Mechanikai Megmunkálás V. elıadás Általános faipari megmunkálási eljárások faipari mérnök BSc. hallgatóknak
Nyugat-magyarországi Egyetem Faipari Mérnöki Kar Terméktervezési- és Gyártástechnológiai Intézet Papp Tibor egyetemi tanársegéd Sopron, 2008
A mechanikai megmunkálás mőveletei – Marás A marás szabályosan többélő forgácsoló szerszámmal végzett megmunkáló eljárás. A forgó fımozgást mindig a marószerszám, az elıtoló mellékmozgást vagy a munkadarab, vagy a szerszám végzi. A marógépeken elvégezhetı mőveletek és mőveletcsoportok száma nagy és sokrétő. A marógépek szerszámai rendkívül változatosak, ez a legnépesebb faipari szerszámcsalád. Készülhetnek:
Monoblokk, Lapkás, Cserélhetı élő, Összetett kivitelben.
Köríven (kör mentén) forgácsoló szerszámok
Köríven (kör mentén) forgácsoló szerszámok
Marószerszámok A marószerszámok fıbb jellemzıi:
Élkör : Élszám: Forgácsolási sebesség:
d = 6 – 250 mm = 1 – 16 db vforg= 40 – 60 m/sec
Egyenes élek, profilozott élek, összetett keresztmetszetek alakíthatók ki marással. A kések él-geometriája tág határok között mozog:
α = ~12-15° β = 35-90 ° (élnagyságtól függıen) γ = 0-35°
A marógépre felszerelhetı szerszámok is sokfélék lehetnek, különbözı marószerszámok, körfőrésztárcsák és csiszolószerszámok is. Marószerszám fajták, jellemzıik
Marószerszámok csoportosítása A marószerszámokat legcélszerőbb gépre szerelésük szerint csoportosítani. Ezek szerint megkülönböztetünk: 1. Feltőzhetı marószerszámokat 2. Felsı (ujj) marószerszámokat
Másik csoportosítási lehetıség a megmunkálás célja szerint történik, ezek szerint megkülönböztetünk: • Élmaró szerszámokat • Horonymaró szerszámokat • Profilmaró szerszámokat
1. Feltőzhetı, tárcsás marószerszámok Közös jellemzıjük, a szerszámtestben kialakított furat (Ø 30-35-40/H7), melynek segítségével a maróorsóra feltőzhetık, távtartó-győrőkkel és szorítóanyával rögzítik.
Feltőzhetı, tárcsás marók
Feltőzhetı, tárcsás marószerszámok tengelyre szerelése
Feltőzhetı, tárcsás marószerszámok geometriája
Feltőzhetı, tárcsás marószerszámok geometriája
Feltőzhetı, tárcsás marószerszámok geometriája Forgácsvastagsághatárolós marótárcsa
Asztalos marógép Az asztalos marógép a marógépek legáltalánosabban elterjedt és használt fajtája, megjelenése óta a faipari mőhelyek alapgépe. Az asztalos marógép egy-vagy két fıtengellyel is rendelkezhet. A tengelyek azonos, vagy ellenkezı irányban is mozoghatnak. Az ellenkezı irányú forgás a különbözı szálirány esetén is lehetıvé teszi a rostirányú forgácsolást. Az asztalos marógép szerszáma a feltőzhetı marótárcsa, melyekkel élmarás és lapmarást is végezhetünk.
Asztalos marógép
Asztalos marógép
Tolóasztal mőködési elve
Asztalos marógép Védıberendezések
Dönthetı marótengely elınye
Asztalos marógép
Asztalos marógépMarótengely gyorscsere
Nagyfordulatszámú maróorsó A nagyfordulatú marótengelybe valamennyi olyan felsımaró szerszám befogható, amelynél a szár-Ø 6–16 mm. Az orsó fordulatszáma 16.000 ford/perc.
Asztalos marógép Eloxált maróütközı sínek Az elszedı vonalzó –10 és +35 mm között a skálán pontosan beállítható.
Dupla maróelszívás A kettıs elszívás, amely a védıburkolatban lévı csonkból, valamint az asztal alatti forgácselvezetésbıl áll, tiszta gépet és szép marásképet biztosít. A maró védıburkolatába max. 230 mm átmérıjő szerszám helyezhetı be. A vezetıvonalzó rendelkezik finombeállítóval. Az elszedı oldalon a vonalzót –5 és +25 mm között tudja állítani. A forgácselszívás beépített elszívócsonkon át történik. A maróasztal nyílása Ø 320 mm. Ez komoly elıny platolás során: a marószerszám az asztalfelület alá süllyeszthetı.
Asztalos marógép
Egy- és kétorsós asztali gyalugépen elvégezhetı mőveletek Az asztali marógép mőködési elve és a fıbb megmunkálási módok 1- munkadarab; 2- marószerszám; 3- marótengely A., Egyenes vonalú marás vezetı vonalzó mentén; B., Síkgörbe marás vezetıgyőrő segítségével, a munkadarab valamely bázisfelülete mentén történı vezetéssel;
Egy- és kétorsós asztali gyalugépen elvégezhetı mőveletek 1. Az asztali marógép mőködési elve és a fıbb megmunkálási módok 1- munkadarab; 2- marószerszám; 3- marótengely C., Síkgörbe marás sablon és vezetıgyőrő segítségével; D., Csapmarás csúszó vezetı, vagy szánszerkezet segítségével; E., Kalodában történı marás vezetıgyőrő segítségével.
2.
3.
Élmarás Az élmarás a főrészeléssel kialakított alkatrészek éleinek tisztázására, aljak, árkok (hornyok) készítésére vagy profilozására szolgál. Ezen kívül alkalmas az egyesített lapok élének szintbe marására, furnérozott, lemezelt, stb. alkatrészek egyesítés utáni él megmunkálására. Többféle élmarási mővelet létezik: 1. Élek szintbe marása 2. Élek síkmarása 3. Élek aljazása 4. Élek árkolása 5. Élek csapozása 6. Élek profilozása
Élek síkmarása Síklapú alkatrészek éleinek marása, legtöbb esetben egyet jelent az alkatrész méretre marásával. Az élek elrendezése él-maróknál D- élkör-átmérı, λ- az él ferdeségi szöge Feltőzhetı él-marók fajtái: a., Egyenes élő: Idommarásnál (él-profil marásnál); b., Váltakozva ferde élő: természetes fa, rétegelt lemez, sima felülető megmunkálásához; c., egy irányban ferde élő: az egy oldalt furnérozott, illetve borított alkatrészek él-marásához; d., nyílfogazású a két oldalról furnérozott, lemezelt, illetve borított alkatrészek meg-munkálásához.
Vezetıléc melletti marás Amennyiben a marás egyenes él mentén történik, akkor a vezetıvonalzóra egy vezetılécet erısítenek, amely a sablont vezeti meg. Vezetıléc melletti méretre marás, felsı elhelyezéső sablonnal. 1- vezetıvonalzó; 2- vezetıléc; 3sablon; 4- alkatrész; 5- marószerszám; 6- gépasztal
Ahol:
Sz =
A− B +C 2
Sz – a vezetıléc szélessége A – az alkatrész szélessége B – a sablon szélessége C – marókés elıállása vezetı vonalzótól
Ferde élek marása A ferde élek marása csak akkor eshet egybe a méretremarással, ha az élmarás az él teljes vonalára vonatkozik.
Marási profilmélység Ferde élek marásához tisztázni kell a profilmélységet és a legkisebb élkörátmérıt. Számolóábra a ferde élő marók profilmélységének meghatározására A profilmélység értelmezése D- élkör átmérı; d- furatátmérı; y- profilmélység; B- szerszámszélesség
Legkisebb megengedett élkör-átmérı számítása Számolóábra a Dmin legkisebb megengedett élkör-átmérı számítására Az élkörátmérı értelmezése D- élkör átmérı; d- furatátmérı; y- profilmélység; B- szerszámszélesség
Szintbemarás asztalos marógépen
A szintbemarásnál (élfurnér, élléc és „T”-léc) a maróorsóra kis mérető körfőrészlapokat, vagy marótárcsákat kell felszerelni (D = 100-160 mm). A szerszámok távolságát közgyőrők biztosítják, melyek magassága 1-1,5 mm-el nagyobb mint a megmunkálandó munkadarab vastagsága.
Aljazás asztalos marógépen ALJ: Alkatrészek, szerkezeti egységek élén, vagy élein lévı lépcsıszerő tagozat, használati, vagy díszítı céllal. Lehet egy-, kettı-, vagy többlépcsıs; egyenes, vagy ferde; valódi, vagy képzett. A betétek szélén körbefutó vékonyítás, a „lelemezelés” (platolás) is tulajdonképpen egy széles alj. (Lásd: Asztalosipari alapszerkezetek)
Aljazás asztalos marógépen Tömörfa aljazás elıvágóval
Laminált lapok aljazása
Élek és elıvágók elrendezése tömörfa esetén, szerkezeti marásnál
Aljazás
Az a., ábra elıvágó nélküli, váltakozva ferdére élezett marót mutat, az elvégezhetı szerkezeti marásokkal. A b., ábra ugyancsak váltakozva ferde élő marót mutat, de a marót felszerelték egy bal oldali és egy jobb oldali elıvágóval.
Résmarás Csapmarás
Élek és elıvágók elrendezése tömörfa esetén, szerkezeti marásnál Aljazás
Aljazás
Résmarás Csapmarás
Csapmarás
A c., ábra szerinti váltakozva ferde élő maró fogait megelızi egy jobb és egy bal oldali elıvágó. Ez a szerszámfajta a „b” ábrabelivel azonos alkalmazási területő. A d., ábra egy irányban ferde élő marót mutat jobb vagy bal oldali, tehát egyoldali elıvágókkal. ez a szerszámfajta elsısorban furnérozott, és borított lapok aljazására, illetve csapmarásra alkalmazható.
Élek és elıvágók elrendezése borított laptermékek, szerkezeti marásnál Furnérozott, felületborított (laminált, fóliával bevont) laptermékek esetén
Az aljazás változatai a., ábra: függıleges szerszám-tengellyel és elıvágóval felszerelt ferde élezéső maróval; b., ábra: 45°-ban döntött szerszám-tengellyel és profilmaróval; c., ábra: azonos szerszámmal, de vízszintes szerszámtengellyel (ez asztalos marógépen nem alkalmazható);
Széles élek (nagy vastagságú termékek élének) megmunkálása Széles élek, felületek marása spirális elosztású cserélhetı lapkás marófejjel
Árok- vagy horonymarás Árok: Az alkatrészek, szerkezeti egységek élébe, vagy lapjába munkált horonyszerő mélyedés. Alkalmazása szerkezeti, használati, vagy díszítı célú. (Használható még: nút, horony) (Lásd: Asztalosipari alapszerkezetek)
Árokmarás Az árokmarásnál a marógép orsójára az árok szélességének megfelelı szélességő (B) árokmarót kell felszerelni. A marószerszám él-köre, a vezetıvonalzó síkjától, az árok mélységének megfelelı távolságra áll elı. Az árok helyzete a maróorsó, illetve merev rendszerő marógépnél a gépasztal magassági emelésével állítható be.
Cserélhetı lapkás horonymarók
Bıvíthetı marótárcsák
Ferde- és állítható szögő horonymaró
Fészekmarás Fészek: Csapok, vagy egyéb szerelvények befogadására készített lyuk-szerő mélyedés. Fészekmarás: Az árokmarás egyik speciális esete a fészekmarás, melynek lényege, hogy az árok nem fut ki a bütü-felületekre, azaz olyan horony képzıdik az élen (vagy a lapon), melynek hossza kisebb, mind az adott él (vagy lap) adott dimenziója. Kialakításának két módja lehet: 1. módszer: az árkoláshoz beállított marógép vezetılécére, vagy az asztallapra – a fészek méretének megfelelıen – ütközıket kell felszerelni. A marás lépései: • A munkadarab elıtolási iránnyal ellentétes végét a jobboldali ütközıhöz kell illeszteni. • Ezek után az asztalon csúsztatva nekiszorítjuk a vezetınek. • A munkadarabot ezután elıtoljuk a bal oldali ütközıig, és így a marókés elkészíti a kívánt fészket.
(A fészek hossza a marókés átmérıjének és az árok mélységének függvénye.)
Fészekmarás 2. Módszer: Eszerint egy-egy alkatrészbe úgy marható több fészek, hogy a vezetıvonalzóra acélcsapot hegesztenek (lásd ábra). A csapnak 2-3 mm-el hosszabbnak kell lennie az árok mélységénél, hogy mielıtt a marókés forgácsolna az acélcsap már illeszkedjék a sablonba. A sablonba behelyezik az alkatrészt. A sablon marótárcsa felıli élénél réselt lemezek vannak, a fészkeknek megfelelı kialakításban. A marásnál ezeket a réseket az acélcsapba illesztik, és eltolják a sablont a maró elıtt.
Profilmarás (idommarás) Az idommarásnál a megvezetés szempontjából két típust különböztetünk meg: a. A teljes keresztmetszet megmunkálása, ekkor osztott vezetıvonalzót, vagy vezetılécet kell alkalmazni. b. A keresztmetszet meghatározott részének megmunkálása, ekkor a profil kialakítása egy adott sík felülete (vezetıél) mentén történik. (Ekkor, idommarás elıtt a pontos kész méret kialakítása szükséges.
Profilmarás (idommarás) A maróorsóra a kívánt idomnak megfelelı szerszámot kell felszerelni. Mivel a kialakítandó profilok nagy anyag- és formagazdagságúak, ezért az alkalmazható szerszámok kialakítása is ehhez igazodik. A profilmarás tárgykörébe nagyon sokrétő és sokfajta mőveletcsoport tartozik: Élek profilmegmunkálása; Élek lapolása (lemezelése, platolása); Összetett marók, csoportmarók profilozásai;
Kontraprofilos marás Profilmarás cserélhetı élő maróval Síkgörbe profilozás Toldások, csapozások: Fésüs élmarás Ékcsap marás Ollóscsap marás Sarkalt sarokkötések marása Lamello-marás
Nem cserélhetı élő profilmaró
Nem cserélhetı élő profilmaró a.,
b.,
Konkáv profilvariációk: a., 1 áteresztéssel, b., két áteresztéssel.
Nem cserélhetı élő profilmaró a.,
b.,
Konvex profilvariációk: a., 1 áteresztéssel, b., két áteresztéssel.
Ajtólapok élének megmunkálása nem cserélhetı élő marótárcsával
Aljazás és profilmarás kombinációja
Lapolás (lemezelés, platolás) Keret-betétes szerkezetek egyszerő és profilozott marása is az idommarás témakörébe tartozik. A lapoló-marók általában nem cserélhetı élő marószerszámok
Lapolás
Lapoló maró Lapoló-él, melynek kialakítása lehet egyenes, ferde, vagy profilozott Aljazó- él, mely lehet egyenes, lekerekítet, profilozott
Minta kialakítása mélységi állítás függvénye Lapoló-maró lehet egyszerő, összetett, kombinált
Lapoló maró Lapoló maró profiljai mélységi állítás függvényében.
Lapoló marószerszám és profil Lapoló-él
Aljazó- él EGYSZERŐ LAPOLÓ MARÓ „A”-profil kialakítása: a szerszám 2 ferde lapoló-éllel és két aljazó éllel rendelkezik. „B”-profil kialakítása: a szerszám 2 ferde lapoló-éllel és két profilozott (lekerekített) aljazó éllel rendelkezik.
Lapoló marószerszám és profil „C”-profil kialakítása: a szerszám 2 ferde lapolóéllel és 2 profilozott maró éllel rendelkezik.
ÖSSZETETT LAPOLÓ MARÓ
„D”-profil kialakítása: a szerszám 2 profilozott lapoló-éllel és 2 profilozott maró éllel rendelkezik. „E”-profil kialakítása: a szerszám 2 kombinált profilozott lapoló és maró éllel rendelkezik.
KOMBINÁLT LAPOLÓ MARÓ
Cserélhetı élő lapoló maró
Csoportmarók Bonyolultabb, összetett profilok kialakítására használják, többféle marótárcsából képzett csoportmarót. Jellemzıjük, hogy az egyes forgácsok élei eltoltak, így a fıforgácsoló élek nem egyszerre forgácsolnak.
Csoportmarók
Csoportmarók
b., a.,
Csoportmaró, bonyolult profilok kialakítására a- dísz- és profilléc, b- kazetta, keret keresztkötés c.- profilozott keretsarok
c.,
Csoportmarók: profil-ellenprofil marók (kontra-profil) Marókészlet profilok (A, C, E) és ellenprofilok (B, D, F) kialakítására
Kontraprofilos sarokkötések
Kontraprofilos sarokkötések 1. lépés
2. lépés
Két profil közti váltás a késtengely süllyesztésével valósul meg!
Kontraprofil keretbetétes ajtólapok megmunkálásához
Álló darab
Fekvı darab
Öt szerszámból álló marócsoport ajtókeret megmunkálásához
EGYSZERŐ PROFILOK
Marószerszám- csoport: 2 árokmaró, 2 profilmaró, 1 élmaró
Öt szerszámból álló marócsoport ajtókeret megmunkálásához
PROFILOK ÉS ELLENPROFILOK
Profilmarás cserélhetı élő maróval A cserélhetı élő marókat nem csak profilmaráshoz használják általánosan, hanem az eddig tárgyalt összes marástípushoz: Élek profilmegmunkálása; Élek lapolása (lemezelése, platolása); Összetett marók, csoportmarók profilozásai;
Profilmarás cserélhetı élő maróval
Elınyök: •Cserélhetı forgácsoló rész (kés, betét) •Gyors profilváltás •Gyors és biztos késbeállítás •Gyors szerszámkarbantartás, profiltartó köszörülés
Cserélhetı forgácsoló-késes marók
Profilmarás cserélhetı élő maróval
