Gépgyártástechnológia alapjai 2012/13 I. félév 2BM, 2BMR, 2BF (www.uni‐miskolc.hu/~ggytmazs)
Lineáris méretlánc
L
Általános méretlánc
Szerkesztési bázisok SZB
Felfogási bázisok FB
TB
GÉP?
A héten laborgyakorlat!!
A forgácsolószerszám Határozott, egyélű szerszámok – forgácsoló kések (eszterga kések) monolit forrasztott lapkás szerelt lapkás
Van e közük egymáshoz?
4.5 A forgácsolószerszám élgeometriája
A forgácsolószerszám élgeometriája Definíciókat tudni kell!!
A terelőszög szerepe
Forgácsolóél, mellékél, csúcssugár
Forrasztott lapkás forgácsoló kések tipusai
Forgácsoló élanyagok
4.6 Forgácsoló élanyagok
4.7 Forgácsképződés A forgácsképződés fázisai a forgácsolás kezdetekor
Forgácsképződés
Alakváltozások a forgácstőben
Forgács‐alakváltozási tényezők λh = h’/h
λl =
lι l
λb = b’/b
tgΦ =
forgácsvastagság hosszúság
h b−a
f l ó tö d tt é folyó, töredezett és nyírt forgács í tf á
vagyis gy
b=
tgΦ =
h' ; cosγ
a = h ⋅ tgγ
h h ⋅ cosγ cosγ = = b − a h'− h ⋅ sinγ λ h − sinγ
Ahol λh a forgács vastagságirányú alakváltozási tényezője g g g y y j λh = h’/h
b'⋅h'⋅l' =1 b⋅h⋅l
szélesség
Forgács fajták, forgács alakok
mivel
A forgács térfogata állandó, vagyis
azaz λb⋅λh⋅λl = 1
Forgács alakok Szalag
Kusza
Cső alakúl
Spirál
Csavar darab
A forgácsolás termikus jelenségei
A forgácsolás hőmérséklete A forgácstő hőforrásai:
belső súrlódás a nyírási síkban, (1) anyagszétválasztás a szerszám csúcsánál, (2) súrlódás a homlokfelületen, (3) súrlódás a hátfelületen, (4) további anyagdeformációk, (5)
A bevitt energia több mint 90 % ‐a hővé alakul !
A forgácsolás hőmérséklete
Θ fköz.
uf = c
A hűtés és a sebesség szerepe
A forgács és a homloklap érintkezésénél értelmezzük
uf: a forgács egységnyi térfogatába távozó hő mennyisége, f á é i té f táb tá ó hő ié c : a munkadarab anyagának térfogategységre vonatkoztatott fajhője.
Tapasztalati összefüggés:
Θ = C Θ ⋅ v c zΘ ⋅ h xΘ ⋅ b yΘ
A forgácsoló szerszám kopása
A kopás fizikai folyamatai
Igénybevétel: mechanikai, termikus, hő Követelmények:
keménység, szilárdság, szívósság, hőállóság, hővezető képesség, kis hőtágulás, stb
• Abrazív kopás Adhéziós kopás • Adhéziós kopás • Diffúziós kopás • Oxidációs kopás
A kopás megjelenési formái
A kopás megjelenési formái
• homlokkopás • hátkopás • élkopás • csúcskopás
A forgácsoló szerszámok éltartama
A kopás időbeli folyamata
Éltartam (T): a szerszám tönkremeneteléig forgácsolásban eltöltött idő eltöltött idő Élt t k ité i Éltartam kritériumok k
• kopás • felületminőség • pontosság • forgácsoló erő f á ló ő • hőmérséklet • rezgések • stb. tb
Az éltartamot legmarkánsabban a forgácsoló sebesség befolyásolja Az éltartamot legmarkánsabban a forgácsoló sebesség befolyásolja
• kezdeti vagy bekopás • egyenletes kopás egyenletes kopás • katasztrofális kopás vagy tönkremenetel
A kitevő alapvetően a szerszám anyagától függ
Éltartam T ltartam T
Rajz!
vc ⋅ T
−
1 k
= Cv
lgT=k∙lgv lgT=k lgvc‐k ‐k ∙lgC lgCv
vc ⋅ T m = Cv
Bővített Taylor egyenlet:
vc =
Az éltartam további mérőszámai
(ST) Éltartamút: a forgácsolóélnek T idő alatt a forgácsolóirányban megtett útja. (LT) Éltartamhossz: a forgácsolóélnek T idő alatt az előtoló‐irányban megtett hossza. (VT) Éltartamtérfogat: a szerszám által T idő alatt leválasztott forgácstérfogat. (NT) Éltartamdarabszám: a T idő alatt megmunkált darabok száma.
Az éltartam megválasztása gazdaságossági kérdés! él ál á d á á i ké dé !
Cv n q m ⋅ VB f ⋅ ap ⋅ T p
Forgácsoló erő és teljesítmény
Fajlagos forgácsolóerő Forgácsoló erő és teljesítmény
Kienzle:
k c = k c1.1 ⋅ h − z
A fajlagos forgácsolóerő módosító tényezői A forgácsoló erőt befolyásoló tényezők • homlokszög korrekció Kγ; g g • forgácsolósebesség korrekció K v; • szerszámkopás korrekció Kk; • szerszámanyag korrekció Ks;
Kγ = 1 −
1,5 ⋅ γ − 9 109 − 1,5 ⋅ γ = , 100 100
Kγ = 1 −
1,5 ⋅ γ − 3 103 − 1,5 ⋅ γ = , 100 100
⎛ 100 ⎞ ⎟⎟ K v ≅ ⎜⎜ ⎝ vc ⎠
acélokhoz, ( γ = −5° ...+20° )
öntöttvashoz, ( γ = −10° ...+15° )
0 ,1
Ks = 1,2 gyorsacéloknál, Ks =0,9 kerámiáknál, Kk = 1 + VB
k c = k c1.1 ⋅ h − z ⋅ K γ ⋅ K v ⋅ K k ⋅ K s ⋅ K a N/mm 2
A munkadarab anyaga Forgácsvastagság (előtolás) Forgácsszélesség (fogásmélység) Forgácsarány á á Homlokszög Szerszám elhelyezési szög F á ló b é Forgácsoló sebesség A szerszám anyaga Hűtés‐kenés Szerszámkopás
(N / mm2 )
A forgácsolt felület minősége
Forgácsolással előállított felületek tipusai
Érdesség
Elméleti érdesség
A szerszám nyomvonala által a munkadarabon kialakított elméleti profil
Elméleti érdesség
Maradó feszültségek
Keményedés
Keményedési fok
ESZTERGÁLÁS
ΔΗ =
Η max a − Ηd Ηd
ESZTERGÁLÁSI MÓDOK Hosszesztergálás
ESZTERGÁLÁSI MÓDOK Keresztesztergálás (oldalazás) Kontúresztergálás (gömb)
K tú Kontúresztergálás (profilesztergálás) t álá ( fil t álá )
Beszúrás
Homlokbeszúrás
Leszúrás
Beszúrás furatban
Menetesztergálás
Beszúrás és profilesztergálás
Az ESZTERGÁLÁS SZERSZÁMAI
A megmunkálások méretpontossága A megmunkálások méretpontossága A méretpontosság
Pl.: 50H7
Belső méret
z y x
A
v B G C D
Névleges méret
p
H j
s
t
u Alapeltérés, AE
n
k
m
K
M N
E F d
e
c f
b
g
h
J
a
D
Külső méret Laza illesztés
Tűrés, T P
R
S
T
Szilárd illesztés
Átmeneti illesztés
T = q ⋅i q
r
U
V
X
Y Z
i = 0,45 ⋅ 3 D + 0,001D
IT5 5
IT6 6
IT7
IT8 8
IT9 9
IT10 0
IT11
IT12
IT13 3
IT14
IT15 5
IT16 6
7
10
16
25
40
64
100
160
250
400
640
1000
Hárompofás tokmány
Síktárcsa
Felfogás tüskére
Szorítóhüvely
Befogás tokmányba, csúccsal támasztva
Forgó csúcs, álló csúcs
Befogás csúcsok közé, menesztés menesztő csúccsal
Befogás csúcsok közé, menesztés esztergaszívvel és menesztő tárcsával
Szegnyereg, forgó csúcs
Támasztás álló, vagy mozgó bábbal
Az esztergálás gépei
GYALULÁS
Lengőhimbás (kulisszás) hajtómű
Szerszám
Munkadarab
Könyökös gyalukés alkalmazása
Vésés
Üregelés
Csigafúró
Csigafúró geometriája
A csigafúró forgácsolási viszonyai
Központfúró
Süllyesztők
Süllyesztőfúró, kúpos süllyesztő, csapos süllyesztő
Dörzsárak
Dörzsárak gépi ‐ bevezető kúp g ‐ forgácsoló rész ‐ kalibráló rész ‐ hátsó kúp
kézi
A csigafúró kopása és újraélezése A csigafúró kopása és újraélezése A furatmegmunkálás gépei
Homlokmarás
Homlokmarás
Palástmarás
Palástmarás
Palástmarás
Homlokmarás
Ellenirányú marás (up milling)
Egyenirányú marás (down milling)
palástmarók
Palást‐homlokmarás (sarokmarás) Palást‐homlokmarás (sarokmarás)
száras marók
homlokmarók
furatos maró
hosszlyukmaró
MARÓGÉPEK
Függőleges marógép
Függőleges marógép
Vízszintes marógép
Függőleges CNC megmunkáló központ
Vízszintes fúró-marómű Vízszintes CNC megmunkáló központ
( (horizont) )
Vízszintes marógép
Filmek
Köszörülés Palástköszörülés
Oldalelőtolásos palástköszörülés
Síkköszörülés
Kopási folyamatok
Szabályozás
Köszörülés Palástköszörülés
Oldalelőtolásos palástköszörülés
Síkköszörülés
Furatköszörülés
Kopási folyamatok
Szabályozás
Rövidlöketű dörzsköszörülés, szuperfiniselés Hűtő‐kenő folyadék
Rövidlöketű dörzsköszörülés F
F F
F Hónolóhasáb vl v
vl
n
vf Munkadarab a)
Ød αa ver
vf
α b)
Karcnyomok
Rövidlöketű dörzsköszörülés, hónolás Nagyátmérőjű fúratok dörzsköszörülése
F
v3 Munkadarab Forgács
Szemcse Hordozó közeg
Alsó szerszámfél v2 F
Fogazás Fogárok
Fejszalag Fogfelület Fejkör Gördülõkör Osztókör Fog Fenékszalag
Fogprofil
Határpont
n forg.
H
h
h
r0
n osztó
h
. v előtoló
r
0
h
Fogtõfelület
Határkör Lábkör Alapkör
n forg.
Maag
Pfauter
Fellows
vc ft fa
vc vc fw
Rm
fw
ax f
fw
f
v forg.
Lefejtő fogvésés (Fellows eljárás)
munkadarab
mdb. nosztó
szerszám
sz. nelőtolás
gyors előtolás fogásv. mozg. löket
i=zs/zw=nw/ns
löketvégi asztalmozgás a szerszám kiemelése miatt
Lefejtő fogvésés
z i= z v
fw
Lefejtő fogvésés
mdb
i (kin. kapcs.)
a
. + vforg.
n velőt.
fogásvételi mozgás
02
03
01 05
04 III. Maageljárás mozgásciklusa
I.
II.
III. 3
II. 4
2
1 5
I. ismétlés
s lőtolá
diff.
v tang.e
v ax. előtolás
Marófej lefejtõmozgása
Dönthetõ marószán
Ellentámasz
= 90°+ s
forgó
osztó
Lefejtõ elõtolás
Állvány Elõtolás
a
Fogásvétel Radiális elõtolás
v rad. fogásvétel v. előtolás
v tang. előtolás
Munkadarabszán
