Ich bin ein Weiler! (3)

V předchozím článku o soustruhu Weiler LD 220 W jsem se rozepsal o stavu stroje z druhé ruky, o měření základních odchylek, o lakování a o tom, jak jsem vyřešil chybějící originální ozubená kola. V tomto článku nás však čeká problematika o řád zapeklitější: co dělat, když Vám chybí originální univerzálka?

Trápení strojařovo č.2 – Univerzálky, a jsou opravdu univerzální?

Nahradit přesnou weileráckou univerzálku čínským šrotem je skoro zločin. Co to říkám, to je zločin! Motivaci pachatele chápu, původní kus se už dávno otáčí na jiném stroji. Určitě šla dobře zpeněžit. Tím mi ale vznikl problém. Čím nahradit takovou škodu?

Nejdřív je třeba si zvolit velikost budoucího sklíčidla. Originální rozměr 110 mm je relikt minulosti a už se nevyrábí. Osazená stovka byla na můj vkus příliš malá, a to i přes to, že jde o nástrojářský soustruh, který má páchat spíše malé věci. Zvolil jsem nejbližší větší rozměr. To je 125 mm a pro začátek jsem zvolil tříčelisťovou klasiku, ty jsou lepší pro upínání kulatin. Takže velikost máme vybranou. Ale jakou značku zvolit?

Jak už jste si přečetli v prvním díle, kvalitativní synonymum soustružnických univerzálek je prakticky jen Rohm a Schunk. Originální kusy Weiler o průměru 110 mm jsem ani nezačal hledat a použité kusy výše zmíněných značek ze zahraničí jsem zavrhl. Podle fotek se nedá poznat opotřebení. Jenže nový Rohm je investice od 500 až 1100 €. Dobrý je třeba polský Bizon, ten vyrábí například svěráky nebo vrtačková sklíčidla pro Rohma. Zaměřil jsem teda na Bizony. A koupil bych ho, ale shodou okolností jsem se dostal ke skladovému kusu od našeho TOSu.

Q: Starý kus od TOSu? To je tak na úrovni Číny, no ni?

A: Jak který.

TOS měl několik kvalitativních řad. Ta nejvyšší, Superior, se používala na brusky, nikoliv na soustruhy. Oproti standardním soustružnickým herkám měly tyto kusy broušený šnek, broušené vedení čelistí a samozřejmě broušené i samotné čelisti. Čelisti pak byly párovány ke konkrétnímu kusu. Superior poznáme podle zlaté plakety na čele sklíčidla, nebo podle ražení 1M1. V inzerátech narazíte často na znění: „Přesnost M1, nebo KUS M1 je to superior“ atd. Není tomu tak. Je to zkratka pro Klasické Univerzální Sklíčidlo a M1 je jen označení. Zkrátka je to běžná Čína. Ale zachovalý nebo nový Superior se přesností zhruba vyrovná soustružnickým univerzálám Rohm. Opět však platí, že použitý kousek je sázkou do loterie, protože nevíme, co má za sebou. Osobně bych se takovým vyhnul, nebo požadoval cenu obvyklou pro soustružnické kusy.

Ke mně se dostal kus z výdejny, viditelně nepoužitý Superior. A brusičská univerzála se mi zdála pro moje použití akorát. Tak jsem jí dal šanci a začal shánět další kusy v podobné kvalitě. Doplnil jsem do zásoby ještě menší kousek TOS 1M1 100/3. Také v přesnosti Superior, ale tahle je úplně nová, ze současné produkce.

Takže univerzálku máme. Hurá! Ale jak jí připevníme ke stroji? K tomu slouží příruba se závitem na vřeteno. Ta dochovaná na mém stroji má průměr jen 110 mm. My potřebujeme 125 mm. Z Německa se dá objednat polotovar takové příruby, ovšem za 100 e. Tolik peněz za polotovar se mi dávat nechce. Musím si jí tedy vyrobit.

K tomuto účelu jsem zakoupil tvárnou litinu Unibar 500, průměr 130 mm. Norma EN 1563 jí označuje jako EN-GJS-500-7. Pevnost v tahu je 500MPa. Litina je na tyto aplikace velmi vhodná, dobře pohlcuje vibrace a rázy vzniklé při obrábění. Navíc litinový závit příruby nemá tendence se zakousnout do ocelového závitu vřetena. Při použít ocel – ocel tady to riziko existuje. Jenže hutní polotovar má průměr 130 mm, ale já disponuji zatím pouze 100 mm sklíčidlem. To znamená, že do vnějších čelistí může upnout nejvíce obrobek o průměru 100 mm. Nedá se nic dělat, musím udělat polotovar příruby na větším stroji.

Q: No jasně, udělej to jinde. Kde je problém?

A: Chci to dělat na jedno upnutí.

Příruba sklíčidla je důležitá věc, a musí být udělána pečlivě a podle technologického postupu. To velí udělat čelo, díru pro hřídel a závit na jedno upnutí. Jen tak bude dosedací část příruby a díra na sebe souosá. Udělat to na vícekrát také jde. Jen to chce důvtip.

Na velké mašině jsem zarovnal obě čela. Když jsem obě měl, začat jsem vrtat díru. V tomhle případě jsem si jí předvrtal 20 mm vrtákem a rozjel jí na rozměr nožem. Plátek nastavím do osy vřetena. Pozor, litina ráda práší a špiní stroj (nemluvě o možnosti poškození vedení stroje). Závit jsem sjel nožem s naletovaným plátkem. Jak už jste si přečetli dříve, závit je 40×3,5 mm. Je to atyp, a není uveden v českých strojírenských tabulkách. Kdyby vás to zajímalo, vrtání díry je 35,6 mm. Když řežeme závit nožem, potřebujeme mít kalibr, nebo alespoň šroub pro zkoušení těsnosti závitu. Závit se logicky musí jet na jedno upnutí, nemůžeme obráběný kus vyndat a přenést ho na jiné místo. No jo, ale jediný závit 40×3,5 je na vřetenu, a to rozhodně nechci vyndávat. Výrobě příruby tedy předcházela výroba „kalibru“. Úplně kalibr to ale není, nesplňuje tu definici. Pro daný účel ovšem stačí. Je to kulatina, na které jsem vyřízl kýžený závit. Na jedné straně je správný rozměr, na druhé straně je závit větší. Velikosti jsem ladil podle zachovalé příruby. Když půjde našroubovat větší rozměr, uložení bude mít vůli, game over. Je třeba jet finiš závitu po 0,02 mm. A po každém řezu jsem zkoušel našroubovat kalibr. Závit mám, správná strana „kalibru“ šla s obtížemi našroubovat do polotovaru příruby. Kromě závitu je také důležité válcové osazení příruby. Příruba na vřetenu drží kromě závitu také na broušené válcové ploše. Ideální je vůle do 0,03 mm mezi osazením vřetena a přírubou. Na velkém soustruhu jsem měl hotovo. Výsledek byl zúhlovaný polotovar, placka o rozměru 127×38 mm, se souosou dírou a těsným závitem. Zbytek už můžu dělat na Weilerovy

Polotovar má hotový závit, můžu ho přišroubovat k dalšímu obrábění přímo na vřeteno svého soustruhu. Nejdříve jsem našrouboval budoucí čelní stranu, odhruboval litinu na výsledný tvar a zejména jsem zarovnal budoucí zadní dosedací část. Ta je velmi důležitá, dosedá na vřeteno. Pro opakovatelně přesné upevnění musí být zcela rovná. Na finální šponu jsem dal úběr 0,1 mm a hrany jsem zaleštil brusnou houbičkou. Polotovar jsem pak upnul obráceně, na nově vytvořenou dosedací plochu. Už mám téměř hotovou přírubu. Předposlední krok je srazit čelo a odebrat kraje tak, aby vznikl dosedací nákružek na univerzálku. Tu máme přesnou, chceme tak mít i přesný nákružek. Doklepávací přírubu nechci. Při stáčení nákružku mám po ruce sklíčidlo jako mustr a po každém úběru zkouším, jestli sedí. A když tam jde nasadit tak, že je potřeba jí tam lehce dotlačit rukou, mám vyhráno. A nakonec jsem stočil vnější průměr na 125 mm.

Takže přírubu jsem měl stočenou, ještě je ale potřeba vyvrtat díry pro utažení univerzálního sklíčidla.

Q: Takže jen nastavíš děličku, vyvrtáš díry a je hotovo.

A: Škoda času, jde to udělat jednoduše.

Montážní šrouby na sklíčidle jsou M8. Vzal jsem si tedy dlouhý šroub M8 a rozřezal ho na 3 stejně dlouhé závitové kousky, dlouhé asi 10 mm. Všem kouskům na jsem soustruhu udělál z jedné strany kužel s ostrým hrotem. Opatrně jsem je našrouboval do otvorů na zadní straně TOSky tak, aby koukal asi 1 mm toho kuželu přes hranu. Přírubu mám na stole, podepřenou na každé straně. Univerzálku nasadím na osazení a zkontroluji, jestli všechny tři hroty mají kontakt s přírubou. Ano, ty závitovky poslouží jako důlčík. Gumovou paličkou jsem klepnul na každou stranu univerzálky, kde tuším hrot a mám na přírubě důlky přesně tam, kde jsou díry pro montáž. Vyvrtat díry není žádná velká věda. Vrták jsem zvolil 8,5mm, a přírubu jsem podložil broušenými podložkami přímo na stůl sloupové vrtačky. Do svěráku jsem jí nechytal.

Hotová příruba. Všimněte povrchu na vnitřním válcovém usazení.

TOSku jsem přišrouboval k přírubě pevnostními imbusovými šrouby a překontroloval úchylkoměrem házení univerzály. Do čelistí přišla broušená hřídel, průměr 18 mm a délka 200 mm. Při největším vyložení bylo házení kulatiny jen 0,02 mm. Palec hore Aris, tohle jsi zvládnul. Do vnějších čelisti 125 mm sklíčidla už můžu upnout obrobek průměru až 140 mm. Další příruby už jsem si tak mohl vyrobit sám. Z jedné štangle litiny za 700kč jsem si vyrobil 3 příruby. Dvě jsem použil, jednu mám neopracovanou do zásoby. Za vcelku dobrou cenu jsem vyřešil palčivý problém nebohého stroje. Použil jsem sice neoriginální, ale přesné univerzální sklíčidlo, se kterým můžu pracovat v setinách. Příruby mám přichystané pro další univerzálky a pokud si budu chtít nějaké příruby dodělat, už to zvládnu i na svém stroji od A do Z.

Brusičské univerzální sklíčidlo na nové přírubě.

Q: Dobře, tak jsi nasadil na malý stroj sklíčidlo větší, než tam patří. Nemůže se tím poškodit stroj?

A: Ne, originální lícní deska ke stroji má průměr 165 mm a je o 3 kg těžší než použitá TOSka. Mašina to vydrží, je na to stavěná.

Ale protože je oběžný průměr nad suportem 115 mm je jasné, že tím suportem nemůžu zajet pod sklíčidlo. Musím si dávat pozor, abych s ním nenaboural do točící univerzálky. Riziko karambolu tu je.

Q: Pořád tu mluvíš o univerzálce. To je opravdu univerzální upínač na všechno?

A: Není, je to spíš obecné sklíčidlo pro běžné kulatiny a práce v běžné přesnosti.

Proto jsem si přírub vyrobil více. Je fajn mít starší sklíčidlo, a to používat na hrubovací práce, kde jsou rázy a tlaky větší. Na přesnou práci pak mohu použít přesnější sklíčidlo. Dále se nám sklíčidla liší počtem upínacích čelistí. Nejběžnější jsou třípaknovky, hodí se pro většinu kulatin. Čtyřpaknovky se zase hodí pro opracování čtyř nebo osmihranů. Pro stáčení ploch se hodí také. Ano, i plocha je rotační těleso. Na soustruhu můžeme udělat v pohodě zoohlovanou kostku. Pak máme speciály se 6 čelistmi, ty jsou obvykle super přesné, ale též super drahé a málo vídané. Je také dobré mít více velikostí.

Q: Vždyť jsi psal, že máš velikost 125 mm.

A: Ano, ta tam bude defaultně. Není ale vhodná na všechno.

Někdy je výhodnější mít menší sklíčidlo. Typicky jde o případ, kdy potřebujeme soustružit obrobek o malém průměru. Malé průměry obrábění vyžadují vyšší otáčky vřetena, a malá univerzálka s menší setrvačností se zastaví do klidu dříve než větší kousek. Někdy se ale vyšší setrvačnost hodí. Třeba při excentrickém soustružení, kdy dochází k přerušovanému řezu, velká univerzálka poslouží jako setrvačník a práce bude plynulejší. Kromě toho má univerzálka s větším průměrem i větší hloubku. To znamená, že obrobek bude mít ve sklíčidle větší vyložení. Obrobek bude od čela vřetena umístěný ve větší vzdálenosti a při čelním soustružení a upichování bude na ložiska vřetena vyvíjen větší stranový tlak. Dojde tak občas k zvláštní situaci, kdy na upíchnutí většího průměru si vezmeme univerálku menší. Při menším vyložení obrobku nebude upichování dělat takové potíže. Právě kvůli tomu jsem sehnal ještě menší kousek. Na fotce níže můžete vidět setup stroje pro hrubování. Soustružil jsem kulatinu D 80 mm pro budoucí přípravek. Kulatina je uchycená v Čínské „stovce“ a podepřená otočným hrotem. Nůž je nastaven podélně, aby se minimalizovalo jeho chvění při záběru do materiálu. Plátek jsem zvolil CCMT 09T308, tedy s rádiusem špičky 0,8 mm. Otáčky 340 ot/min, Vc = 100 m/min, Ap = 3 mm, Fn = 0,15 mm/ot. Přeloženo do lidštiny, každý úběr odebere z průměru 4 mm. Výkon hodný „dospělého stroje“.

Nastavení stroje pro hrubovací operace.

To všechno jsou samostředná sklíčidla. Tlak čelistí usměrňuje obrobek k ose obrábění. Otáčením kličky se pohybují všechny čelisti najednou stejně. Ale čtyřpaknovky jsou i se samostatně stavitelnými čelistmi. S každou čelistí jde hýbat nezávisle na ostatních. To můžeme použít třeba na soustružení kostky nebo vrtání nějakého tlustého hranolu, na kterou nestačí vrtačka (koník je vlastně 4. osa a vyvíjí slušný tlak). Odtud je jen krůček k lícním deskám. To je něco jako univerzálka, ale je to plochá deska s několika nezávislými čelistmi. Mohou mít T drážky nebo díry se závitem pro úpinky. Na lícní desku upneme ledacos. Plocháče, výpalky, hranoly, kulatiny atd… Pro mimostředné vrtání super věc, například.

Pak máme metody přesného soustružení. Třeba soustružení v hrotech. Obrobkem točí unášecí srdce a obrobek je upnut mezi dva hroty. A nakonec pomyslný vrchol – kleštiny. Kleštiny jsou vysoce přesné a broušené úpinky, vkládané přímo do dutiny vřetene. Většinou jsou vtahované, upínat a uvolňovat obrobek jde za i chodu stroje. Práce je s nimi rychlá a přesná. Ideální jsou za podmínky, že zpracováváte jeden průměr kulatin. V kleštině ale chytíte obrobek i za nepatrný kousek, třeba jen za 1 mm. Zmenšíme tak přídavky na upnutí. Šlo by pokračovat dále, ale pro obecnou představu je to akorát. Jedna univerzála nikdy nestačí. Jde spíše o obecné upínání než univerzální řešení.

Doufám, že jste se ve všech těch univerzálkách a přírubách neztratili. Hodně jsem tenhle díl zkrátil, aby to bylo ještě čtivé. Ale nebojte se teprve začínáme. Ještě nás čeká výroba nožového suportu.

09.12.2020 Aris

Související články: