Soustruhy

6.7.7

Soustruhy

Ing. Zdeněk Juránek

Soustruhy jsou nejčastěji definovány jako obráběcí stroje s kruhovým (otáčivým) hlavním pohybem, který koná zpravidla obrobek. Tyto kovoobráběcí stroje slouží převážně k obrábění rotačních ploch, ale je na nich možné obrábět i vnitřní rotační plochy, rovinné plochy a řezat závity.

V praxi se můžeme setkat se soustruhy hrotovými (univerzálními), čelními, revolverovými a svislými (karusely). Čelní soustruhy jsou využívány zejména v kusové výrobě pro obrábění přírubových součástí malých délek, kdy obrobek je upnut na lícní desku, lože se suportem tvoří samostatnou jednotku a soustruh nemá koníka. Soustruh revolverový se používá v sériové výrobě, umožňuje provést více operací na jedno upnutí. Výměna nástrojů je u něj prováděna otočením revolverové hlavy, která je na místě koníka. Svislý karuselový soustruh má vodorovnou upínací plochu a obrobek se otáčí kolem svislé osy, je zpravidla používán k obrábění rozměrných a těžkých součástí, pro soustružení válcových, kuželových a čelních ploch.

Podle způsobu řízení dále rozeznáváme soustruhy poloautomatické, automatické a číslicově řízené. Poloautomatický soustruh je hrotový, čelní nebo revolverový soustruh s automatizovaným pracovním cyklem, čehož je dosaženo použitím čelních nebo obvodových vaček, kopírovacích systémů, popř. programovatelných systémů řídících. Upnutí a odepnutí obrobku provádí na tomto typu soustruhů obsluha. Poloautomatické soustruhy jsou provedeny jako hrotové, sklíčidlové, vodorovné či svislé, jednovřetenové nebo vícevřetenové. Soustruh automatický nachází uplatnění ve velkosériové výrobě (např. tyčí), celý pracovní cyklus včetně podávání a upínání materiálu je automatizován. Číslicově řízený (NC, CNC) soustruh využívá při řízení číselné příkazy, zpravidla zaznamenané do vnitřní paměti řídícího systému.

Obráběcím nástrojem soustruhu je zpravidla jednobřitý nůž se členitým povrchem pro optimální tvorbu třísky, používané soustružnické nože se dělí dle řezného materiálu a jeho upnutí ve stopce na celistvé, pájené a mechanicky upnuté. Podle tvaru břitu je rovněž možné rozdělení těchto nástrojů na nože s rovinným čelem, nože s fazetkou a nože s fazetkou a se žlábkem.

Mezi nejčastější nebezpečí související s provozem soustruhů na kov patří např.:

• - zachycení rukou, vlajícího oděvu, neupnutých rukávů, vlasů, šály, prstýnků, řetízků, náramků, za hodinky, obvazy na rukou apod. rotujícím universálním sklíčidlem, unášecím srdcem, unášecím kotoučem, upínacími úhelníky, popř. i nezakrytými hnacími a převodovými mechanismy,
• - zachycení rozkmitaným koncem materiálu při obrábění vyčnívajícího nechráněného tyčového obrobku,
• - zranění obsluhy, popř. osob nacházejících se v blízkosti obrábění vymrštěným zástrčným klíčem z upínacího zařízení,
• - úder rotujícím sklíčidlem,
• - destrukce sklíčidla,
• - zasažení těla, obličeje včetně očí odlétajícími třískami, jejich popálení či pořezání,
• - pohmoždění horních i dolních končetin pádem obrobku či upínacího zařízení, a to zejména při výměně a upínání,
• - pořezání ruky o ostří nástrojů při upínání obrobků, jejich výměně nebo čistění,
• - pořezání o namotanou třísku,
• - bodnutí o ostré hrany a otřepy na obrobku,
• - pořezání nohou ostrými třískami,
• - nežádoucí spuštění soustruhu.

S ohledem na relevantní nebezpečí se soustruhy dle ČSN EN ISO 23125 (20 0701) rozdělují do 4 skupin. Ručně ovládaný je soustruh bez číslicového řízení (skupina 1), u kterého všechny pohyby jsou spouštěny a řízeny operátorem jeden po druhém. Tato skupina soustruhů může být vybavena mechanickými zařízeními pro mechanický posuv nebo řezání závitů, elektronickými zařízeními pro konstantní povrchovou rychlost (CSS), kopírovacím příslušenstvím (vačkou, šablonou atd.), nesmí ale mít žádný omezený nebo úplný číslicový řídicí systém (NC).

Ručně ovládaný je soustruh s omezenou schopností číslicového řízení (skupina 2), který může být provozován buď jako stroj skupiny 1 použitím elektronického ručního kolečka nebo stroj s omezeným NC řízením provozního ovládání na NC panelu.

Dalšími jsou číslicově řízené soustruhy a soustružnická centra (skupina 3) a jednovřetenové nebo vícevřetenové automatické soustruhy (skupina 4).

V každé výše uvedené skupině jsou navíc definovány tzv. "malé" a "velké" soustruhy. Za malé jsou označovány soustruhy s vodorovným vřetenem a soustružnická centra se vzdáleností mezi hroty až do 2 000 mm včetně, které jsou navrženy pro upínací zařízení až do vnějšího průměru 500 mm včetně a svislé soustruhy, soustruhy s obráceným vřetenem včetně svislých soustruhů s automatickou výměnou obrobku a soustružnických center, která jsou navržena pro upínací zařízení až do vnějšího průměru 500 mm včetně. Velkými jsou označovány soustruhy s vodorovným vřetenem a soustružnická centra se vzdáleností mezi hroty převyšující 2 000 mm, které jsou navrženy pro upínací zařízení do vnějšího průměru převyšující 500 mm a svislé soustruhy, soustruhy s obráceným vřetenem včetně svislých soustruhů s automatickou výměnou obrobku a soustružnických center, která jsou navržena pro upínací zařízení převyšující vnější průměr 500 mm.

Základní požadavky k zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci při provozu soustruhů určených k obrábění kovů, stanoví § 55 vyhl. č. 48/1982 Sb. Dle tohoto ustanovení musí být tyčový materiál vyčnívající při obrábění z vřeteníku mimo stroj po celé délce zakryt pevným ochranným krytem. Svislé soustruhy musí být zajištěny tak, aby upínací zařízení obrobků mělo pojistné zařízení, které zabrání vymrštění upínacích elementů a spouštěcí zařízení pro trvalý chod upínací desky, která je zapuštěna do podlahy, bylo možno zajistit proti náhodnému uvedení do chodu.

Z platných ostatních předpisů k zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci na kovoobráběcích soustruzích je nezbytné zmínit již uvedenou ČSN EN ISO 23125 (20 0701) Obráběcí stroje – Bezpečnost – Soustruhy. Tato technická norma stanoví požadavky a (nebo) opatření pro vyloučení nebezpečí nebo omezení rizik v jednotlivých skupinách soustruhů a v soustružnických centrech, která jsou určena primárně pro tvarování kovů obráběním. Vztahuje na soustruhy, které jsou vyrobeny po datu jejího vydání (prosinec 2010) a je také použitelná na stroje, které jsou součástí automatické výrobní linky nebo soustružnické buňky, ve kterých vzniklá nebezpečí a rizika jsou porovnatelná s nebezpečími se stroji pracující samostatně.

Na každém soustruhu musí být v souladu ČSN EN ISO 23125 (20 0701) uvedeno minimálně následující značení:

• - obchodní jméno a plná adresa výrobce,
• - označení "soustruh", série nebo typ stroje a skupina stroje a skupina soustruhu a velikost,
• - sériové číslo stroje,
• - rok výroby,
• - max. dovolená rychlost vřetena,
• - max. dovolená rychlost sklíčidla (mimo uspořádání, kdy je použito integrální upínání tyče kleštinou nebo je-li použito poháněné sklíčidlo),
• - na vodorovných strojích nebo na strojích konstruovaných pro zpracování tyče tam, kde je možné prodloužit tyčový materiál za zadní konec vřetena nebo zařízení posuvu tyče, musí být vhodně doplněno varováním kvůli házení tyče a zadního konce stroje nebo systém posuvu musí být zakrytován,
• - kryty, ochranná zařízení a ostatní části stroje, které nejsou trvale připojeny, musí být značeny identifikačními daty,
• - soustruh musí být vybaven příslušným značením, pokud existuje nebezpečí ohně a/nebo výbuchu,
• - značení musí také uvádět, jak oheň hasit.

Spolu se strojem musí být dodán návod k použití, obsahující specifické informace pro daný soustruh. Návod musí poskytovat všechny nezbytné informace týkající se dopravy, montáže, demontáže, provozu, údržby, čištění apod. nezbytné pro dostatečné zaškolení nebo kvalifikování obslužného personálu. Dále musí specifikovat nezbytnost přiměřeného zácviku operátorů pro bezpečné používání soustruhu, jeho seřízení a bezpečný provoz.

Musí být poskytnuty např. následující informace:

• - specifikace procesů obrábění a režimů provozu, pro které je soustruh určen,
• - možná zbytková rizika,
• - nezbytná kvalifikace operátorů, informace umožňující výběr nástrojů, uchycení a/nebo výměny,
• - doporučení na volbu nástroje, který je použitelný na stroji,
• - informace týkající se bezpečného upínání obrobku,
• - funkce stroje přístupné z NC panelu,
• - informace týkající se opětovného spuštění soustruhu,
• - upozornění na hluk,
• - pomocná manipulační zařízení,
• - pokyny pro instalaci soustruhu,
• - pokyny pro čištění.

Pokud bude zaměstnavatel při stanovení jednotlivých bezpečnostních opatření vycházet nejen z požadavků právních a ostatních předpisů k zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci, ale i z požadavků v současné době již neplatných předpisů (např. ČSN 20 0700), je možné přijmout i některá další níže uvedená opatření v rámci prevence rizik možného ohrožení života a zdraví zaměstnanců.

Pracoviště pro svislé soustruhy s největším průměrem soustružení od 2500 mm včetně, musí být ze zadní (nepracovní) strany ohrazeno, z přední strany je doporučováno přenosné nebo řetězové ohrazení. Při organizování pracovišť pro obsluhu pracující současně na dvou svislých (např. programově řízených) soustruzích musí být stroje rozmístěny tak, aby z celého úseku pracoviště dobře viděla na pracovní části obou strojů. Při obsluze ovládacích součástí svislých soustruhů, které se v důsledku přestavení příčníku nebo suportu nacházejí výše než 1800 mm nad podlahou provozovny, musí být používáno přenosných stupínků, schodů, pomocných lávek apod.

Pro…