Základní soustružnické nože a jejich popis

Pro samotný proces řezání je potřeba soustružnického nože. Nůž může mít různý tvar i velikost, má upínací část (těleso nože) a činnou část (hlava nože). Hlava je opatřena břitem, který je určen geometrií - jedná se o souhrn parametrů (úhlů), které určují jeho tvar. Geometrie prošla dlouhým vývojem. V dnešní době jsou výsledky vývoje a nejnovější poznatky uvedeny v ČSN 22 00 11 nebo v normativech.

Na obrobku jsou tři plochy:

1. řezná plocha - plocha obrobku, vznikající bezprostředně za břitem nože
2. obráběná plocha - plocha před obrobením
3. obrobená plocha - plocha po obrobení

 

Na soustružnickém noži jsou pro obrábění důležité tři plochy:

1. čelo nože - plocha po níž odchází tříska, je rovinná nebo zakřivená
2. hlavní hřbet nože - plocha řezné části obrácená směrem k řezné ploše obrobku
3. vedlejší hřbet nože - plocha řezné části odvrácená od řezné plochy obrobku

Průsečnice čela s hřbetem nože je ostří, rozlišujeme je na hlavní a vedlejší. Hlavní ostří je obráceno ke směru pohybu, vedlejší ostří je připojeno na hlavní ostří. Průnik čela, hlavního a vedlejšího hřbetu nazýváme špičkou nože. Plocha spodní části tělesa nože, kterou nůž dosedá k nožové hlavě, nazýváme ložná plocha (základna).

 

Úhly nožů a jejich význam

Pro nejlepší obrábění je důležité, aby řezná část nože měla neporušené ostří, co nejhladší čelo, hlavní hřbet a správnou geometrii - řezné úhly. Hlavními řeznými úhly jsou:

• úhel břitu - značíme β, úhel svírá hlavní hřbet s čelem nože. Jeho velikost je nejčastěji 45°- 90°. Velikost úhlu má vliv na odpor, který klade materiál obrobku noži při obrábění. Nůž s menším úhlem snázeji vniká do materiálu, ovšem při příliš malém úhlu je břit málo pevný, při práci se příliš zahřívá, brzy se tupí a může se snadno ulomit. Malý úhel břitu se proto používá pro soustružení měkčích materiálů a pro soustružení pevných a tvrdých materiálů volíme úhel větší.
• hlavní úhel hřbetu - značíme α, jedná se úhel mezi hlavním hřbetem nože a tečnou k řezné ploše obrobku. Velikost úhlu má vliv na velikost tření mezi hlavním hřbetem a řeznou plochou. Platí: čím je úhel větší, tím menší je tření a tím se nůž míň zahřívá. Většinou se volí v rozmezí 6° - 10°.
• úhel čela - značíme γ, je to úhel mezi čelem nože a rovinou, která prochází hlavním ostřím a která je kolmá k řezné ploše obrobku. Velikost úhlu má vliv na směr odvodu třísky a na odpor materiálu obrobku proti vnikajícímu ostří. Platí: čím větší úhel, tím tříska snadněji odchází. Větší úhel ovšem zeslabuje břit nože a jeho pevnost se pak zmenšuje. Při volbě velikosti úhlu je nutno přihlížet na pevnost a tvrdost obráběného materiálu. U měkkých a málo pevných materiálů volíme velký úhel (až 40°), pro pevné a tvrdé materiály pak úhel několikastupňový až nulový. Tento úhel může být i záporný, mívají jej jen nože ze slinutých karbidů a obrábějí se s ním nejpevnější a nejtvrdší materiály.
• úhel řezu - značíme δ, úhel mezi čelem nože a tečnou k řezné ploše obrobku. Velikost tohoto úhlu se rovná součtu úhlů hlavního hřbetu a břitu. Bývá obvykle menší než 90°. Pro určení velikosti platí tytéž zásady jako pro ß.

 

Krom hlavních řezných úhlů existují i další úhly nože:

• vedlejší úhel hřbetu - α₁, úhel mezi vedlejším hřbetem a rovinou vedenou vedlejším ostřím kolmo k ložné ploše nože. Má vliv na tření vedlejšího hřbetu nože o obrobenou plochu obrobku.
• hlavní úhel nastavení - κ, úhel mezi hlavním ostřím a směrem posuvu nože.
• vedlejší úhel nastavení - κ₁, úhel mezi vedlejším ostřím a směrem posuvu nože. Má vliv na tření vedlejšího hřbetu nože o obrobenou plochu obrobku.
• úhel špičky - ε, úhel mezi hlavním a vedlejším ostří měřený v průměru do základní roviny. Čím je úhel větší, tím méně se nůž opotřebovává.
• úhel sklonu hlavního ostří - λ, úhel mezi hlavním ostřím a rovinou rovnoběžnou s ložnou plochou nože a procházející jeho špičkou. Může být kladný, nulový, nebo záporný. Úhel má vliv na směr odvíjení třísky.

Úhel sklonu hlavního ostří: a - kladný úhel, b - nulový úhel, c - záporný úhel

 

Druhy soustružnických nožů

U soustružnických nožů je podstatné, aby měly dobré řezné vlastnosti, byly tvrdší než obráběný materiál, byly přiměřeně houževnaté, aby se tlakem třísky nevydrolovaly, musí být dostatečně pevné a musí být co nejodolnější proti opotřebení třením. Tohoto stavu lze dosáhnout správnou volbou materiálu k jeho výrobě a následnou úpravou, např. kalením, popouštěním, ostřením, atd.

Za dlouhou dobu vývoje materiálů bylo vyvinuto mnoho materiálů, např.: konstrukční ocel, rychlořezná ocel, slévárenské slitiny, slinuté karbidy, keramika, cermety, povlakované slinuté karbidy, syntetické diamanty, kubický nitrid bóru, a mnoho dalších. U nás nejpoužívanější jsou následující materiály.

Rychlořezná ocel (RO) - u nožů z RO se potřebná tvrdost a houževnatost získá kalením a popouštěním. U tvrdosti je důležitá teplota 600 °C, při dosažení této teploty se tvrdost podstatně sníží. Nože jsou velmi odolné proti opotřebení, používají se k soustružení měkkých a středně tvrdých materiálů. Jsou vyráběny buď celé z RO nebo z RO se vyrábějí jen břitové destičky a ty jsou přivařeny k tělesu nože, které je vyrobeno z levnější oceli např. 11 700.

Uhlíková ocel - dnešní době se používá jen zřídka, je použitelná jen pro malé řezné rychlosti, protože odolává do teploty 200 - 250 °C. Je měkčí a méně odolná proti opotřebení a otěru než RO. Nůž se vyrábí celý z tohoto materiálu.

Slinuté karbidy (SK) - v současnosti nejpoužívanější materiál soustružnických nožů. Jejich výhodou je, že si zachovávají své řezné vlastnosti i za vysokých teplot a proto je možno je použít pro soustružení při větších řezných rychlostech. Aby bylo možno popsat v hrubých rysech určitý druh SK s všeobecnou platností, byl pro slinuté karbidy vyvinut klasifikační systém ISO. V tomto systému jsou materiály rozděleny do několika skupin, např. P10 reprezentuje operaci obrábění s vysokými požadavky na houževnatost, potřebnou při přerušovaném řezu. Bohužel označení neuvádí žádné informace o druhu slinutého karbidu. Klasifikace ISO je dobrou pomůckou v tom případě, jedná-li se o volbu řezného materiálu pro určitý případ použití. Podrobnější údaje o požadovaných vlastnostech určitých druhů nutno zjistit z popisu řezných materiálů, vydaného jednotlivými výrobci.
Další informace

Keramika - jedná se o pojmenování velkého počtu řezných materiálů, původně se pod tímto pojmem rozuměl oxid hlinitý. Keramické řezné materiály jsou tvrdé, mají vysokou tvrdost za tepla a nereagují chemicky s materiálem obrobku. Zaručují dlouhou trvanlivost břitu a mohou být použity při vysokých řezných rychlostech. Při správném používání je možné dosáhnout mimořádně velký objem odebraného materiálu. Keramika se používá k obrábění šedé litiny, tvrdých ocelí a žárovzdorných slitin.
Další informace

Nejtvrdším známým řezným materiálem je přírodní monokrystalický diamant, jehož tvrdosti téměř dosahuje syntetický polykrystalický diamant (PKD). Je mimořádně tvrdý, což umožňuje odolávat vysokému abrazivnímu opotřebení. I když se tento materiál jeví jako dokonalý, má jistá omezení: teplota v oblasti řezání nesmí překročit 600 °C, není použitelný k obrábění železných materiálů, není vhodný pro obrábění houževnatých materiálů s vysokou pevností. Preferovanými oblastmi použití je soustružení a frézování abrazivních slitin hliníku a křemíku. PKD se rovněž používá k obrábění např. kompozitních materiálů, umělých pryskyřic, pryží, plastů, uhlíků, slinutých karbidů, předslinovaných keramik, předslinovaných slinutých karbidů, mědí, kluzných ložiskových materiálů, bronzů, mosazí, slitin zinku a olova, atd. Malé břity z PKD jsou pevně uchyceny na vyměnitelné břitové destičce ze slinutého karbidu, která jim zaručuje pevnost a odolnost proti tepelným a rázovým šokům.
Další informace

Cermet - společný název pro všechny tvrdé kovokeramické materiály, u nich jsou tvrdé složky tvořeny karbidem titanu, karbonitridem titanu, nitridem titanu nebo karbidem wolframu. Jsou houževnaté, vysoce odolné proti opotřebení hřbetu, mají vysokou chemickou stabilitu a tvrdost za tepla. Nože s tímto materiálem jsou vhodné pro vysoce náročné operace, nehodí se však pro jemné dokončovací operace. Dnes již existují druhy pro frézování, soustružení korozivzdorných ocelí atd.
Další informace

CBN - kubický nitrid boru - jedná se o zvlášť tvrdý řezný materiál, jehož tvrdost překonává již jen diamant, vykazuje vysokou tvrdost za tepla i při extrémních teplotách (2 000 °C), velkou odolnost proti abrazivnímu opotřebení, při obrábění je chemicky stabilní. CBN je relativně křehký. Měl by být používán zásadně pro obrábění velmi tvrdých materiálů, protože jsou-li obrobky příliš měkké, je nutno počítat s mimořádně velkým opotřebením břitu. Používá se pro obrábění ocelových výkovků, kalených ocelí a litin, povrchově kalených obrobků, slinovaných materiálů na bázi kobaltu a železa a žárovzdorných slitin.
Další informace

 

Soustružnické nože mají různé tvary a rozměry, které jsou normalizovány. Je možno je rozdělit podle několika hledisek:

• podle druhu obráběcího stroje - soustružnické, revolverové, automatové
• podle druhu obráběné plochy - vnitřní a vnější
• podle velikosti odřezávané vrstvy materiálu - ubírací, hladící
• podle směru posuvu - pravé, levé
• podle vykonávané soustružnické práce - na nože k podélnému soustružení, k soustružení čelních ploch, na nože zapichovací a upichovací, závitové, zaoblovací a drážkovací
• podle tvaru tělesa nože - přímé, ohnuté, prohnuté, osazené
• podle polohy hlavního ostří - pravé, levé, souměrné
• podle požadavku výroby - komunální, operační
• podle průřezu nože - čtvercové, kruhové

 

[nahoru]

 

Úvod, ovládání Základní pojmy, rozdělení soustruhů Hlavní části soustruhu Základní soustružnické nože a jejich popis Upínání nožů Středící důlky a středění obrobků Bezpečnost při práci Soustružení čelních ploch Řezné podmínky Soustružení válcových ploch Soustružení vnitřních válcových ploch Upínání obrobků Test