Sústruh

Sústruh je mechanické zariadenie, ktoré otáča s obrábaným materiálom a zároveň mení jeho tvar pomocou rezných nástrojov. Triesková úprava materiálu alebo súčiastky pomocou sústruhu sa nazýva sústruženie. Pomocou sústruhu je možné vyrobiť rotačné súčiastky, vyvŕtať diery, vyrezať závit (vonkajší aj vnútorný) alebo vysústružiť roviny. Sústruh sa najčastejšie používa na opracovanie dreva a kovu. Materiál je buď upnutý v skľučovadle, medzi skľučovadlo a hrot, alebo medzi dva hroty. Sústruhom sa najčastejšie vyrábajú rotačné súčiastky ako napr. hriadele, noha na stoličke, basebalová palica atď.

Odborník pracujúci so sústruhom sa nazýva sústružník alebo tokár.^[1]

Diely sústruhu

Šasi – podstavec sústruhu, býva z masívnej liatiny, lebo tá málo vibruje, alebo z ocele vyplnenej betónom (enormne stabilný). Býva ešte kapotovaný.
Elektromotor – prenáša krútiaci moment cez remeňový prevod
Vreteno – Hriadeľ, ktorý unáša obrobok (otáča ním). Je súčasťou vretenníka.
Vretenník – mechanizmus zabezpečujúci pevné vedenie a pohon vretena. Máva niekoľko prevodov stupňov (a teda rýchlostí otáčania vretena).
Suport – na uchytenie a nožov, tiež nimi nátáča a posúva ich radiálne aj axiálne na obrobok pomocou kľúk. Na sústruhu ešte býva dlhá axiálna skrutka, ktorá slúži na posuv suportu pri rezaní závitov a obrábaní. Keď chceme, môžeme suport posúvať ešte aj pomocou tzv. rýchloposuvu, ktorý zabezpečuje drážkovaný hriadeľ (paralelný so skrutkou) prechádzajúci suportom, ktorý poháňa mechanizmus (v suporte), ktorý zaberá o ozubenie slúžiace na ručný posuv.
Koník – podopiera obrobok sprava, na opačnej strane ako vretenník, dá sa do neho uchopiť aj vrták, výstružník alebo závitník
Pomocné vybavenie
- Chladenie pri obrábaní - pumpa pre kvapalinu, zberná vaňa
- Luneta - podopiera dlhé obrobky v strede. Používa sa napríklad pri vŕtaní dier do dlhých obrobkov, keď obrobok nemôže byť podopretý koníkom alebo pri sústružení dlhých obrobkov, ktoré sa ohýbajú.
- Osvetlenie pracovného priestoru
- Ochranný kryt - slúži na ochranu očí a tváre pri sústružení

Hlavné druhy sústruhov

Podľa obrábaného materiálu

Na spracovanie dreva

Najstarší druh sústruhov. Všetky ostatné druhy sústruhov boli odvodené z tohto jednoduchého sústruhu. Rotačný pohyb súčiastky je generovaný motorom alebo ručne. Obrábací nástroj je upevnený buď v nastaviteľnom držiaku alebo sa drží v rukách. Pri sústružení dreva je bežné po sústružení nechať materiál rotovať a vybrúsiť ho brúsnym papierom.

Na spracovanie kovov

Pomocou sústruhu na spracovanie kovov sa odoberá z obrobku materiál pomocou rezných nástrojov upevnených v držiaku, ktorý je na podpore ovládanej rukou alebo strojovo. Podpora umožňuje priečny a pozdĺžny pohyb k obrobku vzhľadom na koľaje, po ktorých sa pohybuje. Otočný pohyb obrobku generuje motor. Pri sústružení sa vytvára teplo trením rezného nástroja o obrobok, preto sa chladí obrobok chladiacou kvapalinou, ktorá zároveň znižuje trenie. Pokiaľ by sme nechladili, bol by povrch drsný až o dve až štyri presnosné triedy. To je preto, lebo pri zlom chladení (aj zlých pracovných otáčkach) je väčšia pravdepodobnosť vzniku tzv. nárastku, čo sú kúsky obrábaného kovu, ktoré sa nalepujú na rezný hrot.

Chladenie je preto dôležité hlavne pri húževnatých kovoch s dlhou trieskou a vysokých otáčkach. Pri liatine a automatových oceliach je chladenie menej kritické, lebo nárastok prakticky nevzniká.

Podľa vyhotovenia

Remeselné

Najklasickejšie sústruhy, suport sa nastavuje ručne, sústruh treba pomerne často zastaviť a obrobok premerať.

Nevhodné na sériovú výrobu, okrem rozvojových krajín.

Dosahovaná presnosť zhruba IT10, s veľkou námahou (a tiež značne dlho) aj IT7.

Problémy bývajú napríklad pri preložení obrobku z jedného sústruhu do druhého sústruhu alebo deliacej frézy, tam sa musí ešte raz premerať a prípadná excentricita sa musí vyrovnať napr kúskom alobalu.

Priemyselné

V dnešnej dobe sa už celkom bežne používajú vysokopresné vykúvacie stroje (napr. Cincinatti (firma), ktoré sú s presnosťou na tom lepšie ako bežné sústruhy, ale sústruhy sú zas ovela flexibilnejšie.

Používajú sa na výrobu prototypov, malosériových výrobkov alebo náhradných dielcov na staré modely. Toto napr. pomáha šetriť skladovacie priestory.

Priemyselné sa delia na CNC stroje a na klasické sústruhy

Klasické:

sú riadené človekom
sú podobnej konštrukcie ako remeselné, ale sú omnoho presnejšie, zložitejšie a dômyselnejšie
existujú tzv. revolverové sústruhy, ktoré majú naraz upnutých viac nástrojov
práca na nich je pomerne zdĺhavá, je potrebná zručná obsluha a v dnešnej dobe automatov sa používajú len málo

CNC:

sú kompletne riadené počítačom, ktorému sa len zadá profil (CNC)
automatická výmena nožov je samozrejmosť
majú zabudovanú automatickú kontrolu kvality (automatické premeriavanie atď.)

Poznámka: Produktivita sa tiež pri väčších sériách zvyšuje hrubými predodliatkami alebo predobrobkami, pri ktorých treba odoberať menej materiálu, a tým sa šetrí čas, energia aj nástroje.

Podľa počtu nožov:

Jednonožové - pre prototypy alebo malé série

Viacnožové - na výrobu finálnych výrobkov alebo predobrobkov.
- Pevné - pevne prednastavená sada nožov na tvar obrobku; viac na predobrobky ako na finálne výrobky
- Prenastavovateľné - v podstate paralelne pracujúce nože, znásobujúce výkon a efektivitu jedného sústruhu;

Nezaradené:

Dorážače - masívna nožová zostava v tvare konečného obrobku na odobratie poslednej špony, presnosť až do IT4. Pohybuje sa priečne a mierne šikmo na os za veľmi vysokých otáčok.

Kladivko - ako sústruh, len miesto nožov má valčeky (rýchlorezná oceľ, sinter alebo keramika), alebo iné profily, ktoré jemne valcujú povrch a vyhladzujú ho na vysokú presnosť, patrí pod superfinišovanie (s meraním laserom až IT1). Špona je taká malá, že sa dá ovplyvňovať jemnými zmenami tlaku nástroja na obrobok. Zároveň pridáva priaznivé tlakové zvyškové napätia, ktoré zvyšujú životnosť obrobku.

Karusel - Na nadrozmerné obrobky, obrobok sa točí okolo zvislej osi. Obrobky vážia rádovo tony až desiatky ton, a preto sa kombinuje s frézou a s vŕtacím zariadením.

Referencie

↑ „sústružník“. In: Krátky slovník slovenského jazyka. Red. J. Kačala – M. Pisárčiková – M. Považaj. 4. dopl. a upr. vyd. Bratislava: Veda 2003. 985 s. ISBN 80-224-0750-X (autorský kolektív: J. Doruľa, J. Kačala, M. Marsinová, I. Masár, Š. Michalus, Š. Peciar, M. Pisárčiková, M. Považaj, V. Slivková, E. Smiešková, E. Tibenská, M. Urbančok)

Iné projekty

Commons ponúka multimediálne súbory na tému Sústruh

[1] „sústružník“. In: Krátky slovník slovenského jazyka. Red. J. Kačala – M. Pisárčiková – M. Považaj. 4. dopl. a upr. vyd. Bratislava: Veda 2003. 985 s. ISBN 80-224-0750-X (autorský kolektív: J. Doruľa, J. Kačala, M. Marsinová, I. Masár, Š. Michalus, Š. Peciar, M. Pisárčiková, M. Považaj, V. Slivková, E. Smiešková, E. Tibenská, M. Urbančok)

[1]