Zhrnutie na Obrábanie kužeľových plôch na sústruhu
Obrábanie kužeľových plôch na sústruhu: Sprievodca pre študentov
Úvod
Obrábanie kužeľových plôch na sústruhu je základná operácia pri výrobe súčiastok s kužeľovými tvarmi. Tento materiál vysvetlí spôsoby zhotovenia, kontrolu rozmerov a uhla kužeľa, kótovanie a meranie pomocou sínusového pravítka. Obsah je určený pre samostatné štúdium.
Definícia: Kužeľová plocha je plocha vytvorená rotáciou priamky okolo osi tak, že priemer sa pozdĺž osi mení lineárne.
1. Spôsoby zhotovenia kužeľových plôch na sústruhu
- Priame sústruženie s priečne vysunutým koníkom
- Použitie sklonenej suportovej dráhy (posuv suportu po šikmej dráhe)
- CNC programovanie (interpolácia osí X a Z alebo príkaz ANG)
- Použitie špeciálnych prípravkov (kužeľové kalibre, šablóny)
1.1 Sústruženie s priečne vysunutým koníkom
- Postup: upevníme obrobok na sklíčidlo alebo do sústružníckeho upínania, vysunieme koník priečne o hodnotu $e$ (excentrické vysunutie) a prevádzkujeme rovnomerný pozdĺžny posuv noža.
- Vzťah medzi rozmermi: ak veľký priemer kužeľa je $D$, malý priemer je $d$ a dĺžka kužeľovej plochy je $L$, potom priečne vysunutie koníka vypočítame ako $$e = \frac{D-d}{2}.$$
- Praktický príklad: $D=30,\mathrm{mm}$, $d=28,\mathrm{mm}$, $L=200,\mathrm{mm}$, takže $$e = \frac{30-28}{2} = 1,\mathrm{mm}.$$
Poznámka: Priečne vysunutie zabezpečí, že pri pohybe noža pozdĺž osi vznikne kužeľová plocha bez zložitej koordinácie pohybov.
1.2 CNC metóda (príkaz ANG)
- Na CNC stroji môžeme použiť príkaz pre sklon osi alebo interpoláciu osí X a Z. Príkaz ANG nastaví uhol kužeľa a riadi pohyb nástroja tak, aby vznikla kužeľová plocha.
- Výhoda: vyššia presnosť a opakovateľnosť v sérii.
2. Kužeľovitosť a sklon kužeľovej plochy
Definícia: Kužeľovitosť (taper) sa vyjadruje zvyčajne ako pomer rozdielu priemerov ku dĺžke, napríklad 1:100 znamená, že na dĺžke $100,\mathrm{mm}$ sa priemer zväčší o $1,\mathrm{mm}$.
- Vzorec kužeľovitosti: ak je kužeľovitosť $1:n$, potom rozdiel priemerov na dĺžke $L$ je $$\Delta D = \frac{L}{n}.$$
- Interpretácia: kužeľovitosť $1:100$ znamená, že na dĺžke $100,\mathrm{mm}$ je rozdiel priemerov $1,\mathrm{mm}$.
Príklad z úvodu: $D=30,\mathrm{mm}$, $d=28,\mathrm{mm}$, $L=200,\mathrm{mm}$. Kužeľovitosť vo forme $1:n$ dostaneme takto: $$\Delta D = D-d = 2,\mathrm{mm}.$$ Na dĺžke $L=200,\mathrm{mm}$ to zodpovedá kužeľovitosti $$\frac{\Delta D}{L} = \frac{2}{200} = \frac{1}{100},$$ čiže kužeľovitosť je $1:100$.
3. Kontrola kužeľových plôch
- Kužeľovými kalibrami: použitie vonkajších a vnútorných kalibrov na kontrolu správneho vrcholového uhla. Na povrchu kalibra sa nakreslí niekoľko čiar a po zasunutí a otočení sa skontroluje, či sa čiary zmažú pozdĺž celej dĺžky dotyku.
- Šablóny: vhodné pre sériovú výrobu s nižšou presnosťou; tvar pripomína šablóny na kontrolu sústružníckych nožov.
- Sínusové pravítko: používa sa na presné zistenie uhla kužeľa; môže byť bežné alebo hrotové (viac nižšie).
Tabuľka: Porovnanie metód kontroly
| Metóda | Presnosť | Použitie |
|---|---|---|
| Kužeľové kalibre | vysoká | priama kontrola vrcholového uhla |
| Šablóny | nízka až stredná | sériová výroba, rýchla kontrola |
| Sínusové pravítko | vysoká | meranie uhla, laboratórne a dielenské merania |
4. Kótovanie kužeľových plôch
- Spôsoby kótovania: uvádza sa veľký priemer $D$, malý priemer $d$ a dĺžka $L$ alebo kút sklonu ako uhol alebo ako kužeľovitosť (napr. $1:100$).
- Príklady kótovania na výkrese:
- Priamy zápis: $\oslash D,\times,L,\ \oslash d$ (napr. $\oslash 30,\times,200,\ \oslash 28$)
- Kužeľovitosť: napísať $1:100$ alebo uhol v stupňoch (napr. $1.145^\circ$ pre danú kužeľovitosť – príklad uhol vysvetlený nižšie).
4.1 Prepočet kužeľovitosti na uhol
- Ak chceme uhol $\alpha$ medzi osou a generujúcou priamkou kužeľa, platí $$\tan \alpha = \frac{\Delta R}{L} = \frac{(D-d)/2}{L}.$$
- Pre náš príklad: $D=30$, $d=28$,
Zaregistruj sa pre celé zhrnutieUž máš účet? Prihlásiť sa
Obrábanie kužeľových plôch
Klíčová slova: Obrábanie kužeľových plôch
Klíčové pojmy: Kužeľová plocha vzniká priamej zmeny priemeru pozdĺž osi, Priečne vysunutie koníka: $e=\frac{D-d}{2}$, Kužeľovitosť vypočítame ako $\frac{D-d}{L}$ a vyjadrujeme ako $1:n$, Kužeľovitosť $1:100$ znamená rozdiel priemerov $1\,\mathrm{mm}$ na $100\,\mathrm{mm}$, Na CNC použiť príkaz ANG alebo interpoláciu X a Z, Kontrolné metódy: kužeľové kalibre, šablóny, sínusové pravítko, Prepočet na uhol: $\tan \alpha = \dfrac{(D-d)/2}{L}$, Meranie sínusovým pravítkom: $\sin \alpha = \dfrac{h}{L}$, Priemerové hodnoty na kótovaní: uviesť $D$, $d$, $L$ alebo kužeľovitosť, Praktický príklad: pre $D=30,d=28,L=200$ je $e=1\,\mathrm{mm}$ a kužeľovitosť $1:100$