1)
Uveďte zdroje Q vznikajícího při obrábění. Pro soustružení odhadněte % podíl jednotlivých složek. Schéma měření teploty na termočlánku.
I – Oblast primární plastické deformace II – Oblast tření mezi čelem nástroje a třísky III – Oblast v důsledku tření mezi hřbetem a přechodovou plochou.
Zdroje :
1 – Z primárních plastických deformací. (70%) 2 – Ze sekundárních plastických deformací (20%) 3 – Povrchová plocha řezu. (10%)
Schéma měření termočlánkem
1 – Nástroj 2 – Obrobek 3 – Přenos signálu 4 – Izolace obrobku 5 – Izolace nástroje 6 – Ochranný kryt
Aktivní konec termočlánku se nazývá horký (měřící – v tomto případě nástroj). Druhý konec termočlánku (studený obrobek) je nutné udržovat na stálé teplotě. Výsledné termoelektrické napětí je dáno rozdílem napětí na horkém a studeném konci. Využívá se Seebeakova jevu (napětí v závislosti na rozdílu teplot) 2)
Druhy rychlořezných ocelí, jaké legury obsahují a jaký je jejich obsah.
Vysokolegované, ušlechtilé. 15-30% přísad (W, Mo, Cr, V, Co). 0,8-1,3%, ledeburitické. Mají více variant chemického složení v závislosti na způsobu obrábění a materiálu obrobku. Kalí se z teplot 12001300°C proudem vzduchu, olejem nebo do solné lázně (500°C). Obvykle se popouštějí na druhou tvrdost, čímž dosahují min. 62 HRC. Břity si zachovávají tvrdost asi až do 600°C, což umožňuje vysoké obr. rychlosti – 80 u oceli a až 400 m.min-1 u hliníku. -
Oceli s převažujícím obsahem wolframu.. Oceli s převažujícím obsahem molybdenu. Komplexně logované W,Mo,V.
3)
Odvoďte princip výpočtu mezní dávky, uveďte grafy funkcí nákladů celkových a nákladů na kus v závislosti na počtu kusů v dávce.
Mezní dávka vychází z grafu (viz dole), vychází jako průsečík přímek dvou strojů (a více) závislých na počtu obrobků (d) a na nákladech (N). Mezní dávka : Kde: Nn – náklady nezávislé na počtu kusů v dávce (seřízení, programy…) Nz – náklady vztažené na jeden kus. Indexy značí stroje. Vychází z porovnání celkových nákladů Nc=Nn+Nz.d
4)
Naskicujte vodorovnou vyvrtávačku + vyznačte kinematiku.
5)
Porovnejte systém NC a CNC obráběcích strojů.
NC (číslicově řízený stroj) – je schopen provádět automaticky nebo poloautomaticky výrobu součástí. Program se tvoří v počítačích a je do stroje přiváděn na záznamových medii (dříve pásky) nelze ho upravovat přímo na stroji CNC (počítačem řízený stroj) – je moderní nástroj na výrobu, kde se dá dynamicky měnit NC kód , podle potřeby (úpravy rozměrů) CNC taktéž umožňuje vyšší stupeň automatizace, včetně automatické kontroly a její vyhodnocení a upravení obrábění 6)
Naskicujte a popište principy tváření závitů.
Válcování závitů rovnými čelistmi – Obrobek vykoná asi 2 otáčky, pro každé stoupání je nutný jiný pár čelistí. Méně přesné závity
Radiální způsob – Většinou je délka závitu omezena rozměry kotouče, na speciálních strojí s axiálním pohybem obrobku není omezena. Oba kotouče se otáčí stejným směrem a při válcování se k sobě přibližují. Profil nástroje je negativ závitu
Axiální způsob, pomocí třech kotoučů, které mají negativní tvar a jejich osy jsou většinou mimoběžná skloněné k ose o úhel stoupání. Polotovar je vtahován mezi kotouče a otáčí se.
7)
Popište princip chemického frézování + příklady aplikací této metody.
8)
Popište princip honování + které parametry geometrické přesnosti zlepšuje. Uveďte charakteristické plochy resp. obrobky pro jednotlivé z nich. Dokončovací operace, při níž dochází k úběru materiálu abrazivním účinkem honovacích kamenů, lišt nebo kartáčků umístěných v honovací hlavě. Lze honovat i velmi tvrdé materiály. Kameny vykonávají složený šroubový pohyb, charakteristické sou křížové stopy. Lze tímto způsobem opravit: -
9)
Ovalitu Kuželovitost Osovou křivost děr
Jak lze hodnotit technologičnost konstrukce.
Technologičnost konstrukce: Pod tímto názvem myslíme lehkou vyrobitelnost a montáž dané součásti a celku. Tím vzniká konflikt mezi snahou vyrobit součást co nejlevněji.
-
Hodnocení podle: Použitého materiálu (při obrábění je třeba vhodnější volit dražší materiál s lepšími vlastnostmi na obrábění) Volba polotovaru (větší polotovar například pro lepší upnutí obrobku) Volba tvaru, přesnosti a drsnosti obrobku Organizační opatření (jak půjdou za sebou operace, kdo na nich bude pracovat atd.) Celkové konstrukční pojetí (Různé úchyty, otvory pro montáž, vhodné řešení s ohledem k výrobě)
10) Vypočítejte příkon el motoru při soustružení válcové plochy obrobku z oceli o pevnosti Rm=700MPa, průměru = 100mm, vc=100m/min, f=1mm/ot, ap=5mm Fz=p.f.ap P=Fz.vc Kde p – řezný odpor 3-5 x pevnost oceli (obráběného materiálu) (2450 pro soustružení)
11) Naskicujte a popište principy měření sil při obrábění. Graficky znázorněte průběh řezné síly při soustružení v závislosti na řezných podmínkách. Tenzometr – zařízení, které reaguje na sílu tak že mění proud jímž jím prochází, naměřené napětí pak lze převést na sílu.
Závislost měrné síly na posuvu (tloušťce ořezávané vrstvy)
12) Uveďte kritické teploty řezání, pevnost v ohybu a pro soustružení obvyklý rozsah řezných podmínek pro RO,SK,ŘK. Pro ŘK též zásady pro její použití. Tohle si stejně pamatovat nebudu !!!! 13) Uveďte postup při stanovení optimálních řezných podmínek. Graficky znázorněte průběh nákladové funkce v závislosti na trvanlivosti pro různé řezné materiály. a) b) c) d) e)
Určí se optimální trvanlivost nástroje Určí se optimální hloubka řezu Určí se optimální velikost posuvu Pro výše uvedené vztahy se určí z Taylorova vzorce nebo z katalogu řezná rychlost Provede se kontrola
14) Naskicujte hrotovou brusku, označte kinematiku a možnosti broušení kuželů.
Broušení kuželů: a) Natočením stolu b) Natočením pracovního vřeteníku (bez koníku) c) Natočením brousícího vřeteníku
15) Popište možnosti verifikace (odladění) NC programů. Verifikace se provádí pomocí simulací na PC, například pro ruční programování je to S200 a nebo pro častější strojní programování jsou tom CAM programy, kde se vytvoří NC kód a povede simulace, programy umí většinou i hlásit chyby v programech (vysoká rychlost, střed nástroje a podobně.) umožňují pochopitelně i úpravu NC kódu.
16) Uveďte zásady použití sadových a maticových závitníků. Geometrii obou typů nástrojů vyznačte na jejich skice.
Používají se pro ruční a strojní řezání vnitřních závitů, mají buď více stupňů tj. že se řežou postupně. Prvním se nařízne závit a posledním se dořízne. Pro maticové se liší že mají tvar kuželu, kde první zuby nařezávají a poslední dořezávají závit.
17) Popište princip při anodo-mechanickém obrábění. Jedná se o spojení elektrojiskrového a elektrokontaktního při stejnosměrném napětí úběru elektrochemickým, který převažuje při nízkých a s mechanickým odběrem pasivační vrstvy. Rotující nástrojová elektroda se dotýká obrobku v místech nerovností, kde nastává mechanické porušení pasivace a nárůst proudové hustoty. Tím dojde k úběru materiálu, zároveň ale působí elektrojiskrové obrábění, která je vyšší. 18) Význam dokončovacích metod bez úběru materiálu. Uveďte charakteristické plochy resp. obrobky pro jednotlivé z nich. Metody bez úběru materiálu jsou založeny na plastických deformací. Díky zvýšení pnutí v povrchu dochází k větší tvrdosti povrchu, k zacelení děr (vznik lomu při únavě), kvalitnější povrch, nižší Ra. Charakteristická plocha jsou válcové vnější a vnitřní plochy. Jako metody jsou válečkování, tryskání, kalibrování. Klasickým příkladem těchto operací sou válce u motoru, kompresoru a podobně.
19) Uveďte obecné zásady technologičnosti konstrukce pro konstruování nerotačních součástí. Naskicujte příklady. a) Obráběné plochy musí být přístupné pro obrábění normalizovanými nástroji b) Tolerované rozměry by se měli volit podle lícovací soustavy c) Drážky ve tvaru, který lze udělat najednou normalizovaným nástrojem d) Průchozí díry
20) Vypočítejte celkové množství tepla vzniklého při vrtání předvrtaného průchozího otvoru: prům. d=10mm na prům. D=40mm.Délka otvoru l=60mm,obrobek z oceli Rm=700MPa, řezné podmínky : vc=25m/min;f=0,2mm/ot Tohle sou debiloviny co jsem nenašel 21) Vznik pnuti při obrábění, jak co ovlivňuji atd. V oblasti 1 vznikají primární plastické deformace a je tam také největší pnutí, dochází tam k pěchování, vzniká zpevnění které jde až do hodnoty smyku kdy se začne oddělovat materiál (oblast II). Plastické deformace ovlivňují kvalitu povrhu vlastnosti povrchové vrstvy a způsobují opotřebení nástroje. V deformacích vzniká teplo, které je odváděno především pomoví třísky.
22) Fotonové obrábění vs. elektronové. Fotonové obrábění –
Jedná se o obrábění laserem, které využívá kinetické energie fotonů usměrněných do paprsku o vysoké hustotě. Dá se sním svařovat řezat i obrábět. Síla průřezu se mění s řeznou rychlostí a především s tloušťkou materiálu. Oproti elektronovému paprsku potřebuje menší zdroj, dá se plně automatizovat.
Elektronové obrábění – Využívá svazku elektronů zamířených na velmi malou plochu, kolem sebe potřebuje absorbér volných elektronů, aby nezpůsobovali doprovodnou radiaci, potřebuje silný zdroj napětí. Kolem pracovního místa je třeba taktéž vytvořit vakuum, aby byl svazek stabilní. Největší výhodou proti laseru je velká účinnost a možnost obrábět a dělit tenké materiály. 23) Naskicovat brusku pro broušení vnitřních válcových ploch
24) Nakreslit nástroj na řezání závitů a vyznačit úhly gama a alfa
25) Technologičnost NC strojů Při výrobě konvenčním způsobem sobem je třeba t eba speciálních nástroju pro výrobu složitějších dílů, díl případně spojování jednotlivých součástí, naproti tomu NC stroje umožňují umož ují výrobu složitých tvaru za použití základních nástroj nástrojů. Pro obrábění ní mají NC stroje jeden cyklus, takže například nap íklad pokud bude špatně ustaven výrobek m může dojít k poškození nástroje nebo i stroje (to řeší eší CNC stroje se snímáním a vyhodnocováním polohy obrobku) Výhody NC strojů automatizace operací, veliká variabilita variabilita výrovy, možnost automatizovat celý výrobní proces, není třeba eba kvalifikované obsluhy stroje, nebo sou bezobslužné. Nevýhody pořizovací izovací náklady, oproti CNC stroj strojům se obtížněji mění ní výroba a neumožň neumožňují zpětnou vazbu na kontrolu a automatickou úpravu postupu. 26) Broušení čelního ozubení. Používá se pro přesná esná kalená kola. Brousící kotou kotouč má většinou tšinou tvar negovaného profilu zubu. Nebo se brousí dělícím přístrojem.Viz:
27) Spočítat úběr při vrtání. Vrtání: Plocha třísky: D-průměr vrtáku s-posuv na otáčku z-počet břitů nástroje Plocha třísky:
D – průměr předvrtané díry
28) Co je trvanlivost definici, vztah, grafy teoretického a reálného (nárůstek) nástroje. Trvanlivost je součet všech časů od začátku práce až do konce kdy dojde opotřebení na předem stanovenou hodnotu a je třeba ho přebrousit. Taylorův vztah:
்ܥ ܶൌ ݒ CT-Konstanta vc-řezná rychlost m-exponent (kvalita nástroje)
vlevo je ideální průběh opotřebení v závislosti na řezné rychlosti. vpravo je závislost, která je ovlivněná tvorbou nárůstku
29)
Stanoveni užitečného výkonu při vrtání LOL až zjistím budu vědět.
30)
Význam pozitivní a negativní geometrie břitu.
Geometrie břitu ovlivňuje tvorbu třísky, kvalitu povrchu a podobně. Například: úhel sklonu hlavního ostří: + tříska jde od obrobku – tříska jde směrem k obrobku Úhel sklonu čela ovlivňuje tvorbu třísky, velikost sil při obrábění a tuhost břitu. 31)
Vliv hloubky řezu, posuvu a řezné rychlosti na trvanlivost nástroje.
Největší vliv má na obrobení řezná rychlost, menší pak posuv a minimální hloubka řezu. Velký vliv má pochopitelně materiál nástroje a obrobku. 32)
Zásady pro volbu obráběcího stoje
Složitá problematika výběru vhodného stroje vyžaduje objektivní posouzení všech vlivů výroby, zejména na způsobu obrábění (vrtání, obrážení atd), na velikosti výrobku (příkony strojů), na velikosti výroby, ale i možnost dalšího využití stroje (CNC, univerzální). Obecná zásada co se týče velikosti stroje je že volíme co nejmenší na kterém je možné výrobek obrábět.
33) Možnosti použití počítačů k řízení NC obráběcích strojů. Využití počítačů pro programování NC strojů je ohromující, v dnešní době existují programy , které samy převedou 3D objekt na NC kód a je třeba je jen doopravit, podle možností. Pak stačí vygenerovaný kód vložit do stroje a může začít samotná výroba. Další velikou výhodou je odstranění chyb v programu pomocí simulací k nimž slouží CAM systémy. 34) Běžné dosahované parametry IT a Ra při základních technologických operací 35) Způsoby broušení – porovnání
+ Broušení obvodem kotouče.
36) Nakreslete princip dynamické válečkovací hlavy, tvar vačky a označte šipkami pohyb
37)
Obecné zásady technologičnosti konstrukce a) b) c) d)
Obráběné plochy musí být přístupné pro obrábění normalizovanými nástroji Tolerované rozměry by se měli volit podle lícovací soustavy Drážky ve tvaru, který lze udělat najednou normalizovaným nástrojem Průchozí díry
38) Naskicuj třísku pro souměrné a nesouměrné frézování Pro sousledné frézování vzniká maximum třísky při vniknutí nože a minimum je když vyjíždí z materiálu. Pro nesousledné vzniká minimum při vstupu do materiálu a maximum když ho opouští. 39) Členěni montážních činností a) Práce spojená s úpravou povrchu výrobků, podskupin, nebo skupin. (čištění a tak) neměla by se při montáži objevovat. b) Úpravy tvarů, přestože by měli být teoreticky přesné vyskytují se problémy kde je třeba upravit tvar (pilovaní, zaškrabování a podobně) c) Spojovací – nejdůležitější prvek při montáži d) Kontrolní a zkušební – vyzkoušení správné funkce. e) Manipulace s výrobky, skupinami a podskupinami. Převozy z jednoho pracoviště do druhého, zabírají až 1/3 času montáže
40) Povlakované slinuté karbidy Povlak na BD ze SK zvyšuje možnou řeznou rychlost o 200%-300% proti nepovlakovaným, používají se pro všechny operace soustružení, většinu operací frézování a vrtání. Podklad tvoří houževnatější materiál (karbid) a na něm jsou povlaky může jich být až 15 vrstev, novinkou je povlakování diamantem.
41) Nakresli skicu lícního soustruh.
42) Skicu upnutí obrobku při soustružení
Upnutí do kleštiny – výborná pro tenké obrobky, pro každý průměr potřeba nová kleština
Univerzální sklíčidlo – většinou tří ramenné, pomocí šroubu se upne obrobek do sklíčidla
Další možností je lícní deska pro obrobky nerotační, nebo upnutí mezi hroty, kde se rotační pohyb koná pomocí unášecího srdíčka. 43) Naskicovat způsob obrábění šnekových kol Princip je takový že při radiálním má nástroj tvar spoluzabírajícího kola, ale je dělený (jako fréza) oboje se otáčí jako by byli v záběru a šnek se přibližuje a odebírá ze šnekového kol.
44) Řízeni obráběcích. strojů CNC pomocí DNC Možnosti DNC řízení umožňují větší flexibilitu výroby, přímo od návrhového centra k výrobní lince, možnosti posílání přes ethernetové sítě (kabely, wi-fi), přes server, který rozesílá další „instrukce“ strojům a dělníkům
45) Možnosti řízeni chemického obrábění Místa, která nechceme mít vyleptány se natírají ochranou maskou, rychlost leptání se dá regulovat druhem leptadla a jeho koncentrací, případně teplotou lázně 46) Souvislost technologičnosti konstrukce s návrhem materiálu Materiál je potřeba volit s ohledem na technologičnost konstrukce, někdy je třeba vhodnější zvolit dražší materiál ne z pohledu jednoho výrobku ale ve spojení s ostatními. Stejně tak jako snaha o co nejmenší spotřebu nemusí být ve výsledku efektivní. V rámci jednoho výrobku je třeba dávat pozor na funkci výrobku. 47) Popsat experimentální metody měřeni řezných sil (dynamometry nebo měřením řezné sily v převodu na řezný výkon) Řezná síla se dá určit nepřímou metodou a to tak že se změří výkon na prázdno (bez obrábění) a posléze s obráběním řezná síla se poté vypočte jako: ܲ െ ܲ ܨൌ ݒ 48) Rozdíl mezi nástrojovou a pracovní geometrii. Nástrojová – v této rovině se uplatní geometrické řezné části ve statickém pojetí. Vhodné pro návrh a broušení nástroje. V této rovině se roviny nazývají nástrojové roviny. Pracovní – taktéž efektivní nebo kinetická. Identifikuje se v procesu řezání. Roviny se nazývají pracovní jsou značeny jako v nástrojové ale s indexem e.
49) Hodnoceni řezivosti materiálu Lze ji charakterizovat jako vlastnost, která umožňuje efektivním způsobem odebírat třísku z obrobku. Je velmi závislá na vlastnostech nástroje (složení, tvrdost, povrchová úprava)Dále záleží na jakém materiálu pracuje. Hodnotí se pomocí T-vc závislosti. 50) Nakreslit vodorovnou konzolovou frézku a popsat pracovní pohyby
51) Význam adaptivních způsobů řízení Adaptivní způsoby umožňují dynamiku obrábění, existuje kontrola nástrojů, pomocí laseru, která dokáže měřit opotřebení nástroje a podle toho upravovat pohyby stroje. Dokáže vyhodnocovat výrobky, jejich správnost a podobně. 52) Metody výroby vnitřního ozubení Pomocí protahovacích trnů (kde nástroj má negovaný tvar vnitřního ozubení). Vnitřním obrážením. Vypalováním paprsky 53) Vypočítat posuv za minutu při frézování z = 10 průměr frézovací hlavy d = 320 mm vc = 100m/min fz= 0,1mm/zub 54) Výrobní možnosti univerzálního soustruhu (i nakreslit)
Na univerzálním soustruhu se dá soustružit, vrtat, vyvrtávat, frézovat po aplikaci přídavných zařízení se zde dá brousit honovat a podobně.
