KOVOVÝROBA
  • TECHNOLOGICKÉ MOŽNOSTI
  • STROJNÍ VYBAVENÍ
  • PROJEKTY
  • PRODEJ
  • 3D TVORBA
TECHNOLOGIE
  • MATERIÁLY
  • ŘEZNÉ PODMÍNKY NÁSTROJŮ
  • VÝROBNÍ PROCESY
JAK TO UPNOUT ?
  • JAK UPNOUT NÁSTROJ
  • JAK UPNOUT OBROBEK
JAK TO VYROBIT ?
  • TABULKY
  • TEORIE OBRÁBĚNÍ
  • TIPY Z PRAXE
JAK TO NABROUSIT ?
  • BROUŠENÍ NÁSTROJŮ
  • GEOMETRIE NÁSTROJŮ
  • OPTIMÁLNÍ NASTAVENÍ
  • OSTŘENÍ V PRAXI
ZAJÍMAVOSTI
  • Stroje v ČSR
  • Z historie
UKÁZKY VÝROBY
P1030277 P1040026 p1040775 p1080727
www.tumliKOVO.cz-česky www.tumliKOVO.cz-english www.tumliKOVO.cz-deutsch www.tumliKOVO.cz-по-русски www.tumliKOVO.cz-en français www.tumliKOVO.cz-in italiano www.tumliKOVO.cz-en español www.tumliKOVO.cz-português www.tumliKOVO.cz-po polsku www.tumliKOVO.cz-japan
TOPlist

V následujícím článku se pokusím velmi obecně shrnout co největší počet nástrojových kuželů, k čemu se používají a jak přibližně vypadají. K popisům těch nejpoužívanějších se vrátím v samostatných článcích. 
Aby bylo možné nástroj pevně spojit s vřetenem obráběcího stroje, a zároveň jej osově ustavit a vycentrovat s minimální házivostí, používá se především v oblasti konvenčního obrábění několik druhů převážně normalizovaných vnějších a vnitřních kuželů. 
Jejich velikosti jsou udávány jednak hodnotou svého vrcholového úhlu ve stupních a jednak hodnotou kuželovitosti, což je průměr ku vzdálenosti (1:k) tedy zjednodušeně řečeno o kolik mm se zvětší průměr na dané vzdálenosti. Nejčastěji udávanou hodnotou je 1:k, ale nemusí to být vždy pravidlem, jak si ukážeme. 

kuželovitost dutin a stopek

Například u kuželovitosti 1:5 je to zvětšení průměru o 1 mm na 5 milimetrech délky kužele, pokud tedy bude malý průměr 10 mm a po vzdálenosti 5 mm bude mít průměr 11 mm je kuželovitost 1:5. Snad je to jasné. 


 

METRICKÝ KUŽEL (kuželovitost 1:20) zkratka Me nebo M

Metrický kužel se používal hojně u nás, především v předválečných letech, ale také později se některé stroje, respektive jejich dutiny vyráběly s touto kuželovitostí  viz. soustruh SV 18 nebo S 28. Podle mého názoru je velká škoda, že se od používání těchto kuželů upustilo a přešlo se vesměs na kužely Morse.
Metrické kužely se nikdy nepoužívaly u vrtáků. 
Veliká výhoda metrického kužele co se týče především jeho výroby, spočívá v tom, že jeho kuželovitost se nemnění ať jde o jakoukoli velikost kužele, ale je pořád stejná a to 1:20. Pěkné a sympatické číslo, jednoduše nastavitelné na sinusovém pravítku a zapamatovatelné. Velikosti metrických kuželů se uvádějí v jeho největším průměru. Pokud se bavíme o metrickém kuželu např. Me 32, má kužel v největším průměru 32mm. Jednoduché, jasné, že? 

frézovací trn s metrickým kuželem 32

Metrický kužel je samosvorný, což znamená, že k přenosu kroutícího momentu mezi dutinou a nástrojem či trnem, není potřeba žádného unášecího prvku a čím větší axiální síla tím pevnější spojení. Předpokladem ovšem je skutečnost, že kužel nástroje a kužel dutiny je naprosto identický, kuželová dutina je zbavená nečistot, a mastnoty. Řady metrických kuželů jsou podle již zmíněného největšího průměru kužele: 
D= 9, 12, 18, 24, 32, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 180, 200 

MORSE KUŽEL (kuželovitost dle velikosti kužele) zkratka Mk, nebo Mt (morse konus německy, morse taper anglicky)

Nápadně se velikostně podobají kuželům metrickým a byly zavedeny především jako upínací prvky strojních vrtáků. Každá velikost kužele označovaném podle číselné řady 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 (větší jsem neviděl) má ale jinou kuželovitost a tím pádem také jiný úhel nastavení na stroji. Například Me 32 a Mk4 jsou takřka identické, jen Mk4 má mírně jinou kuželovitost a proto se dají lehce zaměnit. Používali, a používají se běžně u vřeten soustruhů, frézek, vrtaček, dělících přístrojů. 

různé druhy morse kuželů

frézařská morse redukce

vrtací redukce

morse kužel s drážkou pro zajišťovací klín

brusičská morse redukce

Platí u nich stejná samosvornost jako u kuželů metrických. Provedení je buď ve variantě s unašečem (vyrážečem) případně bez unašeče, ale jen s vnitřním závitem. Dále se jako zajištění může užívat drážka pro klín (čtvrtý kužel zvrchu), která slouží k zajištění kužele převážně pokud axiální síla působí na kužel tak, že jej táhne z dutiny (řezání závitů, případně obrábění nálitků z druhé strany). Řady jsou: 

  • Mk0 (kuželovitost 1:19,212) 
  • Mk1 (kuželovitost 1:20,047) 
  • Mk2 (kuželovitost 1:20,020) 
  • Mk3 (kuželovitost 1:19,922) 
  • Mk4 (kuželovitost 1:19,254) 
  • Mk5 (kuželovitost 1:19,002) 
  • Mk6 (kuželovitost 1:19,180) 

Samostatně i s celkovými rozměry je popíšu v jiném článku.

KUŽEL STRMÝ (ISA) zkratka ISO (kuželovitost 3,5:12) tzv. „kužel americký“

Někdy se také uvádí dvojitá hodnota kuželovitosti, a to 7:24 aby se odstranila desetinná čárka.
Tento kužel byl zaveden v USA od roku 1927, především kvůli sjednocení používaných kuželů různých kuželovitostí,  dále jako náhrada staršího kužele Brown & Sharpeova a  jako náhrada kužele Morse u větších frézovacích strojů a hlavním důvodem jeho používání je vyšší tuhost v případě frézování na rozdíl od kužele Morse. Normovány jsou velikosti ISO 30, ISO 40, ISO 50, ISO 60, ISO 70, ISO 80 můžeme se setkat také s českou obdobou značení a tou je např. strmý kužel 70, kde opět úplně logicky hodnota 70 značí největší průměr kužele zaokrouhlen na celé číslo, přitom jde o kužel ISO 50. Češi to měli holt zmáklé. 

kužely ISO 30 a ISO 50

Tyto kužely nejsou samosvorné a k jejich unášení tedy neslouží kuželovitá plocha, ale výžezy na každém kuželu, které zapadají do tzv. unášecích kamenů na vřeteni stroje. Kužel se upíná buď závitovou tyčí přes duté vřeteno a nebo šrouby na čelo vřetene.
Největší průměry kužele a normy jsou pro jednoduchost značeny celým číslem, ale protože tyto kužely pochází z USA jde o palcovou soustavu: 

  • ISO 30 je 1 ¼“ (31,75 mm) 
  • ISO 40 je 1 ¾“ (44,45 mm) 
  • ISO 50 je 2 ¾“ (69,85 mm) atd. 

Opět podrobně popíšu v samostatném článku.

KUŽELY PRO VRTAČKOVÉ SKLÍČIDLA

Jsou to vrchní půl-kužely kuželů Morse. Označovány jsou též jako kužely Jacobs (JT-Jacobs taper). Velikosti kužele Jacobs JT 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 33 , případně se také značí písmenem B a číslem, které je největší průměr kužele B10, B13, B16, B18, B22 atd.

kužele vrtačkových sklíčidel se závitem a s unašečem

Kužel JT Malý průměr Velký průměr Délka
  mm inch mm inch mm inch
0 5.80 0.2284 6.35 0.2500 11.11 0.4375
1 8.47 0.3334 9.75 0.3840 16.67 0.6563
2 12.39 0.4876 14.20 0.5590 22.23 0.8750
15.88 0.625 17.20 0.677 26.80 1.055
3 18.95 0.7461 20.60 0.8110 30.96 1.2188
4 26.34 1.0372 28.55 1.1240 42.07 1.6563
5 33.43 1.3161 35.89 1.4130 47.63 1.8750
6 15.85 0.6241 17.17 0.6760 25.40 1.0000
33 14.23 0.5604 15.85 0.6240 25.40 1.0000

KUŽEL DO VYBRUŠOVACÍCH VŘETEN NA OTVORY (kuželovitost 1:10)

Nikde jinde jsem se s touto kuželovitostí nesetkal. Kuželovitost 1:10 se používá u našich dobře známých vybrušovacích otvorových vřeten typu IBC a dělí se na několik velikostí podle svého největšího průměru a jsou přímo závislá na velikosti vřetene. Na některých německých vřetenech podobného typu jak naše IBC se používaly z jedné strany kužely 1:10 vnitřní a na druhé straně 1:6 vnější. 

kužely 1:10

vybrušovací vřeteno na otvory

KUŽELY VÝHRUBNÍKŮ A VÝSTRUŽNÍKŮ (kuželovitost 1:30)

Tato kuželovitost se používá výhradně u nástrčných výstružníků a výhrubníků. Nástroj drží pouhým naražením na kužel, k sundání slouží protimatice. K unášení při obrábění slouží dva kameny na kroužku  trnu.

trn pro upínání výhrubníků/výstružníků při práci

trn pro broušení výhrubníků/výstružníků

Tyto kužely se označují opět velikostmi svých největších průměrů kuželů a to v řadách: 
13, 16, 19, 22, 27, 32, 40  

KUŽELY PŘÍRUB BRUSNÝCH KOTOUČŮ (kuželovitost 1:5 nebo 1:6)

Tyto kužely se používají  u přírub brusných kotoučů na nástojařských bruskách BN 102 (1:5) a nebo na  bruskách nakulato a naplocho (1:6). Důvodem jejich používání, je snaha o opakované přesné ustavení brusného kotouče vůči vřetenu.

kužely 1:6 (brusné vřeteno a vyvažovací trny)

kužel 1:5 (konec trnu z brusky BN 102)

VNĚJŠÍ KUŽELY KONCŮ OBRÁBĚCÍCH STROJŮ A KUŽELY FRÉZOVACÍCH HLAV (kuželovitost 1:3,33 nebo také 1: (10/3))

Tyto kužely se používaly jen na starších vertikálních frézkách jako kužel vnější. Uvnitř tohoto kužele se nacházel vždy kužel Morse nebo kužel Metrický. Na vnější kužel se potom nasazovaly frézovací hlavy nebo držáky kleštin, které měly stejnou kuželovitost 1:3,33 napřímo a zajišťovaly se unášením pomocí vnitřní dutiny tak jak je to na obrázcích. Vyložení potom bylo minimální, což je v případě frézovacích hlv zvláště velkých průměrů podstatné.

konec vřetene vertikální frézky FU2

upevnění na kuželu 1:3,33 kleštinový držák a frézovací hlava

KUŽELY BRUSIČSKÝCH, SOUSTRUŽNICKÝCH TRNŮ

Ač to na první pohled nevypadá, tak tohle jsou také nástrojové kužely, i když kuželovitost, je v tomto případě vždy v řádech tisícin. Tato mírná kuželovitost se využívá především při obrábění, kdy je obrobek nalisován na trn a poté mezi hroty obroben, buď na soustruhu nebo na brusce nakulato, případně jde tento trn využít také jako nosný prvek nástrčných nástrojů, jako jsou kotoučové frézy k broušení na nástrojových bruskách mezi hroty. K unášení slouží ploška na neopracovaných koncích trnu k upevnění unášecího srdíčka. Na obrázku je trn 36H7 a kuželovitost je změřena na vzdálenosti cca 160mm a tyto trny jsou většinou označovány v tolerancích děr, tzn. „velkými písmeny“, kdy toto značí střední hodnotu tohoto trnu po nalisování obrobku v této toleranci. 

brusičský/soustružnický kuželovitý trn

KUŽEL BROWN & SHARPE (kuželovitost 1:24)

Přikládám tabulku tohoto kužele s rozměry v mm.  Tento kužel byl velice rozšířený zejména v USA do poloviny třicátých let dvacátého století. Jeho název se odvíjí od stejnojmenné firmy, která jej začala používat. Jeho nevýhodou byla malá kuželovitost, která zapříčiňovala velmi složité vytahování nástrojů z dutiny stroje (kužel byl hodně samosvorný). K vtažení do dutiny stroje a vytažení ven se používala diferenciální matice s rozdílným stoupáním závitu.

princip diferenciální matice

kužel brown sharpe

Velikost Brown & Sharpe  Velký průměr Malý průměr Délka
1 6,07 5,08 23,81
2 7,61 6,35 30,16
3 9,53 7,93 38,1
4 10,68 8,89 42,9
5 13,28 11,43 54,1
6 15,21 12,7 60,32
7 18,42 15,24 76,2
8 22,82 19,05 90,49
9 27,09 22,86 101,60
10 31,99 26,53 127
11 38,89 31,75 171,45
12 45,64 38,10 180,97
13 52,65 44,45 196,85
14 59,53 50,80 209,55
15 66,41 57,15 222,25
16 73,29 63,50 234,95
17 80,16 69,85 247,65
18 87,04 76,20 260,35

Přečtěte si také :