SOUSTRUŽNICKÉ NOŽE

1. Úvod

V této práci se budu zabývat soustružnickými noži, které mají v dnešní době

velice široké provedení. Ve strojírenství se často používají rotační tvary, a tak je

právě soustružení nejpoužívanějším obráběním.

2. Definice soustružení [1]

Soustružení je obráběcí metoda používaná pro zhotovení součástí rotačních

tvarů, většinou pomocí jednobřitých nástrojů různého provedení. Soustružení

představuje nejjednodušší způsob obrábění a také nejužívanější metodu obrábění ve

strojírenské praxi.

Na soustruzích lze obrábět vnější a vnitřní válcové, kuželové i tvarové plochy,

obrábět čelní rovinné plochy, vyrábět zápichy (vnější, vnitřní, čelní), upichovat, vrtat,

vyvrtávat a vystružovat, řezat závity, vroubkovat, válečkovat, hladit a leštit a

podsoustružovat hřbetní plochy tvarových fréz.

3. Stroje používané pro soustružení

Pro soustružení se používají soustruhy, které se z konstrukčně-technologického

hlediska dělí na:

• hrotové,

• svislé,

• čelní,

• revolverové,

• speciální.

4. Upínání soustružnických nožů

Upnutí soustružnických nožů musí být jednoznačné a spolehlivé, musí mít

minimální vyložení a pokud je to nutné, má umožnit i výškové přestavení.

Soustružnické nože se upínají do různých upínek nebo otočných nožových hlav,

které se používají hlavně u univerzálních hrotových soustruhů, kde je do hlav možné

upnout až čtyři nože současně.

PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz

5. Geometrie soustružnického nože [2], [3]

Soustružnický nůž je charakterizován materiálem a geometrií. Geometrie břitu se

vyjadřuje v nástrojové souřadnicové soustavě (viz obr. 1), která vychází

z předpokládaného směru hlavního a posuvového pohybu.

obr. 1 Nástrojové roviny

Řezné úhly se definují v soustavě nástrojových rovin následovně:

α - úhel hřbetu (úhel mezi rovinou hřbetu a rovinou Ps),

β - úhel břitu (úhel mezi rovinou hřbetu a rovinou čela),

γ - úhel čela (úhel mezi rovinou čela a rovinou Pr),

δ - úhel řezu (α+ β),

χ - úhel nastavení ostří (úhel mezi rovinou Pf a rovinou Ps),

λ - úhel sklonu ostří (úhel mezi rovinou Pr a ostřím),

ε - úhel špičky břitu,

rε - poloměr špičky břitu (zaoblení).

6. Materiály soustružnických nožů [1], [3]

Soustružnické nože se mohou vyrábět z nástrojové oceli, rychlořezné oceli,

slinutých karbidů, cermitů a keramických materiálů.

Pr nástrojová rovina základní Pf nástrojová rovina boční Pp nástrojová rovina zadní Ps nástrojová rovina ostří Po nástrojová rovina ortogonální

PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz

Nástrojové oceli se používají na výrobu nástrojů k obrábění a tváření (vrtáky,

frézy, soustružnické nože, sekáče, kovářské nářadí, pilníky apod.). Dělí se na

nelegované a legované. Nástrojové oceli mají zejména velkou pevnost, tvrdost,

houževnatost a odolnost proti opotřebení. Vhodným tepelným zpracováním se

hodnoty těchto vlastností zvyšují. Rychlořezné oceli jsou zvláštním druhem

legovaných ocelí.

Slinuté karbidy jsou nejrozšířenější a nejdůležitější výrobek ze spékaných

prášků. Slinuté karbidy jsou vyrobeny moderní, progresivní metodou - práškovou

metalurgií, tj. lisováním kovů či jejich směsí ve formě prášku za vysokých teplot a

tlaků. Jsou tvořeny velmi tvrdými karbidovými částicemi v kovové vazbě. Základními

karbidy pro výrobu nepovlakovaných a povlakovaných alternativ pro obráběcí

nástroje jsou karbid wolframu WC a kubické karbidy TiC, TaC a NbC v kobaltovém

pojivu.

Cermet je tvrdý řezný materiál obsahující tvrdé částice zpravidla TiC, TiN,

TiCN v kovovém pojivu, který je vyroben obdobně jako slinuté karbidy práškovou

metalurgií. Název zahrunje počáteční písmena slovního spojení CERamic/METal

použitý pro označení keramických částic v kovovém pojivu. Cermety mají velmi

dobrou odolnost proti opotřebení, vysokou pevnost za tepla a chemickou stabilitu.

Keramické řezné materiály se používají zejména pro obrábění litin a obrábění

bez rázů. Tímto názvem se dnes označuje několik řezných materiálů, které mají

odlišné chemické složení a mikrostrukturu. Patří sem:

• čistá oxidická keramika Al2O3 s nízkou houževnatostí a odolností proti

teplotnímu rázu, s vysokou odolností proti opotřebení a vynikající

chemickou stálost;

• keramika obohacená tvrdými částicemi, nejčastěji TiC v objemu 20÷40;

• keramika zpevněná velmi tenkými a pevnými vlákny z karbidu křemíku

o obsahu kolem 30%;

• neoxidická keramika, jejímž představitelem je nitrid křemíku Si3N4 a

která má vysokou pevnost za tepla a je houževnatější než oxidická

keramika.

PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz

7. Nástroje pro soustružení [1], [4], [5]

Soustružnické nože můžeme dělit podle různých kritérií:

• podle materiálu (rychlořezná ocel, slinuté karbidy, keramické materiály,

diamant - uhlíková nástrojová ocel na obrábění dřeva),

• podle druhu obráběcího stroje (soustružnické, revolverové, automatové),

• podle charakteru obrábění (hrubovací, hladící),

• podle tvaru tělesa nože (přímé, ohnuté, prohnuté, osazené),

• podle polohy hlavního ostří (pravé, levé, souměrné),

• podle základního názvosloví (pravé, levé, souměrné, osazené),

• podle technologického hlediska (radiální, prizmatické, kotoučové a

tangenciální).

V každé z uvedených skupin se soustružnické nože mohou také členit na:

• hladící (viz obr. 2),

• ubírací (viz obr. 3, obr. 4, obr. 5 a obr. 6),

• rohové (viz obr. 7),

• zapichovací (viz obr. 8),

• závitové (viz obr. 9 a obr. 10),

• kopírovací (viz obr. 11),

• tvarové.

obr. 2 Hladící soustružnický nůž

obr. 3 Ubírací soustružnický nůž přímý

PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz

obr. 4 Ubírací soustružnický nůž ohnutý

obr. 5 Ubírací soustružnický nůž stranový

obr. 6 Vnitřní ubírací soustružnický nůž

obr. 7 Vnitřní rohový soustružnický nůž

obr. 8 Zapichovací soustružnický nůž

obr. 9 Závitový soustružnický nůž

obr. 10 Závitový soustružnický nůž na

vnitřní závit

obr. 11 Kopírovací nůž

Radiální nože jsou nejčastěji používané a můžeme dále dělit podle konstrukce,

směru posuvového pohybu, způsobu obrábění a tvaru tělesa použitého nože.

V závislosti na konstrukci se radiální nože dělí na:

• celistvé (těleso i řezná část jsou z nástrojového materiálu, např. RO),

• s pájenými břitovými destičkami (břitová destička z řezného materiálu je

pájená tvrdou pájkou na těleso nože z konstrukční oceli),

• s vyměnitelnými břitovými destičkami, viz obr. 12 (do tělesa nože

z konstrukční oceli jsou mechanicky upínány VBD ze slinutých karbidů,

cementů, řezné keramiky atd.),

PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz

• modulární (do základního materiálu lze pomocí upínacích systémů upevnit

hlavice s VBD).

obr. 12 Vyměnitelná břitová destička

Několik příkladů nožů s VBD je uvedeno na obr. 13, obr. 14, obr. 15 a obr. 16.

obr. 13 Kopírovací stranový nůž s VBD

obr. 14 Nůž pro vnitřní soustružení s VBD

obr. 15 Stranový nůž s VBD

obr. 16 Ubírací nůž s VBD

Podle směru posunového pohybu se rozlišují radiální nože levé (směr posuvu od

koníku soustruhu k vřetenu) a pravé (směr posuvu od vřetena ke koníku soustruhu).

Podle způsobu obrábění se radiální nože dělí pro obrábění vnějších ploch a obrábění

vnitřních ploch. Podle tvaru tělesa nože existují radiální nože přímé a ohnuté.

Soustružnické nože také mohou mít břitovou destičku s plátky slinutých karbidů

(viz obr. 17).

PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz

obr. 17 Soustružnické nože s břitovou destičkou s plátky ze slinutých karbidů

8. Výrobci soustružnických nožů [6], [7], [8], [9], [10], [11]

V České republice vyrábí soustružnické nože firma DeNas, s. r. o., která sídlí

v Děčíně, dále firma Navel, s. r. o. či ŠKO-TOOLS Group, s. r. o.

V zahraničí vyrábí soustružnické nože firma Sandvik Coromant, Swiss Precision

Tooling nebo Taff Tool AG.

9. Závěr

V dnešní době existuje spoustu druhů soustružnických nožů. Je velice důležité

správně zvolit nejen druh soustružnického nože, ale také optimální volbu řezných

podmínek, abychom dosáhli žádaných vlastností obrobku.

PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz

10. Použitá literatura

[1] Vlastní poznámky ze SPŠ Teplice

[2] Západočeská univerzita v Plzni [online] Plzeň: Západočeská univerzita,

[Citováno 26. 9. 2005]

Dostupné na WWW <http://www.zcu.cz >

[3] Mádl J.; Kafka J.; Vrabec M.; Dvořák R.; Technologie obrábění I. díl; Vydání

první; Vydavatelství ČVUT Praha, leden 2000

[4] Kovotech Valouch [online], Březová nad Svitavou: Kovotech Valouch,

[Citováno 26. 9. 2005]

Dostupné na WWW <http://kovotech.aktualne.cz>

[5] Explat [online], Hradec Králové: Explat, [Citováno 26. 9. 2005]

Dostupné na WWW <http://explat.com>

[6] DeNas Děčín, s. r. o. [online], Děčín: DeNas, [Citováno 26. 9. 2005]

Dostupné na WWW: <http://www.denasdc.cz>

[7] Navel, s. r. o. [online], Velešín: Navel, [Citováno 26. 10. 2005]

Dostupné na WWW <http://www.navel.cz>

[8] ŠKO-TOOLS Group, s. r. o. [online], [Citováno 26. 10. 2005]

Dostupné na WWW <http://www.sko-tools.cz>

[9] Sandvik Coromant [online], [Citováno [18. 10. 2005]

Dostupné na WWW <http://www.coromant.sandvik.com>

[10] Swiss Precision Tools [online], Horsham: Swiss Precision Tools,

[Citováno 26. 10. 2005]

Dostupné na WWW <http://www.swissprecision.co.uk>

[11] Taff Tool AG [online], Spreitenbach: Taff Tool, [Citováno 26. 10. 2005]

Dostupné na WWW <http://www.taff-tool.com >

PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz