TARTALOMJEGYZÉK ELŐSZÓ .......................................................................................................
1
AZ ALKALMAZOTT JELÖLÉSEK JEGYZÉKE..........................................5 BEVEZETÉS................................................................................................
15
A) RÉSZ MEGMUNKÁLÓ ELJÁRÁSOK ÉS SZERSZÁMAIK 23 1. BELSŐ HENGERES FELÜLETEK MEGMUNKÁLÁSA .......................................... 1.1. Belső hengeres felületek megmunkálása határozott élű szerszámokkal............................................................................................. 23 1.1.1. Belső hengeres felületek forgácsolása állandó keresztmetszetű forgács folyamatos leválasztásával ........................ 24 1.1.2. Technológiai adatok meghatározása................................................. 24 1.1.2.1. Mozgások, forgácskeresztmetszet méreteinek meghatározása ................................................................ 26 1.1.2.2. Erő, nyomaték, teljesítmény meghatározása........................ 29 1.1.2.3. Szerszámkopás, szerszáméltartam ................................ 32 1.1.3. A forgácsolási tényezők meghatározása................................... 33 1.1.4. Belső hengeres felületek megmunkálásának pontossága.................. 35 1.1.4.1. Méretpontosság................................................................ 35 1.1.4.2. Furatok méretpontossága szerszámvezetés esetén............... 37 1.1.4.3. Furatok méretpontosságának további esetei ........................ 40 1.1.4.4. A furat alakpontosság .......................................................... 43 1.1.4.5. Belső hengeres felületek helyzetpontossága, minősége............................................................................... 45 1.2. Belső hengeres felületek köszörülése ......................................................... 46 1.3. Belső hengeres felületek befejező megmunkálása................................ 47 49 2. FURATMEGMUNKÁLÓ SZERSZÁMOK TERVEZÉSE .......................................... 2.1. Központfúrók.............................................................................................. 49 2.2. Csigafúrók........................................................................................... 50 2.3. Laposfúrók.......................................................................................... 55 2.4. Mélyfuratok és szerszámaik................................................................ 57 2.4.1. Kétélű csőfúró................................................................................... 59 2.4.2. Ágyúfúró........................................................................................... 60 2.4.3. Egyélű csőfúró (puskafúró) .............................................................. 61 2.4.4. Magfúró, koronafúró (gyűrűsfúrás) .................................................. 63 2.5. Süllyesztők.......................................................................................... 65
3
2.5.1. Süllyesztőfúrók................................................................................. 65 2.5.2. Csapos süllyesztő.............................................................................. 66 2.5.3. Kúpsüllyesztők ................................................................................. 66 2.6. Dörzsárak............................................................................................ 67 2.6.1. Kézi dörzsár...................................................................................... 69 2.6.2. Gépi dörzsár...................................................................................... 70 2.6.3. A dörzsárak gyártása, tűrése............................................................. 72 3. SÍK FELÜLETEK MEGMUNKÁLÁSA ................................................................ 73 3.1. Sík felületek megmunkálása állandó keresztmetszetű forgács 74 folyamatos leválasztásával ......................................................................... 3.2. Sík felületek megmunkálása változó keresztmetszetű forgács szakaszos leválasztásával ........................................................................... 77 3.3. Sík felület megmunkálása állandó keresztmetszetű forgács 80 szakaszos leválasztásával ........................................................................... 3.4. Síkfelület köszörülése, üregelése, felületszilárdítása................................82 4. MARÓSZERSZÁMOK TERVEZÉSE ................................................................ 85 4.1. A megmunkálás jellemzői .......................................................................... 85 4.1.1. A homlokmarás forgácsolási viszonyai ............................................ 85 4.1.2. A palástmarás forgácsolási viszonyai............................................... 86 4.1.3. A marók alak szerinti csoportosítása ................................................ 86 4.1.4. A marók forgácsolóél kivitele szerinti csoportosítása ...................... 86 4.1.5. A marók szerszám anyaga szerinti csoportosítása............................ 87 4.2. Geometriai jellemzők, a maró részei .......................................................... 87 4.2.1. Élszögek értelmezése a palástmarókon ............................................ 87 4.2.2. A homlokmarók élszögei................................................................88 4.2.3. Működésre jellemző irányok ............................................................ 89 4.3. Maró tervezésénél, megválasztásánál figyelembe veendő 90 irányelvek ………………………………………………………….. 4.3.1. A marószerszámok tervezésének szempontjai................................90 4.3.2. A forgácsolóerő meghatározása palástmarásnál ............................... 91 4.3.3. Szabványos palástmarók................................................................ 94 4.4. Fogak hát- és homlokfelületének kialakítása.............................................. 96 4.4.1. Martfogú marók................................................................................ 96 4.4.2. A hátraesztergált marók tervezése .................................................... 102 4.4.2.1. A hátraesztergálási görbe megválasztása ............................ 102 4.4.2.2. A hátraesztergálás mértékének meghatározása ................... 110 4.4.2.3. A hátraesztergálás további jellemzői................................111 4.4.2.4. A hátraesztergált marók profiltorzulása .............................. 113
4
5. ALAKOS FELÜLETEK HATÁROZOTT ÉLŰ SZERSZÁMMAL 115 TÖRTÉNŐ FORGÁCSOLÁSA ................................................................................ 5.1. A tengelymetszetben alakos felületek megmunkálása................................ 116 5.1.1. Alakos forgásfelületek megmunkálása ............................................. 116 5.2. Alakátvitellel történő forgácsolás és szerszámai ........................................ 125 5.2.1. Alakos esztergakések (gyalukések, vésőkések)................................ 125 5.3. Lefejtő esztergálás...................................................................................... 140 5.4. Másoló esztergálás....................................................................................... 141 5.5. Nyomatékátvivő felületrendszerek megmunkálása ................................ 142 5.5.1. Ék-, és reteszkötés elemeinek megmunkálása ................................ 142 5.5.2. Bordás kötések felületeinek megmunkálása................................ 143 5.5.3. Poligon felületek megmunkálása...................................................... 148 5.5.3.1. Sokszögprofil kialakítása „Gellért-féle” sokszög-esztergán ............................................................... 151 155 6. MENETMEGMUNKÁLÁSOK ............................................................................... 6.1. Gyártási eljárások ....................................................................................... 155 6.2. Menetmegmunkáló szerszámok................................................................ 160 6.2.1. Menetmegmunkálás furatban............................................................ 160 6.2.2. Menetmetszés ................................................................................... 166 6.2.3. Menetvágás alakos késsel ................................................................ 174 6.2.4. Menetmarás ...................................................................................... 177 6.2.5. Menetköszörülés............................................................................... 186 6.2.6. Menethengerlés................................................................................. 189 7. KÜLSŐ HENGERES FELÜLETEK ÉLTARTAMNÖVELŐ ........................ 193 193 7.1. Tartósságnövelő megmunkálások............................................................... 7.2. Külső hengeres felület vasalása ................................................................ 194 7.2.1. A vasalás elmélete ............................................................................ 194 7.2.2. Gyémántvasalás technológia kísérletei............................................. 199 7.2.2. Kísérleti körülmények és a technológiai paraméterek....................... 199 7.2.2.2. Mikrogeometriai jellemzők vizsgálata........................................... 200 7.3. Külső hengeres felületek hengerlése........................................................... 203
MEGMUNKÁLÁSA A FELÜLETI RÉTEG TÖMÖRÍTÉSÉVEL
8. BELSŐ HENGERES FELÜLETEK HIDEGKÉPLÉKENY, 207 BEFEJEZŐ MEGMUNKÁLÁSA ............................................................................ 8.1. Hagyományosan elterjedt megmunkálási eljárások................................207 8.2. Belső hengeres felületek tartósságnövelő mechanikai megmunkálásai ………………………………………………….…. 208 8.2.1. Belső hengeres felületek vasalása..................................................... 209 8.2.2. Belső hengeres felületek hengerlése................................................. 217 8.2.2.1. „Rugalmas” simító hengerelés ............................................ 217 5
8.2.2.2. „Merev” gyakrabban alkalmazott elvi konstrukció............. 218 8.2.2.3. Szerszám kialakításának általánosítható követelményei ……………………………………… 219 226 8.2.3. Hengerlés – furathengerlés – görgőzés............................................. 8.2.3.1. Furathengerlés előnyei a hónolással szemben ............................... 227 8.3. Jellegzetes felületek ütőtestes szilárdítása .................................................. 233 8.3.1. Jellegzetes felületek sörétezése......................................................... 234 8.3.2. Jellegzetes felületek szilárdítása forgó alakos ütőtestekkel .............. 236 239 9. FINOM- ÉS ULTRAPRECÍZIÓS MEGMUNKÁLÁSOK ........................................... 9.1. Ultraprecíziós megmunkálások, megmunkáló gép, gyártóeszközök, környezet............................................................................................. 241 9.2. A minőség és a megmunkálási, illetve gyártási költség kapcsolata............ 243 9.3. Ultraprecíziós forgácsolás........................................................................... 244 9.3.1. Forgácsleválasztás jellegzetességei finom- és ultraprecíz esztergálásnál.................................................................................... 245 9.3.2. Ultraprecíziós megmunkálás technológiai tényezői ......................... 246 257 10. KÖRNYEZETBARÁT TECHNOLÓGIÁK ............................................................ 10.1. Általános környezetvédelmi problémák, kiemelt feladatok.................... 257 10.1.1. Általános problémák................................................................257 10.1.2. A környezetpolitika kiemelt feladatai.......................................... 257 10.2. Érvek és ellenérvek a környezetbarát megmunkálásokkal kapcsolatban ........................................................................................... 260 10.2.1. Érvek a szárazmegmunkálás mellett........................................... 260 10.2.2. A száraz, hűtőanyag nélküli megmunkálás ellenérvei................ 261 10.3. A szárazmegmunkálás paraméterei ........................................................ 261 10.3.1. A szárazmegmunkáláshoz alkalmazott szerszámok néhány jellemzője........................................................................ 263 10.3.2. Néhány jellegzetes anyagminőség forgácsolási tapasztalatai ................................................................................. 265 10.4. A keményesztergálás ............................................................................... 265 10.4.1. Miért célszerű az esztergálás a köszörülés helyett .............. 266 10.4.2. A szerszám igénybevétele keményesztergálásnál ............... 267 10.4.3. Dolgozórészek keményesztergáláshoz ................................ 267 10.4.4. Alkalmazási javaslatok........................................................ 269 10.5. Környezetbarát fúrási technológiák................................................ 271 10.6. A kísérlettervezési módszerek alkalmazása.................................... 274 10.7. Technológiai kísérletek................................................................... 274 10.7.1. Az axiális fúróerő összefüggéseinek meghatározása......... 275 10.7.2. Szerszámkopások mérése................................................... 277 10.8. A szerszámgép konstrukciós átalakítása a forgácskezelés szempontjából ................................................................................. 279 6
10.9. Következtetések............................................................................... 282 10.10. Fémforgácsolás végeselemes vizsgálata ........................................ 282 285 11. GYORS PROTOTÍPUS-GYÁRTÁS (RAPID-PROTOTYPING) 11.1. Geometriai modellek alkalmazása a gyors prototípus eljárásoknál ............................................................................................. 286 11.2. Gyors prototípus előállítása LOM eljárással ........................................... 288 11.3. A Rapid-prototyping modellek használata .............................................. 292 11.4. A prototípus gyártásának lépései ............................................................. 293 11.4.1. A számítógépi 3D modell elkészítése ................................ 293 11.4.2. Az „STL” fájl ............................................................................. 294 11.5. Utókezelő anyagok, technológiai lépések................................................ 295 11.5.1. Appolo 5005 (pillanatragasztó) .................................................. 296 11.5.2. Viaszolás (vax) ........................................................................... 296 11.5.3. Epoxi gyanta............................................................................... 297 11.5.4. Rugalmas (elasztikus) utókezelő anyagok................................ 297 11.6. Prototípusgyártás a Miskolci Egyetem Gépgyártás-technológiai 298 Tanszékén… ........................................................................................... B) RÉSZ FOGAZOTT ALKATRÉSZEK GYÁRTÁSA ÉS SZERSZÁMAIK 301 12. FOGASKEREKEK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS SZERSZÁMAI .......................................... 12.1. Bevezetés…. ........................................................................................... 301 12.1.1. Párhuzamos tengelyvonalú fogaskerékhajtások (hengereskerekek)................................................................ 303 12.1.2. Metsződő tengelyvonalú fogaskerékhajtások 304 (kúpkerekek).............................................................................. 12.1.3.Kitérő tengelyvonalú fogaskerékhajtások 306 (csavarhajtások).......................................................................... 12.2. Fogazás előtti műveletek ......................................................................... 307 12.3. Hengeres fogazatok előállítási módjai és szerszámai .............................. 311 12.4. „Üregelő”-alakadó eljárás........................................................................ 319 12.5. Profilozó eljárás ....................................................................................... 319 12.5.1.Osztó-profilozó eljárás ................................................................ 319 12.5.2. Komplett profilozás ................................................................ 326 12.6. A fogalak lefejtése.......................................................................... 326 12.6.1. Osztó-lefejtőeljárás................................................................ 327 12.6.2. Folytonos lefejtés......................................................................... 327 12.6.3. Fogvésés fésűs késsel (MAAG-eljárás)................................ 329 12.6.4. Fogvésés metszőkerékkel (Fellows-eljárás) ................................ 339 12.6.5. Fogazás lefejtőmaróval (Pfauter-eljárás)................................ 348 12.7. Megmunkálási hibák fogazatok kialakításakor........................................ 359 7
13. HENGERES FOGAZATOK BEFEJEZŐ MEGMUNKÁLÁSA HATÁROZOTT ÉLGEOMETRIÁJÚ SZERSZÁMOKKAL ................................ 363 13.1. Kéregkeményített vagy edzett fogaskerekek hámozó lefejtőmarása............................................................................................ 363 13.2. Foghántolás.............................................................................................. 366 14. FOGAZATOK PROFIL- ÉS LEFEJTŐ KÖSZÖRÜLÉSE ................................ 371 14.1. Fogazatok köszörülése............................................................................ 371 14.2. Fogköszörülés profilos tárcsakoronggal ................................................. 373 14.3. Lefejtő fogköszörülés ............................................................................. 378 14.3.1. Maag-eljárás................................................................................ 378 14.3.2. A NILES fogköszörülés elve ...................................................... 380 14.3.2.1. A köszörűszerszám megválasztása, szabályozása és az anyagválasztás körülményei .. 383 14.3.2.2. Különféle fogazatkorrekciók készítése ................ 389 390 14.3.3. Csigakorongos fogköszörülés.................................................... 14.4. Köszörűkorong-szabályozás ................................................................391 393 15. KÚPKEREKEK MEGMUNKÁLÁSA ÉS SZERSZÁMAI ........................................ 15.1. Egyenes- és ferdefogazatú kúpkerekek gyártása ................................398 15.1.1. Profilozó eljárások................................................................ 399 15.1.1.1. Kúpfogazás tárcsamaróval............................................ 399 15.1.1.2. Kúpfogazás üregelőtárcsával Gleason(recacycle) eljárással...................................................... 400 15.1.2. Lefejtő eljárások ......................................................................... 401 15.1.2.1. Egykéses Reinecker-gép ............................................... 401 15.1.2.2. A Heidenreich–Harbeck-elv ......................................... 402 15.1.2.3. Lefejtő eljárás két tárcsamaróval................................ 406 15.2. Íveltfogú kúpkerekek fogazása ............................................................... 407 15.2.1. Gleason (köríves) rendszerű fogazás .......................................... 409 15.2.2. Klingelnberg (eveolvens ívű) rendszerű fogazás........................ 411 15.2.3. Oerlikon Spiromatik (epiciklois ívű) fogazás............................. 413 419 16. CSIGA ÉS CSIGAKEREKEK MEGMUNKÁLÁSA ................................................ 16.1. Vonalfelületű hengeres csigahajtások...................................................... 419 16.2. Kúpos csavarfelületek.............................................................................. 420 16.3. Szerszámfelületek .................................................................................... 422 16.4. A téma irodalmából a könyv témájához illeszkedő általános következtetések......................................................................... 423 16.5. Csigahajtások osztályozása................................................................ 424 16.5.1. Működési szempontból................................................................ 424 16.5.2. Konstrukciós szempontból .......................................................... 424 8
16.5.2.1. A hengeres csigahajtások............................................. 425 16.5.2.2. Globoid-csigák............................................................. 426 16.6. Hengeres csigahajtások osztályozása...................................................... 426 16.6.1. Vonalfelületű hengeres csigák.................................................... 426 16.6.2. Nem vonalfelületű hengeres csigák............................................ 426 16.6.3. Ívelt profilú csigák................................................................ 428 16.7. A hengeres csigahajtóművek gyártástechnológiájának alapjai............... 429 16.7.1. A ZA típusú csiga esztergálása................................................... 433 16.7.2. Konvolut csigák gyártása: ZN1 és ZN2 ............................. 435 16.7.3. Evolvens (involut) csigák gyártása ZI ................................ 439 442 16.8. Hengeres csigák megmunkálása marással .............................................. 16.8.1. (ZK1 és ZK2) típusú csigák marása ........................................... 442 16.8.2. Csigák nagytermelékenységű megmunkáló szerszámai ............. 443 16.9. Ívelt profilú szerszámmal készült csiga .................................................. 446 16.10. ZCA (axiális metszetben ívelt) csiga .................................................... 448 16.11. Csigakerekek megmunkálása................................................................ 449 16.11.1. Ütőkés alkalmazása................................................................ 453 16.11.2. Csigakerékmaró alkalmazása................................................... 454 17. AZ ÁLLANDÓ EMELKEDÉSŰ CSAVARFELÜLETEK 457 GYÁRTÁSGEOMETRIÁJA ................................................................................. 17.1. Az ívelt profilú hengeres csigahajtások gyártásának fejlesztése ............. 457 17.1.1. A főmetszetben körív alkotójú csavarfelület elemzése, 458 egyenlete ...................................................................................... 17.1.2. A csiga befejező megmunkálásának elemzése, egzakt megoldása .................................................................................... 465 17.1.3. A csiga befejező megmunkálásának – köszörűkorong 469 profil gyártásgeometriai kérdései ................................................ 17.1.3.1. Köszörűkorong szerszámfelület 469 egyenletrendszere .......................................................... 17.2. Az ívelt profilú csigával kapcsolódó csigakerék megmunkáló szerszámának a vizsgálata ............................................................... 479 17.2.1. A csigakerék lefejtőszerszámának profil egyenlete ............. 479 17.2.2. Az ütőkés hagyományos kialakítása.................................... 480 17.2.3. A hengeres csigakerék lefejtőmaró vagy csavarhomlokfelületű ütőkés számítása, kialakítása................................... 481 17.2.4. A maró csavarhomlok-felületének meghatározása.............. 483
9
18. ÁLTALÁNOS MATEMATIKAI MODELL A HENGERES, KÚPOS CSAVARFELÜLETEK ÉS CSIGAKERÉK LEFEJTŐMARÓK, ILLETVE TÁNYÉRKERÉK LEFEJTŐMARÓK VIZSGÁLATÁRA .................
18.1. Menetfelületek megmunkálószerszámfelületének meghatározására szolgáló általános matematikaikinematikai modell alkalmazása hengeres csavarfelületek esetén..... 18.2. A tengelymetszetben körív profilú hengeres csigahajtás gyártásgeometriája........................................................................... 18.3. Spiroid hajtások gyártásgeometriája................................................ 18.3.1. Az általános vonalfelületű kúpos csavarfelület ................... 18.3.2. Kúpfelület mentén elhelyezkedő működő felület forgástest alakú szerszámmal való megmunkálásának kinematikai analízise ........................................................... 18.4. CNC működtetésű – általános alkalmazásra – köszörűkorong profilozó berendezés ........................................................................ 18.5. Csigahajtások érintkezési feladatai ..................................................
485
494 499 506 507
508 510 516
FELHASZNÁLT IRODALOM.................................................................. 521 TÁRGYSZAVAK JEGYZÉKE.................................................................. 535
10
