Jan Jersák Technická univerzita v Liberci. Technologie III - OBRÁBĚNÍ. TU v Liberci

EduCom

Tento materiál vznikl jako součást projektu EduCom, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR.

ŘEZNÉ PODMÍNKY

Jan Jersák Technická univerzita v Liberci

Technologie III - OBRÁBĚNÍ TU v Liberci

Technická univerzita v Liberci a partneři Preciosa, a.s. a TOS Varnsdorf a.s. Tento projekt je financován evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR

Projekt Educom www.kvs.tul.cz/EduCom/

EduCom

OBSAH PŘEDNÁŠKY

1. 2. 3. 4. 5.

17.6.2013 2

Členění spotřeby času Produktivita obrábění Dosahovaná přesnost a drsnost povrchu Řezné podmínky Optimalizace obrábění

Tento projekt je financován evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR


Členění spotřeby času ● Členění spotřeby času z hlediska pracovníka Čas směny T

Čas normovatelný TN

Časové ztráty TZ

Čas práce

Čas obecně nutných přestávek

Čas podmínečně nutných přestávek

T1

T2

T3

TU v Liberci - katedra obrábění a montáže - Jan Jersák

3

Členění spotřeby času

● Typové schéma normy času jednotkového

tA

tA1

tA2

tA101

tA11

tA12

tA102

tA201

tA13

tA211

tA3

tA221

tA31

tA32

Složka času :

Značení časů

:

1

- čas práce

x

2 3 1

- čas obecně nutných přestávek - čas podmínečně nutných přestávek - čas za klidu stroje

x

2 3 0 1

-

2

- čas nepravidelně se vyskytující

t xxxx

Druh času : x

x

A

- jednotkový čas ( úměrný počtu kusů )

B C

- dávkový čas ( úměrný počtu dávek ) - směnový čas ( úměrný počtu směn )


čas za chodu stroje čas strojně-ruční úhrnem čas pravidelně se vyskytující

4

EduCom

Technologie III - OBRÁBĚNÍ

Členění spotřeby času ZKRÁCENÍ VEDLEJŠÍCH ČASŮ - nová metoda upínání obrobků ● princip nové metody upínání:

● výhody

1 ... otvory na obrobku 2 ... poziční kol. na obrobku 3 ... poziční kol. na základ. desce 4 ... upnutí obrobku pozičními pouzdry 5 ... obrábění

- přístup k obrobku z 5-ti stran, - vysoká přesnost polohování - vysoká rychlost upínání, - vysoké upínací síly (tuhost), - minimální deformace obrobku, - jednoduchá obsluha Pozn.: info fy SCHUNK GmbH & Co. KG - seminář TU Dresden

○ upnutí klasické novou upínání metodou upínkami 17.6.2013 5

Jan Jersák Tel.: +420 485 353 373 e–mail: [email protected]

○ pneumatická poziční pouzdra



Produktivita obrábění Produktivitu obrábění hodnotíme : a) počtem vyrobených součástí za jednotku času b) délku času potřebného pro jejich výrobu Měřítkem produktivity při hrubování je objemový výkon obrábění QW [mm3/s] - vyjadřuje objem odebraného materiálu (v mm3) za jednotku času

Q

- kde :

W

=

V … objem odebraného materiálu tS … čas strojní

V tS

Měřítkem produktivity při dokončování je plošný výkon obrábění Qa [mm2/s] - vyjadřuje velikost obrobené plochy (v mm2) za jednotku času

Q

- kde : S … velikost obrobené plochy tS … čas strojní TU v Liberci - katedra obrábění a montáže - Jan Jersák

a

=

S tS 6

Dosahovaná přesnost a drsnost povrchu Orientační hodnoty drsnosti povrchu a přesnosti rozměrů

způsob obrábění

drsnost povrchu

přesnost rozměrů

Ra [µ µm]

IT

Hrubování Obrábění načisto

> 6,3 1,6 - 6,3

≥ 12 9 - 11

Jemné obrábění

0,2 - 1,6

5-8

Speciální dokončovací obrábění

< 0,2

<5


7

Řezné podmínky - orientační souhrn způsob obrábění

hloubka záběru

posuv

řezná rychlost

soustružení

0,03 až 30 mm

0,05 až 2 mm/ot

10 až 600 m.min-1

frézování

0,5 až 20 mm i více

0,05 až 0,4 mm/zub

20 až 570 m.min-1

vrtání

-

0,05 až 1,1 mm/ot

10 až 300 m.min-1

vyhrubování

0,3 až 1 mm

-“-

15 až 45 m.min-1

vystružování

0,1 až 0,3 mm

-“-

3,5 až 15 m.min-1

broušení

0,001 až 0,075 mm/ot

8 až 35 m.min-1

20 až 120 m.s-1

Volba řezných podmínek je závislá na vlastnostech nástroje, stroje, obrobku i prostředí (materiál řezného nástroje, druh stroje a obráběného materiálu a chlazení a pod.) a na požadovaných vlastnostech obrobku (přesnost rozměrů a tvaru, drsnost obrobeného povrchu, ovlivnění povrchové vrstvy obrobené plochy a pod.). Při obrábění vysokými řeznými rychlostmi vzniká v místě řezu značné množství tepla; při intenzivním obrábění je proto ve většině případů nutné přivádět do místa obrábění dostatečné množství řezné kapaliny. Řezná kapalina splňuje následující základní funkce: odvádí část tepla, vzniklého při obrábění, snižuje tření v místě řezu a tím i množství vzniklého tepla a odplavuje vzniklé třísky. Při volbě řezných podmínek je vhodné se řídit doporučeními výrobce nástrojů, které výrobci uvádí v katalogu nebo v příručkách.


8


EduCom

Řezné podmínky ● HSC frézování

VYSOCEPRODUKTIVNÍ NÁSTROJE Z POLYKRYSTALICKÉHO DIAMANTU

Pozn.: info fy Mapal C&S s.r.o.

● vc až 100 m/s ! ● HSC vrtání

● vc až 25 m/s ! 17.6.2013 9





EduCom

Řezné podmínky ● snížení strojního času

VYSOCEPRODUKTIVNÍ FRÉZOVACÍ HLAVY HFC ○ tvar VBD zajišťuje vysokou tuhost upnutí

- vysoceproduktivní nástroj typu "HELIOCTO" určený pro obrábění s extrémně velkými posuvy - posuv na zub fz = 2,5 mm/zub , - hloubka záběru ap = 2 mm 17.6.2013 10


- vysoceproduktivní nástroj typu „FEEDMILL" určený pro obrábění s extrémně velkými posuvy - posuv na zub fz = 3,5 mm/zub , - hloubka záběru ap = 1,5 mm



Optimalizace obrábění Optimalizace -

dosažení maxima produktivity při minimálních nákladech a při zachování požadované jakosti výrobku

ZÁSADY PRO VOLBU OPTIMÁLNÍCH ŘEZNÝCH PODMÍNEK 1. řezné podmínky musí zaručit dodržení požadavků na výrobek 2. řezné podmínky musí odpovídat parametrům obráběcího stroje 3. řezné podmínky (konkrétně průřez třísky) je omezen tuhostí soustavy SNOP 4. řezné podmínky musí být voleny co nejhospodárněji Fáze HRUBOVÁNÍ 1. volíme co největší hloubku záběru ap (omezení : výkon stroje, tuhost obrobku) 2. volíme co největší posuv f (omezení: výkon stroje, tuhost obrobku) 3. kontrolujeme výkon obrábění , Puž ≤ Fe · ve 4. kontrolujeme složky výsledné řezné síly, Fc ≤ FcDOV , Fp ≤ FpDOV , Ff ≤ Ff DOV 5. kontrolujeme zda podmínky obrábění leží v pracovní oblasti výkonové charakteristiky obráběcího stroje TU v Liberci - katedra obrábění a montáže - Jan Jersák

11

Optimalizace obrábění HRUBOVÁNÍ

(pokračování)

6. určíme optimální trvanlivost nástroje TOPT

yv ,

v "v C x

min] / m [ yv f

⋅

"v

v

=

xp a

vT

v cOPT

=

C

7. určíme optimální řeznou rychlost vcOPT (odpovídající optimální trvanlivosti) ... konstanta ... exponenty

Fáze HLAZENÍ 1. hloubka záběru ap dána přídavkem na hlazení 2. posuv f je omezen požadovanou drsností povrchu

yv ,


v "v C x

min] / m [ yv f

v

⋅

"v

=

xp a

vT

v cOPT

=

C

3. pro optimální trvanlivost nástroje TOPT určíme optimální řeznou rychlost vcOPT ... konstanta ... exponenty 12

Optimalizace obrábění ● Určení optimální trvanlivost nástroje TOPT ♦ Celkové náklady vynaložené na výrobu součásti • nákladová funkce

N = N S + N V + NN NS = t S ⋅

DS 60

NV = t V ⋅

NS ... nákl. na strojní práci NV ... nákl. na vedlejší práci NN ... nákl. na nástroje

DS 60

NN = t S ⋅

N P − N Z + z ⋅ N OSTR T⋅z

NP, Z ... pořizovací, zůstatková hodnota nástroje NOSTR ... náklady na ostření (výměnu) nástroje DS ... náklady na 1 hod. práce stroje

tS ... strojní čas

T ... trvanlivost nástroje

tV ... vedlejší čas

z ... počet možných ostření (výměn) nástroje


13

Optimalizace obrábění ● Určení optimální trvanlivost nástroje TOPT

• analytické řešení a grafické vyjádření DS D N − N Z + z ⋅ N OST R + tV ⋅ S + tS ⋅ P 60 60 T⋅z

1.

N = tS ⋅

2.

N = f (T )

t S = f (T ) tS = K ⋅ T

N = K⋅T

3.

1 m

1 m

1 DS DS N − N Z + z ⋅ N O ST R m ⋅ + tV ⋅ +K⋅T ⋅ P 60 60 T⋅z

∂N =0 ∂T

⇒ N M IN ⇒ TOPT


14


EduCom

Řezné nástroje s definovanou geometrií břitu - aktuální tendence TECHNOLOGICKÉ KNOW-HOW

Hospodárnost obrábění ● zvyšování trvanlivosti nebo řezných podmínek ?

○ vc ... řezná rychlost f ... posuv

- zvýšení trvanlivosti o 50% - snížení celkových nákladů o1% - zvýšení řezných podmínek o 20 % - snížení celkových nákladů o 15 %

17.6.2013 15





EduCom

Děkuji za pozornost

Tato přednáška byla inovována v rámci projektu EduCom CZ.1.07/2.2.00/15.0089 EduCom - Inovace studijních programů s ohledem na požadavky a potřeby průmyslové praxe zavedením inovativního vzdělávacího systému "Výukový podnik" 17.6.2013 16




Jan Jersák Technická univerzita v Liberci. Technologie III - OBRÁBĚNÍ. TU v Liberci

Recommend Documents