Broušení

Broušení patři mezi nejstarší způsob obrábění. Nejstarší malba kruhového brusu je z roku 850 n. l. Brusky tvoří ve strojírenství pětinu strojního parku, proto se brusiči řadí mezi nejkvalifikovanější strojní pracovníky. Broušením se dostává přesných rozměrů a dokonalého povrchu.

  • Broušením se dosáhne vysoké kvality povrchu broušených ploch.
  • Dají se obrábět těžko obrobitelné materiály.
  • Lze za krátkou dobu odebrat velký objem třísek (při hrubování broušením).
  • Lze jednoduše dělit materiály.

Podstata broušení

Je oddělování třísek pomoci zrn brusiva spojenými pojivem v mnohabřitý řezný nástroj, brousící (brusný) kotouč. U zrn brusiva mají břity nepravidelný tvar, záporný úhel čela a jsou rozmístěny nerovnoměrně po části nástroje.

Obr. 1. Geometrie brousícího nástroje
Obr. 1. Geometrie brousícího nástroje

Zrna jsou velká cca 0,003 až 3,000 mm, mají většinou záporné úhly čela a velké úhly hřbetu.
Brousí se velkou rychlosti (10-80 m/s) Brusné zrno odebere velmi malou část obrobku, jen (0,0001 až 0,002 mm2).
Velká řezná rychlost vytváří velké teplo a vysokou teplotu odvedených třísek. Ty se zahřívají na teplotu 800-1200˚C, to zapříčiňuje zahřívaní obráběné plochy a velké vnitřní pnutí které může způsobit malé trhlinky v obrobku (zejména při broušeni kalených ploch). Vzniku trhlinek se bráni zvolením správného typu brusiva a velkým chlazením.
Řezný odpor při broušení je větší než při frézování, jelikož se odebírá jen malá tříska.
Různé tvary zrn brusiva a jejich různé polohy v brusném nástroji a vůči obrobku způsobují, že dochází jak k řezání, tak i zaškrabávání.

Brousící nástroje

Brousící nástroje jsou:

  • Brousící kotouče
  • Brousící a obtahovací kameny
  • Brousící tělíska

Nástroje jsou tvořeny zrny brusiva spojené pojivy v nástroj, vhodného tvaru, tvrdosti a struktury.

Brusiva
Jsou tvrdé, houževnaté, ostrohranné krystalické látky, kterými lze brousit jiné měkčí materiály.
Podle původu je rozdělujeme na:

  • Přírodní
    • kůže
    • okry
    • pemza
    • břidlice
    • pískovec
    • pazourek
    • křemen
    • granát
    • smirek
    • přírodní korund
    • diamant
  • Umělá
    • Umělý korund A
    • Karbid křemíku – karborundum C
    • Karbid bóru BC
    • Kubický nitrid bóru BN
    • Syntetický diamant DT

Nejvíce užívaná brusiva jsou oxidy hliníku nazývané korundy nebo karbidy křemíku.

Obr. 2. Druhy brusiv
Obr. 2. Druhy brusiv

Zrnitost brusiva
Označuje se číslem, které závisí na měrném rozměru rovnoběžnostenu opsaného zrnu.
Nebo max. počet ok posledního síta na palec (inch) délky síta, kterým bylo zrno proseto.
Nejjemnější brusiva se oddělují plavením a sedimentací.

Obr. 3. Použití brusiv dle zrnitosti
Obr. 3. Použití brusiv dle zrnitosti

Pojivo brusných zrn
Vzájemně spojuje brousící zrna do brusného nástroje.
Pojivo má za úkol umožnit, aby se při broušení uvolňovala opotřebená zrna a k řezání přicházela zrna s ostrými břity.
Pojivo má u měkkých materiálů dlouho držet zrna brusiva a u tvrdých má umožnit rychlejší vylomení.

Druhy pojiv:

  • Anorganická
    • Keramická V
    • Silikátová S
    • Magnezitová O,(Mg)
    • Pískovcové
    • Kovová M
  • Organická
    • Šelakové E
    • Pryžové R
    • Umělá pryskyřice B
Obr. 4. Pojiva brusných nástrojů
Obr. 4. Pojiva brusných nástrojů

Vlastnosti brousících kotoučů

Aby se přizpůsobil brousící nástroj materiálu obrobku, užívají se druhy brousících materiálů,pojiva, zrnitosti, stupně tvrdosti, struktury

Tvrdost brousícího nástroje 
Je soudržnost kotouče, tj. odpor proti vylamování zrn. Kotouče se označují podle tvrdosti písmeny A až Z
Pro volbu správného kotouče pro obrábění platí tyto zásady:

  • Tvrdý kotouč pro přerušované plochy.
  • Měkký kotouč pro přesné broušení, velké řezné rychlosti, při broušení bez chlazení a pro houževnaté materiály.
Obr. 5. Tvrdost brousících nástrojů
Obr. 5. Tvrdost brousících nástrojů

Struktura brousícího nástroje
Určuje kvantitativní poměr objemu brusiva, pojiva a pórů v brusném nástroji. Čím je vyšší číslo struktury ,tím je větší pórovitost nástroje a zrna jsou dál od sebe.

Dělíme je podle čísla struktury na brousící kotouče:

  • 1, 2 - velmi hutné
  • 3, 4 - hutné
  • 5, 6 – polo hutné
  • 7, 8 - pórovité
  • 9, 10 - velmi pórovité
  • 11, 12, 13 - zvlášť pórovité

Aby se docílilo dobré jakosti broušení, musíme volit správnou strukturu kotouče oproti obrobku.

Obr. 6. Pórovitá struktura
Obr. 6. Pórovitá struktura

Tvary brousících kotoučů

Tvary kotoučů jsou normalizovány, nejčastěji používáme tvary uvedené na obr. 7.  Mezi příložky se vkládá pružná vložka z pryže, nebo lepenka.

 

Obr. 7. Tvary brousících kotoučů
Obr. 7. Tvary brousících kotoučů

1 - Plochý, 2 - jednostranně kuželový, 3 - oboustranně kuželový, 4 - s jednostranným vybráním,  5 - s oboustranným vybráním, 6 - prstencový, 7 - hrncový s malým otvorem, 8 - hrncový s velkým otvorem, 9 - miskový, 10 - oboustranně zkoseny, 11 - talířový, 12 - vypuklý brousící segment , 13 - plochý brousící segment, 14 - válcově brousící těleso, 15- kuželové zaoblené brousící tělísko, 16 - zaoblené brousící tělísko

Prstencové kotouče se přitmelují do drážky příruby speciálnímy tmely, kotouče pak vyvažujeme staticky a dynamicky.

Obr. 8. Segmentový brousící kotouč
Obr. 8. Segmentový brousící kotouč
Obr. 9. Způsoby upnutí brousících kotoučů
Obr. 9. Způsoby upnutí brousících kotoučů
Obr. 10. Brusné kotouče
Obr. 10. Brusné kotouče

Značení brusných kotoučů

Obr. 11. Značení brusných kotoučů
Obr. 11. Značení brusných kotoučů

Komentáře