32/2011. (VIII. 25.) NGM rendelet 31 521 09 1000 00 00 - 2015
MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA
Szakma Kiváló Tanulója Verseny
Elődöntő
ÍRÁSBELI FELADAT MEGOLDÁSA Szakképesítés: 31 521 09 1000 00 00 Gépi forgácsoló SZVK rendelet száma: 32/2011. (VIII. 25.) NGM rendelet
Modulok: 6362-11 Gépi forgácsolás műveletei
Elérhető pontszám: 100 pont Az írásbeli verseny időtartama: 120 perc
2015.
32/2011. (VIII. 25.) NGM rendelet Modulszám: 6362-11 Gépi forgácsoló
1. Feladat Gépipari forgácsoló alapfogalmak a) Nevezze meg az egyetemes csúcseszterga fő szerkezeti részeit! Gépágy, szegnyereg, főorsó, orsóház, szánszerkezet, vezérorsó, vonóorsó, előtolóház, lakatszekrény. 2 pont b) Nevezze meg a köszörűgépeket a megmunkálandó felületek alapján! Palástköszörű gép. Furatköszörű gép. Síkköszörű gép. Szerszámélező köszörű gép. Különleges köszörű gép. 2 pont c) A forgácsoló szerszámok élgeometriájában nevezze meg az alábbi forgácsolási szögeket!
= hátszög = homlokszög (forgácsszög) = főél elhelyezési szög 1 pont d) Írja le mit jelent egy műszaki rajzon megadott Ø20 H7/f7 jelölés! Ø20
Névleges átmérő.
H
Lyuktűrés helyzete az alapvonalhoz képest.
7
Tűrésnagyság.
H7/f7
Laza illesztés, alaplyuk rendszer. 2 pont
2/13
32/2011. (VIII. 25.) NGM rendelet Modulszám: 6362-11 Gépi forgácsoló
2. Feladat Gépipari forgácsolási gyártási ismeretek a) Tanulmányozza át az eszterga tüske rajzát! Az előgyártmány Ø 50 mm-es húzott köracél. Készítse el az eszterga tüske gyártásának műveleti sorrendjét 3 db-os alkatrészgyártásra!
Sorszám 1. 2. 3. 4. 5.
Művelet Előgyártmány ellenőrzése Darabolás Esztergálás I. Esztergálás II. Ellenőrzés
Megjegyzés
3 pont b) Az esztergatüske táblázatba foglalt méretei mellé írja be a méréshez alkalmas mérőeszközök megnevezését és fontos jellemzőit. Méret 3 20 Ø300-0,021 Ra = 3,2 µm M20x1,5
Mérőeszköz Projektor, mikroszkóp Mélységmérő 0,05/150, Tolómérő 0,05/150 Mikrométer 25-50 mm-ig Érdességmérő Menetidomszer M20x1,5 3 pont
3/13
32/2011. (VIII. 25.) NGM rendelet Modulszám: 6362-11 Gépi forgácsoló
c) Mit jelent a műhelyrajzon az A 2,5 MSZ 3999 jelölés? Védősüllyesztés nélküli központfuratot. 1 pont d) Hogyan lehet elkerülni, illetve csökkenteni az élrátét képződés folyamatát? -
Növeljük a forgácsolási sebességet.
-
Megfelelő lapkát választunk.
-
Pozitív élgeometriájú szerszámot választunk.
-
Intenzív és megfelelő hűtést alkalmazunk. 2 pont
e) Válassza ki, és húzza alá, hogy a felsorolt keményfém lapkák közül melyik alkalmas öntöttvas megmunkálásához! P (kék) M (sárga) K (vörös) 1 pont f) Jellemezze röviden a C45 jelű anyagminőséget! Ötvözetlen nemesíthető szerkezeti acél. A közepes karbontartalma C = 0,45%. A szilárdság mellett a szívósságuk és a kifáradással szembeni ellenállásuk jó. Alkalmazási területük ezért nagyon széles. Általában közepes igénybevételnek kitett alkatrészek gyártására használják (tengelyek, csapszegek, fogaskerekek, csavarok stb.). 2 pont g) Jellemezze röviden a finom esztergálási technológiát A finomesztergálást többnyire keményfém szerszámmal, vagy ipari gyémánttal végzik nagy forgácsoló sebességgel, kis előtolással és kis fogás mélységgel. Az elérhető méretpontosság nagy, IT 5 lehet, az átlagos felületi érdesség Ra= 0,1—1,25 µm. E művelet előtt általában félsimító vagy simító esztergálással készítjük elő a munkadarab felületét. 2 pont
4/13
32/2011. (VIII. 25.) NGM rendelet Modulszám: 6362-11 Gépi forgácsoló
h) Esztergálási paraméterek meghatározása
N Oldalélű esztergakéssel E335 anyagminőségű Rm 600 munkadarabot esztergálunk mm 2 142 mm hosszon a ráfutási hossz lr 3mm . Adatok: - a munkadarab nyers átmérője: D=125 mm - a megmunkált átmérő: d=123 mm m - a forgácsolási sebesség: vc 0,7 s mm - az előtolás: f 0,2 ford - fajlagos forgácsolóerő: k c 3,5 Rm A gépen beállítható főorsó fordulatszámok 100, 140, 200…
1 min
Határozza meg: -
a beállítandó fordulatszámot (n=?)! a forgácskeresztmetszet nagyságát (A=?)! a főforgácsoló-erő nagyságát ( Fc ?)! a forgácsolási teljesítmény nagyságát ( Pc ?)! a forgácsolás gépi főidejét! (tg=?)!
Megoldás: A beállítandó fordulatszám: m 0,7 v s 1,78 1 107 1 n D 0,125m s min
n gépi 100
1 min
A forgács keresztmetszet nagysága:
A a f , a fogások száma: i=1 esetén a fogásmélységet (a) a következőképpen D d 125mm 123mm számolhatjuk ki: a 1mm 2i 2 1 a forgácskeresztmetszet nagysága: A= 0,2mm 1mm 0,2mm 2 A főforgácsoló erő nagysága: Fc k c A A fajlagos forgácsolóerő: k c 3,5 Rm 3,5 600 Fc 2100
N N 2100 2 mm mm 2
N 0, 2mm 2 420 N 2 mm
5/13
32/2011. (VIII. 25.) NGM rendelet Modulszám: 6362-11 Gépi forgácsoló
A forgácsolás teljesítménye: Pc Fc vcv ahol a valóságos forgácsolási sebesség: 1 m vcv D n gépi 0,125m 3,14 1,66 0,65 s s m N m Pc 420 N 0,65 273 273W s s L lr 142mm 3mm A forgácsolás gépi főideje: t g i 1 7,25 min 1 mm n f 100 0, 2 min ford 15 pont i) A gépgyártás technológiában MKGS-rendszeren azt a zárt erőláncot értjük, melynek záródása munkadarab- készülék- gép- szerszám elemeken keresztül jön létre. Az ábra betűjelölései alapján nevezze meg a rendszer elemeit!
Elemek M
munkadarab,
K1
készülék (munkadarab befogó készülék),
K2
készülék (szerszámvezető készülék – fúrólap),
K3
készülék (szerszámbefogó készülék – fúrótokmány),
G
szerszámgép (fúrógép),
S
szerszám (csigafúró). 3 pont
j) Nevezze meg a forgácsolásnál használt hűtő –kenő folyadékok három legfontosabb tulajdonságát! hűtés, kenés, öblítőhatás, mosóhatás, 1 pont 6/13
32/2011. (VIII. 25.) NGM rendelet Modulszám: 6362-11 Gépi forgácsoló
k) Kúpesztergálási feladat A kúpesztergálás paramétereinek meghatározása. Csonka kúpot esztergálunk szegnyereg elállítással. A kúposság mértéke 1:50. Adatok: - kúphossz
L = 120 mm
- kúpátmérő
D = 52 mm
Feladatok: a) Határozza meg a kúp kisátmérőjét (d) és a félkúpszöget! b) Írja le milyen eljárásokkal lehet kúpot esztergálni! Megoldás: Dd 1 L 120mm a.) A = összefüggésből d = D = 52 mm = 49,6 mm. L 50 50 50
tg
b.)
D d 52mm 49,6mm = = = 0,01 tehát: = 0,57O 2 2L 2 x120mm 2 szegnyereg állítással, késszán állítással, másolással (kúpvonalzó), rövid kúpok esetén széles profil késsel. 5 pont
7/13
32/2011. (VIII. 25.) NGM rendelet Modulszám: 6362-11 Gépi forgácsoló
3. Feladat CNC alapfogalmak Határozza meg a „P” kontúrpontok koordinátáit abszolút és növekményes méretmegadással a bejelölt P1 null pontból indulva. Az X koordináta értékeknél a sugaras és az átmérős értékmegadás is elfogadott.
Abszolút Növekményes
X Z X Z
P1 0 0 0 0
P2 40 -20 20 -20
P3 60 -20 10 0
P4 60 -55 0 -35
P5 80 -55 10 0
P6 80 -110 0 -55 4 pont
4. Feladat CNC programozási alapismeretek. a) Mit jelent a CNC gép programozásában az öröklődő funkció? Azt jelenti, hogy a CNC mondatok szavai egymást követő mondatokban is érvényesek. 1 pont b) A CNC szerszámgépek vezérlőin láthatók az alábbi nyomógombok. Írja mellé a jelentésüket!
Referenciapont-felvétel
Léptetés
8/13
32/2011. (VIII. 25.) NGM rendelet Modulszám: 6362-11 Gépi forgácsoló
Automata üzemmód
Főorsó forgást indító gomb 2 pont
c) Soroljon fel négy üzemmódot, amely a CNC vezérlésű szerszámgépeken található! Kézi üzemmód, Kézi adatbevitel (MDI), Programszerkesztési üzemmód, Program teszt üzemmód, Mondatonkénti üzemmód, Folyamatos üzemmód. 2 pont d) Az alábbi programmondatok közül válassza ki és húzza alá a túlhatározott kör megadását! G02 X50 Z-15 10 K-10 G02 X50 Z-15 R10 10 K-10 G02 X50 Z-15 R10 1 pont
9/13
32/2011. (VIII. 25.) NGM rendelet Modulszám: 6362-11 Gépi forgácsoló
5. Feladat CNC programértelmezés, körvonal rekonstrukció Az alábbi simítási programrészlet alapján készítse el az Ø32x50 mm-es előgyártmányú alkatrész méretezett, nézeti, kézi vázlatrajzát ceruzával! A munkadarab null pont a szegnyereg felőli homloksík és szimmetria tengely metszéspontjában van. % 500 N10 T0101 N20 G92 S3000 N30 G96 S150 M04 M8 N40 G00 G18 G90 G54 X0 Z2 N50 G01 G42 X0 Z0 F0,1 N60 G01 X12 N70 G01 X16 Z-2 N80 G01 Z-15 N90 G01 X13 Z-17,6 R0,8 N100 G01 X13 Z-20 R0,8 N110 G01 X18 N120 G01 X28 Z-35 N130 G01 Z-38 N140 G02 X32 Z-40 R2 N150 G01 X34 N160 G00 G40 X50 Z20 N170 M2 Méretezett szabadkézi vázlat:
15 pont
10/13
32/2011. (VIII. 25.) NGM rendelet Modulszám: 6362-11 Gépi forgácsoló
6. Feladat CNC esztergagép programozás Készítse el az ábrán jelölt felfogásban az esztergatüske (nagyoló esztergált állapotú munkadarab) simítási programját az Ön által tanult vezérlőre (simítókés T0101)! A program tartalmazza a két horony beszúrását (beszúrókés, T0202) beszúró ciklus nélkül, valamint a menetesztergálást is. (menetkés T0303). Az előgyártmány Ø 50 mm-es húzott köracél. Az előmunkált munkadarabon a simítási ráhagyás értékek: átmérőn 0,6 mm, homloksíkon 0,4 mm Munkadarab fordulatszám:
simítás: n=1500 1/min. beszúrás: n= 1000 1/min menetesztergálás: n=477 1/min.
Esztergakés előtolás:
simítás: 0,1mm/ford. beszúrás: 0,05mm/ford.
11/13
32/2011. (VIII. 25.) NGM rendelet Modulszám: 6362-11 Gépi forgácsoló
Egy lehetséges megoldás: % 100 N5 G52 F0,1 S1500 T0101 M3 M8 M13 M41 M96 V140 X16 Z0,5 (Kontúrsimítás) N10 G01 X20 A-45 N15 G01 Z-20 N20 G01 X30 B-1 N25 G01 Z-40 N30 G01 X51 N35 G40 X70 Z50 N40 G50 F0,05 S1000 T0202 M3 M8 M12 M40 M96 V100 X51 Z-40 (beszúrás) N45 G01 X28 N50 G01 X31 F1 N55 G00 Z-20 N60 G01 X17,5 N65 G01 X31 F1 N70 G40 X70 Z50 N75 G52 S477 T0303 M40 M95 X20 Z3 (Menetvágás) N80 G80 Z-18,5 Q7 E-1,5 N85 G40 X70 Z50 P2 20 pont 7. Feladat CNC marógép programozás Egészítse ki az előnagyolt lépcsős felületek kontúrsimító programját a hiányzó adatokkal. Simítási ráhagyási értékek Z:0mm, X,Y:0,5mm. A maró az X0 Y-20 Z20 kiindulási ponton áll. Kapcsolja be a főorsót, programozza be a 1200 1/min. fordulatszámot és a 100 mm/min. előtolási sebességet! Mindkét négyzeten rajzolja be a munkadarab null pontot! A kontúr leírásnál csak G0, G1, G2, G3 utasításokat használhat! A köríveket középpontos méretmegadással kell programozni! A munkadarab null pontok a bejelölt koordináta tengelyek metszéspontjaiban vannak.
12/13
32/2011. (VIII. 25.) NGM rendelet Modulszám: 6362-11 Gépi forgácsoló
% Kontúr marás 2 fogásban N10 G90 G55 G71 N20 T=”D12 szármaró” N30 M6 N40 S1200 F100 M3 N50 G0 X0 Y-20 Z20 N60 Z2 N70 G1 Z-3 M8 N80 G41 Y0 F300 N90 Y45 N100 Y76 A30 N110 X77 N120 G2 X81 Y72 I0 J-4 N130 G1 Y59 N140 G3 X89 Y51 I8 J0 N150 G1 X92 N160 G2 X96 Y47 I0 J-4 N170 G1 Y15 N180 X-2 N190 G0 G40 X-10 N200 Y-10 N210 G1 Z-6 F100 N220 G41 X0 Y0 F300 N230 Y71 N240 X5 Y76 N250 X91 N260 X96 Y71 N270 Y5 N280 X91 Y0 N290 X5 N300 X-2 Y7 N310 G0 X-15 Y20 M9 N320 Z10 M5 N330 X100 Y100 Z200 N340 M30
10 pont A modul elérhető részpontszáma: 100 pont
13/13