíchaná s vodou a
klihem) nebo se natírají lihovou barvou. Používá se také černý matný nebo červený
lak, například u slitinových polotovarů z lehkých kovů. Čisté a tvrdé plochy obrobků
se natírají roztokem mědi (skalice modrá), vytváří se tenká měděná vrstvička, na
které jsou dobře viditelné rysky, průsečíky os a kontrolní důlky.
Rýsování na rýsovací desce
6.1. Postup rýsování
Obrobek se položí na rýsovací desku a vyrovná se tak, aby výchozí technologická
základna stála kolmo, popř. ležela vodorovně s rýsovací deskou. Podle tvaru obrobku
se provádí orýsování:
121
a) od středu souměrností nebo hlavních os, např. u symetrických a hrubých tvarů
obrobku.
b) od obrobených základních ploch, např. u nesymetrických obrobků. Za tímto
účelem se opracovává jedna nebo dvě základní plochy, které leží kolmo na sebe. Od
těchto opracovaných ploch se potom přenášejí další rozměry pomocí stojánkového
nádrhu.
c) od opracované základní plochy od jedné hlavní, převážně středové osy.
6.2. Rýsovačské nářadí a pomůcky
Základní nářadí pro orýsování: 1) rýsovací jehla a úhelník, 2) svislé měřítko,
3) nádrh, 4) kružítko, 5) důlčík, 6) hledač středu, 7) prizmatické podložky,
8) šroubová podložka
• rýsovací jehla – má tenkou zakalenou špičku, úhel špičky = 10° až 15°,
rukojeť je vroubkována nebo je šestihranná nebo je konec jehly
pravoúhle nebo prstencově zahnutý.
122
•
•
•
•
důlkovače – slouží k označování narýsovaných přímek, průsečíků
středů děr. Úhel špičky důlkovače je zpravidla 60°. Špi čka důlkovače
musí být vždy ostře nabroušena.
kružítka – slouží k rýsování kružnic a k přenášení rozměrů. Materiál:
ocel, špičky zakalené. k orýsování lehkých kovů se používá kružítko
špička s držákem na tuhy. K narýsování velkých kružnic a kruhových
oblouků se používá tyčové kružítko.
středícího úhelník a křížový středový úhelník – přesně orýsují středy
hřídelí.
stojánkové nádrhy nebo výškoměry – jsou vedeny po rýsovací desce
nebo úhelníku a slouží k rýsování rovnoběžných přímek. Slouží
k orýsování při výrobě nástrojů, přípravků a zařízení, ve strojírenství
atd. Hrot rýsovacího ostří je zakalený. Jemné nastavení měřidla může
být s přesností 0,1 mm; 0,05 mm; 0,02 mm. Nastavení rýsovacího
měřítka na požadovaný rozměr se může provádět od základní roviny
rýsovací desky nebo od libovolné roviny obrobku nebo od libovolného
orýsování (přímky) na obrobku
6.3.Pravidla při orýsování
1. Rýsovací práce je nutné provádět svědomitě a s nezávadnými nástroji!
2. Přesné orýsování předpokládá dobré znalosti ve čtení dílenských výkresů a
v zacházení s rýsovacím nářadím a měřidly.
3. Rýsovací desky je nutné udržovat stále čisté a chránit je před poškozením.
Nepoužívejte je jako odkládací desky pro nástroje a obrobky a k rovnání obrobků
kladivem!
4. Rýsovací jehlu je nutné vést špičkou podél spodní hrany pravítka a táhnout ve
směru pohybu, jinak se jehla chvěje nebo se zasekne, čímž je narýsovaná přímka
nepřesná.
5. Narýsovaná čára pomocí rýsovací jehly je vlastně poškození povrchu a
představuje velmi jemný, ale přesto někdy nebezpečný vrub, především u tenkých
obrobků. Takové vruby jsou, zvláště u vysoce a střídavě namáhaných částí,
příčinou zlomů, tzv. únavové lomy. Plochy poškrábané rýsovací jehly nevadí tam,
kde následující opracování rýsovací čáry odstraní.
6. Rysky, které slouží k přesnému určení středu, se mají provádět pouze v pravém
úhlu.
7. Abychom u obrobků s předlitými dírami mohli určit střed a použít kružítko, je
nutné do děr vtlačit špalíky z tvrdého dřeva nebo měkké oceli.
8. Kontrolní důlky musí ležet přesně na kružnici a průsečíků os. Po opracování musí
být vidět polovina důlku. Rýsovací potřeby je důležité tak jako měřidla po použití
pečlivě očistit a lehce namazat.
123
Správné důlčíkování
a) důlkovač nasadíme šikmo, abychom viděli na střed
b) důlkovač vyrovnáme kolmo a zhotovíme důlek úderem kladiva
Orýsování středu hřídele pomocí prismatické podložky (prizmatu) a stojánkovým
nádrhem
Stojánkový nádrh s výškovou měřící stupnicí
124
Nastavení rozměru pomocí výškové měřící stupnice a přenášení rozměru na obrobek
Hrubé vnější plochy nedovolují přesné měření od základní plochy. Proto je správné
nanášet všechny rozměry od hlavních os
125
7.
C.3.E.2.1.010
Sestavování částí strojů, zařízení a výrobních linek a jejich montáž
a oživování
7.1. Montáž, ustavení a uvedení stroje do chodu
Stroje se montují a ustavují zpravidla podle technické dokumentace, podle
nákresu a popisu v pasportu stroje. Jde-li však o montáž staršího zařízení, k němuž
dokumentace chybí, navrhuje se základ, kotevní šrouby, pružné prvky apod. podle
stroje podobného charakteru a velikosti.
Ještě před montáží nového zařízení musí být rozhodnuto o jeho umístění v
objektu. Při výběru se přihlíží hlavně
k provozním potřebám stroje
k účinkům zařízení
k potřebám montáže
k obsluze zařízení
Provozní potřeby stroje jsou rozdílné. Například pístový kompresor musí mít
zajištěné větrání a dostatečný přívod čistého vzduchu, musí mít dostatek okolního
prostoru pro prohlídky, opravy a údržbu. Pneumatický lis musí mít v blízkosti možnost
napojení na tlakovzdušné potrubí apod.
Pokud jde o účinky zařízení, pak kompresor způsobující hluk nemůže být umístěn
v místnosti, kde pracují lidé. Vedle bucharu nemohou stát přesné stroje, protože
nárazy by nepříznivě ovlivňovaly jejich činnost apod.
Z hlediska potřeb montáže musí být u velkých zařízení k jejich dopravě dostatečně
velké průchody v budově. V blízkosti staveniště je často nezbytné umístit montážní
jeřáb nebo postavit pomocné lešení apod.
Pokud jde o obsluhu zařízení, přihlíží se především k hlediskům ergonomie a
bezpečnosti práce. Obsluhující musí mít dobrý přístup ke spouštěcím i ovládacím
prvkům. Kontrolní přístroje, obsluha i ovládání přídavných zařízeni musí být
soustředěno do jednoho místa, zpravidla na přední stranu stroje.
Zkušenosti a zvýšenou opatrnost vyžaduje doprava stroje na místo ustavení. Je
nutno dbát o to, aby nedošlo k poškození jednotlivých součástí nebo celého stroje.
Doprava se provádí buď na válečkách, nebo jeřábem; stroj je rozdělen na jednotlivé
skupiny, může být i částečně demontován.
Při dopravě na válečkách je účelné použít přepravního rámu, na němž je stroj
upevněn. Tento způsob přepravy je namáhavý a nebezpečný a užijeme ho jen tam,
kde není možná přeprava jeřábem.
126
Při přepravě jeřábem je třeba podle pasportu předem zkontrolovat přenášenou
hmotnost jednotlivých skupin. Jeřáb i lana musí mít dostatečnou nosnost, nesmí se
přetěžovat. Lana se při zvednutí stroje nesmějí opírat o páky, hřídele, přestavitelné
části stroje. Citlivé částí stroje se chrání dřevem nebo jiným obložením. Lana se
zavěšují na pevné částí stroje tak, aby se nemohla sesmeknout.
7.2. Základ a ukotvení stroje
Základ stroje se staví podle základového plánu. Velikost i druh základu jsou
zvoleny podle druhu a přesnosti práce stroje. Mimo vlastní funkce základ splňuje i
další požadavky spojené s funkcí stroje, např. jím procházejí kabely elektrického a
pneumatického vedení, jsou zabudovány ocelové destičky v místech, kde budou
odtlačovací šrouby apod.
Volba způsobu uložení obráběcího stroje na základ závisí na jeho vlastnostech,
provozních požadavcích a okolí. Přitom se přihlíží zejména
k tuhosti lože (spodku) obráběcího stroje,
k velikosti a dráze (změně těžiště) přemísťovaných hmot na obráběcím
stroji,
k velikosti rázů při obrábění,
k požadované přesnosti obrábění,
k možnosti vyrovnávání obráběcího stroje (do vodorovné polohy), popř. jeho
přemisťování,
k hmotnosti základu a vlastnostem podkladu (zeminy)
7.3.Uložení na podlaze
Malé, popř. střední obráběcí stroje, které mají dostatečně tuhá lože, se ukládají
přímo na betonovou podlahu. Jde zpravidla o stroje pracující bez rázů a jiných
silných dynamických účinků (způsobených např. nevyvážeností rotujících obrobků).
Betonová podlaha má být alespoň 100 mm tlustá. Tuhé podložky (klínové, šroubové
apod.) slouží zejména k vyrovnání stroje do vodorovné polohy.
Obráběcí stroje s delším ložem na tuhých podložkách se mohou vyztužit podlitím
cementovou kaší. Mezera pro podlití mezi podlahou a strojem se nechává asi 50
mm.
Je-li na stroj kladen zvýšený nárok na přesnost práce, je nutné jej izolovat proti
přenosu kmitání z okolí. Stroj se uloží na pružných podložkách, např. pryžokovových.
Podepření nemůže být náhodné. Podložky se musí volit takové, aby odpovídaly
silám, které v místě podpory působí.
127
a)
b)
c)
d)
obr. 1 Různé druhy základů strojů a zařízení:
a) základ brusky: 1-izolační deska, 2-stavitelné klínové podložky, 3-betonový základ, 4podlaha dílny, 5-zemina
b) základ lisu na tlumičích
c) základ bucharu
d) zavěšený základ bucharu na tlumičích
7.4.Uložení na základových blocích
Stroje se staví na betonový základ, aby se dosáhlo náležité pracovní přesnosti a
klidného chodu. Hloubka základu se volí tak, aby stroj spočíval na tvrdé půdě.
Základy mohou být různého druhu. Na obr. 1a je betonový základ brusky oddělen
od podlahy dílny tlumicí vrstvou. Jde-li o zvlášť přesné zařízení, izoluje se základ i ze
spodní strany vrstvou pryže, plsti apod. Na obr. 1b je betonové těleso základu lisu na
128
tlumicích a pružicích prvcích. Ty mohou být nejrůznější konstrukce, jak uvádíme dále.
Na tlumičích pružně zavěšený základ bucharu je na obr. 1d. Při tomto způsobu musí
být v základu zabudována ocelová kostra. Za vyčnívající nosníky je potom celá
betonová kostka zavěšena táhly na pevné konstrukci v podlaze. Spojení mezi závěsy
základu a nosnou konstrukcí v podlaze je přes pružné tlumicí prvky. Tento druh
základu je nákladný, má však nejlepší tlumicí účinky. Rez pružným základem
bucharu je na obr. 1c. Kovadlina bucharu je zapuštěna pod terén, uložena na
dřevěných trámech, pod nímiž je betonový základ.
Montáž stroje k základu vyžaduje často speciální postup. Jako příklad uvádíme
postup usazování obráběcího stroje střední přesnosti. Lože se základovými šrouby
se dopraví na základ a vedle otvorů pro šrouby se položí ocelové vyrovnávací klíny.
Po ustavení se stroj vyrovná pomocí klínů. Základové šrouby se zalijí betonem a pak
se celý stroj podlije řídkým betonem. Po jeho dokonalém ztvrdnutí a za stálé kontroly
vodorovné polohy stroje se nakonec přitahují matice základových šroubů.
Obtížná je montáž dvou nebo více zařízení, která na sebe navazují (např.
kompresoru a elektromotoru). Základové rámy jednotlivých strojů bývají upraveny na
sešroubování. Před montáží se slícují, sešroubují a zkolíkují tak, aby roviny
dosedacích opracovaných ploch obou zařízení byly rovnoběžné. Používaný je i jeden
základový rám pro obě zařízení. V obou případech je nutné usazení a vypodložení
obou zařízení tak, aby na sebe navazující hřídele měly společnou osu. Nedodržení
této podmínky způsobuje nadměrné opotřebení některého ložiska, popř. poruchu.
Důležité je vlastní upevnění (ukotvení) stroje k základu. Jeho význam se zvětšuje,
protože rostou požadavky na přesnost chodu strojů i odstranění šíření rázů nebo
vibrací do okolí.
Nejjednodušší je upevnění stroje k základu kotevními šrouby (obr. 2).
Kotevní šrouby jsou volně spuštěny v otvorech základu, zalévají se řídkým
betonem. Stroj se vyrovnává do vodorovné polohy klínovými podložkami (obr. 3). Ty
jsou sestaveny ze dvou proti sobě položených klínových dílů a šroubu pro nastavení
a zajištění polohy. Podložky se pokládají pod stroje ve vzdálenosti asi 500mm od
sebe a šroubují se k základům. Tohoto způsobu kotvení se používá u přesných
strojů, např. u hrotových brusek, portálových fréz apod.
Dřevěné trámy se dávají mezi stroj a základ bucharů, lisů a kovacích strojů. Trámy
se šroubují k základu a na ně se připevňuje stroj.
obr.2 Kotevní šrouby
129
obr.3 klínové podložky stavitelné a sestávající ze dvou klínů
Stále používanější je pružné uložení výrobních zařízení. Zároveň s ním je vhodné
montovat i protivibrační izolace k připojeným potrubím i ostatním spojům s okolím.
Využitím těchto prvků se zlepšuje pracovní prostředí, zvyšuje životnost zařízení,
snižuji náklady na údržbu a často i pořizovací náklady na vlastni uloženi stroje.
Pro řadu strojních zařízení se přímo mezi stroj a základ stroje vkládají
pryžokovové izolátory (obr. 4). Používají se nejen ke kotvení kovoobráběcích a
dřevoobráběcích strojů a u lisů, bucharů a řezacích strojů, ale také k upevnění
transformátorů, drtičů, míchaček, citlivých měřících aparatur apod.
Podstavné izolátory chvění s pružinou mají ve schránce z litiny nebo plechu
uloženy jednu nebo více ocelových šroubových, tlačných pružin (obr. 5). Vyrábějí se
v trojím velikostním provedení. Podstavné izolátory se postaví pod základový blok,
který stojí na podložkách. Po jejich vyjmutí základ společně se strojem sedne na
protiotřesové izolátory.
Pří použití závěsných izolátorů je základový blok se strojním zařízením zavěšen
přes táhla na izolátorech. Tento způsob se používá u velmi těžkých a rozměrných
základových bloků.
V praxi se používá i řada dalších typů izolátorů charakteru pryž-kov,
s hydraulickým a pneumatickým tlumením, z pryže apod.
obr.4 řez protivibračními pryžokovovými izolátory
130
obr.5 pružinový izolátor chvění
7.5. Příprava stroje k provozu
Po usazení na základový blok se všechny plochy stroje čistí od nátěrů, které jej
chránily před korozí po dobu uskladnění ve výrobním a distribučním podniku a
během přepravy na místo použití. Stroj se čistí mechanicky i chemicky s pomocí
běžných odmašťovadel a čisticích přípravků. Zároveň se ke stroji přidávají a montují
části, které byly kvůli dopravě demontovány. Nakonec se podle montážních výkresů
připojují potrubí vzduchová, olejová, hydraulická apod. Důležité je uchycení potrubí,
přes které se nesmí přenášet přídavné zatížení na stroj. U pneumatiky, hydrauliky a
u olejového potrubí je důležitá čistota připojovaných armatur a potrubí. Připojení
elektrické instalace stroje přes rozvaděč, vypínač apod. provede vždy odborný
pracovník.
Ještě před uvedením do chodu se prohlédne celý stroj a všechny přístupné
součásti. Kontroluje se čistota povrchu i vnitřku, hlavně místa, kde mohou být cizí
tělesa, jako okuje od svařování, nedopalky elektrod, zapomenuté spojovací součásti
apod. Všechny součásti se zbaví koroze. Kontrolují a utahují se šrouby a matice,
které se mohly v průběhu přepravy a montáže uvolnit. Teprve potom se provádějí
předepsané zkoušky.
Zkouška při běhu naprázdno. Touto zkouškou ověřujeme všechny pohyby
jednotlivých částí stroje, jejich ovládání a funkce zapínacích a vypínacích
mechanismů. Zjišťujeme, zda stroj vykonává všechny pohyby v celém rozsahu a při
všech rychlostech bez poruchy. Dále u pohybů prověřujeme rozsah, rychlost,
rovnoměrnost a plynulost, přesnost a ovladatelnost. Síla potřebná pro ruční posuvy
musí být v celém rozsahu posuvu rovnoměrná.
Vypínání posuvu na pevný doraz musí být klidné a suport po vypnutí nesmi
odskočit. To zjišťujeme tak, že k dorazu vsuneme papír. Při vypnutí posuvu musí
papír pevně držet mezi dorazem a suportem.
Seřízení správné vůle vřetena, a to jak radiální, tak axiální, je jeden
z nejdůležitějších úkonů. Stroj zabíháme tak, že postupně zvyšujeme otáčky stroje až
na maximální.
Při běhu v kterémkoli rychlostním stupni nesmí vznikat nadměrný hluk způsobený
ozubenými koly, ložisky apod.
131
7.6.Zkouška zatížení stroje.
Tato zkouška se většinou provádí pouze u nových a velkých strojů. Ověřujeme
tuhost a funkci částí stroje při zatížení řezným odporem. Stroj zkoušíme na výkon za
takových podmínek, aby elektromotor byl zatížen na 125 %.
Zkušební běh stroje má trvat asi čtyři hodiny; dvě hodiny při přerušovaném chodu
a dvě hodiny pří nepřerušovaném chodu. Při tom kontrolujeme, zda se spojky a brzdy
nadměrně nezahřívají, zda spojky správně vypínají a zapínají, zda správně funguje
elektrické zařízení a zda jsou všechny třecí plochy dostatečně mazány.
Během zkušebního chodu musí být stroj bohatě mazán, aby se z kluzných ploch
odplavovaly případné nečistoty a třísky. Kromě toho kontrolujeme funkci ostatních
ústrojí, hydrauliky, pneumatiky apod. Při zaběhávání stroje sledujeme příkon hnacího
elektromotoru. Je-li příkon větší než průměrně zjištěný u strojů tohoto typu, svědčí to
o montážních nebo výrobních vadách. Trvající zvyšování příkonu při zaběhávání
svědčí o zadírání.
Kontrola chvění stroje. Chvění stroje má nepříznivý vliv na kvalitu obrobené
plochy, trvanlivost nástrojů a zároveň na okolostojící přesnější stroje. Chvění měříme
těmito přístroji a způsoby:
- snímačem chvění, oscilografem;
- rtuťovým vibroskopem;
- ocelovou tyčinkou o průměru 6 mm a délce 200 mm, která má přesně zarovnaná
čela; tyčinka, kterou postavíme na lože, nesmí spadnout, protože by to znamenalo,
že se stroj chvěje více, než je přípustné;
- pozorujeme na stole stroje kapku vody, která je velmi citlivá na chvění.
7.7. Postup prací při ustavování a uvádění strojů do chodu
V předcházející části jsme probrali jednotlivé fáze přípravy stroje k jeho uvedení
do provozu.
K utvoření souhrnné představy o postupu prací slouží tento přehled:
vykopeme jámu předepsaných rozměrů pro základ a vybetonujeme ji.
je-li třeba, zabetonujeme do základů konstrukci na zavěšení tělesa základu
nebo nosníky tlumičů;
zhotovíme betonový základ přímo v jámě; u základů pružně ustavených nebo
zavěšených na tlumičích základ zhotovíme mimo, na volném prostranství;
v základu necháme otvory pro dodatečné zalití základových šroubů;
beton necháme ztvrdnout;
pružně uložený základ přimontujeme na tlumiče, popř. zavěsíme na závěsy;
132
stroj dopravíme na základ a vyrovnáme do vodorovné polohy; připevníme zatím
volně kotevní šrouby, které spustíme do otvorů v základu; zalijeme kotevní
šrouby a celý stroj podlijeme cementovou kaší;
beton necháme zatvrdnout;
dotáhneme kotevní šrouby a zkontrolujeme vyrovnání do vodorovné polohy;
odkonzervujeme a vyčistíme stroj, namontujeme části demontované kvůli
přepravě a zkontrolujeme spojení jednotlivých částí stroje;
dáme připojit elektřinu a ostatní energie (vzduch, vodu);
vyzkoušíme stroj při běhu naprázdno;
vyzkoušíme stroj při zatížení;
změříme vibrace stroje;
provedeme kontrolu přesnosti podle ČSN.
7.8. Kontrola tvaru a polohy
Odchylky rozměrů (tolerance) povolené v Iícovací soustavě platí pro ideální
geometrická tělesa. Protože při výrobě nelze v podstatě dodržet rozměry součástí
s absolutní přesností. nelze jim ani dát takový tvar, který by přesně odpovídal
geometrickým tvarům znázorněným na výkresech. Například obrys kolmého řezu
válcovou součástí ve skutečnosti nikdy není úplně přesná kružnice. nebo povrchová
přímka rovinné, válcové nebo kuželové plochy není ideální přímka apod. Lícovací
soustavy jen předepisují. že rozměry příslušné součásti musí ležet mezi mezními
rozměry. Tím nepřímo připouštějí. že např. válec má v mezích dovolených odchylek
jiný tvar než geometrický válec apod.
Kdyby se však celá nebo téměř celá dovolená odchylka využila jen na odchylku
tvaru, mohla by se ohrozit správná funkce důležitých součásti, jakož i jejich životnost
a mohla by se i ztížit jejich montáž. Proto je u důležitých strojních součásti často
nevyhnutelné dodržet odchylky tvaru, které jsou menší než předepsané odchylky
rozměrů.
U mnohých součásti se mimo základní rozměry musí dodržet i vzájemná poloha.
Například skříň převodovky musí mít souosé díry pro hřídele. U ozubeného kola musí
být ozubeni souosé s dírou apod.
7.8.1. Měření přímosti a rovinnosti
Měřeni rovinnosti ploch se dělá. když potřebujeme zjistit odchylku rovinné plochy
od ideální roviny. Potřebujeme to často u strojních součásti, které se po sobě
pohybují, kde navzájem dvě části na sebe dosedají a kde vyžadujeme, aby měrný
tlak byl v přípustných mezích (aby opotřebení dosedacích ploch bylo co nejmenší).
133
Často používaná měřidla ke kontrole rovinnosti jsou kontrolní přeměřovací desky a
pravítka. Kontrolní deska se používá jako standard rovinnosti a jako přesná rovina při
různých způsobech měření. Vyrábějí se v různých velikostech a kvalitách měřicí
roviny. Materiál kontrolních desek bývá jemnozrnná šedá litina nebo kámen - plochy
se brousí. Kontrolní pravítka se vyrábějí v délkách 300 až 3000 mm. Mají
obdélníkový nebo T-profil.
Menši přesná pravítka se vyrábějí s ostrou hranou. Nazývají se vlasová (nožová)
pravítka. Mívají různý průřez (obr. 6). Pomocí těchto pravítek se měří tak, že pravítko
se přiloží na očištěnou kontrolovanou plochu a proti ostrému světlu pozorujeme
průsvity pod hranou pravítka.
obr.5 nožová pravítka
obr.7 přímkové sítě pro měření rovinnosti
Rovinnost ploch se v podstatě určuje měřením přímosti vhodně zvolených přímek
měřené roviny. Měřenou plochu rozdělíme sítí podélných a příčných řezů. Počet
podélných a příčných řezů musí být stejný, nebo musí být v určitém poměru. Mimo to
platí, že počet řezů musí být lichý (obr. 7). Při měření přímosti zjišťujeme odchylky
jednotlivých bodů přímek, vzdálených o určitou rozteč. Tyto zjištěné odchylky se
vynášejí do diagramu, čímž získáme obraz průběhu měřené plochy jako lomenou
čáru.
Odchylka přímosti je potom největší naměřená vzdálenost skutečné čáry od
obalové přímky profilu. Přímost profilu se porovnává pomocí příměrného pravítka
postaveného na dvou stejně vysokých základních měrkách. Z odchylek naměřených
v jednotlivých bodech se ve větším měřítku vynese profil, z něhož se vyhodnotí
odchylka přímosti (obr. 8).
Princip měření rovinnosti je tedy stejný jako při určování odchylky přímosti, je
třeba jen uvažovat prostorově.
obr. 8 měření přímosti
7.8.2. Měření úhlů
Podobně jako při měření délek, kdy se vychází z rozměru základních měrek, k
měření úhlů se používají úhlové měrky. Z úhlových měrek se sestaví požadovaný
úhel.
134
Úhlové šablony jsou určeny ke speciálním měřením nebo ke kontrole tvaru z
hlediska dodržení úhlů. Vyrábějí se z ocelových plechů nebo organického skla,
mohou být celistvé nebo skládané. Používají se ke kontrole závitů, rybin a úkosů,
úhlů na nástrojích. Často se dělají pro kontrolu' úhlů 30°, 45°, 60° a 120°.
Úhelníky slouží k vizuálnímu porovnávání velikosti úhlů. Jsou to jednoduché
úhlové měrky s jedním úhlem, který bývá obyčejně pravý. Přesnost měření je dána
přesností výroby samého úhelníku a přesností odhadu světelné mezery mezi
ramenem úhelníku a měřenou součásti. Úhelníky se obyčejně vyrábějí z oceli,
mohou být nekalené nebo kalené a broušené.
Značně rozšířená měřidla jsou úhloměry. Jejich stupnice bývá polokruhová nebo
kruhová. Často se používají dílenské úhloměry se stupnicí 180°, které mají oto čné
rameno. Posuvné rameno se po nastavení délky zajistí šroubem, dá se snadno
vyměnit.
V opravářské praxi je velmi často třeba měřit kolmost dvou součásti.
Odchylka kolmosti je definována jako rozdíl mezi skutečným úhlem a úhlem 90°.
Odchylka se předepisuje pro dvě osy, nebo pro osu a rovinu, anebo pro dvě roviny;
vyjadřuje se v délkových jednotkách na určitou vztažnou délku. Princip měření
odchylky kolmosti je znázorněn na obr. 10. Za odchylku kolmosti se považuje rozdíl
údajů úchylkoměru v poloze A1 a A2. Odchylka zjištěná na měřené délce se potom
přepočítá na vztažnou délku.
obr.9 odchylka kolmosti
obr. 10 měření odchylky kolmosti
7.8.3. Kontrola souososti, obvodového a čelního házení
Odchylka souososti (obr. 11) je největší vzdálenost os v posuzovaném místě. Při
jejím měření se na jeden ze dvou kontrolních trnů zasunutých do kontrolovaných
otvorů připevní úchylkoměr. Otáčíme-Ii úchylkoměrem okolo osy trnu, pomocí dotyku
sledujícího druhý trn, můžeme zjistit odchylku souososti.
Obvodové házení rotačních ploch (obr. 12) je rozdíl nejmenší a největší
vzdálenosti jednotlivých bodů skutečné plochy od osy otáčení. Měří se úchylkoměrem přiloženým k měřené ploše kolmo k ose otáčení; házivost je rozdíl mezi
největším a nejmenším údajem.
Celní házenI (obr. 13) je rozdíl mezi největší a nejmenší vzdáleností jednotlivých
bodů skutečné čelní plochy od libovolné základní plochy, kolmé k ose rotace. Měří se
číselníkovým úchylkoměrem na předepsaném průměru.
135
obr.11 měření odchylky souososti
obr.12 měření obvodového házení
obr.13 měření čelního házení
136
8. C.4E.2.1.010
Provádění údržby, rekonstrukcí, oprav a generálních oprav stojů a
zařízení
8. Předpoklady a podmínky pro opravárenskou činnost
Předpoklady a podmínky pro opravárenskou činnost jsou různé podle jejího typu.
Typ opravárenské činnosti nelze chápat jako přesné vymezení, ale jako hrubou
charakteristiku, která je podkladem pro řešení technických, organizačních a řídicích
problémů. Rozlišujeme tři typy opravárenských činnosti: kusovou, sériovou a
hromadnou. Zejména první dva typy jsou charakteristické pro naše strojírenské
podniky.
Kusová opravárenská činnost je charakterizována opravami velkého počtu
různých výrobků, přičemž je každého druhu jen malé množství. Opravy se opakují
nepravidelně, v některých případech se neopakují vůbec. Tato ojedinělost si
vynucuje velkou univerzálnost opravárenských zařízení a vysokou kvalifikaci
pracovníků.
Zvětšení počtu oprav jednoho druhu a zmenšení počtu druhů opravovaných
součásti charakterizuje sériovou opravárenskou činnost. Při ní se opravuje určité
množství součástí stejného druhu. Toto množství se nazývá série a jeho opravy se
s určitou pravidelností opakují. Sériovost oprav dovoluje zavést speciální zařízení,
popř. celá specializovaná pracoviště.
Hromadná opravárenská činnost se vyznačuje vysokou mírou opakovanosti a
dlouhou ustáleností oprav stejných součástí nebo zařízení. Protože se opravárenská
činnost nemění, používá se jednoúčelových zařízení velké výkonnosti a také vysoké
specializovanosti jednotlivých pracovišť. Tento druh opravárenské činnosti je pří
správné organizaci práce nejefektivnější.
Při každém z uvedených typů oprav je nutné vytvořit opraváři podmínky
k úspěšnému splnění úkolu. Ideální stav je tam, kde má opravář před započetím
práce k dispozici potřebný materiál, nářadí a doklady prvotní evidence.
Pro výsledek činnosti je důležitá správná organizace práce, kontrola jakosti i dobré
pracovní podmínky z hlediska fyziologických potřeb opraváře. Jednotlivé předpoklady
pro úspěšnou opravárenskou činnost uvádíme dále.
8.1. Péče o stroje a zařízení
Pří zajišťování dobrého stavu a provozních schopnosti strojů a zařízení se rozlišují
dvě základní činnosti:
- udržování strojů
- opravy strojů.
137
Udržování je pravidelná péče o stroje, kterou se zpomaluje proces fyzického
opotřebení, a to čištěním, mazáním, prohlídkami apod.
Opravami se odstraňuje fyzické opotřebení nebo poškození za účelem uvedení
stroje do provozuschopného stavu, aby byly obnoveny jeho původní technické
vlastnosti, odstraněny nedostatky funkční, vzhledové nebo bezpečnostní.
Způsob plánování a provádění údržby a oprav výrobních zařízení podléhá
změnám. Změny jsou spojeny s rozvojem výrobní základny a výrobních metod a
s rozvojem organizace a řízení v průmyslu. Těmto změnám se podřizuje i metodika
údržby a oprav. V současné době praxe rozeznává několik základních metod oprav:
opravu po poruše,
opravu po prohlídce,
metodu standardních oprav,
metodu preventivních periodických oprav a
metodu diferencované péče.
Oprava po poruše se používá většinou u méně významných zařízení, u strojů
s náhodným opotřebením a u zařízení určených k dožití. U některých zařízení (např.
elektronických) je to metoda nejužívanější.
Při použití této metody se opravuje po poruše, popř. havárii stroje. Používá se
tehdy, nepůsobí-li oprava opotřebeného nebo porouchaného zařízení podstatné
potíže ve výrobě a v případě, že porucha stroje nemůže negativně ovlivnit
bezpečnost práce. Je to v případech, kdy lze přerušovat práci na zařízení nebo kdy
je možné ji přemístit na jiný stroj.
Oprava po prohlídce je výhodná pro méně důležité skupiny strojů a zařízení, pro
menší závody a provozy. Nevhodná je u složitých strojů a v podmínkách velkosériové
a hromadné výroby.
Metoda je charakterizována periodickými prohlídkami výrobního zařízení. Ty
dávají přehled o opotřebení a umožňují stanovit obsah a rozsah nutných oprav.
V systému se plánují nejen prohlídky, ale v krátkodobých operativních plánech se
plánuje i rozsah nutných oprav. Při nich se vyměňují opotřebené součásti, odstraňují
provozní závady, stroje se čistí a seřizují.
Metoda standardních oprav se zavádí tam, kde jsou stroje stejnoměrně
zatěžovány po dlouhou dobu, pracují za stále stejných podmínek a jsou tedy
předpoklady, že opotřebení vzrůstá pravidelně. Aplikuje se tam, kde jsou požadavky
na provozní jistotu zařízení a bezporuchový chod důležitější než zvýšené náklady na
údržbu, např. u válcovacích zařízení.
Opravy se dělají pravidelně po uplynutí určité lhůty bez ohledu na technický stav
součástí i montážních celků. Provádějí se podle postupu, v němž je uveden celý
rozsah opravy se všemi údržbářskými výkony.
138
Metody preventivních periodických oprav se používá tam, kde je cílem dosáhnout
vysoké spolehlivosti zařízení, ale s přiměřenými náklady na prováděné zásahy.
Metoda diferencované péče se v našich podnicích začínala zavádět v šedesátých
a sedmdesátých letech. Metoda zdůrazňuje především diferencovaný (rozdílný)
přístup k péči o stroje a zařízeni.
Každému základnímu prostředku lze věnovat pouze takovou pozornost, jaká
odpovídá jeho významu při zajišťování hlavního výrobního procesu. Zařízením méně
důležitým je věnována menší péče, připouští se určité riziko havarijnosti.
Diferenciace vyžaduje, aby stroje byly rozděleny do několika skupin.
Při rozděleni se přihlíží k jejich hodnotě, významu pro základní výrobu, k technické
náročnosti oprav konkrétního stroje, k předpokládané životnosti apod. Tak se tvoří
například skupiny úzkoprofIlových strojů, u nichž je třeba dodržet zásadu minimální
poruchovosti, běžných základních prostředků, kde je možná jejich záměna,
pomocných a obslužných zařízení, která mají nízký stupeň využití a často i nízkou
cenu.
S ohledem na důležitost strojů se diferencuje i použití opravárenských metod.
Mezi nejpoužívanější metody ve strojírenských podnicích budou patřit preventivní
plánované opravy, které se použijí u důležitých zařízení, u strojů drahých a tam, kde
je obtížná zaměnitelnost. Metody standardních oprav po prohlídce se použije u řady
běžných a zejména pomocných zařízeni, kde je možné snížit podíl prevence.
8.2. Zásady opravárenství
Poruchy strojil a zařízení působí nepříznivě na plynulý chod výroby. Každý stroj a
zařízení má plánovaný denní výkon, na němž závisí další výrobní oddělení.
Každé zařízení má součásti, které se časem opotřebí a je třeba je opravit nebo
vyměnit. Není správné opravovat stroje a vyměňovat opotřebované součásti až při
poruše. Stroj je pak náhle vyřazen z provozu a může způsobit značné těžkosti ve
výrobě.
8.2.1. Rozsah oprav, základní opravárenské úkony
Aby se zmenšil počet a rozsah nepředvídaných oprav, dělají se pravidelné
prohlídky strojil, při nichž zjišťujeme velikost opotřebeni a dobu životnosti jednotlivých
detailů. Je-Ii to možné, uděláme nutnou opravu v době, která je vyhrazena na
prohlídku stroje, kdy je stroj plánovitě odstaven z provozu a kdy se s jeho výrobní
kapacitou nepočítá. Včasnou i malou opravou se dá často předejit rozsáhlým
poruchám.
Základním plánem pro organizaci údržbářské a opravárenské činnosti a pro
vypracováni podrobnějších plánů je výhledový dlouhodobý plán. V plánu jsou
zahrnuty všechny druhy základních prostředků i ty, jejichž plánovaná oprava se bude
dělat až za několik let.
Druh i délka cyklu se volí podle platných norem, při započítání směnnosti
jednotlivých strojů. Výhledový plán stanovuje jen lhůty pro generální opravy, střední
139
opravy jsou v něm zahrnuty jen mimořádně. V plánu oprav musí být též vyznačeny
práce spojené s modernizaci strojů a zařízení, s uvedením nových do provozu,
popřípadě s vyřazením starých strojů a zařízení. Dále se do plánu zařazuji i úřední
zkoušky a prohlídky, které se dělají podle platných předpisů v předem stanovených
terminech (zkoušky tlakových nádob, jeřábů a výtahů, přecejchováni vah apod.).
Roční plán je upřesněný výsek výhledového plánu. Musí být v souladu s plánem
výroby a s kapacitou opraven a údržbářských dílen. Vyřazeni opravovaných strojů
z provozu nesmi narušit plynulost výroby. Opravářské čety musí být zaměstnány
rovnoměrně po celý rok. Roční plán se sestavuje podle výsledků prohlídek a kontrol
přesnosti strojil a zařízení.
Součásti ročního plánu je též plán potřeby materiálu na opravy, plán náhradních
dílů, plán pracovních sil a plán ostatních potřeb (pomůcek, režijního materiálu,
energie apod.). Jednotlivé druhy oprav nebo prohlídek jsou v ročním plánu zařazeny
do jednotlivých měsíců.
Měsíční plán podrobně rozpracovává jednotlivé opravářské úkony. Stanoví dny,
v nichž se budou dělat opravy a prohlídky, určuje druhy oprav, prohlídek a kontrol,
určuje počet pracovníků na jednotlivé opravy.
Opravářské úkony lze rozdělit takto:
běžná údržba,
běžné opravy,
střední opravy,
generální opravy.
Základní opravářský úkon je běžná údržba. Tímto pojmem rozumíme údržbářské
práce, které jsou potřebné k udržení správného trvalého chodu stroje za předpokladu
co nejmenšího opotřebení a minimálních nákladů. Nevyhnutelnost těchto prací je
dána normálním chodem (provozem) zařízení. Není způsobena nesprávným
zásahem nebo jinou výrobní nebo provozní chybou. Tyto práce se opakují a lze pro
ně plánovitě zabezpečovat materiál a pracovní kapacitu. Do běžné údržby
zařazujeme denní čištění a mazání hlavních pracovních částí strojů, periodické
mazání a čištění strojů, výměnu olejů, výměnu řezných kapalin, nastavení vůle
ložisek, nastavení spojek a brzd, výměnu spojkového a brzdového obložení,
nastavení řemenových převodů apod.
Do běžných oprav patří drobnější opravy, které zjistili obsluhující pracovník,
provozní mechanik nebo opravář při prohlídce a kontrole. Dělají se na jednotlivých
částech (podskupinách) strojního zařízení. Oprava obyčejně nevyžaduje demontáž
celého stroje a může se dělat přímo na místě jeho provozu. Mezi běžné opravy
počítáme výměnu opotřebovaných součástí, například opravu opotřebovaného
kluzného ložiska, výměnu valivého ložiska, výměnu ucpávky a těsnění, zabroušení
kuželu kohoutu apod. Tyto opravy se zabezpečují v takovém rozsahu, aby se zaručil
provoz do příští plánované opravy. Opravovat je třeba ihned a co nejrychleji, aby byl
stroj vyřazen z provozu po co nejkratší dobu. Při běžné opravě se zároveň
prohlédnou demontované a přístupné podskupiny, aby se mohly objednat zjištěné
140
opotřebované díly, materiál, polotovary, aby se mohly zhotovit náčrtky náhradních
dnů, zachytit rozměry klínových řemenů, ložisek apod.
Střední opravy se dělají pravidelně podle plánu prohlídek a oprav. Při střední
opravě se kontroluje nastavení a činnost celého stroje. Obyčejně se demontuje celé
zařízení, prohlédnou všechny skříně a uzavřené mechanismy. Opravují se a
vyměňují opotřebované a poškozené součásti, čistí se mazací soustavy a vyměňují
olejové náplně. Střední oprava vyžaduje opravářské výkony rozptýlené v rozsahu
celého stroje. Někdy se při střední opravě celého stroje udělá větší oprava jedné
části (skupiny) stroje. Tato částečná oprava se vykonává v rozsahu obvyklém pro
generální opravu.
Na generální opravy jednotlivých typů strojů se specializuji opravářské dílny.
Stabilní stroje se musí odtrhnout od základu a dopravit do příslušné dílny. U velkých
strojů se demontují jednotlivé skupiny, jejichž generální oprava se dělá v opravářské
dílně. Ostatní objemné části lze opravovat na místě (např. rám stroje). Generální
opravy se od ostatních oprav odlišují charakterem práce. Po generální opravě musí
mít stroj svou původní výkonnost. Mimo to se stroje při generální opravě obyčejně i
modernizují.
Postup prací při generální opravě:
1. Vyřadit stroj z provozu, vyčistit ho na místě a odpojit od zdroje energie,
elektřiny, vzduchu, vody apod. Demontovat části, které by se při opravě poškodily,
demontovat vnější potrubí apod . Demontovat skupiny pro usnadnění dopravy (hnací
jednotky. převodovky apod.).
2. Stroj odtrhnout od základu a dopravit ho do opravářské dílny.
3. Stroj úplně rozebrat na jednotlivé součásti.
4. Dokonale vyčistit a odmastit všechny dílce. včetně potrubí. mazacích okruhů a
skříň.
5. Podrobně zkontrolovat všechny součásti a přeměřit je; u důležitých součástí
zjistit obvodové házení. tvrdost apod.
6. Určit způsob opravy nebo náhrady vadných dílců. Nakreslit dílce. které se
budou vyrábět ve vlastní dílně a pro něž není k dispozici dokumentace od výrobce.
Odevzdat požadavky na materiál. polotovary a náhradní dílce. pokud již nebyly
odevzdány dříve při plánované prohlídce.
7. Opravit jednotlivé součásti. vyrobit nové náhradní součásti.
8. Opravit lože a rám stroje.
9. Nanést základní nátěr stroje.
10. Montáž stroje.
11. Vyzkoušet funkci stroje, popřípadě zkontrolovat jeho přesnost.
141
12. Stroj přenést na pracoviště, upevnit ho na základy a připojit ke zdrojům
energie.
13. Přebrání stroje spojené s kontrolou přesnosti a funkce podle ČSN.
8.2.2.Prohlídky strojů a zařízení, nevyhnutelné opravy
Mezi plánované opravy jsou zařazeny prohlídky. Mají zjistit stav součástí, které se
více opotřebují a mají určit jaké práce se na stroji budou dělat při příští plánované
opravě. Současně se odstraňují malé zjištěné chyby. Při prohlídce kontrolujeme
uložení stroje, vůli ložisek, těsnost nádrží s pracovními kapalinami, hydraulických a
pneumatických obvodů, opotřebení ozubení, stav klínových řemenů a řemenic,
opotřebení čepů, stav a nastavení spojek a brzd, pevnost ostatních spojů. Při
prohlídce postupujeme systematicky od celkové kontroly ke kontrole jednotlivých
podskupin a v těchto podskupinách ke kontrole jednotlivých mechanismů a detailů.
Postup při prohlídce stroje
1. Kontrolujeme. zda stroj je dobře upevněn, zda jsou dotaženy upevňovací
šrouby a matice, zda některé nechybějí.
2. Vnější prohlídkou zjistíme viditelné chyby (praskliny, zlomené či odtržené části
apod.).
3. Pečlivou prohlídkou zaolejovaných míst zjišťujeme poškození kapalinových
soustav (mazání, chlazení, tlakový olej), prosakování nádrží, netěsnost ucpávek
apod.
4. Zjišťujeme možnost lehké a správné změny pracovního režimu stroje (otáček,
převodových stupňů, posuvů apod.).
5. Sluchem kontrolujeme pravidelnost chodu a hlučnost stroje. Postupným
zapínáním jednotlivých úkonů a změn chodu určíme místo zdroje
necharakteristického hluku, který je známkou chyby.
6. Za určitý čas provozu stroje kontrolujeme teplotu mazacího oleje, který by se
měl ohřát nejvýše na 80 °C. Správná funkce ložisek se dá r ychle a poměrně
spolehlivě zkontrolovat přiložením ruky na těleso ložisek. Velké ohřátí znamená
chybu, kterou musíme odstranit.
Až po této vnější a funkční prohlídce demontujeme víka převodovek a
kontrolujeme jednotlivé detaily.
7. Kontrolujeme vůli v ložiskách a lehkost otáčení volných kol, hřídelů, přesouvání
spojek, zařazování ozubených kol do záběru.
8. Kontrolujeme vůli v závitech, mezi zuby ozubených kol a zubových spojek, vůli
v drážkách apod.
9. Zjišťujeme házení hřídelů, ozubených kol, řemenic, spojek.
10. Kontrolujeme a doplňujeme stav oleje, správnou funkci mazacích prvků a
ostatních detailů hydraulických zařízení.
142
Chyby zjištěné při prohlídce stroje zaznamenáme společně s údaji, které jsou na
štítku stroje. Záznam slouží jako podklad pro zařazeni opravy stroje do plánu,
popřípadě pro určení termínu další prohlídky.
Opravy, které si vyžádá porucha stroje nebo nebezpečnost poruchy, nazýváme
nevyhnutelnými opravami. Tyto poruchy jsou způsobeny obsluhou nebo jinou
provozní či výrobní chybou (materiál, konstrukce, přetížení stroje). Při těchto
opravách se vymění nebo opraví poškozená součást nebo podskupina (např.
výměna prasklého ozubeného kola, hřídele, svaření prasklého ocelového rámu
stroje, výměna spáleného elektromotoru, výměna zubového čerpadla). Přitom je
třeba zjistit příčinu poruchy a je-li to možné, i odstranit tuto příčinu (vestavět pojistné
spojky proti přetížení, pojistné ventily, ochranné relé proti přetížení, tepelné pojistky
ložisek apod.).
Volba správného opravářského cyklu a stanovení pracnosti oprav
Dobu mezi plánovanými generálními opravami nazýváme cyklem oprav; je to
vlastně počet odpracovaných hodin stroje. Za příznivých podmínek pracovní činnosti
stroje je cyklus oprav delší; pracuje-Ii stroj v obzvlášť těžkých podmínkách, je cyklus
oprav kratší.
Na základě praktických poznatků jsou pro stroje a zařízení stanoveny různé délky
opravárenských cyklů. Stroje a zařízení jsou rozděleny do skupin podle druhu stroje
a podle cyklu. Během jednoho cyklu se uskutečňují prohlídky, kontroly, běžné,
střední a generální opravy.
8.3. Všeobecné pokyny pro demontáž
Demontáží se rozumějí práce. při nichž se rozebírá stroj, strojní zařízení nebo jeho
část na skupiny a skupiny na součásti. Na základě ověřených zkušeností lze stanovit
všeobecné pokyny, kterými se opravář řídí při demontáži:
1. Na základě výsledků prohlídky určit skupiny, podskupiny a detaily, které se mají
demontovat.
2. Překontrolovat, zda je stroj vypnutý a zabezpečený proti svévolnému zapnutí.
3. Dohlédnout, aby před vlastní demontáží byl celý stroj řádně očištěn.
4. Ze skříní a z nádrží vypustit provozní kapaliny.
5. Nejprve uvolnit všechny spojovací a zabezpečovací spoje, potom uvolnit
funkční části.
6. Staré zrezivělé rozebíratelné spoje vložit do lázně s naftou nebo s petrolejem,
nebo spoje natírat štětcem namočeným do nafty nebo petroleje.
7. Při práci používat nepoškozené nářadí předepsané velikosti.
8. Při uvolňování součástí používat dřevěné kladivo, popřípadě kladivo s měkkými
čelními plochami (olovo, kompozice, měď, nebo mezi součást a kladivo vložit tyč
z tohoto materiálu.
143
9. Součásti ukládat tak, aby byla možná jejich montáž v téže poloze i po delším
čase.
10. Součásti, které byly spolu staticky a dynamicky vyváženy, ponechat spolu.
přičemž je třeba vyznačit jejich vzájemnou polohu.
11. Nedemontovat dále skupiny a podskupiny, které není třeba opravovat.
12. Dbát, aby se při demontáži ještě více nepoškodily porušené a opotřebené
součásti.
13. Při demontáži valivých ložisek používat správné stahováky.
14. Dodržovat bezpečnostní předpisy, aby se nezranil pracovník sám, nebo aby
neporanil spolupracovníky. Na pracovišti udržovat pořádek.
15. Součásti při demontáži zničit jen v nejnutnějším případě, když ostatní možnosti
demontáže selhaly. Dopředu je třeba zajistit, popřípadě vyrobit novou součást.
16. Všechny součásti dokonale umýt a odmastit.
17. Čisté dílce překontrolovat a roztřídit.
18. Zjistit potřebu a požádat o nové normalizované šrouby, ložiska, řemeny,
maznice, koliky apod.
19. Sepsat potřebné náhradní součásti. Zjistit, které nové náhradní součásti jsou
k dispozici, které bude třeba vyrobit a které opravit.
20. Průběžně zjišťovat, z jakých důvodů dochází k poškození nebo k nadměrnému
opotřebení součástí, navrhnout způsob, jak těmto poškozením zabránit.
8.3.1. Kontrola a tříděni součástí
Po čištěni součásti se před jejich montáži musí každá součást zkontrolovat, zda
bude schopna plnit svou určenou funkci po požadovanou dobu. Kontrola součásti a
jejich třídění musí být dělány velmi odpovědně, protože na nich závisí ekonomika
uskutečněné opravy stroje a jeho dalšího provozu. Při kontrole se uvažuje stupeň
porušeni a opotřebení součásti, změna rozměrů a tvarů, popřípadě estetický vzhled.
Při kontrole lze součásti v podstatě rozdělit do tři skupin:
součásti neopravitelné.
součásti opravitelné.
součásti, které lze bez další úpravy montovat.
Při kontrole a třídění je třeba mít na zřeteli, jaké náklady si oprava vyžádá.
Porovnáváme náklady a životnost při použiti upravované a nové součásti.
144
Jestliže technická kontrola rozhodne, že se součást bude upravovat, určí zároveň,
zda se bude opravovat nebo renovovat.
Oprava je taková úprava součásti, po niž je součást opět schopna provozu,
přičemž součást již nemusí mít zcela původní tvar. Obyčejně opravujeme jednu ze
dvou stýkajících se součásti. Většinou jde o součást s trhlinami nebo prasklou
součást, popřípadě o součást s neúměrně opotřebovanými stykovými plochami.
Při renovaci dáme součásti bud' přívodní rozměry a tvar, nebo ji upravíme se
zřetelem k rozměrům protisoučásti, kterou jsme přesoustružili, přebrousili apod.
8.4. Hlavní druhy technologií oprava renovací
Při úpravě opotřebované součásti nejdříve určíme způsob, jakým úpravu
vykonáme. Při rozhodování o způsobu renovace nebo opravy vycházíme z možnosti
našeho provozu, z ekonomických ukazatelů, velikosti opotřebování a z požadavků na
funkci součásti.
Nejběžněji používané technologie jsou:
1.
Mechanické obrábění.
2.
Tváření.
3.
Svařování a navařování.
4.
Metalizace.
5.
Galvanizace.
6.
Fosfátování povrchu.
8.4.1. Mechanické obrábění
Při renovaci nebo opravě obráběním rozeznáváme dva základní požadavky:
obrábění součásti na původní rozměry.
obrábění, kterým se dosáhne požadovaná drsnost povrchu součásti.
Je-Ii součást neúnosně opotřebovaná v místě spoje s jinou součástí, lze někdy
spoj opravit pootočením o 90 nebo o 180° (nap ř. pero v drážce).
Jde-Ii o kolikový nebo šroubový spoj, např. příruby nebo kotouče, vyrobíme mezi
přívodními dírami díry nové. Staré díry uzavřeme zátkami nebo závrtnými šrouby.
Obraceni součásti volíme např. u ozubených převodových kol. Vlivem zařazování
kol do záběru jsou opotřebována čela zubů, což lze snadno napravit obrácením kola.
Na součásti, která je ve vzájemném styku s jinou součásti, je třeba opravit
opotřebovaný povrch. Současně je třeba opravit i opotřebovaný povrch protisoučásti.
145
V takovém případě vložíme mezi obě dvě součásti doplňující součást. Při volbě
materiálu doplňující součásti uvažujeme jeho pevnost, roztažnost a jiné
technologické vlastnosti, se zřetelem k provozním poměrům. Jako doplňující součásti
se obyčejně používají lišty, desky, kroužky. vložky apod.
Je-Ii součást tak opotřebovaná, že není hospodárné ji opravovat, nahradíme ji
novou.
8.4.2. Tváření
Tato technologie je použitelná jen pro dostatečně tvárné materiály. Materiál
tváříme tak, aby pracovní plochy součásti měly předepsaný rozměr. Při tomto
způsobu renovace se neobejdeme bez přípravků, což je třeba uvážit při posuzování
hospodárnosti renovace.
Tvářet lze za tepla nebo za studena. Rozhodující činitel je druh materiálu a jeho
předcházející tepelné zpracování. Ohřev zvyšuje tvárnost materiálu, což umožňuje
použít tohoto způsobu renovace i pro oceli s vyšším obsahem uhlíku. Běžně se za
studena tváří nízkouhlíkové oceli a neželezné kovy. Tváření za studena patří k
moderním technologiím a má značné přednosti, především v úspoře materiálu.
Polotovar pro tvářeni duté součásti, např. odstupňovaného pouzdra, je 4krát až 8krát
lehčí než polotovar pro obrábění.
Při tváření působíme silou zpravidla tak, aby zatížení působilo kolmo na směr
vláken součásti. Jakost povrchových ploch při tváření je vynikající, lze ji přirovnat k
jakosti broušených ploch.
Tvářením za studena se materiál zpevňuje, zvyšuje se mez kluzu, mez pevnosti i
tvrdost materiálu. Lze dosáhnout vysoký stupeň přesnosti i krátké výrobní časy.
Tvářeni rozdělujeme na tyto hlavní skupiny:
a) Rozšiřování nebo stlačování
Při tomto způsobu tváření obnovujeme rozměry součásti na její pracovní ploše.
Například u pouzdra je to zpravidla zvětšený vnitřní průměr, což lze opravit dvěma
způsoby. Materiál bud' pěchujeme ve směru podélné osy, nebo pouzdro zužujeme,
čímž však současně zmenšujeme vnější průměr pouzdra. Vnější část pouzdra
obyčejně nemusí být vytvořena ze stejného materiálu jako vnitřní. Metalizační pistolí
lze nanést na zmenšenou vnější plochu pouzdra např. ocel. Při pěchováni je
nevýhodné zkrácení pouzdra, protože se tím v něm zvyšuje měrný tlak. V obou
případech je třeba použít přípravky.
b) Vtlačování
I součásti z kvalitních ocelí lze renovovat vtlačováním. Princip tohoto způsobu
záleží v přemísťování materiálu na opotřebené pracovní plochy z místa, kde úbytek
materiálu není na závadu. Tvrdé vysokolegované oceli popouštíme, abychom dosáhli
lepší tvárnosti materiálu. Výhodná je např. renovace opotřebených drážkových
hřídelů vtlačováním.
146
c) Vyrovnávání
Vychýlení z osy se vyskytuje u strojních součástí vlivem vnitřního pnutí materiálu
nebo působením vnějších provozních vlivů. Vyrovnává se buď za studena, nebo za
tepla.
Vyrovnávání za studena se děje Iisováním tlakem nebo naklepáváním.
V obou případech však v součásti vznikají zbytková pnutí, která v kombinaci
s provozním napětím způsobují v provozu zpětnou deformaci součásti.
Vyrovnáváním za tepla a tepelnou stabilizací lze stálost vyrovnání zvýšit.
Při stabilizaci se součást ohřívá na 300 až 450°C, nebo se sou část vyrovnává
plamenem (částečně však klesá pevnost materiálu).
8.4.3. Svařování a navařování
Navařování se velmi uplatňuje při výrobě nových součástí i při opravách.
Tato technologie umožňuje šetřit čas i materiál. Požaduje-Ii se např. součást
s velmi jakostním povrchem, stačí ji vyrobit z běžného materiálu a speciální povrch
navařit. Nejdůležitější požadavek pro navařování je svařitelnost materiálu. O tom
rozhoduje obsah uhlíku v oceli. Vzniku trhlin se předchází předehříváním součásti
(obyčejně na 100 °C) a pomalým chladnutím. Abychom získali d obré spojení
návarového materiálu se základním kovem, volíme po návaru tepelné zpracování.
Obvykle materiál žíháme při teplotě asi 650 °C.
Při ručním navařování elektrickým, obloukem se nanáší vrstva materiálu větší
tloušťky než 2 mm. To není vždy výhodné, protože stačí-Ii nanášená vrstva tlustá
pouze několik desetin milimetru, bylo by nutno velkou část navařené vrstvy materiálu
odstranit. Kromě toho při ručním navařování vznikají větší deformace, jejichž příčinou
je vnitřní pnutí, nestejnorodost celé navařované plochy, nerovnost povrchu,
pórovitost a trhliny.
K navařování můžeme použít kvalitnější kov, než je ten, z něhož je součást
zhotovena. Při dalším opotřebení lze součást znovu regenerovat na rozdíl od
součásti metalizované nebo galvanizované.
Výhodné je automatické navařování pod tavidlem; navařované místo je chráněno
před oxidací a zároveň se vhodným složením tavidel dosáhne žádané jakosti
návarové plochy. Této navařovací technologie můžeme použít u součásti, jejichž
vnější průměr je větší než 50 mm a při navařováni děr, jejichž průměr je větší než
100 mm. Při nedodržení těchto hranic se těžko odstraňuje struska.
Pro tento účel jsou vyvinuta speciální zařízeni, která jsou přenosná a lze je
montovat na příčný suport třeba i vyřazeného soustruhu. Jsou vyvinuty i speciální
automaty a poloautomaty. V násypce je práškové tavidlo obsahující legovací prvky
(Cr, Mn, Si). Z násypky se tavidlo sype na místo svaru, kam vyúsťuje svařovací drát
z nízkouhlíkové, dobře tavitelné oceli. Drát je navinut na navíjecím bubnu a je
automaticky posouván posunovačem. Návarové housenky klademe podélně nebo
v kruhových vrstvách tak, aby se částečně překrývaly. Tloušťku návarové plochy
147
volíme tak, aby byl dostatečný přídavek na obráběni. Navařovat lze rotační i rovinné
plochy.
Vibrační navařování v kapalině umožňuje nanášet velmi tenké vrstvy materiálu.
Přitom podkladové plochy mohou být legované nebo i tepelně zpracované. Proti
automatickému navařováni pod tavidlem není důležitý ohřev základního materiálu.
Při této technologii nevznikají strukturální změny v základním materiálu, a tedy ani
deformace. Proto odpadají tepelné úpravy součásti. Nanášená vrstva materiálu má
hladký povrch, pomocí chladící kapaliny můžeme dát návarové ploše různý stupeň
tvrdosti. Žádané metalurgické vlastnosti návarové plochy se získají vhodnou
elektrodou.
Princip této technologie je v tom, že podávací zařízení posouvá elektrodu a
několikrát za sekundu elektrodu nepatrně oddálí od povrchu součásti, přičemž
elektroda stále rotuje okolo své osy. Při styku elektrody s povrchem součásti protéká
elektrický proud a navařovaná součást i drát se nataví. U tohoto pochodu je důležitý
stálý účinek chladící kapaliny, která nepřetržitě působí na navařované místo. Chladící
kapalina je směs složená z vody, kalcinované sody, minerálního oleje a technického
glycerinu.
Při tomto způsobu navařování jsou nižší náklady na úpravu ploch určených
k návaru. Stačí plochy očistit od koroze, maziva jiných nečistot. Touto technologii lze
navařovat i součásti, jejichž vnější průměr je větší než 15 mm a průměr díry je větší
než 300 mm.
Pracovník musí mít ochranný oděv a ochranné pomůcky, podobně jako při
svařování elektrickým obloukem.
Při navařování v ochranné atmosféře tvoři oxid uhličitý ochrannou atmosféru, pod
níž probíhá vlastní navařovací pochod. Oxid uhličitý odebíráme z ocelových lahvi
přes redukční ventil, který má přídavné elektrické ohřívací těleso k ohřevu plynů, aby
ventil nezamrzl. I zde je drát automaticky podáván do svařovacího držáku (i u ručního
navařováni).
Výhodou této technologie je dobré provaření, zaručeně čistý návar bez strusky,
viditelný oblouk, snadná manipulace a menší obsah vodíku v návarové vrstvě.
Nevýhodou je rozstřik kovu.
8.4.4. Metalizace
Metalizace je vhodná především pro opravu opotřebených součástí, lze jí však
použít i jako protikorozní ochrany ocelových konstrukcí. Tímto způsobem lze
renovovat rovinné i rotační plochy.
Při metalizaci se kapičky roztaveného kovu pomocí metalizační pistole rozmetávají
na upravený povrch, obvykle stlačeným vzduchem, výjimečně proudem hořících
plynů. Přídavný kov je do pistole přiváděn ve stavu kapalném, práškovitém nebo
tuhém.
Metalizační pistole jsou plynové a obloukové. U drátové plynové pistole bývá
podávání drátu s automatickou regulací rychlosti pomocí odstředivého regulátoru.
Hnacím zdrojem bývá vzduchový lopatkový motor nebo elektromotor. Pistole má tři
148
přívody: pro stlačený vzduch, acetylen a kyslík. Množství acetylenu a kyslíku se
reguluje pomocí redukčních ventilů na tlakových lahvích s plyny. Acetylen a kyslík se
mísí v směšovací komoře pistole, plyn hoří a vzniklým teplem se taví drát. Vzduch a
hořící spaliny vrhají částečky roztaveného kovu k součásti.
Konstrukce práškové plynové pistole je jednodušší, a proto je i provoz této pistole
spolehlivější. Ventily pro kyslík a acetylen jsou umístěny v rukojeti pistole. Rozvod
vzduchu je ovládán trojcestným kohoutem, který reguluje množství vzduchu
přicházející do hořáku, i dopravu práškového kovu. Pistole má dva výměnné hořáky;
jeden je pro stříkání kovů a keramických materiálů, druhý s ochranným vzduchovým
pláštěm je pro nanášeni plastů. Nevýhodou je menší rychlost metané látky a
mohutný plamen, který velmi ohřívá metalizovanou součást.
Nejrozšířenější typ obloukových pistolí je oblouková dvoudrátová pistole. Osou
pistole je veden vzduch, který tryskou vyúsťuje do průsečíku os obou drátů. Mezi
nimi se udržuje oblouk, protože jeden drát je napojen na kladný a druhý na záporný
pól zdroje. Konce drátů se odtavují a roztavený kov je strháván proudem vzduchu na
metalizovaný předmět. Pistole je buď ruční, nebo je vyrobena jako stabilní zařízení.
Pracovní postup při metalizaci:
1. Před metalizací je nutno povrch vhodně zdrsnit. Méně namáhané součásti stačí
otryskat ocelovými broky, na více namáhaných součástech je třeba vytvořit tzv.
trhaný závit; na axiálně namáhaných rotačních součástech děláme zápichy. Rovinné
plochy zdrsňujeme důlky nebo záseky.
2. Povrch součásti řádně odmastíme.
3. Nastříkáme potřebnou vrstvu materiálu. Chceme-Ii snížit pnuti a zlepšit
přilnavost metalizované vrstvy, předehříváme součást na teplotu asi 150 °C.
4. Obrobíme metalizovanou vrstvu.
Vhodnost metalizace při renovaci
Součásti, které lze snadno metalizovat. jsou např. vřetena, čepy, opotřebované
kluzné plochy. Náklady na renovaci dosahuji obvykle 20 % ceny nové součásti.
Při úvaze o vhodnosti metalizace nesmíme vycházet jen z pořizovacích nákladů,
které jsou v porovnání s jinými způsoby renovace vyšší. Důležité je zvážit funkční
podmínky a trvanlivost opravené součásti. Není vhodné například metalizovat
součást, která bude vystavena suchému tření. Naopak je výhodnější, je-Ii kluzná
plocha mazána, protože metalizovaná plocha je pórovitá a pohlcuje olej. To je zvlášť
výhodné v okamžiku spouštění stroje, kdy ještě není v mazací soustavě stroje
dostatečné množství oleje. Také při poruše mazáni se kluzná plocha hned
nepoškodí.
Zahřívá-Ii se metalizovaná součást při provozu, je nutno metalizovat takovým
kovem, který má přibližně stejnou tepelnou roztažnost jako základní kov. Jinak by
mohly v místech spojení základního kovu s metalizovanou vrstvou vzniknout trhliny,
způsobující odlupování nastříkané vrstvy.
149
Nanášená vrstva má obyčejně větší tvrdost než základní kov, protože dopadem
metalizovaných částic se povrch zpevňuje. Tvrdost metalizované vrstvy lze ovlivnit i
složením metalizačního kovu. Při prudkém ochlazení se metalizovaná vrstva zakalí.
Pevnost spojení základního a nastříkaného kovu je ovlivněna přípravou kovu
k metalizaci, teplotou při vlastním pochodu a dodržováním správných
technologických zásad při metalizaci.
Metalizace lze též využívat při ochraně kovů před korozí, obzvlášť výhodné je
používání hliníku. Hliníkové povlaky lze nanášet plynovými i elektrickými pistolemi.
Zkoušky ukázaly, že při elektrickém tavení hliníku je kvalita protikorozní ochrany asi o
50 % lepší. Ochranné metalizované vrstvy na ocelových konstrukcích mají obyčejně
tloušťku 0,1 až 0,3 mm.
8.4.5. Galvanizace
Podstatou galvanizace je elektrolýza. Jako lázně se používají roztoky kyselých i
zásaditých solí; stává se z nich vodivý elektrolyt, do něhož se ponořuje na katodě
zavěšená galvanizovaná součást. Na anodě je kovová deska z galvanizačního
materiálu. Po zavedeni proudu do okruhu se začne přenos kovu z desky na anodě
na galvanizovanou součást
Při galvanizaci (pokovování) se součásti neohřívají natolik, aby došlo k deformaci
nebo strukturální změně materiálu součásti. Proto se nenaruší ani mechanické
vlastnosti materiálu. Galvanizace je vhodná i pro protikorozní úpravu.
Pracovní postup galvanizačního pochodu při renovaci:
1. Opotřebovanou součást obrobíme tak, abychom získali základní geometrický
tvar, odstranili díry, znehodnocený materiál a nánosy, protože při galvanizaci narůstá
materiál rovnoměrně.
2. Součást dokonale odmastíme.
3. Připrav u součásti na galvanizaci zakončujeme mořením. Odstraní se tím
z povrchu hlavně oxidy. Jako mořidlo používáme kyselinu solnou, kyselinu dusičnou
a fosforečnou.
4. Po skončeni přípravy je třeba ihned součást galvanizovat K pokovování se
používá měď, nikl, ocel. Při pochromování se na anodu zavěsí deska z olova a
antimonu a jako elektrolyt se použije roztok kyseliny chromové. Pochromováni se
odlišuje od ostatních druhů pokovování a nelze proto zkušenosti získané u jiného
způsobu pokovování aplikovat při pochromování.
Po skončeni galvanizace se předmět obrábí, nejčastěji brousí. Základní zařízení
galvanizačního provozu jsou galvanizační vany, které se mimo galvanizaci používají
na oplachováni, odmašťování a moření. Vany jsou vyrobeny z ocelového plechu a
podle druhu galvanizovaného kovu jsou uvnitř vyloženy izolaci z asfaltu nebo
keramických hmot. Závěsná zařízení jsou konstruována speciálně vzhledem ke tvaru
galvanizovaných součásti.
150
8.4.6.Fosfátováni
Fosfátováni nepatři mezi renovační procesy, používá se ke zlepšení
protikorozních vlastnosti povrchových ploch. Vzniká tenký povlak na povrchové
ploše, na nějž můžeme dále dobře nanášet nátěry, kovy (galvanizací) a i jinak
impregnovat.
Nejčastěji se fosfátuje tak, že do lázně z kyseliny fosforečné, kyselého
fosforečnanu a urychlovače se zavěsí součásti určené na fosfátováni. Vznikne tak
šedivý fosfátový povlak, který je s povrchem součásti chemicky spojen. Povlak je
stálý do teploty asi 200 °C, ale nesnáší ohyb a pro dlouženi součásti, protože je
křehký.
151
9. C.6.E.2.1.031
Používání různých prostředků
konstrukcemi a jejich částmi
pro
manipulaci
s ocelovými
Manipulační prostředky a zařízení
1.PROSTŘEDKY PRO ZDVIH
1.1. Zdviháky
Zdviháky slouží jen k občasnému nadzdvihnutí těžkých břemen. Jejich velikosti a
tvary jsou většinou normalizovány. Zdviháky při malé ruční síle a malém zdvihu
vyvozují značnou zdvihací sílu. Používá se jich k pomocným pracím při montážích na
stavbách, zdvihají se jimi silniční a kolejová vozidla atd. Rozdělujeme je na hřebenové, šroubové, hydraulické a pneumatické.
Hřebenový zdvihák (obr. 1) může být vsunut pod břemeno, takže se hořejší vidlicí
opírá o břemeno, nebo může být břemeno podchyceno až u podlahy.
Obr.1 hřebenový zvedák: 1- hřebenová tyč, 2- pastorek, 3- vidlice, 4- západka, 5rohatka, 6- patka
Vyrábějí se pro nosnost 2000 až 20000 kg. Tyč s hřebenovým ozubením je
uložena ve dvoudílné plechové skříni. Hnací síla se z ruční kliky převádí složeným
ozubeným převodem na pastorek a z něho na ozubenou tyč. Břemeno v různých
polohách zajišťuje rohatka se západkou, která se při spuštění břemena vyřadí
z činnosti.
Šroubový zdvihák (obr. 2) slouží k zdvihání těžkých břemen jen do malé výšky.
152
Účinnost 0,3 až 0,4. Poměr síly na rukojeti k tíze břemena je u šroubových
zdviháků menší než u hřebenových, neboli šroubovým zdvihákem lze stejnou silou
zdvihnout těžší břemena.
Jednoduchých šroubových zdviháků se používá pro zdvihání břemen o hmotnosti
až 35 000 kg do výšky až 300 mm.
Šroubový zdvihák, který má kromě šroubového převodu ještě převod ozubenými
koly, takže se jím mohou zdvihat těžší břemena. Šroub je otočně uložen v tělese
zdviháku a otáčí se klikou a kuželovým soukolím. Matice, suvně uložena ve vedení
tělesa zdviháku, se při otáčení šroubu s břemenem zdvihá nebo klesá. Výšku hlavice
zdviháku před použitím podle potřeby přestavíme zašroubováním nebo
vyšroubováním pomocného šroubu v horní části matice.
Obr. 2 Šroubový zvedák: 1- vřeteno, 2- matice, 3- vidlice, 4- stojan, 5- páka
Hydraulické zdviháky (obr. 3) se používají pro nejtěžší břemena. Nejvíce ve
strojírenství, v dopravě, stavebnictví aj. Kapalina se vytlačuje kýváním· páky přes
výtlačný ventil pod píst o velkém průměru D, přičemž je nádrž kapalíny uzavřena
sacím ventilem. Břemeno se spouští otevřením přepouštěcího ventilu různou
rychlostí podle velikosti jeho pootevření.
Obr. 3 hydraulický zvedák: 1- píst, 2- přepouštěcí ventil, 3- sací ventil, 4- výtlačný
ventil, 5- píst čerpadla
153
Automobilní zdviháky mívají dva teleskopické písty , popř. šroubové vřeteno.
Vyrábějí se o nosnosti 3000 až 12000 kg.
1.2. Navíjedla
Navíjedla jsou buď roční, nebo motorová. Používá se jich ve stavebnictví, ve
skladech, při montážích, v důlních provozech apod. Břemena se zdvihají nebo
táhnou nejčastěji ocelovým lanem, které se obvykle navíjí na buben. Zdvih bývá i
několik desítek metrů.
Ruční vrátek (obr. 4) se používá na menších stavbách, ve skladištích apod.
Obr. 4 Ruční vrátek
V ocelových postranicích, držených rozpěrnými šrouby, jsou v trubkových
ložiskách uloženy hřídele. Na spodním hřídeli je upevněn hladký buben s velkým
ozubeným kolem. Na buben se navíjí lano. Do velkého kola zabírá pastorek
předlohového hřídele. Otáčivý pohyb od ruční kliky se přenáší dvěma ozubenými
soukolími na buben. Při tomto složeném převodu do pomala se zdvihají těžká
břemena.
Zdvihají-li se břemena lehčí, přesune se hřídel s klikou vlevo tak, že jeho pastorek
zabírá do velkého ozubeného kola bubnu, takže se zdvihá pouze při jednoduchém
převodu ozubených kol. Při zdvihání je v činnosti západkové ústrojí. Má-li se břemeno spouštět, uvolní se ručně pásová brzda, kterou se řídí rychlost spouštění.
Závaží na páce brzdy zabraňuje samovolnému klesání břemena.
Postranice bývají nejčastěji připevněny k dřevěné konstrukci, která zachycuje síly
v lanu. Tyto vrátky se u nás vyrábějí pro nosnost 500 až 5 000 kg.
Elektrické vrátky se používají při opravách budov ke zdvihání materiálů na lešení
apod.
154
1.3. Kladkostroje
Kladkostroje jsou přenosná zdvihadla používaná často na montážích. Mají malé
rozměry a hmotnost, nejčastěji se zavěšují závěsným hákem na nosnou konstrukci
nebo kočku, pojíždějící po jeřábové dráze. Mají ruční nebo motorový pohon a lze jimi
zdvihat břemeno do hmotnosti až 10 t.
Mezi hlavní druhy patří násobné, šroubové a elektrické kladkostroje.
Násobné kladkostroje (obr. 5) se většinou používají při montážích. Mají jeden až tři
páry pevných a volných kladek. Volné kladky s postranicemi a hákem tvoří tzv.
kladnici. Konopné nebo ocelové lano se vede přes kladky. S počtem kladek klesá
účinnost, která u jedné kladky bývá asi 96 %.
Větším počtem kladek se sice zmenší sila pro zdvihání, avšak ve stejném poměru
se zvětšuje i délka odvinovaného lana. Kladkostroj nemá také zařízení, kterým by se
břemeno v určité výši zadrželo bez tahu za zdvihací lano. Proto je vhodnější
šroubový kladkostroj.
Obr. 5 kladkostroj násobný: 1-kladnice volná, 2- kladnice pevná
Šroubové kladkostroje. Při zdvihání břemena se tahem za ruční řetěz otáčí
řetězové kolo (řetězka) se šnekem a s nimi šnekové kolo s řetězovou kladkou, na
kterou se navíjí nosný řetěz. Na jeho volném konci je hák pro břemeno a druhý konec
je spojen s konstrukcí kladkostroje. Osová síla působící na šnek přitlačuje třecí
kotouč samočinné spouštěcí brzdy na čelní plochu rohatky.
Klesání břemena při přerušení tahu zabraňuje brzda s rohatkovým ústrojím, na
kterou působí osová síla šneku ve stále stejném směru. Tah od břemena přitlačuje
šroub s kroužkem spouštěcí brzdy do záběru se souhlasnou kuželovou plochou
rohatky. Zpětnému otáčení rohatky zabrání západka. Při zdvihání břemena západka
přeskakuje přes zuby rohatky.
155
Šroubové kladkostroje se u nás vyrábějí pro nosnost od 500 do 10 000 kg a zdvih
až 10 m. Pro dvouchodý šnek mají účinnost 0,55 až 0,7.
Elektrické kladkostroje (obr. 6) ulehčuji práci a zrychlují, neboť obsluha spočívá
jen v dálkovém ovládání. Otáčivý pohyb a mechanická energie se od elektromotoru
přenáší převodovým ústrojím na lanový buben, které jsou proti prachu a dešti
chráněny pláštěm. Pastorek elektromotoru zabírá do ozubeného kola s vnitřním
ozubením. Na jeho vnějším obvodu je pás elektromagnetické brzdy, která se při
zapnutí proudu elektromagnetem odbrzdí. Nosné lano, jedním koncem připojeno ke
konstrukci kladkostroje, je vedeno přes kladnici na buben.
Elektrické kladkostroje se vyrábějí pro nosnost do 5 000 kg. Při velkém výkonu
mají malé rozměry, a proto se jich často používá.
Obr. 6 elektrický kladkostroj: 1- elektromotor, 2- převodovka, 3- buben, 4- rám, 5převodové ústrojí
Visuté kočky
Nejčastěji se používají visuté kočky ruční, kombinované a motorové.
Visuté kočky s ručním pohonem jsou nejjednodušší; vyrábějí se pro dopravu
menších břemen. Závěsné ocelové postranice jsou spojeny rozpěrnými šrouby a
třmenem, na který se zavěšuje kladkostroj. Litinová pojezdová kola pojíždějí tažením
nebo tlačením za zavěšené břemeno po spodních přírubách nosníku I.
Visuté kočky s ročním pohonem a převodovým ústrojím pro pojezd.
Tahem za bezkoncový řetěz se přenáší otáčivý pohyb řetězky ozubeným
převodem do pomala na pojezdová kola. Jsou typizovány pro nosnost od 500 do 10
000 kg.
Na třmen kočky se zavěšuje buď kladkostroj ruční (násobný nebo šroubový), nebo
i elektrický, čímž vzniká kombinovaný pohon, tj. pro pojezd ruční a pro zdviháni
motorový.
Visuté kočky s elektrickým pohonem (obr. 7) jsou tvořeny elektrickým
kladkostrojem a motorovým pojezdovým ústrojím. Mají proto dva elektromotory,
jeden pro pojezd a druhý pro zdvihání. Ovládají se na dálku tlačítky. Přednosti
uvedené u elektrického kladkostroje platí i pro elektrické visuté kočky. Snadno se
obsluhují, mají velký výkon při malých rozměrech a hmotnosti.
Stavějí se pro nosnost až 5 000 kg a rychlost zdvihání až 20 m/min.
156
Obr. 7 visutá kočka s elektrickým pohonem
zdvižné plošiny - hydraulické nebo elektromechanické - slouží pro překonání rozdílné
výšky ložných ploch různých dopravních prostředků a ramp při nakládce a vykládce.
Jejich nosnost dosahuje 10 t a výška zdvihu 1200 mm a jsou ve stabilním a mobilním
provedení;
zdvižná čela - jsou integrována s nákladními automobily a mají funkci zdvižných
plošin s hydraulickým pohonem, napojeným obvykle na převodovku vozidla,
v místech nevybavených rampou;
nákladní výtahy - jsou stacionární zařízení různého provedení sloužící obvykle
k vertikální přepravě manipulačních jednotek mezi jednotlivými patry budov
(výrobních hal, skladů aj.);
jeřáby - mostové, portálové, sloupové, konzolové, věžové, lanové, (často mobilní),
jsou vhodné pro přemisťování těžkých manipulačních jednotek svislým, ale i
vodorovným směrem;
manipulátory, roboty - tato mechanizovaná, flexibilní zařízení jsou vybavena různým
pohonem a způsobem řízení aj. Uplatňují se k přemisťování manipulačních jednotek
a jiných břemen ve vertikálním a současně horizontálním směru na omezené ploše,
zvláště pak v podmínkách přerušovaného toku materiálu, a mají značný výkon a
operativnost při jednoduché obsluze a možnosti automatizace. Způsob řízení a
variabilita v programování úkonů je předurčuje k přemisťování různých materiálů,
resp. k sestavě paletových jednotek.
157
2. PROSTŘEDKY PRO POJEZD
Speciální kolové podvozky - jsou určeny pro kolejové dráhy podlažní či na regálové
konstrukci aj., mají různý pohon a slouží k horizontálnímu přesunu paletových
jednotek;
pojízdné plošiny (sinusové plošiny) na rozdíl od vozíků mají pouze dvě kola, zatímco
druhá strana spočívá na dvou podpěrách;
bezmotorové vozíky bez možnosti zdvihu - jsou velmi rozšířenými manipulačními a
dopravními prostředky k přepravě různých nákladů, z nichž nejjednodušší
dvoukolový typ (rudl) se používá k přesunu pytlů, sudů, beden aj. Sem patří i
plošinové tří- nebo čtyřkolové vozíky, ručně tažené nebo tlačené, s možností
připojení za motorový tahač či k podvěsným drážkám a podlahovým dopravníkům;
akumulátorové plošinové vozíky - nejpoužívanějšími typy jsou čtyřkolové vozíky
řízené sedícím řidičem. Jejich vysoce progresivním typem jsou automatické vozíky
se směrovým vedením a přenosem instrukcí indukčním (VF kabelem uloženým pod
podlahou), optickým (s kontrastním pruhem na podlaze sledovaným fotobuňkami a
čtecím zařízením EAN kódů) či založeném na radiofrekvenčním principu;
lehké tahače - tří- nebo čtyřkolové s akumulátorovým nebo spalovacím motorem,
konstruované k dosažení značné tažné síly (ručně vedené nebo se sedícím či
stojícím řidičem) slouží k přepravě paletových jednotek aj. Jejich moderní verzí jsou
automatické tahače s přenosem instrukcí indukčním, optickým (např. infračervenými
paprsky) nebo RFID;
vznášedla - jsou prostředky pro bezdotykovou manipulaci na vzduchovém nebo
vodním polštáři, respektive na magnetickém principu, a umožňují snadnou
manipulaci i s náklady větší hmotnosti;
automatické vozíky pro paletové jednotky (transroboty, satelity) slouží k odběru,
přemisťování a ukládání paletových jednotek prostřednictvím kolejových drah
obvykle umístěných ve skladech;
paletové vozíky nízkozdvižné - patří k nejrozšířenějším prostředkům pro vidlicovou
manipulaci s paletovými jednotkami či s roltejnery. Existují s pohonem ručním nebo
motorovým a s hydraulickým zdvihem (ovládaným ručně, obvykle pohyby oje).
Akumulátorové typy jsou buď ručně vedené, nebo se stojícím (sedícím) řidičem a s
možností i motorického ovládání zdvihu. Konstrukce nízkozdvižných vozíků
znemožňuje nabírání standardních palet (s ližinami) z jejich širší strany. Mají zdvih
150 mm i více a nosnost až 3 t;
158
3. PROSTŘEDKY PRO POJEZD A STOHOVÁNÍ
Vysokozdvižné vozíky - jsou manipulačními prostředky s rozsáhlým využitím zvláště
při paletizaci a kontejnerizaci. V současné době existují již téměř výhradně
s pohonem elektromotorem (s akumulátory) nebo spalovacím motorem (benzinovým,
naftovým, propan-butanovým), přičemž přechodným typem jsou ruční vozíky
s elektromotorovým zdvihem s kabelovým napájením. Vozíky mají standardní
konstrukci obvykle s čelním naklápěcím, zvedacím zařízením, které usnadňuje
nabírání paletových jednotek a zajišťuje jeho stabilitu. Existuje řada různých
modifikací, např. s posuvným zvedacím zařízením, s otočně výsuvnými vidlicemi,
s různými přídavnými zařízeními - nosnými trny pro manipulaci s dutými předměty (či
k nasazování do dutin rolí), se svěracími čelistmi, lopatami, drapáky aj. Jejich
speciální variantou jsou retraky, které díky jiné koncepci zvedacího zařízení umožňují
značnou úsporu pracovního prostoru (až o 50 %) ve srovnání s klasickými čelními
vozíky, a tím i podstatné snížení skladových nákladů. U retraku se zvedací zařízení
vysune vpřed, uchopí a zvedne náklad a poté se i s nákladem zasune zpět. Tím se
zmenší nárok na šířku uliček a vznikne tak prostor pro více řad regálů, a tím
efektivnější využití plochy skladů. V progresivních skladových systémech se
používají různé automatizační prvky, např. přenos informací mezi řídicím počítačem
a řidičem vozíku pomocí obrazových terminálů na pultu (řidič tak registruje každý
pohyb zboží ve skladu a je mu k dispozici aktuální stav skladů a stanovišť každého
druhu zboží), příp. i plně automatizované vozíky fungující jako mobilní roboty. Jsou
vybaveny snímači pro čtení kódových informací na manipulačních jednotkách a
představují vrchol techniky v této oblasti;
regálové zakladače - představují jeden z hlavních progresivních stohovacích
prostředků, určených výhradně pro regálové sklady k ukládání beden, paletových
jednotek aj. až do výšky 40 m a jsou mimořádně vhodné pro plnou automatizaci
skladových procesů. Pojíždějí po kolejích, s možností obsluhy i z více regálových
uliček, nemohou však nabírat palety přímo z podlahy (ani je sem ukládat), a proto tok
materiálu s ostatními částmi skladů musí zprostředkovat různé typy vozíků nebo
dopravní dráhy;
teleskopické manipulátory - velmi pohyblivým a výkonným prostředkem pro
manipulaci a překládání mezi vozidly a rampami jsou manipulátory, které nesou
manipulační vidlice na teleskopickém rameni, jehož dosah předčí schopnosti
vidlicových vozíků. Tato zařízení se konstruují i jako satelitní (tranzitové), které
nákladní vozidlo vozí s sebou;
stohovací jeřáby - slouží k manipulaci mj. i s paletovými jednotkami v regálových
skladech (obvykle do středních výšek) a jsou ovládány ze země nebo z pojíždějící
kabiny.
159
4.DOPRAVNÍKY
Dopravníky pásové - jsou nejvíce používanými dopravníky pro kusové zboží (ale i pro
sypké materiály až do 5 km vzdálenosti) a existují v řadě provedení - stabilní,
pojízdné, přenosné, s různými druhy pásů či pletiv a s drahou vodorovnou, šikmou i
lomenou;
válečkové tratě (kuličkové, kladičkové) - obvykle slouží k přemisťování výlučně
kusového materiálu (beden, přepravek, paletových jednotek aj.) mezi jednotlivými
technologickými profily při kompletačních nebo ložných operacích ve skladech aj.
Tratě mají stavebnicový charakter a lze je kombinovat také s jinými prostředky i
s automatizovanou manipulací. Jsou často doplněny točnami, zvedacími stoly,
vyrovnávači polohy palet, výhybkami atd.;
skluzy - slouží k překonávání výškového rozdílu účinkem gravitace. Dráha může být
přímá, oblouková nebo šroubovicová a její sklon musí být přiměřený tvaru a počtu
kusů přepravovaného zboží;
řetězové podvěsné dopravníky - přemisťují materiál v uzavřeném okruhu po drahách
různých tvarů, vedených nad úrovní podlahy. Materiál se přemisťuje pomocí jezdců
opatřených koly (kladičkami) pojíždějícími po ocelové dráze, a to buď volně zavěšený
nebo uložený na přepravních prostředcích (jezdce mohou být vybaveny i nabíracími
vidlicemi pro palety);
podvěsné dopravníky s vlečnými vozíky - jsou modifikací řetězových podvěsných dopravníků, kdy k unášení řetězců jsou připojeny čtyřkolové plošinové nebo
nízkozdvižné paletové vozíky, cirkulující po uzavřeném okruhu;
podlahové vozíkové dopravníky - základem je tažný řetězec vedený zpravidla ve
žlabu pod podlahou, ke kterému se připojují čtyřkolovou plošinou vlečené vozíky
nebo upravené nízkozdvižné paletové vozíky. Podlahové dopravníky (ale i ostatní
řetězové dopravníky) jsou postupně vytlačovány automatickými tahači.
160
10.
D.1.E.2.1.021
Ohýbání a zkružování plechů, trubek, kovových tyčí a profilů na
strojních ohýbačkách, zkružovacích aj. strojích
Témata měření, řezání, stříhání, pilování v kapitole 3
Téma orýsování v kapitole 5
10.1. Sekání
Práce se sekáčem nepatří k velmi hospodárným výrobním postupům. Tam, kde je
to možné, je dobré nahradit tyto práce hospodárnějšími a vhodnějšími způsoby
obrábění (např. frézování, broušení, stříhání aj.).
Dělící působení sekáče je závislé na působící síle F a na úhlu břitu β. Čím větší je
úhel břitu, tím
větší je vynaložená síla, sekáč vniká těžce do materiálu,
tím více sekáč pěchuje materiál,
tím menší je namáhání ostří sekáče (vyšší trvanlivost břitu),
tím méně se láme ostří sekáče.
Rozklad sil u sekáčů s různými úhly břitu
161
10.1.1. Druhy sekáčů
1. Plochý sekáč: nejpoužívanější sekáč. K plošnému opracování, k oddělování a
odstranění otřepů.
2. Dělící sekáč: k vysekání částečně odvrtaných děr (přepážky).
3. Vysekávací sekáč: ostří je prohnuté. K vysekávání tvarů a kruhových oblouků
z plechů.
4. Křížový sekáč: ostří a šířka stopky tvoří kříž (ostří je kolmé na rukojeť).
K vysekávání drážek.
5. Sekáč na drážky: vysekávání mazacích drážek v ložiskových pánvích a
pouzdrech.
Hodnoty dané zkušeností pro úhel břitu ostří sekáče jsou:
hliník a měkké slitiny hliníku ~ = 30° až 40°, m ěkká uhlíková ocel, šedá litina,
ocelolitina ~ = 65° až70°, legovaná ocel, tvrzená l itina ~ = 75° až 85°.
10.1.2. Pracovní a bezpečnostní pravidla při sekání
1.Podmínky pro dobrou práci se sekáčem jsou: správný úhel břitu, dobře zakalené
ostří a vhodná délka sekáče. Příliš dlouhé sekáče pruží, příliš krátké se špatně drží a
dojde lehce k poranění ruky.
2. Účinek rázu je ale u krátkého sekáče lepší, než u dlouhého. Je nutné
přizpůsobit váhu kladiva velikosti sekáče. Je dobré mazat ostří a čelní plochu sekáče
tukem nebo mýdlem.
3. Při sekání sekáčem se musí stále sledovat ostří a ne hlava sekáče, tím musíme
průběžně kontrolovat nutné postavení sekáče při práci.
4. Údery kladiva musí být ve směru osy sekáče a musí být vedeny směrem od
těla.
5. Dávejte pozor, aby kladivo a hlava sekáče nebyly mastné.
6. Odletující třísky mohou při sekání způsobit těžké úrazy. Pozorujte směr
odletujících třísek a používejte ochranné brýle a ochranný kryt!
162
7. Po delším používání sekáče ostří a hlava sekáče křehnou a jsou náchylná
k praskání. Proto je nutné občas ostří a hlavu sekáče žíhat a ostří sekáče opět
zakalit.
10.2. Vysekávání
Výsečníky slouží k vysekávání vnitřních a vnějších děr z kůže, lepenky, plastické
hmoty, gumy, obkládacích a těsnících materiálů. Nástroje mají úhel břitu asi 16° až
20°.
Aby vznikly kolmé hrany řezu, jsou tyto hrany v nástroji kolmé podle toho, zda
vysekáváme vnitřní nebo vnější tvar .
Pomocí zvláštních výsečníků se dají vysekávat také vnitřní a vnější tvary při jedné
pracovní operaci (sdružený nástroj). Abychom chránili ostří nástrojů, používáme při
práci podložky z tvrdého dřeva nebo tvrzené tkaniny.
Pomocí řezače trubek mohou být děleny trubky téměř ze všech materiálů. Ve
třmenu upevněná hladká řezací kolečka jsou šroubem přitahována k trubce za
současného otáčení celého třmenu, kolečka postupně vnikají do materiálu až do
úplného oddělení.
vysekávání
děrování
vysekávání a děrování v jedné operaci
163
10.3. Rovnání
Rovnání je pracovní operace, při které materiál nebo výrobek získává svůj
původní tvar, deformovaný přepravou, skladováním, upínáním, třískovým obráběním,
svařováním, tepelným zpracováním či jinými vlivy.
K rovnání se hodí pouze materiály s dostatečnou tvárností, například konstrukční
oceli, měď, mosaz, hliníkové tvárné slitiny. Litina pro svou křehkost nemůže být
vyrovnána.
Obrobky z temperované litiny a tvárné litiny nebo kalené součásti je třeba rovnat
se zvláštní opatrností. Tenké plechy, pásová a tyčová ocel malých průřezů se dá
vyrovnat za studena. Tyčové a profilové oceli velkých průřezů se rovnají za tepla. Zušlechtěné materiály nesmějí být zahřívány, protože by ztratily získané vlastnosti.
10.3.1. Rovnání rázem nebo tlakem za studena
Prohnuté tyče malého průřezu se položí na plochu kovadliny nebo vyrovnávací
desku zakřivením nahoru a údery kladiva se vyrovnávají.Aby tyč dobře dosedla na
plochu, musí se s vyrovnáváním začít nejprve uprostřed a pak ke kraji.
Zkroucené pásy se upnou do svěráku a pomocí rovnacího přípravku se rovnají
zpět kolem podélné osy. Postup vyrovnávání kontrolujeme zrakem, nebo měřením
kontrolním pravítkem.
Vyrovnávání plechů. Vypouklé nebo zvlněné plechy musí být před svým dalším
zpracováním vyrovnány. Má-Ii plech uprostřed vypoukliny vlákna na okraji plechu
údery kladiva se prodlužují po kruhu od vypoukliny ke kraji.
Postup: Kladivem (např. palice z plastické hmoty, lehkého kovu nebo gumy)
začínáme vyklepávat tak, že údery kladiva směřují od vypoukliny do rovné plochy
plechu. Síla úderu se ve směru od vypoukliny k okraji plechu zvětšuje. Je-Ii plech na
okraji zvlněný, je uprostřed "příliš krátký", údery kladivem musí začínat od okraje
plechu a směřují ke středu plechu, kde musí být zhuštěny
Rovnání tyčové a tvarové oceli. Vyrovnávání tvarové oceli se provádí rázovým
prodlužováním vnitřního okraje
Vyrovnávání silnějších konstrukčních prvku (např. tyčové a tvarové oceli) se
provádí tlakem pomocí lisu, zborcené a pokřivené tabule plechu se rovnají pomocí
rovnacích válečků.
10.3.2. Rovnání ohřevem
Zahříváme-Ii vypouklou, tedy stranu obrobku s delšími vlákny zakřivení se nejprve
ještě zvětší. Současně ale dochází zvětšením objemu materiálu v zahřáté vrstvě
k velkým tlakovým napětím. Při dalším zahřívání se stává materiál těstovitým,
tvárným. Vnitřní tlak v materiálu způsobí stažení dlouhých vláken. Při následném
ochlazení se zkrátí tato strana součásti tak, že se obrobek sám narovná.
Dorovnávání provedeme ručně.
164
10.4. Ohýbání
Plechy a pásy s krátkou délkou ohybu se ohýbají v kusové výrobě ve svěráku
nebo při sériové výrobě pomocí ohýbacích nástrojů ohýbáním v ohýbadle,
zakružováním a tvarovým ohýbáním. Plechy větších šířek, popř. ohyby větších délek
se ohýbají v ohýbacích strojích nebo v ohraňovacích lisech.
Ohýbací stroje. Plech se vloží podle orýsování nebo šablony k nastavitelné horní
čelisti, na které je upevněna upínací, popř. profilová lišta, a přitiskne se na spodní
čelist. Pomocí ohýbací lišty se plech ohýbá kolem upínací lišty do žádaného úhlu.
Výměnou lišty na horní příčce se mohou provádět ostré, tupé a zaoblené ohyby, také
i drážkové, překládané a zaoblené ohýbací práce v nejrůznějších šířkách.
Ohýbání na malých ohýbačkách se provádí ručně, na větších strojích se vykonává
pohyb horní čelisti, popř. horní a ohybové čelisti pomocí elektromotoru.
Ohýbání na lisu se používá k ohýbání plechu větších tloušťek. Dvoudílný ohýbací
nástroj je z nástrojové oceli odolné proti opotřebení a skládá se z přítlačné lišty
v pohyblivé části stroje a lisovacího stolu ve spodní části stroje.
1 Ohýbací nástroj ohýbacího lisu 2 Zakružování na ohýbacím lisu
1 tlačná lišta v horní části nástroje
2 lisovací stůl se spodní části nástroje
10.4.1.Ohýbání trubek
Při volném ohýbání trubek existuje nebezpečí, že se silně zúží (zdeformuje) průřez
trubky, přičemž vznikne průřez ve tvaru elipsy.
Abychom při ohýbání trubek zabránili tomuto deformování naplníme trubku před
ohýbáním pískem nebo roztavenu kalafunou. Ohýbání trubek se může provádět
ručně nebo hydraulicky.
165
ohýbání pomocí kladky
hydraulická ohýbačka
Při ohýbání trubek za tepla je důležité vědět, která část ohybu má být více zahřátá
pomocí plynového hořáku Vnitřní stranu ohybu, oblast stlačení, je třeba zahřát o
něco více! Ohýbání se provádí ve svěráku, kde může být deformace trubky rychle
opravena.
10.5. Zakružování
Zakružování je operace, při niž se rovinná plocha přetváří na plochu válcovou,
kuželovou nebo se při ni přetváří tyč do oblouku. Při zakružováni, podobně jako při
ohýbáni, se materiál zatěžuje ohybovým momentem, který vyvozují činné části stroje,
nástroje nebo přípravku. Podle konstrukce se materiál zakružuje soustavou válců,
zakružovacími čelistmi nebo šablonami.
Zakružování pomoci válců se používá pro plechy a pásy.Tenké plechy se
zakružuji třemi válci s nesymetrickým uložením, tlustší plechy se zakružují na
tříválcových zakružovačkách se symetricky uloženým horním válcem. Pro těžké
práce a tlusté plechy se používají čtyřválcové soustavy.
Zakružován! pomoci čelistí a šablon se více používá při tvarováni tyči a trubek.
Zakružováni čelistmi je vhodné pro velké poloměry a velká zakřiveni. Přenosný
zakružovací přípravek se skládá z jedné pohyblivé a dvou pevných čelisti.Pohyblivá
čelist zatěžuje tyč a vzniká ohybový moment. Postupným přesouváním tyče a
změnou hloubky vtlačeni se mění velikost zakřivení. Pohyblivá čelist se přitlačuje
mechanicky šroubem, nebo je upevněna na pístnici hydraulického válce ovládaného
čerpadlem.
166
Při zakružováni mezi válci se ohýbají rovné polotovary (plechy, profilované tyče)
a vznikají válcové nebo kuželové obrobky.
Zakružování tvarové oceli mezi válci se provádí především na zkružovacích
válcích. Dva pevně uložené spodnl válce jsou poháněny ručně nebo pomocí motoru.
Horní válec posunováním mezi dolní válce určuje průměr stáčeného polotovaru.
různé typy tří a čtyř válcových zkružovačkách
U vlnitého ohýbání získávají plechy, dráty, atd. profilovaným válcováním
stejnoměrné ohyby - vlnité plechy.
U válcovaných profilů získávají plechové produkty (pruhy. tabule pásy atd.)
přímé nebo prstencové profily pomocí profilovaných dvojic válců, které jsou
uspořádány za sebou pro různé ohýbací postupy. Tímto profilováním se výrobky
podstatně zpevní. Tak se žlábky vyválcují do kruhových výrobků z plechu. Např. na
kbelíku se přehne také horní okraj (obrubování), aby se zvýšilo zpevnění okraje.
vlnité ohýbání a válcování profilů
167
11.
C.3.E.2.1.040
Svařování kovů
1. Přehled svařování
Svařovací technika prochází rychlým rozvojem, který je doprovázen zcela
novými způsoby svařování, zdokonalováním používaných svářečských metod,
snahou po vyšší produktivitě práce při svařování a po dosažení vyššího stupně
mechanizace a automatizace. Také ve svařování se začínají uplatňovat průmyslové
roboty. Současně s rozvojem metod svařování se zdokonaluje i zabezpečení vyšší
kvality svarových spojů lepšími způsoby kontroly svarů bez porušení a zvyšováním
kvalifikace svářečů. V neposlední řadě se uplatňuje úsilí po snížení spotřeby energie,
snaha zvýšit bezpečnost práce při svařování a zlepšit pracovní prostředí svářečů.
Používané způsoby svařování lze rozdělit na svařování tlakem a na svařování
tavné. Při tomto rozdělení se vychází z rozhodujícího činitele na vytvoření svaru, tj.
buď stlačení svařovaných částí, nebo natavení svarových ploch.
1.1. Svařování tlakem
Do této skupiny patří zejména:
svařování kovářské, elektrické svařování odporové, svařování termitem, svařování
třením, svařování tlakem za studena, svařování difúzí, svařování ultrazvukem,
výbuchové svařování.
Svařování kovářské
Svařování kovářské neboli svařování v ohni je nejstarší způsob spojování kovů.
Materiál se ve výhni ohřeje do plastického stavu a pak se ručně nebo strojně
(bucharem nebo lisem) tlakem svaří. Dobře se tak svařují měkké oceli (s velmi
malým obsahem uhlíku). S rostoucím obsahem uhlíku v oceli je svařitelnost
obtížnější a bylo by nutné použít jako tavidla borax. V ohni se svařuje také měď,
hlavně pro nádrže v chemickém a potravinářském průmyslu. Toto svařování nemá
průmyslový význam a užívá se omezeně v opravnách nářadí, pro svařování článků
řetězů apod.
Svařování elektrickým odporem
Svařování elektrickým odporem je velmi výkonné a bez jeho širokého uplatnění je
moderní hromadná a sériová výroba nemyslitelná (automobily, motocykly,
radiotechnické výrobky apod.). Svařované části jsou ohřívány průchodem
elektrického proudu.
Podle tvaru a vzájemné polohy svařovaných částí je řešena konstrukce odporové
svářečky a rozlišuje se svařování:
stykové (na tupo)
přeplátováním
- stlačením nebo odtavením
- bodové,
168
švové,
výstupkové (bradavkové)
Na obr. 1 jsou schematicky znázorněny jednotlivé způsoby odporového svařování.
Jednofázový transformátor je umístěn přímo ve svářečce a jeho sekundární vinutí je
obvykle tvořeno jediným měděným závitem chlazeným vodou.
Odporové svařovací stroje nejsou energeticky výhodné svým jednofázovým
zapojením a nerovnoměrným zatěžováním elektrické sítě co do času i co do zatížení
jednotlivých fázi. Pro velké výkony byly proto postaveny již třífázově napájené
odporové svařovací stroje. Využití polovodičů umožňuje usměrňování svařovacího
proudu a napájení elektrod stejnosměrným proudem.
Obr. 1. Schéma způsobů odporového svařování: a) stykové, b) bodové, c) švové d)
výstupkové
Svařování termitem tlakové
Zdrojem tepla při tomto způsobu svařování je chemická reakce mezi oxidy železa
a hliníkem. Tato reakce probíhá při hoření termitové směsi, což je směs Fe2O3.
Výsledkem reakce je tedy oxid hlinitý a železo a také velké množství tepla, které
ohřeje vzniklé látky na teplotu kolem 3000 ºC, takže obě jsou ve stavu tekutém
Železo je těžší, usadí se tedy v kelímku dole a na něm je jako struska vrstva oxidu
hlinitého.
Při tlakovém svařování termitem jsou k sobě svařované díly přiloženy dobře
obrobenými a kovově čistými svarovými plochami. Díly jsou upnuty k přípravku, který
umožňuje jejich přitlačení. Kolem místa svaru je složena žáruvzdorná forma, do které
se kelímek sklopením vylije. Nejdříve natéká struska (Al2O3), která ihned ztuhne na
poměrně chladných svařovaných dílech. Později tekoucí železo tak nemůže již tuto
ztuhlou vrstvu roztavit a jen dále ohřeje svařované díly až na svařovací teplotu, kdy
se k sobě musí díly přitlačit a tím svařit. Po vychladnutí svaru lze strusku i železo
snadno odlomit.
169
Speciální úpravou tlakového svařování termitem se svařují hliníková elektrovodná
lana pro vysoké elektrické napětí. V rozhodující míře (přes 90 % spojů) se používá
tavné svařování termitem.
Svařování třením
Při této metodě se získává teplo potřebné pro sváření vzájemným třením
svarových ploch kruhového průřezu, z nichž jedna se otáčí a druhá stojí. Po
náležitém ohřátí se k sobě součásti pěchovacím tlakem stlačí a současně se rotující
část co nejrychleji zastaví. Podstata tohoto typu svařování je patrná z obr. 2.
Svařovaný materiál má v oblasti svaru při ohřevu menší pevnost a přítlačná síla
vytlačí změklý kov do otřepu. Svařují se tak ventily z vysokolegovaných ocelí a
speciálních slitin, vrtné trubky, kardanové hřídele, spojují se tak i některé plasty
(nylon).
Obr. 2. Svařování třením
Svařování tlakem za studena
Tento způsob je typickým svařováním tlakem bez jakéhokoli ohřevu. Dokonale
očištěné plochy se k sobě přitlačí takovou silou, že se k sobě svařované plochy
přiblíží na vzdálenost odpovídající vzdálenosti mezi atomy v nesvařeném kovu. Tytéž
přitažlivé síly, které působí mezi atomy v kovu, začnou působit i mezi atomy na
stykové ploše obou kovů a vytvoří tak pevný svar. Kromě vysokého tlaku (při
svalování hliníku asi 1 300 MPa, u mědi asi 3800 MPa) je pro vytvoření svaru nutná
plastická deformace částí v oblasti svarového spoje. Svařování tlakem za studena se
uplatňuje při svařování hliníku (kabelovny) a mědi (trolejové vedení). Pro elektrotechnický průmysl je výhodné svalovat takto hliník s mědí.
Svařování ultrazvukem
Při svařování ultrazvukem (kmitočet 20 až 50 kHz) se materiál ohřívá přeměnou
kinetické energie v teplo.
Zdrojem ultrazvukových kmitů je generátor a kmity se přenášejí vibračním
nástavcem na svařované plochy. Po jejich prohřátí následuje stlačení a tím svaření.
Svařuje se tak hliník, fólie do 0,05 mm, dále keramika, sklo, polovodiče, plasty.
Výbuchové svařování
Při tomto způsobu svařování kovů tlakem za studena se využívá rázové energie
vyvolané výbušninou, ale také se může jako zdroj rázového účinku použít elektrický
jiskrový výboj v kapalině nebo silná magnetická vlna.
170
Svařování výbuchem se používá pro spojení různorodých desek, např. při
plátování, pro spojení speciálních materiálů, např. korozivzdorné oceli s hliníkem,
niklu s titanem apod.
Charakteristická je vysoká pevnost spoje, malé deformace a velká rozmanitost
využití této metody.
1.2. Svařování tavné
Mezi tavné svařování patří:
svařování plamenem, svařování elektrickým obloukem (ruční, automatické pod
tavidlem, svařování v ochranných plynech, elektrovibrační svařování - navařování),
svařování plazmatem, svařování termitem - bez použití tlaku, elektrostruskové
svařování, svařování pomocí pistole na přivařování svorníků, svařování proudem
elektronů, svařování světelným paprskem (LASER).
Svařování plamenem
Pro tavení základního materiálu, popř. i přídavného materiálu se využívá teplo
získané spalováním hořlavého plynu (acetylén, vodík, propan-butan, svítiplyn apod.)
s plynem podporujícím hoření (kyslík, vzduch). Technologii tohoto rozšířeného
způsobu svařování jsou věnovány samostatné kapitoly.
Svařování elektrickým obloukem
Zdrojem tepla pro tavení je elektrický oblouk, hořící většinou mezi elektrodou a
základním materiálem. Elektroda je někdy uhlíková, která se neodtavuje a netvoří
svarový kov, častěji se používá elektroda kovová, která se odtavuje a vytváří tak
svarový kov spojující natavené svařované části. Tato elektroda se musí jednak
posouvat do svaru podle rychlosti, jakou se odtavuje, aby elektrický oblouk měl
stálou délku, jednak se musí posouvat podél svaru. Koná-li oba tyto pohyby
s elektrodou svářeč, jde o ruční svařování, přivádí-li se elektroda do svaru
automaticky, strojem a svářeč jen posunuje elektrodu podél svaru, jde o svařování
poloautomatické. Jsou-li oba pohyby elektrody (přídavného drátu) řízeny strojem, jde
o svařování automatické.
Ruční svařování elektrickým obloukem
Podle původního návrhu hořel elektrický oblouk mezi uhlíkovou elektrodou a
svařovaným materiálem. Tento postup byl zlepšen použitím holé kovové elektrody,
která svým odtavováním vytváří svarový kov. Snaha chránit tekutý kov před
vzduchem vedla ke vzniku obalené elektrody.
Automatické svařování pod tavidlem
Zdrojem tepla pro roztavení svarových ploch i přídavného drátu je elektrický
oblouk hořící mezi základním a přídavným materiálem, a to pod vrstvou práškového
tavidla (obr. 3). Tavidlo je přiváděno trubkou před holým přídavným drátem, který je
posouván do svaru kladkami nastavenou stálou rychlostí. Elektrický oblouk není
vidět, je zakrytý vrstvou tavidla a hoří v dutině vytvořené plyny vzniklými při
chemických reakcích.
171
Tím se podstatně sníží ztráty tepla elektrického oblouku, využije se většiny tepla
pro užitečné tavení materiálu a zvýší se výrazně výkon svařování. K tomuto zvýšení
výkonu přispívá také možnost používat vysoký svařovací proud. Zatímco při ručním
svařování elektrodou ø 4 mm je svařovací proud maximálně 200 A, při automatickém
svařování pod tavidlem se pro drát ø 4 mm používá svařovací proud až 800 A.
Soustředění tepla, malé tepelné ztráty a větší intenzita proudu vede k velkému
provaření základního materiálu, umožňuje menší rozevření svarových ploch, což
zvětšuje svařovací rychlost a výkon svařování.
Kvalita svarových spojů je velmi dobrá, vrstva tavidla dokonale chrání před
vzduchem, tavidlo čistí svarový kov a může mu dodávat i některé prvky, které
v elektrickém oblouku shořely. Toto svařování vyžaduje dobrou přípravu svařovaných
předmětů a přesné sestavení svarku. Svařování pod tavidlem se uplatnilo
v loděnicích, při stavbě kotlů, trubek svařovaných po šroubovici nebo podélně, při
výrobě ocelových konstrukcí, mostů, tedy tam, kde jsou delší rovné nebo kruhové
svary. Svařují se tak oceli nelegované, nízkolegované i vysokolegované a neželezné
kovy, jako hliník, měď.
Obr. 3. Svařování pod tavidlem : a)schéma uspořádání, b) podélný řez
1 - práškové tavidlo, 2 - svařovací drát, 3 - elektrický oblouk, 4 - roztavený svarový
kov, 5- roztavená struska, 6 - ztuhlá struska, 7 - tuhý svarový kov, 8 -základní
materiál
Svařování v ochranných plynech
Ruční svařování elektrickým obloukem i svařování pod tavidlem používá pro
ochranu tekutého svarového kovu před vzduchem tavidla, což má také nepříznivé
stránky. Musí se např. dbát, aby obal elektrody nebo práškové tavidlo byly suché,
stále hrozí struskové vměstky, které snižují kvalitu svarového spoje, a proto se chrání
svarový kov plynem. Začal se používat plyn chemicky netečný (inertní), a to hélium a
hlavně argon. Elektrický oblouk hoří mezi wolframovou elektrodou a základním
materiálem. Kolem elektrody proudí mírným přetlakem argon, který zabraňuje
přístupu vzduchu k lázni svarového kovu. Wolframová elektroda se prakticky
neodtavuje, jde o svařování v ochranné atmosféře neodtavující se elektrodou
(užívaná zkratka: WIG, popř. TIG). Pro svařování větších průřezů se musí přidávat
přídavný drát a odtavuje se v elektrickém oblouku. V tomto případě je výkonnější
další způsob svařování, a to svařování v ochranné atmosféře argonu tavící se
kovovou elektrodou (užívaná zkratka: MIG). Kovová elektroda ve tvaru drátu se odvíjí
z cívky a je automaticky nastavenou stálou rychlostí přiváděna do svaru.
172
Technické i ekonomické přednosti této metody vedly k jejímu uplatnění i pro
svařování nelegovaných ocelí. Protože by byl argon příliš drahý, začal se používat
oxid uhličitý CO2 (zkratka MAG).
Obr. 4 a) Svařování netavící se elektrodou v ochranné atmosféře (WIG)
b)Svařování tavící se elektrodou v ochranné atmosféře (MIG)
Elektrovibrační navařování
Jde o navařování, kdy se přivádí drát kolmo k navařovanému povrchu hubicí, která
vibruje (kmitá asi 50krát za sekundu). Na elektrodu je zapojen zdroj stejnosměrného
proudu (dynamo, usměrňovač) o nízkém napětí asi 10 V. Kmitáním hubice, tzn.
dotyky přiváděné tavící se elektrody se základním materiálem se vytvářejí elektrické
oblouky, jimiž se odtavuje přídavný drát a přenáší se na navařovaný materiál.
Dochází při tom ke značnému rozstřiku kovu, přičemž se jako ochranné prostředí
užívá kapalina, a to voda se sodou nebo glycerinem.
Vibrační navařování se uplatňuje hlavně v renovaci opotřebených dílů (hřídele
apod.). V současné době se používá. tato metoda pro vytvoření vrstvy odolávající
např. korozi navařováním austenitické korozivzdorné oceli na součást z nelegované
oceli. Výhodou je malé ovlivnění základního materiálu, velmi malý závar (0,5 mm) a
téměř žádné promíšení materiálů.
Svařování plazmatem
Pro spojovací svary se používá hořák s wolframovou elektrodou, která je připojena
na záporný pól (pro svařování hliníku na + pól) zdroje stejnosměrného proudu.
Elektrický oblouk hořící mezi W-elektrodou a svařovaným materiálem prochází
měděnou tryskou, která zaškrcuje oblouk, zvyšuje se tak hustota energie a teplota a
vzniká plazma.
Jako plazmový plyn se užívá argon, okolo měděné trysky proudí směs plynů
(např. Ar + H2 nebo Ar + N2), které dále zužují proud plazmového plynu vycházející
z měděné trysky. Konečně může být v plazmovém hořáku ještě třetí vnější kruhová
tryska, kterou protéká argon chránící celou oblast svaru před okolní atmosférou.
Úzký proud plazmatu protaví v plechu od tloušťky 2,5 mm otvor, který postupuje
svařovací rychlostí po styku svařovaných plechů. Roztavený kov se za postupujícím
otvorem vlivem povrchového napětí opět sbíhá a vytváří tak svarový spoj.
173
Svařování plazmatem je pro vysokou koncentraci tepla vhodné pro spojování
plechů z ocelí nelegovaných i vysokolegovaných o tloušťce od 2,5 mm do 8,0 až 10,0
mm. Vhodné je též pro svařování niklu a jeho slitin, titanu a mědi. Rychlost svařování
je proti svařování WIG až dvojnásobná. Pokud je pro svařování nutný přídavný
materiál, přivádí se přídavný drát hořákem přímo do sloupce plazmatu.
Podobný princip má zařízení pro mikroplazmatové svařování pracující se
svařovacím proudem od 0,5 A umožňující svařovat i fólie tloušťky od 0,01 mm.
Velmi významné je využití metody pro navařování plazmatem. Hořák pro
navařování má poněkud jinou úpravu, hoří v něm dva elektrické oblouky mezi W
elektrodou a navařovacím materiálem a mezi W elektrodou a měděnou tryskou.
Regulací obou oblouků se řídí hloubka závaru a tím promíšení kovů. Součástí
zařízení je ještě přívod navařovacího materiálu, většinou ve formě prášku, který se
v plazmatu taví a je přiváděn na základní materiál. Navařují se tak různé materiály
kovové i nekovové pro zlepšení odolnosti proti opotřebení, proti korozi apod.
Svařování termitem bez použití tlaku
Zdrojem tepla pro svařování je stejná chemická reakce jako pro svařování
termitem za použití tlaku.
Nejčastěji se používá tato metoda pro svařování kolejnic (obr. 5).
Svařované konce kolejnic jsou s mezerou uloženy v žáruvzdorné formě, která je
pro tento případ speciálně vyrobená a tvarem dutiny přizpůsobená tvaru svařovaných
kolejnic. Je opatřena vtokovým a výtokovým kanálem a otvorem pro předehřátí obou
konců kolejnic plamenem na. teplotu 700 až 1000 ºC.
Kelímek, ve kterém proběhne chemická reakce, není tentokrát sklopný, ale
otvorem uvolněným v jeho dně se dostává do vtoku formy nejprve tekutá ocel a pak
struska.
Předehřáté konce kolejnic jsou zality tekutou ocelí, nataveny a tím svařeny. Po
vychladnutí se oddělí mechanicky nebo tepelně soustava vtoku a výfuku a upraví tvar
hlavy kolejnice.
Železo vyrobené při chemické reakci je využito nejen jako zdroj tepla pro svaření,
ale tvoří i část svarového kovu, a proto musí svými vlastnostmi odpovídat
svařovanému materiálu (např. kolejnic).
174
Obr. 5 Tavné svařování kolejnic termitem: 1-tekutá struska, 2-tekutá ocel, 3-výtokový
kanál, 4-vtok, 5-otvor pro předehřev, 6-zátka
Svařování termitem bez použití tlaku je výhodné pro svařování ocelových tyčí pro
výztuž do betonu. Pro každý průměr tyčí se vyrábějí dvoudílné žáruvzdorné formy,
které umožňují svařování vodorovných nebo svislých tyčí. Pro svaření se dodávají
potřebné dávky termitové směsi.
Svařování proudem elektronů
Svařovaná součást je uložená v komoře, kde je vysoké vakuum (asi 1,3 mPa).
V téže komoře je ještě žhavicí vlákno jako katoda a jako zdroj elektronů, které
z něho přímočaře odletují a procházejí středovým otvorem prstencové anody.
Elektrostatická čočka usměrňuje dráhy proudu elektronů do ohniska, do místa svaru.
V tomto bodě vzniká dopadem elektronů vysoká teplota (10000 °C), materiál se
rychle taví a svar se provede posouváním svařovaných materiálů upnutých ve
vhodném přípravku.
Svařování proudem elektronů umožňuje spojovat kovy s vysokou teplotou tavení
(wolfram, molybden), kovy s vysokou chemickou aktivitou (titan) nebo i keramické
materiály, sklo apod. Tento princip byl již ověřen i při svařování v kosmickém
prostoru.
Nevýhodou je omezení svařovaných výrobků velikostí komory. Pro velké výrobky
jsou zapotřebí velké komory a jsou tedy nezbytné mohutné vývěvy. Proto byla
vyvinuta zařízení, kde se svařuje při nižším vakuu nebo se dokonce proud elektronů
vyvede ven z komory. Vlastní svařování pak probíhá v její těsné blízkosti a
v ochranné atmosféře argonu.
Svařování proudem elektronů se začíná uplatňovat v řadě průmyslových odvětví,
např. v automobilovém průmyslu, raketové technice, elektronice, v jaderné
energetice apod.
175
Obr. 6 Svařování proudem elektronů: 1-proud elektronů, 2-žhavící vlákno, 3-katoda,
4- anoda, 5-elektrostatické čočka, 6-svařovaný materiál, 7-vakuová komora
Svařování světelným paprskem (LASER)
Soustředěný svazek světelných paprsků je zdrojem mimořádně koncentrované
energie a taví nebo i odpaluje všechny kovy i materiály nekovové. Tento paprsek se
získává v zařízení označovaném zkratkou LASER. Průměr paprsku je 0,02 až 0,1
mm. Laser pracuje v oblasti viditelného i neviditelného světla. Svařování je pouze
jedna z velkého počtu možností použití laserů. Výhodou je, že se svaluje bez vakua.
Velmi výhodné je použití laseru pro tepelné dělení kovů (zatím do tloušťky 6 mm) a
látek nekovových (plastů, skla, textilu apod.). To jsou laserová zařízení s výkonem
několika set W.
Začínají se vyvíjet vysokovýkonné lasery do 20 kW pro obrábění, řezání a
svařování kovových součástí o tloušťce stěny do 100 mm.
2.Svařitelnost kovů
Jednou z důležitých technologických vlastností materiálů je jejich svařitelnost, tj.
schopnost vytvořit svařováním spoj požadované jakosti.
Při svařování vznikají ve svařovaných materiálech v důsledku místního a
nerovnoměrného ohřevu na vysoké teploty vnitřní napětí a případně i změny ve
struktuře. Všechny materiály nesnášejí tyto nepříznivé účinky svařování stejně dobře.
U některých musíme zvolit speciální postup, aby svařenec nepopraskal, některé
materiály se vůbec nedovedou s tepelně deformačním účinkem vyrovnat. Tyto
materiály spojovat obvyklými způsoby svařování zatím nelze.
Na svařitelnost má vliv nejen svařovaný materiál, ale i technologický způsob
svařování, použitý přídavný materiál, množství tepla přivedeného do svaru, tvar a
tloušťka svařovaných součástí a mnoho dalších faktorů.
176
Úspěšné svařování předpokládá znalost vlastností materiálů a jejich svařitelnost.
V další části jsou uvedeny kovy a slitiny používané v technické praxi a jejich
vlastnosti z hlediska různých způsobů svařování.
Při svařování probíhají strukturní změny oceli nejenom ve svarovém kovu, ale i
v jeho bezprostřední blízkosti v základním materiálu (v tzv. tepelně ovlivněném
pásmu). Přehřátí způsobující vznik hrubého zrna zhoršuje mechanické vlastnosti
svarového spoje a je příčinou praskání svarů. V důsledku velkého odvodu tepla hrozí
nebezpečí zakalení. Se zakalením je spojeno velké vnitřní napětí a nebezpečí
praskání. Při svařování může roztavený kov rozpouštět plyny, vzdušný kyslík a dusík,
vodík. Vzniklé oxidy a nitridy železa jsou příčinou křehkosti svaru. Vodík způsobuje
v základním materiálu drobné trhliny (vločky). Příčinou zkřehnutí svarových spojů
může být i deformace svařovaného materiálu za studena.
Obecně lze tedy říci, že svařitelnost oceli se zhoršuje se vzrůstajícím obsahem
uhlíku. Elektrickým odporovým teplem lze stykově svařovat uhlíkové oceli až asi do
0,5 % C bodově a švově asi do 0,2 % C. Pro svařování plamenem i obloukem se
nejlépe hodí neuklidněné oceli asi do 0,2 % C a uklidněné asi do 0,25 % C.
Svařitelnost však ovlivňují i další prvky přítomné v oceli.
Dosud platná norma stanoví 3 stupně materiálové svařitelnosti:
1 a - zaručená,
1 b - zaručená - podmíněná,
2 - dobrá,
3 - obtížná,
Zaručeně svařitelné oceli 10 a 11 mají mít obsah uhlíku max. 0,22 %; vliv dalších
přítomných prvků se počítá tzv. ekvivalentním obsahem uhlíku Ce
Ce = C +
Mn Cr Ni Mo Cu P
+
+
+
+
+ + 0,0024t ≤ 0,5%
6
5 15
4
13 2
(t = tloušťka materiálu v mm; za symboly chemických prvků se dosazuje jejich
množství v procentech). Oceli s vyšším obsahem uhlíku, resp. Ce vyžadují zvláštní
opatření při svařování,
U ocelí se zaručenou svařitelností1a zaručuje výrobce svařitelnost oceli bez
zvláštních opatření jen při svařování za teplot nad 0 ºC. Při svařování ocelí se
svařitelností 1b je nutno dodržet podmínky svařování předepsané výrobcem. což
bývá především předehřev (popř. dohřev, žíhání apod.). Sníží se tím tepelný spád
mezi svarem a základním materiálem, a tedy i rychlost chladnutí svarového kovu. Je
to nezbytné při svařování nelegovaných ocelí s obsahem uhlíku nad 0,2 %, u
nízkolegovaných ocelí se svařitelností podmínečně zaručenou a u nelegovaných
ocelí tloušťky větší než 25 mm (není-li normou jakosti předepsána tloušťka menší).
Oceli nelegované předehříváme na teplotu 150 až 250 ºC , oceli legované na 250 až
400 ºC. Teplota předehřevu musí být dodržena během celého svařování a kontroluje
177
se termokřídami. Při místním předehřevu se musí místo svaru ohřát alespoň na tři
šířky budoucího svaru na každou stranu. Předehřívá se plamenem, odporovými
řetězy, indukčně. Pokud svařujeme na montáži při teplotách okolo 0 ºC , nebo je-li
materiál vlhký apod., je nutné ohřát každý materiál na 100 až 150 ºC.
U ocelí s dobrou svařitelností výrobce ocelí svařitelnost nezaručuje, u ocelí
s obtížnou svařitelností svařování nedoporučuje.
3.Elektrody pro ruční obloukové svařování
Obalená elektroda (obr. 10) má na jádro tvořené drátem ø 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8
mm nanesený obal různého složení z látek keramických, organických nebo i
kovových. Suroviny pro obal se nejdříve melou v mlýnech a v suchém stavu se mísí
v míchačkách podle přesné receptury. Pro spojení se do směsi přidává jako pojidlo
draselné (popř. sodné) vodní sklo. Takto připravená obalová hmota se na speciálních
lisech nanáší velkou rychlostí pod tlakem 30 MPa na plynule probíhající nastřihaný
jádrový drát. Potom se obrousí upínací a zapalovací konec elektrody a následuje
sušení. Sušení elektrod je pečlivě řízeno, aby obal nepopraskal. Po závěrečné
kontrole elektrod, hlavně souvislosti obalu po jejich délce, excentricity, tj. nesouososti
nalisovaného obalu s jádrem, jsou elektrody barevně označeny a baleny do krabic.
Obr.7 Obalená elektroda
Podle chemického složení obalu se vyrábějí elektrody s obalem: stabilizačním,
rutilovým, kyselým, bazickým (zásaditým), organickým, ze solí halových prvků,
zvláštním.
Obal elektrody má podstatný vliv na vlastnosti elektrody a při svařování plní
několik důležitých úkolů:
a) chrání tekutý kov před přístupem vzduchu, tj. dusíkem a kyslíkem. Proto jsou
v obalu plynotvorné látky (např. organické látky - celulóza, dřevitá moučka), které při
hoření oblouku vytvářejí clonu ochranných plynů (většinou CO2),
b) stabilizuje hoření oblouku tím, že obsahuje ionizační látky, což jsou soli
draslíku, sodíku, lithia, vápníku. Tyto látky usnadňují zapalování a klidné hoření
elektrického oblouku,
c) struskotvorné látky v obalu ovlivňují metalurgické reakce v tekutém svarovém
kovu. Struska zároveň formuje tuhnoucí svarový kov, chrání ho před rychlým
ochladnutím a před vzduchem. Tuto funkci plní např. magnezit, křemičitany,
vápenec, kazivec, rutil, dolomit aj.,
d) obal musí čistit (rafinovat) a zejména dezoxidovat svarový kov a dodávat mu i
některé legující prvky. K těmto metalurgickým procesům se užívají feroslitiny, např.
178
ferosilicium (FeSi), feromangan (FeMn), ferochrom (FeCr), ferovanad (FeV), ferotitan
(FeTi) apod.,
e) zvyšování produktivity svářečské práce se dosahuje přísadou železného prášku
do obalu.
Základní vlastnosti elektrod s různým obalem:
a) obal stabilizační - obsahuje hlavně ionizační látky, tj. alkalické kovy a minerály,
které při hoření oblouku vytvářejí vysoce vodivé plyny. Tato ionizace prostředí, kde
hoří elektrický oblouk, působí příznivě na jeho stabilní hoření, a to při zapojení
elektrody na stejnosměrný i střídavý proud. Mechanické vlastnosti svarového kovu
jsou jen průměrné a vyhovují jen pro málo namáhané svary,
b) obal rutilový je pojmenován podle přírodního oxidu titaničitého - rutilu. Kromě
rutilu jsou v obalu živec, křemičitany, magnezit; tyto látky umožňují dobrou
ovladatelnost elektrody i při svařování v polohách. Hustěji tekoucí svarový kov a jeho
rychlejší tuhnutí je příznivé pro překlenutí větších mezer. Zároveň je menší závar,
což je nevýhodné při svařování koutových svarů, ale vhodné při svařování tenkých
plechů. Pro rutilové elektrody se používá proud stejnosměrný (-pól) i střídavý.
V některých případech se přidávají do rutilového obalu celulóza, dextrin, tj. látky
organické pro zlepšení operativních vlastností elektrody při svařování polohových
svarů. Elektrody rutil-organické dávají více ochranných plynů při hoření elektrického
oblouku, jejich svarový kov je teplejší, tedy i tekutější, a proto se těmito elektrodami
lépe provařují koutové svary a hodí se i pro tlustší materiály.
Rutil-organický obal je citlivější na vlhkost a na správné proudové zatížení
(nedopalky elektrod se nesmějí při svařování ještě žhavit) a je vhodný i pro svařování
střídavým proudem. Elektrody rutil-organické poskytují svarový kov střední jakosti,
c) obal kyselý - obsahuje železné a manganové rudy, křemičitany, živec, rutil,
dolomit, vápenec aj. Elektrody jsou tlustě obaleny, svařují se proudem
stejnosměrným (-pól) i střídavým.
Svarový kov je teplý, přechází do svarové lázně v drobných kapičkách.
Pomalejší tuhnutí pomáhá dobrému formování housenky a pravidelné kresbě.
Elektroda kyselá je vhodná pro svařování ve všech polohách (do ø 3,15), ale
tekutější kov vyžaduje řádný zácvik svářeče.
U kyselých elektrod se vlivem obalu zvyšuje obsah křemíku ve svarovém kovu. Jeli obsah křemíku ve svarovém kovu vůči jeho obsahu v jádrovém kovu elektrody
stejný nebo nižší, označují se tyto elektrody jako neutrální. Struska kyselých elektrod
špatně váže síru a fosfor, a proto jsou tyto elektrody citlivé na čistotu základního
materiálu,
d) obal bazický (zásaditý) - je u nás nejrozšířenější. Je tvořen vápencem,
mramorem, feroslitinami železným práškem.
179
Bazické elektrody jsou tlustě obalené, svarový kov je méně teplý, přechází do
svarové lázně ve velkých kapkách. Svarový kov má výborné mechanické vlastnosti,
hlavně vysokou houževnatost. Bazické elektrody se používají pro svařování ve všech
polohách, připojují se na + pól stejnosměrného proudu (obracená polarita). Speciální
typy bazických elektrod jsou vhodné i pro svařování střídavým proudem.
Při svařování se musí udržovat krátký oblouk, elektroda se nesmí přetěžovat
elektrickým proudem. V obalu bazickém je kazivec, ze kterého vzniká v elektrickém
oblouku fluorid křemičitý a ten ve styku s vodou (např. vlhký obal, vlhká sliznice
v dýchacím ústrojí svářeče) uvolňuje kyselinu fluorovodíkovou: se silným leptacím
účinkem. Proto je nutné dbát na řádné odsávání zplodin Vlhký obal elektrody je
příčinou velké pórovitosti svaru, popř. vzniku trhlin. Dobré svařovací vlastnosti
elektrod rutilových a výborná jakost svarového kovu elektrod bazických se spojuje
v elektrodách s obalem rutil-bazickým. U těchto obalů je důležitý poměr kazivce
k rutilu; vápenec se přidává k úpravě zásaditosti a křemen k dosažení kyselosti
strusky,
e) obal organický - chrání především svarovou lázeň proti vzduchu.
Obsahuje látky organické (celulóza, dextrin, škrob, dřevitá moučka, rašelina
apod.). Při svařování vzniká málo řídké strusky a větší množství plynů. Hustě tekoucí
svarový kov se hodí k překlenutí větších spár. Mechanické vlastnosti svarového kovu
jsou nižší (hlavně vrubová houževnatost, tažnost, pevnost v tahu je vyšší),
f) obal ze solí kalových prvků - pro svařování hliníku k rozpouštění oxidů
s vysokou teplotou tavení (Al2O3), které vznikají na povrchu svařovaných kovů.
Polarita: +pól,
g) obal zvláštní - například grafitový pro svařování šedé litiny za studena. Středně
obalené elektrody z niklu, slitin železa a niklu a z Monelova kovu (2/3 Ni + 1/3 Cu).
Hoření oblouku je klidné, elektrody se připojují na + pól stejnosměrného proudu.
Elektrody musí být skladovány na suchém místě s teplotou minimálně + 10 °C.
Před použitím se musí sušit. Správné sušení je nezbytné zvláště u elektrod s obalem
bazickým, které se suší nejdříve 1 h při 100 °C a pak 2 h p ři teplotě 300 až 350 °C.
Při svařování nedostatečně suchými bazickými elektrodami vzniká ve svaru velké
množství pórů, popř. i trhliny.
4.Příprava materiálu
Předpokladem pro zhotovení svaru vyhovujícího všem požadavkům technické
praxe je řádná příprava materiálu pro svařování. Špatná příprava má za následek
řadu obtíží při vlastním svařování, což způsobuje ztráty na výkonu svářeče, a tím i
ekonomické ztráty ve výrobě.
Volba svaru je ovlivněna, vlastní potřebou spojování různých materiálů a polohou,
v níž má být svar zhotoven.
Příprava, materiálu u tupých spojů je určována, tloušťkou materiálu.
180
U tenčích plechů je příprava nejjednodušší, protože styčné plochy se ponechávají
kolmé bez zkosení. Tlustší plechy se zkosí podle jednotlivých tvarů svarů. Poměrně
nejjednodušší je příprava u koutových svarů, kdy se návarové plochy pouze postaví
kolmo na sebe. Přibližně stejná je příprava materiálu u svarů rohových. U svarů
lemových záleží příprava v olemování a stavování obou plechů, které mají být tímto
svarem spojeny. Zvláštní úprava, materiálu se provádí při použití svarů děrových a
žlábkových.
Tvar svarových ploch se nejčastěji upravuje třískovým obráběním (hoblováním,
soustružením, frézováním, různými speciálními strojky a zařízeními na výrobu
úkosů), jde-li o dílce malých rozměrů. Pokud jsou dílce rozměrné, provádí se řezání
kyslíkem. Materiály jsou obvykle znečištěny mastnotou nebo barvou, která se
odstraňuje otryskáním, opálením a odmaštěním. Místo budoucích svaru a jejich okolí
se zbaví oxidů broušením.
5. Označování svarů na výkresech
Norma je rozšířená o další základní a doplňující značky svarů. Zavádí nový
způsob označování oboustranných svarů. Mění způsob označování rozměrů svarů,
zavádí možnost označovat technologii svařování, použité přídavné materiály a
rozsah kontroly.
Základní značky svarů
Lemový svar
I svar
V svar
½ V svar
Y svar
181
U svar
Koutový svar
Děrový svar
Bodový svar
Švový svar
6.Deformace při svařování
Tepelná roztažnost je jedna ze základních fyzikálních vlastností materiálů.
Projevuje se změnou objemu v závislosti na teplotě. Ohřevem se rozměry tělesa
zvětšují, při ochlazování se opět zmenšují. Tyto změny mohou probíhat pouze tehdy,
nebrání-li tělesu žádné překážky.
6.1. Druhy deformací
Deformace způsobují rozměrové i tvarové změny svařovaných výrobků a jejich
odstraňování bývá velmi obtížné a nákladné. K jejich zmenšení mohou významně
přispět svářeči, jsou-li poučeni o jejich vzniku a opatření k jejich omezení. Náklady
potřebné na rovnání bývají několikanásobkem nákladů na svařování a jejich
předcházení je proto jednou z cest ke snižování výrobních nákladů. Z činitelů, které
ovlivňují velikost deformací a kterým je třeba. věnovat zvýšenou pozornost, jsou to:
teplota ohřevu, velikost svaru, počet svarových vrstev, druh svaru, postup svařování,
sestava svarku a rychlost svařování.
Podle směrů, ve kterých smršťování působí, rozeznáváme různé druhy deformací.
Zkrácení ve směru podélné osy svaru je příčinou deformace podélné (obr. 8b).
Zkrácení působící kolmo na podélnou osu svaru (obr. 8c) vyvolává deformace podle
obrázku 8d a nazývá se deformaci příčnou.
Smrštění jednostranných svarů je příčinou deformací uvedených v obrázku 9 a
nazýváme je úhlovou deformací. V obrázku 10 jsou uvedeny příklady deformací
182
svařovaných výrobků při použití různých druhů jednostranných i oboustranných
svarů. Smrštění kovu v oblasti spoje je zřejmé z jednotlivých nákresů.
obr. 8 Druhy deformací: a),b) podélná deformace
c),d) příčná deformace
obr. 10 Příklady deformací
obr. 9 Deformace úhlová
obr. 11 Sestavení svarku s ohledem na
deformaci
Sledujeme. li deformace patrné z předchozích obrázků, lze učinit vhodná opatřeni
při sestavě svarku, kterými lze "předehnutím" využit smrštění k zachování žádaného
tvaru. Příklady jejich uplatněni jsou uvedeny v obrázku 11, předehnutí je označeno
úhlem α. Velikost úhlu α je závislá na rozměru a tlouštce základního materiálu,
velikosti svaru, počtu svarových vrstev, množství tepla přivedeného spojem a
rychlostí svařování.
6.2. Postupy svařováni ke snížení deformací
Všeobecně platné pravidlo ke sníženi deformací vznikajících při svařováni lze
vyjádřit jako požadavek na zhotovení spoje s nejnižším počtem svarových vrstev,
nejmenším ohřevem oblasti spoje a nejvyšší rychlostí svařování. Uvedeným
požadavkům lze jen obtížně vyhovět při ručních způsobech svařování a potvrzují
pouze oprávněnost požadavku při strojním, automatizovaném a mechanizovaném
svařování kovů.
183
Dalším účinným opatřením, kterým se dosahuje zmenšení deformací svarků při
ručním svařováni, je vhodný pracovní postup. Svar zhotovený v jednom směru od
počátku ke konci svarku (obr. 12) vyvolává velké deformace a je proto málo vhodný
pro ruční způsoby svařování plamenem a elektrickým obloukem. Nahromaděné pnutí
v okrajové části spoje vede ke vzniku trhlin v začátcích svarů. Přenesením začátku
svaru do větší vzdálenosti od okraje svarku se toto nebezpečí zmenší (obr. 13). Delši
úsek 1 svaru délky L je proveden jako první a kratší úsek 2 délky asi 1/6 L je
proveden v opačném smyslu jako druhý. Dodržení tohoto postupu je zvlášť důležité
pro svary plamenem.
obr. 12 Svařování v jednom směru
obr.13 Posunutí začátku svaru
obr.14 Rozdělení svaru na úseky
obr.15 Svařování vratným krokem
Rozdělení svaru na krátké úseky podle obrázku 14 vede k rovnoměrnějšímu
rozdělení teplot a podstatně přispívá ke snížení deformací. Dílčí svary zhotovené
v jednom smyslu s pravidelným střídáním úseků jsou v obrázku označeny číslicemi.
Po zhotovení svaru v úseku 1 je následující úsek vynechán a spoj pokračuje v úseku
označeném 2. Po dokončení spoje v úseku 3 se pokračuje v dokončení svaru
v úsecích 4 a 5. Délka jednotlivých úseků se volí obvykle kolem 200 až 250 mm. Jde
o tzv. svařování střídavým krokem.
obr.16 Svařování střídavým vratným krokem
Jiný postup, který je vidět na obrázku 16, se nazývá svařování vratným krokem.
Jeho úseky dlouhé 200 až 250 mm jsou zhotovovány v pořadí 1, 2, 3, 4 atd. ve
směru šipek. První úsek je svým začátkem vzdálen přibližně 200 mm od kraje
svařovaného dílce, ke kterému směřuje. Druhý úsek je opět svým začátkem vzdálen
asi 200 mm od začátku úseku prvního a svařuje se ve směru šipky. Podobným
způsobem navazují i další úseky 3,4,5, na které je celková délka spoje rozdělena.
184
obr. 17 Svařování střídavým vratným krkem v obou směrech
Další postup vznikl spojením zásad obou předchozích způsobů a nazývá se
svařování střídavě vratným krokem. Jeho provádění v dílčích úsecích svaru uvádí
obrázek 17. Jednotlivé úseky dlouhé 200 až 250 mm se kladou střídavě v pořadí
číslic 1 až 5 a jejich konce navazuji na počátky předchozích dílčích svarů. Při
dlouhých svarech materiálů, které jsou náchylné k tvoření trhlin, volíme postup
vystřídaným vratným krokem v obou smyslech. Jeho úseky se střídají na levé i pravé
polovině délky svaru v pořadí 1 až 5 a směřují od středu dílce k jeho okrajům.
6.3.Snížení napětí tepelným zpracováním
Tuhým upnutím dílců svarku je možno bránit deformací vznikající při ohřevu a
ochladnutí. Nastává však velké vnitřní napětí v tepelně ovlivněných pásmech. Pro
jejich odstranění nebo snížení se používá žíhání na snížení vnitřního napětí. Účelem
je snížit vnitřní napětí bez záměrné změny struktury a bez podstatných změn
původních vlastností oceli. Žíhání na sníženi vnitřních napětí je ohřev na teplotu
kolem 600 °C (pod Ac 1), výdrž na této teplotě a následující pomalé ochlazení (obr.
18). Rovněž předehřátí základního materiálu před svařováním vede ke snížení
vnitřních napětí.
6.4.Rovnání plamenem
Deformace, které byly v předchozím učivu uváděny jako nepříznivé jevy při
svalování, vyvoláváme při rovnání záměrně. Smrštěním následujícím po ohřevu
zkracujeme materiál v místech nerovnosti, které tím odstraníme. Výhodou tohoto
způsobu je odstranění fyzické námahy a jednoduchost a nenáročnost zařízení.
obr.18 Žíhání na odstranění vnitřního pnutí
klínovým ohřevem
185
obr.19 Příklady rovnání
Ke zjišťování nerovností používá pravítko a v místech jejich vrcholu se uplatní
klínový ohřev. Příklady použití klínového ohřevu k odstranění nerovností uvádí
obrázek 19. Použitý způsob však vnáší do rovnaných dílců značná napětí, která
dosahují svého maxima v ohřátých místech. K rovnání materiálů o malé tloušťce
stěny (např. plechy) používáme ohřevů bodových.
7. Svařování v ochranné atmosféře
Princip obloukového svařování tavící se elektrodou v aktivním plynu, MAG
svařování spočívá v hoření elektrického oblouku mezi tavící se elektrodou a
svarkem, přičemž ochranu vytváří aktivní plyn přiváděný z vnějšího zdroje.
Svařování s použitím tavící se elektrody, přičemž ochranu tvoří inertní plyn
přiváděný z vnějšího zdroje, je MIG svařování.
obr. 20 Obloukové svařování tavící se elektrodou v ochranném plynu
1- svařovací drát, 2 - podávací kladky, 3 - napájecí průvlak, 4- ochranný plyn, 5 zdroj proudu, 6 - svařovací hubice, 7 - svar, 8 - svarek, 9 - elektrický oblouk
7.1. Ochranné plyny
Svařování v ochranných plynech patří v současné době k technologiím, které se
uplatňují ve všech oborech svařovaných konstrukcí a zařízení pro své technickoekonomické výhody.
Při tomto způsobu svařování chrání vlivem kyslíku a dusíku ze vzduchu netečný
tzv. inertní ochranný plyn nebo aktivní ochranný plyn anebo směsi ochranných
plynů.
Inertní plyny (v praxi se používají argon Ar a helium He) jsou velmi drahé pro
svařování ocelových konstrukcí, ponejvíce vyráběných z nelegovaných a
nízkolegovaných ocelí.
186
Pro svařování těchto materiálů se nejčastěji používá levný oxid uhličitý CO2 nebo
směsné plyny (směs svou až tří plynů, nejčastěji inertního argonu a aktivního oxidu
uhličitého CO2 nebo kyslíku O2).
Od složení ochranného plynu závisí i chemické složení svarového kovu, zejména
obsah uhlíku C, manganu Mn a křemíku Si a tím i jeho mechanické vlastnosti. Při
svařování v CO2 se zjistilo, že obsah prvků ve svarovém kovu, které pocházejí ze
svařovacího drátu a mohou v sloupci elektrického oblouku reagovat s ochranným
plynem, závisí též na počtu kapek, které přejdou za určitou časovou jednotku z drátu
přes oblouk do tavné lázně.
Na roztavený kov přídavného materiálu při svařování působí rovněž gravitace,
povrchové napětí a viskozita kapky roztaveného kovu, elektromagnetické síly a síly
ve směru radiálním, tzv. pinch efekt, aerodynamický sací účinek proudu plynu, tlak
plynů a par uvnitř kapky aj.
Z hlediska elektrofyzikálních vlastností ochranného plynu je při svařování tavící se
elektrodou nejvýznamnější jeho ionizační schopnost při použití inertního plynu vzniká
velmi dlouhý oblouk a je zapotřebí svařovat s vyšším napětím ve srovnání se svařováním v CO2, kde je oblouk velmi krátký a vyžaduje nastavení nižšího napětí.
8. Řezání kyslíkem
Řezání kyslíkem je založeno na principu spalování kovů v proudu kyslíku. Pro
řezání se používají speciální řezací nástavce nebo hořáky, které mají výměnnou
řezací hubici, přes níž je navlečena výměnná hubice nahřívací. Středem řezací
hubice proudí řezací kyslík a mezikružím mezi řezací a nahřívací hubicí je přiváděna.
směs plynů (C2H2 + O2). Předehřívacím plamenem se ohřeje okraj řezaného
materiálu na zápalnou teplotu, tj. pro ocel asi 1 100 °C( červené zbarvení), a pak se
otevře ventilek řezacího kyslíku. Kyslík proudící otvorem řezací hubice spaluje
předehřátý kov a svým tlakem vyfukuje zplodiny hoření ze spáry. Ohřívacím
plamenem a spalováním materiálu se udržuje dostatečná teplota, aby řez mohl
plynule postupovat až do rozdělení materiálu.
8.1.Technologie řezání
Podmínky řezání
Pro úspěšné řezání kyslíkem platí tyto podmínky:
a) zápalná teplota základního materiálu musí být nižší než jeho teplota tavení
(nelegovaná nízkouhlíková ocel má zápalnou teplotu asi 1 100 °C, teplotu tavení asi
1500 ºC),
b) teplota taveni vznikajících oxidů musí být nižší než teplota tavení základního
materiálu, oxidy musí být dostatečně tekuté,
d) při řezáni musí vznikat dostatečné množství tepla k ohřátí řezaného materiálu,
187
e) řezání materiálu větší tloušťky (nad 300 mm) vyžaduje ohřev místa řezu na.
zápalnou teplotu v celé tloušťce materiálu. Místo acetylenu je pak vhodnější použit
vodík, případně propan-butan.
Podmínky pro řezáni splňuje pouze ocel s nízkým obsahem uhlíku. Oceli s vyšším
obsahem uhlíku, oceli chromové, chromoniklové, šedou litinu a neželezné kovy lze
dělit pouze speciálními způsoby tepelného děleni.
Seřízení plamene
Při malém průtoku plynů dochází při zapáleni plamene k jeho zpětnému šlehnutí a
při vyšším průtoku k odtrženi plamene. Po zapáleni plamene se zpravidla zjistí podle
mlhavého závoje, že je v plameni přebytek acetylenu. Po seřízeni na plamen
neutrální se otevře ventilek řezacího kyslíku. Tím poklesne průtok kyslíku a opět
vznikne mlhavý závoj v plameni. Snížením průtoku acetylenu se seřídí opět plamen
neutrální.
Tlak kyslíku závisí na tloušťce řezaného materiálu a na průměru otvoru v řezací
hubici. Přesné tlaky kyslíku nastavované na redukčním ventilu udává výrobce pro
každý druh a velikost řezacího hořáku a řezacích hubic.
Technologie ručního řezání
Na hlavici řezacího hořáku je upevněn podvozek tak, aby světelný kužel
předehřívacího plamene byl vzdálen od základního materiálu 3 mm, neboť tam má
plamen nejvyšší teplotu.
Kolmé řezy
Podle tloušťky řezaného materiálu se našroubuje do hlavice řezáku příslušná
nahřívací a řezací hubice. Místo řezu se označí podle pravítka ryskou pomocí
ocelové jehly. Pro první úlohy je výhodné rysku ještě označit důlčíky ve
vzdálenostech asi 10 mm. Na okraji děleného materiálu se nastaví hubice kolmo tak,
aby polovina nahřívacího plamene ohřívala okraj materiálu a polovina přesahovala
přes hranu, čímž se urychlí ohřev na zápalnou teplotu. V okamžiku, kdy je okraj
materiálu ohřát do červeného žáru, se otevře ventil pro přívod řezacího kyslíku a
ihned se přiměřenou rychlostí vede hořák ve směru řezu. Příliš velká postupová
rychlost má za následek přerušení (přetržení) řezu, při pomalém postupu se
nadměrně natavují horní hrany materiálu a u menších tloušťek tekutý kov zalije
řeznou spáru a řezaný materiál zůstane po ukončení řezu spojen. Otevření řezacího
kyslíku a postup řezu musí být plynulý, aby nedošlo k přetržení řezu. Při dlouhých
řezech práci usnadní vodicí lišta (např. úhelníkem), která je svěrkami připevněna
v odměřené vzdálenosti od místa řezu. Zahájení řezu a vedení řezáku podle vodicí
lišty jsou patrný na obr.21. Po ukončení řezu se ihned zavře přívod řezacího kyslíku
a zhasne se nahřívací plamen uzavřením přívodu acetylenu a kyslíku.
188
obr.21 Začátek řezu kyslíkem
Během řezání může dojít též ke zpětnému šlehnutí plamene. Příčiny jsou
zpravidla stejné jako při svařování plamenem (předehřátí hořáku, odstřik žhavého
kovu apod.). Zpětné šlehnutí plamene při řezání je mnohem nebezpečnější než při
svařování. Spalování železa v proudu řezacího kyslíku ještě po určitou dobu
pokračuje i bez předehřívacího plamene. Nereaguje-li pracovník okamžitě uzavřením
kyslíku a acetylenu na rukojeti držáku, dojde k roztavení přívodních trubic k hlavici
řezáku a k vážnému nebezpečí úrazu. Při zpětném šlehnutí plamene při řezání musí
pracovník věnovat zvýšenou pozornost předehřívacímu plameni, zda nezmizel a
nebo se jinak nezabarvil. Pokud si není jist, je třeba řez přerušit a ihned uzavřít
přívod kyslíku a acetylenu. Řezák potom ochladíme ve vodě a profoukneme
kyslíkem.
Šikmé řezy
obr.22 Úprava pro šikmé řezy
Pro úpravu svarových ploch V nebo X svarů skloníme řezací hubici od kolmice o
úhel 30 až 35°
Kruhové řezy
Každý řezací nástavec nebo hořák je vybaven kružidlem. Střed požadovaného
kruhu si označíme hlubším důlkem, do kterého se nasadí hrot kružítka. Pokud řez
začíná na okraji plechu, je postup stejný jako u kolmých řezů přímých. Pokud se má
vyříznout kruhový otvor uprostřed plechu, může se do tloušťky plechu 15 mm propálit
díra a ihned pokračovat v řezání. U materiálu větších tlouštěk je nutno nejdříve
vyvrtat otvor Ø 8 mm a na jeho okraji se řez začne.
189
obr.234 Řezání kruhové tyče
Řezání materiálu kruhového profilu
Při demontážích je často nutné rozřezat staré hřídele nebo tyče kruhového
přířezu. Začátek řezu si usnadníme zásekem, hořák se skloní od kolmice o úhel 5º
až 10º proti řezanému materiálu a po zahájení řezu se srovná do kolmice a takto se
vede až do ukončení řezu.
Řezání ostatních profilových materiálů
Postup je označen šipkami a pořadí řezů číslicemi. Jde-li o výřez části profilu, je
nutno v plném materiálu u počátku řezu vyvrtat otvor, aby se netvořily trhliny.
obr.24 Řezání profilových materiálů
Strojní řezání
Při strojním řezání kyslíkem lze dosáhnout při správné obsluze dokonalý, čistý řez
a přesné rozměry, takže zpravidla odpadá další obrábění.
Stabilní řezací stroje pracují s větším počtem hořáků a tvar výpalku se kopíruje
podle šablony pomocí magnetické hlavy nebo přímo z výkresu pomocí fotobuňky. Při
velkém rozsahu práce jsou výhodné číslicově řízené stroje, které pracují automaticky.
190
Přenosné kyslíkové řezací stroje jsou napájeny napětím 24 V (přes transformátor)
a lze jimi provádět řezy přímé nebo kruhové, a to kolmé i šikmé.
Drážkování kyslíkem
Drážkování kyslíkem je založeno na stejném principu jako řezání kyslíkem.
Velikost nahřívací a drážkovací hubice i nastavení tlaků plynů se volí podle
požadované šířky drážky. Plamen je seřízen obdobně jako při řezání kyslíkem.
Hloubka drážky se řídí sklonem drážkovacího hořáku a nemá přesahovat 5 mm.
Drážkováním se odstraňují zpravidla vady svarových spojů a kořenových vrstev
svarů.
V začátku drážky se ohřeje materiál na zápalnou teplotu, pustí se řezací kyslík a
drážkovací hořák se skloní v úhlu 15º až 30° od vodorovné roviny. Roztavený kov je
veden před kuželem předehřívacího plamene asi ve vzdálenosti 10 mm. Pokud je
svarový kov čistý, pokračuje spalování a vyfukování zplodin z drážky plynule. Při
nečistotě (struskové vměstky, řádkové póry apod.) dochází k rozdvojení nebo
jednostrannému vybočení spalovaného kovu a je nutno zvětšeným sklonem hořáku
vadu odstranit. Pokud je nečistot mnoho, zpravidla se kov přestane spalovat a dojde
k přerušení drážky. Uzavře se řezací kyslík, v přerušeném místě je nutno znovu
materiál předehřát. Zvětší se sklon hořáku tak, aby se po předehřátí a spuštění řezacího kyslíku očistil kov, sklon hořáku se upraví na požadovaný úhel ihned po
odstranění závady a pokračuje se do ukončení drážky.
Při zpětném šlehnutí plamene je postup stejný jako při řezání kyslíkem.
Zařízení pro řezání a drážkování kyslíkem
Především jsou to láhve se stlačenými plyny a redukční ventily.
Obvykle je používán kyslík (čistota min. 99,2 %) a acetylen. Místo acetylenu se
někdy používá propan-butan nebo i vodík.
Řezací a drážkovací hořáky se skládají z rukojeti, ke které jsou připojeny hadice
k přívodu hořlavého plynu a kyslíku. Proud kyslíku v injektoru přisává hořlavý plyn a
vytváří směs, jejímž zapálením vzniká nahřívací plamen.
Řezací kyslík je veden samostatnou větví přes ovládací ventil do řezací hubice,
která je uprostřed nahřívací hubice.
Řezací hořáky určené k řezání materiálu malé tloušťky mají nahřívací hubici a
řezací hubici za sebou. Toto uspořádání dovoluje pohyb hořáku pouze jedním
směrem.
191
obr.25
Schéma
řezacího
obr.26 Řezací nástavec
obr.27 Drážkovací hořák
192
hořáku