Gépgyártástechnológia alapjai 2015/16 I. félév 2BM, 2BMR, 2BS, (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 h = h’/h
l
l l
b = b’/b
tgΦ
forgácsvastagság hosszúság
h ba
folyó, töredezett és nyírt forgács
vagyis
b
tgΦ
h' ; cosγ
a h tgγ
h h cosγ cosγ b a h' h sinγ λ h sinγ
Ahol h a forgács vastagságirányú alakváltozási tényezője h = h’/h
b'h'l' 1 bhl
szélesség
Forgács fajták, forgács alakok
mivel
A forgács térfogata állandó, vagyis
azaz bhl = 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
fköz.
uf c
A hűtés és a sebesség szerepe
A forgács és a homloklap érintkezésénél értelmezzük
uf: a forgács egységnyi térfogatába távozó hő mennyisége, c : a munkadarab anyagának térfogategységre vonatkoztatott fajhője.
Tapasztalati összefüggés:
C v c z h x b y
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 • 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 Éltartam kritériumok
• kopás • felületminőség • pontosság • forgácsoló erő • hőmérséklet • rezgések • stb.
Az éltartamot legmarkánsabban a forgácsoló sebesség befolyásolja
• kezdeti vagy bekopás • egyenletes kopás • katasztrofális kopás vagy tönkremenetel
A kitevő alapvetően a szerszám anyagától függ
Éltartam T
Rajz!
vc T
1 k
Cv
lgT=k∙lgvc‐k ∙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!
Cv n q m VB f ap T p
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 K; • forgácsolósebesség korrekció Kv; • szerszámkopás korrekció Kk; • szerszámanyag korrekció Ks;
K 1
1,5 9 109 1,5 , 100 100
K 1
1,5 3 103 1,5 , 100 100
100 K v vc
acélokhoz, ( 5 ...20 )
öntöttvashoz, ( 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 Homlokszög Szerszám elhelyezési szög 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
max d d
ESZTERGÁLÁSI MÓDOK Hosszesztergálás
ESZTERGÁLÁSI MÓDOK Keresztesztergálás (oldalazás) Kontúresztergálás (gömb)
Kontúresztergálás (profilesztergálás)
Beszúrás
Homlokbeszúrás
Leszúrás
Beszúrás furatban
Menetesztergálás
Beszúrás és profilesztergálás
Az ESZTERGÁLÁS SZERSZÁMAI
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
IT6
IT7
IT8
IT9
IT10
IT11
IT12
IT13
IT14
IT15
IT16
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
Könyökös gyalukés alkalmazása
Szerszám
Munkadarab
Vésés
Üregelés
Csigafúró
Csigafúró geometriája
A csigafúró forgácsolási viszonyai
Központfúró
Süllyesztők
Süllyesztőfúró, kúpos süllyesztő, csapos süllyesztő
Dörzsárak
Dörzsárak gépi ‐ bevezető kúp ‐ forgácsoló rész ‐ kalibráló rész ‐ hátsó kúp
kézi
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)
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
Köszörülés Palástköszörülés
Oldalelőtolásos palástköszörülés
Síkköszörülés
Beszúró köszörülés
Csúcsnélküli köszörülés
Síkköszörülés
Furatköszörülés
A köszörű korongok szerkezete
Kopási folyamatok
Szabályozás
Rövidlöketű dörzsköszörülés, szuperfiniselés Rövidlöketű dörzsköszörülés, szuperfiniselés
Hosszúlöketű dörzsköszörülés, hónolás
Hosszúlöketű dörzsköszörülés, hónolás
Tükrösítés, leppelés
Tükrösítés, leppelés
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 foggyalulás (Maag eljárás)
mdb
i (kin. kapcs.)
Lefejtő fogmarás (Pfauter eljárás)
a
. + vforg.
n velőt.
fogásvételi mozgás
02
03
01 05
04 III.
I.
II.
III. 3
Maageljárás mozgásciklusa
II.
2
4
I.
1
ismétlés
5
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
Elektro‐eróziós megmunkálás (szikraforgácsolás)
Video 1
Jellegzetes eljárások
Elektróda (szerszám) anyagok Grafit
Réz
Tömbelektródás
Video 2
Huzalelektródás
Video 3
Lézersugaras megmunkálások Stimulált emisszió (áttekintés)
(LBM, Laser Beam Machining)
L
A
S
E
R
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation magyarul: fényerősítés indukált emisszióval Lézer: erős, párhuzamos fénysugarat adó fényforrás. Lézersugárzás: 1917 Einstein elmélete: megelőlegezte, hogy bizonyos feltételek együttállásakor a fény adott közegben nem csak gyengülhet, hanem erősödhet is
A stimulált emisszió útján felszabaduló foton energiája, frekvenciája, fázishelyzete és haladási iránya azonos a stimulálást kiváltó fotonéval, továbbá az így „megszaporodott” fotonok további kölcsönhatások révén még újabb fotonokat szabadíthatnak fel. 5/
6
Rubin lézer
Video 4‐5
7
Lézeres vágófej
Plazma vágófej
Video 6
Elektrokémiai süllyesztés vázlata
Elektrokémiai polírozás
Video 7
Anódmechanikai megmunkálás Elektrokémiai köszörülés (elizálás)
Abrazív vízsugaras vágás
z y x
Nyomásnövelő szivattyú
Abrazív adagoló készülék
Abrazív vízsugaras vágófej Rezgős adagoló
Munkadarab
te x t
Vízsugár energiát elnyelő tartály
Ultrahangos anyagleválasztás:
Video 8
