FORGÁCSOLÁS SZERSZÁMAI előadás
Felhasznált irodalom: Dr. Szmejkál Attila – Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (Előadásanyag 20072008) – BME Járműgyártás és –Javítás Tanszék, BP Dr Igaz Jenő: Forgácsoló megmunkálás II.1 SZE, Győr Dr. Kodácsy János: Forgácsolás szerszámai, E-tananyag, Kecskemét, 2010
Forgácsoló eljárások
Esztergálás
ESZTERGÁLÁS – Esztergálással forgástestek munkálhatók meg, amelyek tengelyek, perselyek, hüvelyek és tárcsák, vagy ezekhez hasonló alakú munkadarabok. – Az esztergálás egyélű szerszámmal, állandó keresztmetszetű forgács folyamatos leválasztásával végzett forgácsolás.
n a FORGÁCSOLÓ FŐMOZGÁS: FORGÓ
f
MELLÉKMOZGÁS: HALADÓ TENGELY IRÁNYÚ: HOSSZ
SURÁR IRÁNYÚ: KERESZT MINDKÉT IRÁNYBAN
v – FORGÁCSOLÁSI SEBESSÉG n – FORDULATSZÁM a – FOGÁSMÉLYSÉG f - ELŐTOLÁS
PÁLYAMENTI
ESZTERGÁLÁS FORG. FŐMOZGÁST A MUNKADARAB
MELLÉKMOZGÁST A SZERSZÁM VÉGZI
Forrás: Dr. Szmejkál Attila – Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)
ESZTERGÁLÁS
Az esztergálás lehet: • Nagyolás: pontossága: IT12-14, az érdesség Ra = 12,5 • Félsimító :pontossága: IT10-11, az érdesség: Ra = 3,2-12,5. • Simítás :pontossága: IT7-9, az érdesség: Ra = 1,6-6,3.
ESZTERGÁLÁS FELOSZTÁSA: MEGMUNKÁLÁS HELYE SZERINT: KÜLSŐ PALÁST ESZTERGÁLÁS BELSŐ FURAT ESZTERGÁLÁS ELŐÁLLÍTOTT FELÜLET SZERINT:
- HENGERES - SÍK (FORGÁSTENGELYRE MERŐLEGES) - KÚP
- FORGÁSTEST (GÖMB, PROFILOS) - MENET - KÜLÖNLEGES
POLIGON (SOKSZÖG) HÁTRAESZTERGÁLT (SPIRÁL) Forrás: Dr. Szmejkál Attila – Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)
ESZTERGÁLÁS
ESZTERGÁLÁS
v (n) A
f
a
n – MDB. FORDULATSZÁM
v – FORGÁCSOLÁSI SEBESSÉG vf – ELŐTOLÁSI SEBESSÉG
κ vf
f – ELŐTOLÁS
a – FOGÁSMÉLYSÉG
b = a / sinκ
h – FORGÁCSVASTAGSÁG
h = f · sinκ
b – FORGÁCSSZÉLESSÉG
A=b·h=a·f
A – FORGÁCS KERESZTMETSZET
Forrás: Dr. Szmejkál Attila – Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)
HAGYOMÁNYOS ESZTERGA FŐ RÉSZEI
ESZTERGAGÉPEK
Dr. Kodácsy János: Forgácsolás szerszámai E-tananyag, 2010
ESZTERGÁLÁS SZERSZÁMA: EGYÉLŰ FORGÁCSOLÁSI IRÁNYA SZERINT:
- JOBBOS
JELLEGE SZERINT:
- BALOS
KÜLSŐ
- SEMLEGES
BELSŐ
KIVITELE SZERINT: - TÖMÖR - FORRASZTOTT LAPKÁS - SZERELT – VÁLTÓLAPKÁS ANYAGA SZERINT: - HSS - HW, HT, HC, HF - CA, CM, CN, CC, CR - BN, DP, (CBN, PKB, PKD) Forrás: Dr. Szmejkál Attila – Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)
Szerszámanyagok összehasonlítása Keménység / vágósebesség
GYÉMÁNT IDEÁLIS ÉLANYAG
KÖBÖS BÓRNITRID KERÁMIA CERMET KEMÉNYFÉM
GYORSACÉL
Szívósság / előtolás
Tömör - gyorsacél • Az esztergakés élgeometriáját köszörüléssel alakítjuk ki a HSS hasábból
Tömör, HSS kések
Forrasztott lapkás kések
Dr. Kodácsy János: Forgácsolás szerszámai E-tananyag, 2010
P – HOSSZÚ FORGÁCSOT ADÓ (ötvözetlen, gyengén ötv.-, ACÉLOK
erősen ötv. acélok, acélöntvények)
M – ROZSDAMENTES ACÉLOK K – RÖVID FORGÁCSOT ADÓ temper-, szürke-, gömbgrafitos öntvények
N – NEM VAS FÉMEK
S – HŐÁLLÓ SZUPERÖTVÖZETEK (Ni, Co alapú) titánötvözetek
H – EDZETT ANYAGOK
Szerelt lapkás szerszám
Dr. Kodácsy János: Forgácsolás szerszámai E-tananyag, 2010
VÁLTÓLAPKÁS KÉSEK ÉS A LEHETSÉGES FORGÁCSOLÁSI IRÁNYOK
A MUNKADARAB BEFOGÁSA ESZTERGÁN
3 pofás tokmány
síktárcsa
BEFOGÁS SÍKTÁRCSÁN
PATRONOS BEFOGÁS
- HÚZOTT CSISZOLT SZÁLANYAG
- 0,1 – 0,15 TŰRÉSSEL KICSI ÁTFOGÁSI TARTOMÁNY!
BEFOGÁS EXPANZIÓS TÜSKÉN
A MUNKADARAB BEFOGÁSA
Patronos befogó
szegnyereg
BEFOGÁS CSÚCSOK KÖZÉ
MENESZTÉS
FORGÓ CSÚCS
- ESZTERGASZÍV
ÁLLÓ CSÚCS
- HOMLOKMENESZTŐ
FÉL CSÚCS
A MUNKADARAB BEFOGÁSA
Csúcsfészek fúrók
BEFOGÁS TOKMÁNYBA d l
l d l 3< d l d
<3
BEFOGÁS TOKMÁNYBA
< 12
CSÚCCSAL
MEGTÁMASZTVA ÁLLÓ BÁB > 12
BÁBBAL
MOZGÓ BÁB A SZERSZÁMMAL SZEMBEN!
A MUNKADARAB BEFOGÁSA
BÁB
Dr. Kodácsy János: Forgácsolás szerszámai E-tananyag, 2010
KÚP ESZTERGÁLÁSA
KÚP ESZTERGÁLÁSA
Pl. 1 : 20-as kúp esztergálásához a következők szerint járunk el: • Két csúcs közé be kell fogni egy olyan hengeres tüskét, melynek ütése a központfuratokhoz képest minimális. A késtartóba egy mérőórát kell úgy rögzíteni, hogy a tapintója kb. csúcsmagasságban legyen. Ezután a durva beállítást végezzük el, a kéziszán elforgatásával, a kívánt szögre, esetünkbe 1º26', persze a perceket csak saccolni lehet. Ekkor a keresztszán mozgatásával a mérőóra 2-3 körbefordulása után 0-ra állítjuk az órát, majd a kéziszánt 20 mm-rel elmozdítjuk. Ha pontos lett volna az előzetes beállítás, most 0,5 mm-t kellene mutatni a mérőórának, persze ez elsőre nem szokott sikerülni, de két-három módosítás után biztos a siker.
Dr. Kodácsy János: Forgácsolás szerszámai E-tananyag, 2010
GÖMB ESZTERGÁLÁSA
MENETEK JELÖLÉSE (MSZ 200-81): M200x6(P2)LH 6H/6G 6g7g-R-118 - MENET SZELVÉNY BETŰJELE - MENET ÁTMÉRŐ - MENETEMELKEDÉS - TÖBB BEKEZDÉS OSZTÁSJELE - BALMENET - ILLESZTÉS - TŰRÉS - MENET LEKEREKÍTÉS - MENETHOSSZ
MENET ESZTERGÁLÁS
SZERSZÁM KIALAKÍTÁSA: - TÖMÖR (HSS) - FORRASZTOTT LAPKÁS (HW) - VÁLTÓLAPKÁS (HW, HT, HC…) LAPKA KIALAKÍTÁSA: TELJES PROFILÚ LAPKA
MENET ESZTERGÁLÁS
RÉSZ PROFILÚ LAPKA
FÉSÜS LAPKA (TELJES PROFIL)
TECHNOLÓGIAI ADATOK v – FORGÁCSOLÁSI SEBESSÉG
MDBANYAG-ÉLANYAG
f – ELŐTOLÁS ≡ MENETEMELKEDÉS
a – FOGÁSMÉLYSÉG - FOGÁSFELOSZTÁS
RADIÁLIS
ELTOLT OLDALIRÁNYÚ
OLDALIRÁNYÚ
VÁLTAKOZÓ OLDALIRÁNYÚ
MENET ESZTERGÁLÁS
MENET ESZTERGÁLÁS
HAGYOMÁNYOS ESZTERGA FŐ RÉSZEI
ESZTERGAGÉPEK
Esztergagépek • Esztergáláskor a forgó főmozgást a munkadarab, az előtolómozgást (mellékmozgás) a szerszám végzi. Az esztergálás gépei olyan szerkezetek, amelyek ezt a kétféle mozgást egyidejűleg biztosítani tudják. A munkadarab mozgatását a főhajtómű, a szerszám mozgatását a főhajtóműtől függő előtolóhajtómű (mellékhajtómű) biztosítja.
ESZTERGAGÉPEK
Nagyoló hosszesztergálás
50
Alakos felület esztergálása
Dr. Kodácsy János: Forgácsolás szerszámai E-tananyag, 2010
51
Beszúrás furatban
Dr. Kodácsy János: Forgácsolás szerszámai E-tananyag, 2010
52
EGYETEMES (HAGYOMÁNYOS) ESZTERGA FŐ RÉSZEI
ESZTERGAGÉPEK
Egyéb esztergagépek Működésük részletezése: Előadáson és Szerszámgépek 2 tantárgyban
CNC esztergák Számjegyvezérlésű esztergák, esztergaközpontok • 2D, 3D, 4D… 8D • Egyorsós – kétorsós
- ellenorsós - ikerorsós Az ikerorsós gépeken a két főorsó minden tekintetben azonos tulajdonságokkal bír, ebben az esetben megosztoznak a megmunkálás különböző fázisain, az ilyen gépek gyakran teljesen szimmetrikus kivitelben készülnek.
Komplex megmunkálás Az iparban legtöbbet alkalmazott gépek jellemzői, hogy csak egy forgácsolási feladat – marás, esztergálás, fúrás – megoldására alkalmasak.
Mellettük ma már megjelentek az úgynevezett komplex megmunkálásra alkalmas szerszámgépek is.
Komplex megmunkálás
• Az esztergálási és a marási művelet egy felfogásban egy gépben történő elvégzése, bizonyos munkadaraboknál a legtermelékenyebb megoldásokat eredményezi
Komplex megmunkálás Tipikus darab
Komplex megmunkálás Ø36-ra „feszítve”
ESZTERGA Nagy mellékidő gépeken kívül
MARÓ (Készülék, programozható körasztal)
Komplex megmunkálás
Komplex megmunkálás 4D 4D ESZTERGAKÖZPONT • „A” és „B” oldalt egymás után készre munkálja • Nem kell külön készülék, körasztal • Nincs gépen kívüli mellékidő, csak munkadarab átfordítás • Kevesebb bázisváltás
SZE – Gildemeister CTX310
Komplex megmunkálás 4D SZE – Gildemeister CTX310
Komplex megmunkálás 8D 8 tengelyes esztergáló megmunkálóközpont
EMCO HYPERTURN 645 MCplus
Komplex megmunkálás 8D 8D ESZTERGAKÖZPONT • • • •
„A” és „B” oldalt egymás után készre munkálja Nem kell külön készülék, körasztal Nincs gépen kívüli mellékidő Ellenorsó átveszi a darabot (pontos átfogás – egytengelyűség) • Párhuzamosan dolgozhat A és B oldal egymástól függetlenül (főidő csökkenés)
8D esztergaközpont
MARÁS
MARÁS
SZABÁLYOS, TÖBBÉLŰ SZERSZÁM
FORGÁCSOLÁSI - FŐMOZGÁS: FORGÓ SZERSZÁM - MELLÉKMOZG.: HALADÓ (EGYENES, KÖR, CSAV., PÁLYAMENTI) MUNKADARAB
A SZERSZÁM TENGELY ÉS MEGMUNKÁLT FELÜLET HELYZETE PALÁSTMARÁS II HOMLOKMARÁS ┴
SAROKMARÁS –
Forrás: Dr. Szmejkál Attila – Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)
ELŐÁLLÍTOTT FELÜLET: - SÍK - HENGER
- CSAVAR - FOGAZAT (LEFEJTÉS) - ALAKOS - PROFILOZÁS (SZERSZÁM) - MÁSOLÁS (SABLON) - NC/CNC (PROGRAM)
MARÁS
2D
2 1/2 D
3D
5D +
FELÜLET NORMÁLISA ÉS A MARÓTENGELY SZÖGE ÁLLANDÓ (~15º) EGYÜTT DOLGOZÓ 5 TENGELY
MARÁS
A marásnak két alapeljárása van: palástmarás (a) és homlokmarás (b).
PALÁSTMARÁS
EGYENIRÁNYÚ MARÁS
ELLENIRÁNYÚ MARÁS
BELÉPÉS A LEGNAGYOBB - „0” FORGÁCSVASTAGSÁGNÁL FORGÁCSVASTAGSÁGNÁL LÉP BE, CSÚSZIK AZ ÉL - NAGYOBB ÉLTARTAM - KISEBB ÉLTARTAM - MEREV, JÁTÉKMENTES GÉP - ÁLTALÁNOSAN HASZNÁLT (BEHÚZZA A MDB-OT) -
Forrás: Dr. Szmejkál Attila – Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)
palástmarás
Homlokmarás - nagyolás
Dr. Kodácsy János: Forgácsolás szerszámai E-tananyag, 2010
Homlokmarás - simítás
Dr. Kodácsy János: Forgácsolás szerszámai E-tananyag, 2010
74
Homlok-palást
Dr. Kodácsy János: Forgácsolás szerszámai E-tananyag, 2010
FORGÁCSOLÁSI ERŐ PALÁSTMARÁSNÁL (EGYENESFOGÚ MARÓ!) Vf – ELŐTOLÁSI SEBESSÉG FZ – FOGANKÉNTI ELŐTOLÁS
vf fz zn
z – MARÓ FOGSZÁMA n – MARÓ FORDULATSZÁMA
- ÁTFOGÁSI SZÖG FORGÁCSOLÁSI ERŐ
F1= A ∙ ks = ks ∙ b ∙ hk F1 – EGY FOGRA ESŐ FORG. ERŐ hK – KÖZEPES FORGÁCSVASTAGSÁG
b – FORGÁCS SZÉLESSÉG Forrás: Dr. Szmejkál Attila – Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)
PALÁSTMARÓ FELFOGÁSA:
PALÁSTMARÁSNÁL - KIS FORGÁCSOLÁSI SEBESSÉG - NAGY ELŐTOLÁS - NAGY ÉLTARTAM (400 PERC) FORRÁS: TSCHÄTSCH
CSOPORTMARÓ
HŰTÉS BEVONATOLÁS
HOMLOKMARÁS TELJESÍTMÉNYE KÉTSZERESE A PALÁSTMARÁSNAK SZERSZÁM DÖNTŐEN VÁLTÓLAPKÁS - KÖZVETLENÜL A TESTBE FOGOTT
MARÁS
- KAZETTÁS
- KAZETTÁS (f: EMUGE)
MARÓSZERSZÁMOK ALAK SZERINT: - PALÁST (EGYENES-, FERDE ÉLŰ, JOBBOS, BALOS) - HOMLOK - SAROK - SZÖG - TÁRCSA - SZÁR (GÖMB, TORUSZ, T HORONY STB.) - ALAKOS - MENET - LEFEJTŐ ANYAGA SZERINT: HSS, HSS-PM, HW, HT, HC, PKB, PKD, CN
MARÁS
KIALAKÍTÁSA SZERINT: TÖMÖR (HSS, HW, HT – BEVONATOLT!) FORRASZTOTT (HW) VÁTÓLAPKÁS (HSS-PM, HW, HT, HC, CA, CN, PKD, PKB) LAPKA BEFOGÁS: - TESTBE (KÖZVETLENÜL, LAPKATARTÓBA) - KAZETTÁBA (FIX, ÁLLÍTHATÓ)
MARÓSZERSZÁMOK
A szerszám és a munkadarab befogása • A marók befogásakor két szempontot kell figyelembe venni: egyrészt megfelelő legyen a futáspontosság, másrészt biztosítható legyen a nyomatékátadás. Ezt a maróorsók furatának meredek- vagy Morse-kúpos kiképzésével, és behúzószár alkalmazásával oldják meg.
Munkadarab megfogása • Asztalra fogatás szorító-vasakkal • Gépsatuba: - egyszerű gépsatu - szögben állítható gépsatu • Készülékbe • Forgatáshoz, szögosztáshoz: - szögskálás, vagy osztótárcsás körasztalra - osztófejbe
Marógépek • A marógépek sík és alakos felületek, valamint ezek kombinációinak előállítására használhatók. Termelékenységük általában nagyobb, pontosságuk jobb, mint a hasonló feladatok ellátására szolgáló gyalugépeké, és bonyolultabb alakzatok készítésére is alkalmasak. A marószerszámok befogása és forgatása (főmozgás) a speciálisan kiképzett maróorsóval történik. A maróorsó helyzete vízszintes és függőleges lehet. A mellékmozgásokat általában a munkadarab végzi szánrendszerek segítségével. A mellékmozgások egyenes vonalú vagy forgómozgások lehetnek
MARÓGÉPEK - EGYETEMES - FÜGGŐLEGES - VÍZSZINTES - HOSSZMARÓGÉP - MÁSOLÓ - LEFEJTŐ
- NC, CNC – MEGMUNKÁLÓ KÖZPONT KÜLÖNLEGES - FORGATTYÚSTENGELY-
- BÜTYKÖSTENGELY MARÓK - MENETMARÓK
MARÓGÉPEK
MARÓGÉPEK
MARÓGÉPEK
Egyetemes marógép • Az egyetemes marógép a konzolos marógépek csoportjába tartozik. • A maróorsó vízszintes elhelyezésű. A maróorsóba befogott marótengely végét a gerendán elhelyezett állítható helyzetű orsócsapágy (bak) támasztja meg. • Az egyetemes marógép függőleges tengelyű marófejjel is felszerelhető
Egyéb marógépek Működésük részletezése: Előadáson és Szerszámgépek 2 tantárgyban
MARÓGÉPEK
MEGMUNKÁLÓ KÖZPONT - EGY FELFOGÁS ALATT KÜLÖNBÖZŐ MEGMUNKÁLÁSOKAT (FÚRÁS, MARÁS, DÖRZSÖLÉS, MENETFÚRÁS STB.) TUD VÉGREHAJTANI.
- AUTOMATIKUS SZERSZÁMCSERE A SZERSZÁMTÁRBÓL - CNC, NC VEZÉRLÉS - KÖRASZTAL (MEGMUNKÁLÁS TÖBB OLDALRÓL)
- MUNKADARAB-VÁLTÁS (PALETTA) - MÉRÉS, FELÜGYELET
MEGMUNKÁLÓ KÖZPONTOK
A számvezérlésű gépek vezérlési rendszerei Ahány tengely összhangban vezérelhető, annyi dimenziós pályavezérlésről (D) beszélhetünk. Tehát a dimenziószám az eredő sebességvektor különböző
2D
tengelyek irányába eső sebességkomponensek száma. Ha az NC nem képes minden tengelyt összhangban mozgatni (azaz pályavezérelni) a fennmaradó (csak szakaszvezérelhető) tengelyeket fél dimenziószámmal jelölték. A felső ábra 2D pályavezérlést, az alatta levő ábra 2.5D pályavezérlést mutat. Ez utóbbi "teraszos" megmunkálást
jelent,
azaz
síkban
(2D)
pályavezérelhető és a harmadik tengely mentén szakaszos elmozdulást eredményez.
2,5D
A számvezérlésű gépek vezérlési rendszerei Valódi térbeli alakzatok általában 3-
5D
pályavezérléssel
munkálhatók
meg, mert a geometria lekövetése mellett a maró optimális élszögeit is
be kell állítani. A fenti ábra egy térbeli
megmunkálását
alakzat
mutatja. Az alsó ábrán egy DECKEL
MAHO tengelyes látható.
DMU
70
eVolution
5
megmunkáló-központ
3-5D
Folyamatos 5 tengelyes megmunkálás szimulációja
Köszönöm a figyelmet