Nástrojař

Sériová a hromadná průmyslová výroba si nemůže vystačit s jednoduchými nástroji (pilník, vrták) a univerzálními stroji (soustruh, frézka), ale potřebuje složitější speciální nástroje, které produkci urychlují, zpřesňují a tím i zlevňují. To se týká zejména lisování, které může být velmi rychlé a přitom nevyžaduje příliš kvalifikovanou pracovní sílu. Potřeba speciálních, často jednoúčelových lisovacích nástrojů, vstřikovacích forem na plastické hmoty nebo montážních přípravků si vynutila vznik samostatného oboru nástrojařství, který se rychle rozvíjí v souvislosti s novými technologiemi. V současné době se v nástrojařství běžně používají technologie elektrojiskrového obrábění, hloubení a řezání a mnoho dalších.

Ohýbací nástroj v lisu

Pětikrokový postupový řez, vlevo patrice s razníky, vpravo matrice. Dole je pásek s otvory (znak Toyota) jak postupně vzniká při pohybu zprava doleva. Ostřižený dolní okraj pásku slouží v každém kroku jako zarážka.

• Lisovací nástroje tvoří nejčastěji základová deska a matrice čili pevná část, vůči níž se na přesném vedení kolíky pohybuje pracovní část (razník, patrice apod.)
  • Ohýbací nástroje, které vytvářejí rozvinutelné tvary z plechu nebo drátu.
  • Stříhací nástroje (řezy), které vystřihují z plochého materiálu (plech apod.) různě složité tvary. Střih se skládá ze základové desky (matrice) s otvory a z pohyblivého bloku s razníky, který je přesně veden kolíky. Razníky obvykle procházejí ještě pevnou stírací deskou, která svrchu přidržuje materiál, aby se z něho razníky mohly vyvléknout.
  • Tahové nástroje (tahy), které tvářejí plochý materiál do nerozvinutelných tvarů. V základní desce (matrici) je obvykle vyhlouben negativní tvar výrobku, kdežto pozitivní tvar je na razníku. Aby se materiál při tažení kolem razníku nevrásnil, přidržuje se pružně upevněným přidržovačem. Typicky se používají k výrobě částí automobilových karoserií, letadel atd.
  • Postupové nástroje slouží k výrobě drobnějších a složitých součástek, které vyžadují několik operací. Pásový materiál prochází nástrojem v několika krocích a nástroj na něm vykonává všechny operace najednou. Například na první pozici vystřihne otvory, na dalších provede různé tahy a na poslední se hotová součástka vystřihne z pásu.
• Formy slouží k výrobě složitě tvarovaných součástek vstřikováním plastických hmot, případně i přesným tlakovým litím kovů, skla apod.
  • Vstřikovací forma má dvě nebo více částí, které se přitisknou k sobě, pod tlakem se vstříkne materiál, po vychladnutí se forma otevře a výlisek se z ní vytlačí tenkými kolíky, tzv. vyhazovači. Formy mohou být extrémně složité (například na skříně a pouzdra) a jejich konstrukce je velmi náročná. Vyrábějí se dnes téměř výlučně elektrojiskrovým obráběním.
  • Formy pro lití za studena se používají pro hromadnou výrobu běžných hliníkových plechovek a dalších dutých součástí. V masivní matrici je mnoho negativních forem, do nichž se vloží špalíky kovu a velkým tlakem razníků se materiál vytlačí („vystříkne“) do mezery mezi razníkem a raznicí. Tak se vyrábějí hliníkové plechovky se sílou stěny jen 0,25 mm, jedním rázem se vyrobí až desítky plechovek najednou.

Kontrolní měrka: levou stranou musí výrobek projít, pravou ne

• Přípravky
  • Montážní přípravky slouží k přesnému vzájemnému umístění, případně i dočasnému upevnění dvou součástek, například při lepení, svařování, svrtávání atd.
  • Upínací přípravky slouží k přesnému a opakovatelnému upínání součástí při obrábění. Užívají se hlavně při upínání polotovarů složitých a nepravidelných tvarů.
  • Šablony slouží k přesnému vedení nástroje, například při vrtání.
  • Měrka je nástroj pro kontrolu správných rozměrů součástek.

Nástrojařské výrobky jsou obvykle velmi nákladné, složité a s velkými nároky na přesnost. Pro větší trvanlivost se vyrábějí z oceli a následně kalí. Vyráběly se nejprve ručně, řezáním, vrtáním, pilováním atd., později s použitím univerzálních obráběcích strojů. Pro nástrojařskou výrobu je to zejména frézka, hoblovka a obrážečka, rovinná i nástrojová bruska, souřadnicová vrtačka, pásová pila na kov, pilovačka a hrotový soustruh.

Tradiční postupy třískového obrábění však dnes vytlačuje elektrojiskrové obrábění. Formy se vyrábějí hloubením do kalených desek, ohybové nástroje elektrojiskrovým vyřezáváním atd. Protože jde o počítačem řízené (CNC) stroje, pracuje dnes nástrojař často s počítačem.