Tool Jigs and Fixtures for Machining (FSI-HUP)

Academic year 2025/2026
Supervisor: Ing. Oskar Zemčík, Ph.D.  
Supervising institute: ÚST all courses guaranted by this institute
Teaching language: Czech
Aims of the course unit:
 
Learning outcomes and competences:
 
Prerequisites:
 
Course contents:

The primary objective of this course is to introduce students to the fundamentals of designing and functioning of cutting tools and fixtures in machining, including the selection and utilization of tool materials. Various imaging systems are described for constructing cutting and forming devices and procedures for designing operational fixtures that comply with proposed technology. Concurrently, individual tool materials and their applications within construction of machinery are evaluated. To familiarize oneself with the design, students engage in an individual project to create a basic fixture and tool for machining using modern CAD applications.
Teaching methods and criteria:
 
Assesment methods and criteria linked to learning outcomes:
 
Controlled participation in lessons:
 
Type of course unit:
    Lecture  13 × 3 hrs. optionally                  
    Laboratory exercise  13 × 3 hrs. compulsory                  
Course curriculum:
    Lecture

- Characteristics of Cutting Tools, Cost-Effectiveness of Machining Equipment, Fundamentals of Designing a Cutting Tool
- Coordinate systems in designing cutting tools, visualization and representation of planes, geometry of the tool.
- Materials used for constructing machining equipment, processing, surface treatment, grinding materials.
- Cutting tools for individual machine technologies.
- Preparations in Machine Building Industry, Significance, Division, Use, Impact on Productivity and Costs.
- Principles of designing preparations for machining, constructional materials used, requirements for individual parts of the preparation.
- Assembly and fastening elements of a preparation. Basic conditions for assembly and fixation of components.
- Preparations for basic machine technologies. Control calculations of tightening forces.
- Mechanization and Automation of Fastening
    Laboratory exercise

- Design and Construction of a Rotating Cutting Tool according to individual assignment (e.g., Drill, Reamer, Engraver, Milling tool, etc.). A personal constructive solution will be developed in accordance with Czech and EU standards, utilizing modern CAD equipment.
- A custom-designed milling fixture will be created using modern CAD software for an individually specified machined component.


.
Literature - fundamental:
1. Zemčík,O. Nástroje a přípravky pro obrábění. Brno Akademické nakladatelství CERM s.r.o. 2003. 192s. ISBN 80-214-2336-6
2. NEE JOHN G. Fundamentals of Tool Design (6th Edition). Society of Manufacturing Engineers (SME), 2010. ISBN 9780872638679.
3. WHITNEY, E. Dow. Ceramic cutting tools: materials, development, and performance. William Andrew, 2012. ISBN 0815513550.
4.

PEROVIĆ, Božina. Vorrichtungen im Werkzeugmaschinenbau: Grundlagen, Berechnung und Konstruktion. Berlin: Springer Vieweg, 2013. ISBN 978-3-642-32706-3.
5. Firemní podklady Sandvik-Coromant, SECO, Pramet, Iscar, FETTE, apod.
6.

CHVÁLA, Břetislav; MATIČKA, Robert a TALÁCKO, Jaroslav. Průmyslové roboty a manipulátory. Praha: SNTL, 1990. ISBN 80-03-00361-X.
7. CHVÁLA, Břetislav a Josef VOTAVA. Přípravky: celostátní vysokoškolská učebnice pro strojní fakulty vysokých škol technických. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1988.
8. SCHMIDT, Eduard. Příručka řezných nástrojů. 2., doplněné vydání. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1974. Řada strojírenské literatury. Dostupné také z: http://www.digitalniknihovna.cz/mzk/uuid/uuid:43b6e010-8709-11e2-b238-005056827e52
9. CHLADIL, Josef. Přípravky a nástroje. Část 2., Obrábění. 3. vyd. Brno: Vysoké učení technické, 1992. Učební texty vysokých škol. Dostupné také z: http://www.digitalniknihovna.cz/mzk/uuid/uuid:bbab0230-6464-11e2-9d9f-005056827e52
10. WANG, Yongguo. Advanced manufacturing technology and cutting tools: selected, peer reviewed papers from the 2011 Seminar on Advanced Manufacturing Technology and Cutting Tools, Auguat 20-22, 2011, Shanghai, China. Durnten-Zurich: Trans Tech Publications, 2012. ISBN 9783037853146.
11. Technologies of Coatings and Surface Hardening for Tool Industry. Basel, Switzerland: MDPI - Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2021. ISBN 9783036524535. Dostupné z: https://doi.org/10.3390/books978-3-0365-2453-5.
Literature - recommended:
1. Zemčík,O. Nástroje a přípravky pro obrábění. Brno Akademické nakladatelství CERM s.r.o.2003. ISBN 80-214-1336-6
2. Zemčík,O.Nástroje a přípravky pro obrábění. (přílohy), internet ÚST (kst2.fme.vutbr.cz/obrabeni/publikace( (52MB)
3. CHVÁLA, Břetislav a Antonín ŘEZÁČ. Přípravky a zařízení pro zkrácení vedlejších časů ve výrobě. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1964.
4. PILC, Jozef, Milan PODKONICKÝ a Ján SALAJ. Prípravky a nástroje: (návody na cvičenia). Praha: Nakladatelství dopravy a spojů, 1990. Učebné texty vysokých škôl.
5. Fundamentals of Tool Design, Dearborn: Society of Manufacturing Engineers, 2010. ISBN 978-0-87263-867-9
6. PAPEŽ, Karel. Konstrukce nářadí I. 2. vyd. Praha: SNTL, 1980.
7. PAPEŽ, Karel. Konstrukce nářadí. II [díl]. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1979.
8. CHVÁLA, Břetislav a ŘEZÁČ, Antonín. Přípravky a zařízení pro zkrácení vedlejších časů ve výrobě. 1. díl. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1963.
9. CHVÁLA, Břetislav a ŘEZÁČ, Antonín. Přípravky a zařízení pro zkrácení vedlejších časů ve výrobě II. díl. Praha: SNTL, 1964.
10. CHVÁLA, Břetislav a ŘEZÁČ, Antonín. Přípravky a zařízení pro zkrácení vedlejších časů ve výrobě III. díl. Praha: SNTL, 1964.
11. SMITH, Graham T. Cutting tool technology: industrial handbook. London: Springer, 2008. ISBN 978-1-84800-204-3.
The study programmes with the given course:
Programme Study form Branch Spec. Final classification   Course-unit credits     Obligation     Level     Year     Semester  
N-STG-P full-time study STG Manufacturing Technology -- Cr,Ex 4 Compulsory-optional 2 1 S