Soustružnické hroty pevné a otočné

Úvod

Upnutí obráběného předmětu na soustruhu má trojí cíl:

• určení orientace obrobku vzhledem k ose otáčení vřetena
• přenos kroutícího momentu z vřetena stroje na obrobek
• přenos řezných sil na upínací prvek

Základna, dle které se ustavuje poloha obrobku vzhledem k ose otáčení vřetena soustruhu, může být osou otáčení obrobku (určena hroty), povrch vnější nebo vnitřní, a také povrch a osa. Dle toho existují tři různé základní způsoby upnutí obrobků na soustruhu:

• v hrotech
• ve sklíčidle nebo na trnu
• ve sklíčidle s podepřením hrotem

Upnutí mezi hroty je velmi jednoduchý a levný způsob. Nicméně, vzhledem k příliš malé upínací síle v unášeči, používá se tento způsob jen pro přesné obrábění a nehodí se pro hrubování. Používá se pro obrábění středně dlouhých hřídeli,které mohou být upnuty souose několikrát (např. na různých soustruzích).

Upnutí ve sklíčidle s podepřením hrotem je velmi silným upnutím. Používá se především při hrubování středně dlouhých a dlouhých hřídelí. Při tomto upnutí, ostrá špička hrotu vstupuje do kuželovitého otvoru na čele hřídele-středícího důlku.

Středící důlky

Středící důlek (tvar A) se skládá z kuželovité části s vrcholovým úhlem 60 ° a válcové části.

Chráněný středící důlek se používá tenkrát, když se předpokládá, že část stroje (např. hřídel motoru)nebo nářadí (např. závitník), se bude po určitém čase renovovat a středící důlky se budou využívat pro upnutí. Používá se také,když hřídel se bude opracovávat před a po tepelným zpracováním.

U některých strojních součásti se středící důlek požívá jen pro speciální obráběcí operace a pak se odstraní s části materiálu. V tomto případě je třeba počítat s přídavkem materiálu na délku, aby po odstranění středícího důlku,délka obrobku měla stanovený rozměr dle výkresu. Velikost středícího důlku je závislý na průměru hřídele, jeho hmotnosti a podmínkách obrábění.

Středící důlek se provádí navrtávákem 60°,nebo šroubovitým vrtákem a 120° záhlubníkem. Chráněný středící důlek se provádí navrtávákem 60°/120°nebo vrtákem a záhlubníkem 60°/120°.

Pokud středící důlek má nesprávný vrcholový úhel, je malý, příliš mělký, příliš hluboký,nebo poškozený, pak otočný hrot nebude mít správný kontakt s obrobkem.

Druhy hrotů

Dle konstrukce a druhu použití,se hroty dělí na dvě skupiny: hroty pevné a otočné.
Pevný hrot se skládá s pracovní částí 1 (kužel s vrcholovým úhlem 60°), válcové částí 2 a upínací částí 3 (kužel Morse nebo metrický). Krátký válcový čep 4 se používá k vybíjení hrotu z upínacího kužele (možnost poškození kužele). Pracovní část kužele může mít vybrání 5 pro možnost soustružení celého čela obrobku.

 Pokud upínací kužel, ve kterém je upnut hrot nemá průchozí vybíjecí otvor (npř. starší konstrukce koníku), používá se hrot s maticí. S touto maticí je možno vyjmout hrot s upínacího kužele.

 Pokud upínací kužel, ve kterém je upnut hrot nemá průchozí vybíjecí otvor (npř. starší konstrukce koníku), používá se hrot s maticí. S touto maticí je možno vyjmout hrot s upínacího kužele.

Otočné hroty se používají v konících soustruhů. Hlavní myšlenkou je, aby se zabránilo tření pracovního povrchu hrotu s povrchem středícího důlku. Aby se zvýšila univerzálnost otočných hrotů, používají se výměnné středící hroty s kuželovou koncovkou nebo s upínacím kuželem.

Existují speciální hroty pro upínání trubek. V soustružnickém nářečí se mluví o těchto hrotech, jako o hřibech, z důvodu jejich tvaru.

Důležitým faktorem při upevnění předmětů mezi hroty je síla s jakou je dotlačovan obrobek na hroty. Nadměrná přítlačná síla způsobuje vychýlení upnutého obrobku a opotřebení ložisek v hrotu. Nedostatečná upínací síla způsobuje kmitání obrobku při obrábění. Obvykle soustružník určuje hodnotu této síly odhadem dle zkušeností. M nohem lepší výsledky, zvláště při jemném obrábění,dosáhneme při použití hrotu s pružným přítlakem a dynamometrem,na kterém můžeme odečíst hodnotu síly přítlaku.

Otočné hroty se používají pro velké otáčky vřetena soustruhu a pro lehčí práci. Pro těžké hrubování (velký průřez třísky) se používají pevné hroty(pevná konstrukce,menší vibrace).

Opotřebení a poškození hrotů

Opotřebený nebo poškozený otočný hrot může vyvolat vibrace a tím způsobit uvolnění obrobku,což způsobuje nekvalitní povrch a snižuje životnost nástroje. U otočných hrotů je třeba kontrolovat nadměrnou házivost nebo poškození ložisek.
Upevnění hrotu do otvoru vřetena nebo vložky je třeba věnovat velkou pozornost. Častou příčinou házivosti hrotu jsou nečistoty na upínacích plochách. Před vložením hrotu do otvoru vřeteníku je třeba očistit dosedací plochy. Po pevném uložení hrotu do vřetena je nutné zkontrolovat jeho házivost úchylkoměrem. Přiložíme dotyk úchylkoměru na špičku hrotu a pomalým otáčením zkontrolujeme házivost hrotu. Rozsah házivosti se musí pohybovat v tolerančním poli dle výrobce. Pokud naměřena házivost je větší,je třeba pracovní část přebrousit suportovou bruskou,nebo přípravkem pro broušení hrotů.
Přesná poloha hrotů se kontroluje pomoci kontrolního čepu a úchylkoměrem,při čemž úchylkoměr je upevněn na suportu soustruhu. Pohybem úchylkoměru z jednoho konce na druhý konec kontrolního čepu(úchylkoměr je v rovině vertikální a pak v rovině horizontální), lze zjistit,že hroty jsou v jedné ose. Výsledkem vyosení hrotů z osy,při obrábění,je kuželovitý tvar obrobku.
Opotřebení ložiska kontrolujeme tak, že uchopíme špičku hrotu a pootáčíme špičkou v jedním směru. Vřeteno se musí volně otáčet. Pokud cítíme vůli nebo odpor, znamená to opotřebení ložiska. Otočné hroty mají omezenou životnost. Podrobnější informace jsou obsaženy v technických specifikacích výrobce.