Orovnávání brusných kotoučů-co to je?

Brusná zrna v kotouči mohou dobře ubírat materiál, jsou-li ostrá a mají-li nezbytnou mezeru pro třísky. Zrna obvykle nevnikají do obrobku celou svou vyčnívající částí, takže mezi pojivem a obrobkem jsou mezery pro třísky. Tyto mezery se otupováním brusných zrn a působením řezných podmínek zmenšují a mohou být třískami zaneseny tak, že se ko­touč uhladí a potom pálí, místo aby řezal. Orovnáním se zanesené a otu­pené kotouče jednak zdrsňují (ostří), jednak se poopravuje jejich tvar. Orovnává se ručně nebo strojně nástroji, které se nazývají orovnávače.

Tvar a geometrie brusného kotouče, kromě jeho chemických a fyzi­kálních vlastností, má při broušení především nástrojů velký vliv na dosaženou jakost po­vrchu a vznikající řezné síly. Orovnání lze definovat jako jemné obrobení povrchu brusného kotouče, při kterém jsou brusná zrna přeřezávána, vylamována a tříštěna. Kotouč je orovnáním tzv. „naostřen“

Samoostření brusných kotoučů

Dokonalý brusný kotouč by měl být schopen se ostřit sám, což by bylo možné tehdy, kdyby jeho charakteristika (brusivo, zrnitost, tvr­dost, pojivo a sloh), obvodová rychlost, i rychlost a druh obrobku byly vždy takové, že by se otupená brusná zrna tříštila, popř. uvolňovala dříve, než by kotouč mohl pálit. Tak ideální kotouč je však k dispozici jen zřídka, protože se charakteristika kotoučů nedá  udržet v dosta­tečné a stálé přesnosti.

Kromě toho je práce samoostřícího kotouče nehospodárná pro jeho příliš rychlý úbytek. S rychle ubývajícím kotoučem nelze ostatně ani správně dokončit jednotlivé práce. Podobně nehospodárný by byl i kotouč, který by se zřetelem na maximální životnost byl zbytečně tvrdý, a proto málo výkonný.

 Proto se obvykle dává přednost kompromisu: používá se kotoučů poněkud tvrdších, než je podmínkou pro samoostření, a kotouče se občas orovnají.

Účelem orovnání je:

• vytvořit nebo obnovit na brusném kotouči požadovaný geometrický tvar
• odstranit broušený materiál a prach ze struktury kotouče
• obnovovat   řezivost   kotouče   (zajistí   se   odstraněním   otupené
  vrstvy)
• ovlivnit způsobem orovnání jakost broušeného povrchu obrobku,
  resp. drsnost jeho povrchu

Pro orovnání se používá různých způsobů orovnávání a typů orov­návačů. Můžeme je rozdělit do dvou skupin:

1. orovnávače bezdiamantové
2. diamantové orovnávače

1.BEZDIAMANTOVÉ OROVNÁVAČE

Jsou určeny většinou pro vytvoření hrubého tvaru kotouče nebo k méně přesnému orovnání. Orovnává se buď ručně, nebo pomocí speciálního orovnávacího zařízení.

SK nůž

Nejjednodušším orovnávačem je soustružnický SK nůž. Jím se kotouče hrubě vytvarují. Orovnání není přesné a slouží pouze k odebrání nežádoucího materiálu.

Orovnávací kolečka

Chceme-li dosáhnout hrubšího a otevřeného povrchu brusných kotoučů, používá se orovnávacích koleček. Jsou to ocelová hvězdicová kolečka, mezi než jsou vloženy ocelové plíšky nebo vlnitá kolečka. Pro hrubý povrch kotouče se používají kolečka větších průměrů, pro jemnější povrch menších průměrů. Orovnávacího účinku se dosáhne drcením a tříštěním brusných zrn. Orovnává se většinou ručně. Držák kolečka má být přitom pevně opřený.

Orovnávač není navěky, časem dojde k opotřebení hvězdicových ocelových koleček. práce s ním je velice jednoduchá, kolečka musí být vůči kotouči nakloněna, kotouč si je stáhne podélně sám.

Přísuv orovnávače má být v mezích 0,2 až 0,3 mm, neboť větší i menší způsobuje rychlé opotřebení orovnávacích koleček. Posuv se doporučuje dvojí: nejprve hrubé orovnání s posuvem rychlostí 1 až 2m/min, a pak jemné orovnání s poloviční rychlostí posuvu. Po orovnání se kotouč několi­krát přejede orovnávačem bez přísuvu.

Keramické orovnávače

Jsou karborundové nástroje různých tvarů, určené k orovnávání brusných kotoučů. U keramických orovnávačů se musí volit hrubší zrnitost a větší tvrdost než má orovnávaný brusný kotouč. Dají se sehnat většinou jako pevné orovnávače na tyči, případně ve tvaru hrušky. Keramické orovnávače se ale také vyskytují jako rotační a vypadají podobně jako orovnávací kolečka, jen místo koleček je brusný kotouč ze slinutého karbidu.

Zamačkávací kladky

Dalším druhem bezdiamantového orovnávače jsou zamačkávací orovnávací kladky jsou vyrobeny z tvrdé ocelí nebo ze slinutých karbidů a mají buď přímý, nebo profilovaný tvar. Pracují na principu spoluběžnosti, bez orovnávací rychlosti, to znamená, že orov­návací kladka je poháněna, ale relativní rychlost mezi brusným kotou­čem a kladkou je rovna nule. Orovnání kotouče se dosáhne dosti velkým tlakem, při kterém se vylamují jednotlivá zrna a celé skupiny zrn. Ko­touče takto orovnané jsou sice velmi drsné, ale také velmi hrubé a jsou vhodné jen pro hrubovací nebo první brousicí operace. Při orovnávání dochází k velkému úbytku kotouče.

Zamačkávací orovnávací kladky se hodí jen na  kotouče s keramickým pojivem. Výhodou zamačkávacích kladek je rychlost tvarování a také to, že kotouč jimi tvarovaný a orovnávaný brousí chladněji a rychleji a je také úspornější ve spotřebě energie (hrubování) (diamant totiž mnohá zrna otupuje). Naproti tomu jsou zamačkávací kotouče nevýhodné tam, kde se mají vytvářet ostré hrany, nebo např. svisle stěny drážek, na které nelze působit dostatečným tlakem. Rovněž nejsou výhodné pro hluboké tvary (hlubší než 6 mm), protože velký rozdíl obvodových rychlostí způsobuje značné opotřebení.

Toto orovnávání se používá především u brusek nakulato.

2.DIAMANTOVÉ OROVNÁVAČE

Pro přesné orovnání a tvarování se používají diamantové orovná­vače. Proti bezdiamantovým orovnávačům jsou sice o hodně dražší, ale pro své přednosti jsou nejrozšířenější a nejužívanější. Vlastní orovnávací prvek je pří­rodní průmyslový diamant, tj. diamant nehodící se pro zpracování na drahokamy.

Váhovou jednotkou diamantu je 1 karát (1 crt = 0,2 g). Držáky diamantu jsou podle velikosti a druhu diamantu různé a mají stopky buď kuželové (Morseovy 1 a 2), nebo válcové.

Krystal osmistěn má šest hrotů, takže může být šestkrát přesazen a čtyriadvacetkrát pootočen, aby bylo využito všech ostrých hrotů a hran.

Při orovnávání diamantem musí být brusný kotouč dobře vyvážen, aby mezi kotoučem a diamantem nepůsobilo chvění. Ke směru orovnávání musí být diamantový orovnávač skloněn pod úhlem a = 10 až 15°. Toho se dosáhne buď nakloněním diamantu, nebo posunutím vodorovně ustaveného diamantu pod střed.

Přísuv závisí na velikosti kamene a bývá u menších kamenů do 1 crt maximálně 0,3 mm, jestliže se orovnává pod silným proudem chla­dicí kapaliny. Za sucha se smí orovnávat jen přísuvem 0,01 mm, aby se diamant nezahřál na příliš vysokou teplotu. Proto se při orovnávání za sucha musí práce občas přerušit, aby diamant vychladl.

Posuv je rovněž důležitý. Velkým posuvem orovnávače 250 až 500 mm/min se kotouč dobře naostří, ale zanechává pak stopy na broušeném povrchu. U kotoučů na jemné povrchy se musí volit malý posuv, ale nikoli tak malý, aby se kotouč příliš uhladil.

Nejmenší spotřeby brusného kotouče a největší úspory na spotřebě diamantu lze do­sáhnout častějším orovnáváním, při němž se odstraňují jen malé závady na kotouči (nejlépe před broušením načisto). Větší ne­pravidelnosti se zásadně orovnávají nejprve bezdiamantovými orovnávači.

Podle počtu vsazených dia­mantů rozeznáváme orovnávače:

• jednokamenové
• vícekamenové
• prachové

 

Jednokamenové diamantové orovnávače jsou klasickým nástrojem pro orovnávání brusných kotoučů. Jsou pro ně vybírány hodnotnější vetší krystaly. Velmi důležitý je tvar především hrotů krystalu, které by měly mít co možno nejmenší vrcholové úhly. Pro tvarové orovnávání kopírovacím způsobena podle šablony se používají diamanty tvarově upravené, obroušené do tzv. „sekyrkového tvaru“.

Vícekamenové orovnávače lze rozdělit do dvou hlavních skupin:

1. orovnávače, kde současně orovnává více menších kamenů
2. orovnávače, kde kameny pracují samostatně (orovnávače rotační)

V první skupině je důležité, aby hroty, které mají současně orovnávat, byly v jedné rovině. Jinak by se vyčnívající hroty nadměrně otupovaly. U druhého typu jsou diamanty připájeny k úhelníku. Otupený dia­mant můžeme snadno nahradit ostrým. Vícekamenové orovnávače mají výhodu v tom, že v mnohých případech mohou nahradit jednokamenové orovnávače.

Prachové orovnávače mají diamantový prach slinovaný s kovovým pojivem v držáku. Tento orovnávač je vhodný na jemné orovnávání tvarových brusných kotoučů, u nichž se požadují ostré hrany (např. na broušení závitu). Zrnitost diamantového prachu má být asi dvojnásobná než zrnitost kotouče, který se s ním má orovnávat.