Teorie obrábění, tváření a nástroje (FSI-GTN)

Akademický rok 2022/2023
Garant: prof. Ing. Milan Forejt, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚST všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Osvojení metody sestavení výpočtového modelu potřebného pro inženýrský návrh technologie obrábění a technologie tváření.
Výstupy studia a kompetence:
Získané znalosti umožňují navrhnout technologický postup obrábění nebo tváření s prvním návrhem a stanovením dimenzí obráběcích či tvářecích nástrojů a výběrem potřebných strojů.
Prerekvizity:
Předpokladem úspěšného zvládnutí předmětu jsou znalosti z aplikované matematiky a fyziky, nauky o materiálu, pružnosti, pevnosti a plasticity a přehled o technologiích obrábění a tváření.
Obsah předmětu (anotace):

Předmět je rozdělen na dvě části a to teorie obrábění a nástroje a na teorie tváření a nástroje. V první části posluchači získají základní vědomosti v oblasti tvorby třísky, metod obrábění a experimentálních závislostí v teorii obrábění. Jsou probírány zákonitosti při zobrazování řezných nástrojů. Dále uvádí základy optimalizace řezného procesu včetně volby řezných materiálů a jejich vlivu na trvanlivost a životnost nástrojů. Ve druhé části posluchači získají základní vědomosti o matematickem popisu tvářecích dějů při uplatnění fyzikálních, mechanických a termodynamických principů přeměny kovových těles z elastického do plastického stavu a jejich přetváření do požadovaného tvaru. Předmět zahrnuje výpočty zatížení tvářecího nástroje, která jsou potřebná pro první návrh tvářecího stroje.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
Pro udělení zápočtu je nutná presence ve cvičení, vypracování a přijetí zadaných elaborátů. V oddůvodněných případech může učitel zadat náhradní program cvičení. Zkouška je veřejná a prověřuje znalosti z obou částí předmětu zaměřeného na obrábění a tváření.
Zkouška bude mít písemnou přípravu a ústní část. Hodnotí se klasifikačním stupněm ECTS.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách je doporučená.
Účast na cvičeních je povinná.
Docházka do cvičení je pravidelně kontrolována a účast ve výuce je zaznamenávána.
Nahrazení neúčasti ve cvičeních v laboratořích je prováděno během semestru cestou zadání náhradních témat cvičení a konzultacemi.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Základy zobrazování řezných nástrojů.
2. Fyzikální a technologické parametry řezného procesu.
3. Mechanismus tvorby třísky, průvodní jevy deformačního procesu.
4. Dynamika řezného procesu, silové vztahy pro způsoby obrábění.
5. Řezné materiály a jejich aplikace.
6. Trvanlivost a životnost řezných nástrojů. Optimalizace řezného procesu.
7. Fyzikální podstata tvárné deformace.
8. Tvařitelnost kovů a slitin. Přetvárné odpory.
9. Podmínky vzniku plastické deformace. Zákony tváření.
10.Teorie plastických deformací. Analýza procesu přetvoření.
11.Metody řešení tvářecích procesů.
12.Základní operace objemového tváření za tepla a za studena.
13.Základní operace plošného tváření.
    Cvičení 1.Geometrie břitu nástroje.
2.Vyhodnocování experimentálních závislostí.
3.Řezné síly, kroutící momenty a výkony při obrábění.
4.Praktické a přímé měření řezných sil.
5.Výpočet tepelných parametrů při obrábění.
6.Určování závislosti trvanlivosti nástroje na řezné rychlosti.
7.Vyhodnocení parametrů přetvoření, rychlosti přetvoření.
8.Vyhodnocení křivek přetvárých odporů.
9.Výpočty deformačních odporů a sil při pěchování.
10.Napjatost a síly při dopředném protlačování.
11.Zápustkové kování, výpočet kovacích sil.
12.Napjatost, síly a počet tažných operací.
13.Napjatosti a síly při běžném a přesném stříhání.
Literatura - základní:
1. DAVIS, Joseph R. a Steven R.LAMPMAN. Machining. 9. ed. Metals Park, Ohio: American Society for Metals, 1989. ISBN 08-717-0022-0.
2. MIELNIK, Edward M. Metalworking science and engineering. New York: McGraw-Hill, c1991, 976 p. McGraw-Hill. ISBN 0-704-1904-3.
3. HUMÁR, Anton. Slinuté karbidy a řezná keramika pro obrábění. 1.vyd. Brno: CCB s.r.o. 1995. 266 s. ISBN 80-85825-10-4.
4. BEŇO, Jozef. Teória rezania kovov. Košice: Vienala, 1999, 256 s. ISBN 80-709-9429-0.
5. LANGE, Kurt. Handbook of Metal Forming. New York: McGraw-Hill, c 1985.ISBN 0-07-036285-8
Literatura - doporučená:
1. FOREJT, Milan a Miroslav PÍŠKA. Teorie obrábění, tváření a nástroje. Brno: A N CERM, 2006. 226 s. ISBN 80-214-2374-9. ( dotisk 2008, 2012, 2015, 2018)
2. FOREJT, Milan. Teorie tváření a nástroje: Učeb. texty. 1.vyd. Brno: Nakl. VUT, 1991, 187 s. ISBN 80-214-0294-6.
3. CHLADIL, Jan a Anton HUMÁR. Teorie obrábění-příklady a cvičení. 1.vyd. Brno: Nakladatelství VUT. 1991.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- zá,zk 4 Povinně volitelný 1 1 L
N-VSR-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 4 Povinně volitelný 2 1 L