II. BAGAG22NNC FORGÁCSOLÁS

Anyag- és gyártásismeret II. BAGAG22NNC

FORGÁCSOLÁS 1. Előadás Alapjelenségek-I.

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY

Dr. Sipos Sándor anyagai alapján

FORGÁCSOLÁS

Dr. Palásti Kovács Béla főiskolai tanár, tantárgyfelelős 142. szoba Konzultációs idő: SZ: 12.30 - 14.30

Horváth Richárd t. mérnök, gyakorlatvezető 127. szoba Konzultációs idő: H: 15.00 - 16.30



FORGÁCSOLÁS

Tudnivalók: 1.) Irodalom: Saját előadási és gyakorlaton készített jegyzet A gyártástechnológia alapjai I.

jegyzet

BDMF, Budapest, 1995. p. 4-38. Segédlet: Ellenőrző kérdések, példák 2.) Elektronikus anyagok: (letölthető a tanszéki honlapról)



FORGÁCSOLÁS Tudnivalók: 3.) Miért nehéz tárgy a

FORGÁCSOLÁS ?



képi ábrázolás: géprajz



képletek, összefüggések: mint a „matek”



ok – okozati összefüggések: jelenségek magyarázata



mechanika, fizika, anyagtudomány: előtanulmányok!



forgácsolási eljárások: lexikális tudás



FORGÁCSOLÁS



FORGÁCSOLÁS ELŐNYEI:

HÁTRÁNYAI:

1. Egyedi gyártásban gyors és olcsó

1. Nagy fajlagos energiaigény

2. Pontos, kiváló felületi érdesség

2. Nagy az anyagveszteség (forgács)

3. Nem igényel különleges ismereteket

3. Sokféle szerszámgépet igényel

4. Minden ismert anyag megmunkálható

4. A gépek és tartozékaik nagy helyigényűek

5. Nagyon bonyolult alakú darabokhoz is

5. CNC vezérlés és bonyolult program kell

6. Nincsenek méretproblémák

6. Nagy a balesetveszély

7. Homogén anyagszerkezetet ad

7. Szennyező (forgács, hűtő-kenő folyadék)

8. Kis változás a darab felületi rétegében

8. Nagy a veszteségidő

9. Könnyen automatizálható

9. Költséges eljárás (még sorozatgyártásban is)



FORGÁCSOLÁS alapfogalmai • alapfolyamat

• fő tevékenység • alkatrészgyártás (alkatrész orientált)

• leválasztó eljárás

• A munkadarabról (M) a felesleges anyagot • megfelelő mozgások révén • az alkalmas szerszám (S) által • kis darabok (forgács, CH) formájában választja le.

Mozgások Munkadarab

főmozgás - forgácsolósebesség, vc, m/min

• anyagminőség (összetétel, előgyártás, állapot)

• forgács hosszmérete

• szilárdsági jellemzők (Rm , HB , stb.)

• egyenes / forgó / folyamatos / szakaszos

• geometriai méretek • a megmunkált felület: ~ pontossága (IT egységekben) és ~ érdessége (Ra , Rz , stb.)


• S / M végzi

mellékmozgások: S / M végzi • a forgács keresztmetszete • előtolás - f, mm (többélű S: fz , mm) • fogásvétel - a, mm (jele ap , ae is lehet!)


FORGÁCSOLÁS alapfogalmai • A munkadarabról (M) a felesleges anyagot befogórész

• megfelelő mozgások révén • az alkalmas szerszám (S) által • kis darabok (forgács, CH) formájában

választja le.

szárrész

dolgozórész

előtolás iránya

homloklap

Szerszám főél

• rendeltetés (esztergakés, fúró, maró stb.)

(fő)hátlap

• élgeometria (szabályos, statisztikai) • élek száma (1, 2, sok, „végtelen” sok)

mellékél

szerszámcsúcs

• élalak (egyszerű, speciális) • kivitel (tömör / forrasztott / szerelt) • élanyag (acélalapú/ kemény/ szuperkemény)



FORGÁCSOLÁS alapfogalmai Forgácsolási adatok:

a vc

vc  főél

Főél elhelyezési szög

Csúcsszög

f

mm

d max    n m min  1000

vf  n  f mm min 

mellékél

a

d max  d min 2

Mellékél elhelyezési szög

Szerszám élszögek: kr - főél elhelyezési szög,  er - csúcsszög,  , kŕ - mellékél elhelyezési szög,  re - csúcssugár ,

kr + er + kr = 180 Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY


FORGÁCSOLÁS alapfogalmai

hátlap

homloklap

vc

homlokszög

hátszög Munkadarab

ékszög

Szerszámszögek: (metszetben)

go - homlokszög,  (- is)

b o - ékszög, 

Szerszám

f

ao - hátszög,  ( >0 !!)

ao + b o + go  90  Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY


FORGÁCSOLÁS

• A munkadarabról (M) a felesleges anyagot • megfelelő mozgások révén • az alkalmas szerszám (S) • kis darabok (forgács, CH) formájában választja le.

FORGÁCS (chip) • típusa: elemi, lemezes, folyó (acélok)

elemi, töredezett (öntöttvas, rideg anyag)

• alakja: a mozgások és a szerszám kialakítása (élszögek, csúcssugár) határozzák meg

• feladatok: forgács manipuláció: ~ osztás, ~ terelés, ~ törés Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY


FORGÁCSOLÁS

A forgácsképződés feltételei:

Előtolás irányú erő

1. alkalmas szerszámék

Előtolás

2. mozgások: vc és f • vc - forgácshossz

• f - előtolás, mm 3. erőhatások: • vc irányában: Fc - forgácsolóerő • f irányú: Ff - előtolás irányú erő

Forgács Szerszám

Elméleti forgácsvastagság, h, mm

Munkadarab Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY

Forgácsolósebesség

Forgácsolóerő


FORGÁCSOLÁS

A forgácsképződés fázisai: 1.) a h vastagságú réteg vc sebességgel mozog

Forgácsvastagság, hch, mm

2.) rugalmas alakváltozás 3.) képlékeny alakváltozás 4.) nyírási folyamat: 1 forgácselem

vch

5.) a forgácselemek összehegedése 6.) a forgács vch sebességgel távozik

Forgács Szerszám

Nyírási sík Elméleti forgácsvastagság, h, mm

Munkadarab

vc

Kontinuitási egyenlet: vc  h = vch  hch



FORGÁCSOLÁS Alakváltozási zónák Forgács Elsődleges (nyírási)

g

S h

Fc

Munkadarab Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY


Elsődleges (nyírási) és másodlagos alakváltozási zóna

FORGÁCSOLÁS

Forgács Másodlagos alakváltozási zóna

Szerszám

Elsődleges alakváltozási zóna


MUNKADARAB


FORGÁCSOLÁS Kötött forgácsolás

Szabadforgácsolás • a szerszámcsúcs nem forgácsol,

• a szerszámcsúcs forgácsol,

• síkbeli erőrendszer működik.

• térbeli erőrendszer alakul ki,

• fogásvétel irányú erő: passzív erő - Fp.

Főbb változatai:

Beszúrás

Főbb változatai:

Cső esztergálás

Megjegyzés: az eddigiekben erről volt szó!


Hosszesztergálás

Keresztesztergálás

Megjegyzés: a továbbiakban kizárólag már csak erről lesz szó.


FORGÁCSOLÁS erőigény

Forgácsoló erő: • a legnagyobb összetevő  teljesítmény (Pc , kW), • szerszámterhelés,  lehajlás. Előtolás irányú erő:

• a legkisebb összetevő, mivel az Fc 10 … 30 %-a. Fc - forgácsoló erő Ff - előtolás irányú erő Fa - aktív erő

Aktív erő:

• a fentiek miatt: Fa  Fc !

Passzív erő: • általában kisebb az Fc - nél (annak 40 … 80 %-a), • a szerszám kopásától jelentősen függ, • a munkadarab pontosságát döntően befolyásolja.

Fa - aktív erő Fp - passzív erő F - eredő erő Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY

Összefoglalva: Fc : Fp : Ff = 1 : (0,4 … 0,8) : (0,1 … 0,3)


FORGÁCSOLÁS erőigény

Befolyásoló tényezők

Munkadarab (HB, Rm, stb.)

Forgácsolási adatok (a , f , vc)

Erőmodellek 1. ) Közelítő képlet (a fajlagos forgácsolóerő alapján) k

Fc  N   Fc  k  A N A  mm 2 

?

ahol: k - 1 mm2 forgács leválasztásának erőigénye

A - forgácskeresztmetszet (A = af = bh) , mm2

Forgácsoló

2.) Kelet-európai képlet

erő, Fc , N

Fc  CF  f xF  a yF  vc F   K Fci N z

Szerszám (k, g , re , stb.)


Egyéb

(kopás, HKF)

?

ahol: CF - anyagállandó, N xF , yF , zF - kísérleti úton kapott kitevők a, f, vc - forgácsolási adatok Kfci - helyesbítő tényezők


FORGÁCSOLÁS erőmodellek 3.) Kienzle és Victor képlete

Fc  kc  b  h   K Fcj 

Teljesítményigény

kc1.1  b  h   K Fcj N qc h

Főmozgáshoz:

ahol:

Pc 

kc - fajlagos forgácsolóerő, N/mm2

b - forgácsszélesség, (a / sin kr), mm h - forgácsvastagság, (f  sin kr), mm

Előtolás irányú mozgáshoz:

KFcj - helyesbítő tényezők kc1.1 - a fajlagos forgácsoló erő ún. főértéke, N/mm2 qc - kísérleti úton kapott kitevő

Pf 

Példa:

Munkadarab anyagjel

Anyagcsoport

Szerszám anyaga

kc1.1 N/mm2

qc

C60 Öv250 öAlSi10Mg TiAl6V4

szerk. acél öntöttvas alu. ötvözet titánötvözet

keményfém keményfém keményfém keményfém

2130 1160 400 1356

0,18 0,26 0,27 0,22


Fc N vc m/s Fc N vc m/min  kW  1000 60000

F f N  v f mm/s 10 6



F f N  v f mm/min  6  10 7

kW

Fontos szabályok: 1.) Pc  Pf 2.) A fogásvétel irányú elmozdulás sebessége zérus, teljesítményigénye: Pp 0


FORGÁCSOLÁS energiamérlege Elszíneződés, balesetveszély

Hőenergia

Keménységcsökkenés, gyorsabb kopás, hődilatáció, pontatlanság

Szerszám Súrlódás a homloklapon

Hődilatáció, pontatlanság, rétegtulajdonságok! Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY

Munkadarab Dr. Sipos Sándor anyagai alapján

FORGÁCSOLÁS hőmérséklete Forgácsolási kísérlet

Empirikus számítóképlet:

  C  f x   a y   v c

z

C

Munkadarab: CMo1 (HB 220-230) Szerszám: bevonatos keményfém, kr=90

ahol:

C - a hőmérséklet képlet állandója, C,

Fontos szabályok: y  x  z < 1 C = C (M-S párosítás, hűtés, kopás)

Hűtés - kenés - öblítés Hűtés: hőmérséklet csökkentés Kenés: súrlódás csökkentés, javuló felület

1200

Hőmérséklet, O, C

y , x , z - a képlet kitevői, a, f, vc - forgácsolási adatok.

1000 800

Bev. kem. fém

600

Kem. fém

400

HSS

200 0 0

100

200

300

400

Forgácsolósebesség, vc, m/min

Öblítés: forgács eltávolításának segítése Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY


FORGÁCSOLÁS



II. BAGAG22NNC FORGÁCSOLÁS

Recommend Documents