Technologie obrábění (FSI-DTB)

Akademický rok 2023/2024
Garant: doc. Ing. Josef Sedlák, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚST všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Osvojení si technologie základních metod obrábění z hlediska fyzikální a chemické interakce systému stroj-obrobek-nástroj.
Zvládnutí základních způsobů montáže strojírenských výrobků a příslušných
souvislostí.
Výstupy studia a kompetence:
Absolvent kurzu získá přehled o fyzikální podstatě a průvodních jevech
obráběcího procesu. Zvládne technologické přístupy pro základní metody a
způsoby obrábění. Má přehled o používaných způsobech montáže strojíren-
ských výrobků.
Prerekvizity:
Úspěšné absolvování předmětu Výrobní technologie II, znalost základních metod obrábění.
Znalost matematiky, fyziky a anuky o materiále.
Obsah předmětu (anotace):

Teoretické základy obrábění. Fyzikální podstata procesu řezání. Řezná síla, teplo a teplota řezání. Nástrojové materiály, jejich aplikace.
Produktivita a hospodárnost obrábění. Základní rozdělení obráběcích strojů. Metody a metodika obrábění - soustružení, vrtání, vyvrtávání, hoblování, obrážení a protahování, broušení a dokončovací metody obrábění. Výroba ozubení.
Obráběcí stroje pro automatizovanou výrobu - tvrdá automatizace, pružná automatizace - CNC obráběcí stroje, řídicí systémy. Speciální metody obrábění - elektroerozivní, ultrazvukové, laserové, plazmové, obrábění vodním paprskem s abrazivem. Rapid prototyping, 3D tisk.
Základy montážního procesu - úplná vyměnitelnost, neúplná vyměnitelnost, selektivní montáž. Rozměrové řetězce montážních celků.
Cíle a úkoly kursu:
Osvojení si technologie základních metod obrábění z hlediska interakce stroj-obrobek-nástroj.
Zvládnutí základních způsobů montáže strojírenských výrobků a příslušných souvislostí.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Přednášky mají charakter výkladu základních principů obrábění, metodologie technologie obrábění, obvyklých problémů a jejich vzorových řešení. Výuka je doplněna výpočtovými a laboratorními cvičeními.
Způsob a kritéria hodnocení:
Hodnotí se práce posluchače ve cvičení a znalosti prokázané při zkoušce.
Cvičení se v závislosti na řešeném tématu provádí v technologické labora-
toři a seminární formou na učebně.
Zkouška má svou písemnou a ústní část.
Při písemné části se prokazuje samostatný a odborně fundovaný přístup při
řešení konkrétního problému. Při ústní části zkoušky je vedena diskuze na
náhodně zvolené téma, která má prokázat širší obecné znalosti.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách je doporučená. Účast ve cvičeních je povinná.
Povinná prezence je ve všech cvičeních a laboratorní výuce. Hospitace jinými učiteli (nepravidelná). Absolvování studia podle charakteru tématiky (laboratoř/učebna).Nahrazení v jiných cvičeních nebo samostatná práce na zpracovávané téma.
Úspěšné absolvování dvou znalostních testů k vyučované tématice.
Úspěšné obhájení jejich předepsaných elaborátů, protokolů nebo technických zpráv.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. povinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 3 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

1. Základní terminologie obrábění. Teoretické základy obrábění.
2. Fyzikální základy procesu řezání – tvorba třísky, tvorba povrchů.
3. Silová analýza, teplo, zbytková napjatost a další průvodní jevy řezného procesu.
4. Nástrojové materiály – oceli, slinuté karbidy, keramika, diamant, atd. Povlakování metodami CVD, MTCVD a PVD.
5. Základy soustružení – soustružení vnějších a vnitřních ploch.
6. Základy frézování – frézování rovinné, do rohu, drážkovací, kopírovací, speciální.
7. Vrtání, vyvrtávání, vyhrubování, vystružování.
8. Dokončovací metody obrábění, vybrané nekonvenční metody obrábění.
9. Obráběcí stroje sériovou a hromadnou výrobu, CNC obrábění.
10. Ekonomika obrábění, produktivita a hospodárnost obrábění.
11. Vybrané metody výroby ozubených kol. Rapid prototyping.
12. Speciální metody obrábění – HSM/HSC/HFM.
13. Teoretické základy řízení technologického a montážního procesu, TPV.
    Laboratorní cvičení 1. Fyzikální základy procesu řezání
2. Základní pojmy a výpočty při obrábění
3. Vybraná technologická měření
4. Geometrie břitu řezného nástroje
5. Soustružení
6. Trvanlivost řezného nástroje
7. Frézování
8. Výpočty při frézování
9. Vrtání a vyvrtávání
10. Jednotkový strojní čas při obrábění
11. Broušení a speciální metody obrábění
12. Stanovení zákl. parametrů řezání výpočtem
13. Výroba ozubení
14. Výroba hřídelovité součásti na SPN 12 CNC. /ŘS Sinemerik 810D.
Literatura - základní:
1. KOCMAN, K., PROKOP, J. Technologie obrábění. 2. vyd.. CERM, s.r.o., Brno, 1996. ISBN 80-214-1996-2.
2. Fritz Klocke. Manufacturing Processes 1. Cutting. Springer. RWTH edition: 9783642119781. 2011. 524 s. ISBN-10 3642119786.
3. AB SANDVIK COROMANT - SANDVIK CZ s.r.o. Příručka obrábění - Kniha pro praktiky. (Přel. z: Modern Metal Sutting - A Practical Handbook. Překlad M. Kudela.), 1. vyd., Praha, Scientia, s.r.o.. ed. J. Machač, J. Řasa, 1997. ISBN 91-97 22 99-4-6.
4. Walker, J.R.: Machining Fundamentals. The Goodheart-Wilcox Company, Inc., 7th ed., pp. 640, 2007, ISBN 1-59070-249-2
5. SHAW, M.C. Metal Cutting Principles. Oxford University Press, 2nd ed., 2005, ISBN 0-19-514206-3
6. De Vos, P.., STAHL, J.-E. Aplikovaná fyzika v obrábění kovů - praktické zkušenosti. Fagersta. Seco Tools AB. 2016
7. PÍŠKA M.: TECHNOLOGIE VÝROBY II, interaktivní text. 2006. http://www.fme.vutbr.cz/opory/pdf/ust/Tech.v2.pdf
8. TLUSTY, J. Manufacturing Process and Equipment. Prentice Hall, 1999. ISBN 10-0201498650.
Literatura - doporučená:
1. SHAW, M. C. Metal Cutting Principles. Oxford University Press, 2nd ed., 2005, pp. 651, ISBN 0-19-514206-3.
2. TLUSTY, J. Manufacturing Process and Equipment. 1st edition. Prentice Hall, 1999. 928 s. ISBN 10-0201498650.
3. Grote,K.H., Antonsson,E.K : Handbook of Mechanical Engineering. Springer. 2014.Stürtz GmbH, Würzburg.p.1576 ISBN: 978-3-540-49131-6 e-ISBN: 978-3-540-30738-9
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-ZSI-P prezenční studium STI Základy strojního inženýrství -- zá,zk 6 Povinný 1 2 L
B-STR-P prezenční studium AIŘ Aplikovaná informatika a řízení -- zá,zk 6 Povinný 1 2 L
B-STR-P prezenční studium KSB Kvalita, spolehlivost a bezpečnost -- zá,zk 6 Povinný 1 3 L
B-STR-P prezenční studium SSZ Stavba strojů a zařízení -- zá,zk 6 Povinný 1 3 L
B-STR-P prezenční studium STG Strojírenská technologie -- zá,zk 6 Povinný 1 2 L