Přípravky

Definice:

Přípravky jsou pomocná zařízení, která jsou účelným doplňkem výrobních strojů a slouží k upínání obrobků a vedení nástrojů při obrábění.

Určení:   -jednoznačné ustavení a upnutí obroku při jeho obrábění

              -vzájemné ustavení a přidržení dvou a více částí při jejich spojování

              -vzájemné nastavení polohy obrobku a nástroje a vedení nástroje při obrábění

Účel:

-        Zpřesnění výroby

-        Zkrácení výrobních časů

-        Zjednodušení obsluhy

-        Rozšíření možností výrobního zařízení

-        Odstranění namáhavé a zdraví nebezpečné práce

Rozdělení:

Dle použitelnosi:

-        Univerzální  (různé způsoby obrábění - sklíčidla, upínací trny, upínky, kleštiny)

-        Stavebnicové   (sestavují se z typizovaných dílů a po skončení výroby se rozmontovávají a                         použijí se k sestavení jiného přípravku)

-        Jednoúčelové   (pouze pro konkrétní operaci)

-        Pro určitou skupinu obrobků  (pro válce, kužely, …)

Dle operace:

-        Obráběcí

-        Montážní

-        Kontrolní   (pro měření)

-        Určení k orýsování obrobků

-        Ostatní   (např. pro tepelné zpracování)

Dle způsobu upínání:

-        Ruční upínání

-        Mechanické upínání

Dle určení:

-        Nezbytně nutné   (složité tvary, …)

-        Hospodárné   (zkrácení času, …)

Návrh přípravku:

Tvar, složitost a provedení přípravku jsou závislé na velikosti série výrobku, pro který je přípravek určen. Pro malý počet vyráběných součástí jsou přípravky jednodušší a levnější, pro velké počty obrobků mohou být přípravky dokonalejší.

Konstrukční práce:

-        Zjištění počtu vyráběných kusů

-        Rozhodnutí pro kolik výrobků a operací bude přípravek sloužit

-        Nákres obrobku v poloze, v jaké bude ustaven

-        Zakreslení ustalovacích a opěrných prvků s ohledem na působení řezných sil

-        Zakreslení prvků sloužících k nastavení nástrojů  (např. vrtací pouzdra)

-        Vymezení ploch, za které lze upnutí provést, aniž by se obrobek deformoval

-        Jednotlivé části přípravku (ustavovací a opěrné, prvky sloužící k vedení nástrojů a prvky upínací) se spojí do jednoho celku tělesem přípravku

Zásady návrhu konstrukce přípravku:

-        Přípravek musí být dokonale tuhý, aby se nedeformoval

-        Obráběná plocha co nejblíže k upínací ploše stolu

-        Přístupnost, jednoduchá a rychlá obsluha upínacích prvků a vyměnění součásti

-        Jednoznačné upnutí obrobku

-        Zajištění odvodu řezné kapaliny i třísek, snadné čištění

-        Plochy podléhající opotřebení a velkým tlakům se konstruují jako vyměnitelné

-        Přípravky pro rotující obrobky musí být dokonale vyváženy

-        Snímá-li se přípravek, jeho hmotnost musí být do 15 kg

Volba ustalovacích ploch obrobku

Ustavovací plocha  =  technologická základna

-        Plocha na obrobku, která slouží k jeho ustavení v přípravku. Je to plocha, přímka, osa, bod, určující polohu součásti ve vztahu k ostatním součástem ve funkčním celku.

Ustavovací plochy: - hrubé  - neobrobené, což je zpravidla v první obráběcí operaci

                                      - čisté  - obrobené

Zásady pro volbu ploch

1)      Co nejblíže obráběné ploše

2)      Dostatečně rozměrná, aby opěrné body byly od sebe co nejdále pro dobrou stabilitu

3)      Co nejméně ustalovacích ploch

Ustavení obrobků

Předmět má v prostoru šest stupňů volnosti, tj. může se posouvat ve směrech os x, y, z a současně se může kolem těchto os i otáčet.

K ustavení obrobku a vymezení jeho polohy v prostoru je třeba celkem šest bodů, tzn., že každý z těchto bodů vymezuje jeden stupeň volnosti. K ustavení válcového obrobku a určení jeho polohy v prostoru stačí pouze pět bodů.

Opěrné a ustavovací prvky

A.    Pevné opěrné prvky

Dělají se co nejmenší pro spolehlivé dosednutí - takže jsou hodně namáhané – kalí a cementují se        

    Druhy:

a)      Pevné opěrky  -  s válcovou hlavou

                              -  s šestihrannou hlavou

b)      Opěrné lišty    -u rozměrných a těžkých obrobků, připevněné pomocí zapištěných šroubů

c)      Pevné boční opěrky  - převážně pro ruční upínání

d)     Stavitelné opěrky  - pro ustavení více tvarově shodných obrobků s různými rozměry

e)      Samostačitelné opěrky  - pomocné, pro zvýšení stability a tuhosti ustavení

B.     Prizmatické opěry

K ustavení obrobků s válcovou plochou. Úhel rozevření opěrných ploch je v rozsahu 60 až 120°, nejčastěji se používá úhel 90°. Prizmatická opěra se v tělese přípravku jistí dvěma kolíky a zpravidla připevňuje dvěma šrouby.

Lze použít i přestavitelné prizma, pro nepřesné a vyosené obrobky.

C.    Kuželové opěry

Jsou známé jako upínací hroty. Mezi dva hroty se upevňují obrobky za účelem obrábění vnějších rotačních ploch (soustruh, hrot. brusky) i nerotačních ploch (frézování drážek, ozubení, …)

    Druhy:

a)      Pevné upínací hroty  - nejpřesnější uložení, úhel hrotu 60°

b)      Otočné upínací hroty  - pro soustružení vysokými otáčkami, menší přesnost než u pevných

c)      Hroty s čelním unášečem  - ukládají se do prac. vřetene soustruhu nebo hrotové brusky.                          Kroutící moment přenášejí čelní břity, které jsou vtlačovány do                 čela obrobku. Umožňuje obrábění hřídele po celé délce.

D.    Válcové opěry

Jsou určeny k ustavení obrobků za jednu nebo dvě vnitřní válcové plochy.

    Druhy:

a)      Trny  - pro rotační obrobky s průchozí

b)      Středící vložky  - k ustředění přípravků např. soustružnických na upínací desku soustruhů

c)      Válcové a zploštělé středící čepy  - i ustavení na jednu nebo dvě přesné díry

Upínání obrobků

Po ustavení obrobku je nutné jeho polohu a stálý styk s podpěrami zajistit vhodným upínacím zařízením. Upínací zařízení musí zabránit nežádoucímu pohybu obrobku. Upínací síly musí působit proti řezným silám vzniklým v průběhu obrábění.

Podle způsobu vyvození upínací síly F_U se dělí:

-        Mechanické

-        Pneumatické

-        Hydraulické

-        Pneumaticko-hydraulické

-        elektromagnetické