Közleményeí,
NME
III.
Miskolc,
Gépészet, 30. (I 984) kötet,
Sorozat,
3-26.
p.
MEREV-TÁMASZTÓKÚPOSFURATHENGERLŐ SZERSZÁMOK TERVEZÉSE LESKÓ BALÁZS
Összefoglalás A cikk
szerszámok
elvi
határozását, rezhető
összefoglalja
röviden
kérdéseit.
nológia fontosabb
felépítését,
illetve
fő elemeit,
konstrukciós
szerszámok
-
korszerű,
a
Részletesebben a
-
szerszámok
kialakítását. bátorit
tervezéséhez,
progresszív, egyre jobban igényelt furathengerlési techde a teljesség igénye nélkül ismerteti a furathengerlő -
tervezését,
a
funkcionális
ad a Elegendő útmutatást ezek gyártására, és a szerszámok -
méreteinek
elemek
csak
devizáért
termelésben
meg-
drágán való
besze-
haszná-
latára.
és tömeggyártás igénye méretpontosság és felületi simaság, a sorozat technológiai szükségessé hatékony progresszív eljárások kifejlesztését és bevezetését. Ez különösen vonatkozik kis- és nagyméretű, nagy pontosságú és felületi simaságú furatok belső hengeres felületek befejező finom-megmunkálására. A furatok befejező és egyre inkább megmunkálásának ma már világszerte elterjedt terjedő technológiája A fokozott
tette
-
-
-
-
a
simító
-
kalibráló
FURATHENGERLÉS.
LESKÓ BALÁZS egyetemi
adjunktus
Gépgyártástechnológiai 35 51.
Tanszék
Miskolc-Egyete mváros
A kézirat
beérkezett:
1982.
okt.
4.
-
furathengerlés anyagleválasztás nélküli, hideg állapotban történő forgácsnélküli viszonyítva, nagy terHengerléssel az egyéb finommegmunkálási módokhoz melékenységgel lényegesen jobb felületminőség érhető el, miközben a méret és alakfokozottan javul. pontosság is rendszerint A
alakítás.
-
-
általában
furathengerlésről
A
befejező fmom-megmunkálása hideg-képlékeny alakítással alapvetően módon lehetséges. vasalással: amely technológia kemény- és lágy anyagok megmunkálásánál egy-
A furatok
háromféle
a)
-
alkalmazható.
aránt
tásúak
Szerszámok,
kialakí-
konstrukciós
különböző
eszközök,
lehetnek.
forgó szerszámokkal, kemény speciálisan kialakított alkalmazható. lágy anyagok megmunkálásánál kialakítású c) Hengerléssel (görgőzéssel): különböző speciális szerszámokkal, lágy- középkemény anyagok megmunkálásánál alkalmazható. A furathengerléskor a cél lehet: ütőtestes
b)
szilárdítással:
és
.
Kalíbráűs,
l.
vagyis
a
méret-
és
alakpontosság (körkörösség,
eltérés) fokozása, hengerességtől jellemzők javítása. való
a
felületi
simaság
-
alkotó
egyenesség,
mikrogeometriai
-
Simítás,
2.
amikor
lemzőinek
az
fokozott
Szilárdítás
elsődleges javítása.
cél
a
felület
simasági
-
mikrogeometriai
-
jel-
tartósság-növelés, amikor az elsődleges cél a felületi réteg tulajkeménységének, mikrokeménységének, feszültségi állapotának, stb. megváltoztatása, javítása. A fent említett a megoldandó feladatcélok variálhatók, együtt is kitűzhetők tól függően.
3.
-
donságainak
-
-
Az 1. és 3. cél
megvalósítása
konstrukciójú
szerszámkialakítással
Röviden szemben
a
összefoglalva,
következők
a
termelékenység
A
2.
Az
3.
furathengerlés előnyei,
Hengerléshez
az
említettekhez
önköltség lényegesen
előmunkál
"merev" konstrukciójú,
a
2. cél
pedig "rugalmas"
lehetséges. a
-
honolás, vagy furatköszörüléssel
lehetnek:
l.
4.
rendszerint
a
felületet
képest
-
5-10-20
szorosára
nő.
csökken.
elegendő esztergálással, dörzsöléssel,
esetenként
fúrással
ni.
A céltól
nő a felületi réteg ke30-60%-al függően megfelelő mélységben ménysége, jelentősen javul a kopásállósága, kedvezően megváltozik a felületi réteg feszültségi állapota. Ezeknek a tulajdonságoknak kedvező alakulása sok esetben
-
lehetővé
teszi
-
a
hőkezelési
műveletek
elhagyását.
A felület
S.
felület
a
korrózióval
ellenállóbb,
rendszerint
szemben
lényegesen javulnak
a
"siklási", "csúszási" tulajdonságai.
6.
Növekszik
7.
Nagy
8.
Nincsenek
teherhordó
a
méret-
felület
nagysága.
alakpontosság, illetve felületi simaság érhető el. forgácselvezetési problémák, mivel hengerléskor forgácsleválasztás és
_
nincs.
Nagy a szerszám élettartama, anyagokból előállíthatók.
9.
10.
A szerszám
11.
A szerszámok
a
funkcionális
a
csatlakozó
-
részük
általában
nem
hazai
függően bármely gépen (esz-
kialakításától
terga, revolvereszterga, fúró, maró, stb.) alkalmazhatók, alkalmazása
szerszámelemek
kialakítható.
,,csa1ád elv" szerint
a
fontos
-
vagyis
a
igényel különleges konstrukciójú (pl.
szerszámok
honoló,
vagy
köszörű, stb.) gépet.
13.
pneuEszterga típusú gépek, hosszú furatok megmunkálására (hidraulikus matikus bányatám, stb. hengerek), felfúrásra, felújításra, hengerlésre, viszonylag kis költséggel átalakíthatók. Energiatakarékos a megmunkálás.
14.
A
12.
-
-
A -
-
-
megmunkálást,
furathengerlés Acélok
szerszámbeállítást
betanított
munkás
végezheti.
is
alkalmazható:
lágy- és középkemény. Öntöttvasak, (HB ( 420), színesfémek (Bz, Sr, Al, stb.) megmunkálására. -
Általános tájékoztatásként megemlítjük, hogy acélból készült alkatrészek furathena való esetén van gerléssel befejező megmunkálása jó megmunkálhatóságnak néhány feltétele, kritériuma:
fajlagos nyúlás ő 10 E 18%, valamint a keménység: HRC a 32 esetén a hideg-képfolyamata, a felület "kisimítása" az [1, 2] szerint a legjobb. A fajlagos nyúlás csökkenésével, illetve a keménység (szilárdság) növekedésével a a de furat romlik, hengerelhetőséghidegalakítási tulajdonság megfelelő falvastagság 40-50 esetén: HRC (merevség), technológiai paraméterek és szerszámkonstrukció is keménységű anyagok jól hengerelhetők. A hengerléshez az előmunkált felület maximális érdessége [1, 2] szerintrRmaxp A
lékeny
alakítás
-
=
=
TÍZ, ahol:
előírt
végletes tűrés, vagy Raye körülményektől függően, a hengerléssel elérhető, pl: Raj,
többi
-
T
fontos
a
-
-
javulnak. A
furatra
E
8 um.
3,5 0,03-1,5 -
Az előző
um,
mikrogeometriai jellemzők (Rmax, R,, Rz, tp, tpmi, stb)
hengerléskor
fh
E
%
túlfedés
alkalmazott
0,01
-
0,03
-
(0,06
(forgásmélység) írányértékei: -
0,08)
pmlsugár.
és
egyéb
miközben is fokozatosan
a
A konkrét
érték, amit
tényezőtől függ, pl:
be kell állítani, több
szerszámom
a
anyagától (nyúlás, keménység, szilárdság), felület érdességétől mikrogeometriájától-, és pl. azonos a mikrodomborzat esetén geometriai alakjától. Rum; a hengerlendő furat falvastagságától (merevségétől), mennél kisebb a falvastagannál fedés ság, nagyobb (fogás) értékeket kell alkalmazni, mivel a hidegalakításkor kis falvastagság (kis merevség) esetén a rugalmas alakváltozás miatt, az elől a alakítandó az alakító felület "kitér". Hogy anyag görgők (golyók) mega megmunfelelően "sima" legyen, a kis merevségű, rugalmas rendszerben káláskor nagyobb fedéseket kell alkalmazni, (pikkelyesedéshez vezethet). a
-
az
-
-'
munkadarab előmunkált
-
-
-
Hengerlés
után
a
körkörösség, hengeresség,
illetve
köralakhiba
a
tényezőtől
is több
függ. A köralakhiba a
-
az
-
megmunkálandó előmunkált
rraja, csövek
befolyásolja:
és kialakulását
nagyságát
homogenitása, falvastagságának feszültség állapota,
anyag
furat
a
feszültség
szimmet-
(előmunkált) átmérő egytengelyűségtől való a változó falvastagság, a falvastagság és a furatátmérő aránya (vagyis a cső merevsége). A legmegfelelőbb falvastagság (v) és furatátmérő (D) arány az irodalom szerint: v/D s 1/8, a cső merevsége még kedvező. ilyen esetben furathengerlés szempontjából A falvastagsági arány csökkenése akár: v/D e 1/20-ig is esetén a hengerelromlik. hetőség fokozatosan Ilyen alkatrészek megmunkálásakor (hengerlésmerevítő készülékeket alkalkor), célszerű megfelelő munkadarabbefogó mazni a cső ,,megtámasztására, hogy a ,,csőfal" ne "térhessen" ki az alakító elemek (görgők, golyók) elől.
-
esetén:
-
külső-
a
eltérése, vagyis
kerület
a
és belső
mentén
-
-
-
-
-
-
0,02 pm, ami azt jelenti, hogy az előmunkált hengerlési ráhagyás:Rh a 0,005 kb. értékkel furat alsóhatár méátmérője 2Rh legyen kisebb, mint az elkészítendő. rete. Sorozatés tömeggyártás esetén az előmunkálandó furatátmérő nagyságát célszerű néhány kísérleti darab próbahengerlésével eldönteni. előtolása: 3 (4, 5) mm/fordulat. Hengerlésnél a szerszám, illetve a munkadarab eh e 0,3 A
-
furat
-
A konkrét
értéket
elsősorban
az
elérendő)
felületi
simaság határozza meg, de alakító görgők geometriája,
az
előtolás
nagyságára megvalósítására görgők felület mikrogeometriája és bizoszáma, a fedés nagysága, az előmunkált "domborzata" a termelékenység is. nyos értelemben A kutatások [l, 2, 3] és a tapasztalat szerint a furathengerlésnél alkalmazott termelénem fordulatszám munkadarab, vagy szerszám minőségi, hanem elsősorban A a fordulat tetszés szerinti lehet. kenységi tényező. Vagyis, elvileg gyakorlatban azonban ennek is megvannak a természetes korlátai. Ezt alapvetően az alkalmazott gép állaa a MKGS rendszer a pota, fellépő rezgések, hatátömegkiegyensúlyozatlanság, merevsége, be. rolják -
-
kihatással
van
az
a
-
-
-
6
A simító-kalibráló
szám.
Ezen
a
gán szerezhető foglalkozunk
furathengerlés elsődleges gyártóeszköze a HENGERLÖ (görgőző) szervannak elsősorban hiányosságaink (nem eléggé elterjedt, devizáért drákérdésekkel szerszámtervezési, konstrukciós be, stb), ezért a továbbiakban nélkül. igénye teljesség
téren
a
Működési
elv
a működési elv illetve az erőátadás szempontjából furathengerlő szerszámok sorolhatók: csoportba szerszámok, (simító szerszámok) amelyeknél a hengerlésa) rugalmas kialakítású hez szükséges erőt valamilyen rugalmas elem (vagy közeg: rugó, gumi, folyadék, stb.) biztosítja. Ezek a szerszámok eddig alig terjedtek el.
A
két
fő
-
-
b)
merev
kialakítású
szerszámok, amelyeknél
(speciális görgők, golyók), alakítandó A az
merev
alakító
felület kialakítású elemek
között,
az az
alakító
elemek gördülő ellenerőt felvevő (merev) támasztókúp és az túlfedéssel gördülnek le. anyagba hatolva az
-
-
merev-támasztókúpos alakjától függően az 1. ábrán -
-
-
furathengerlés
-
elvi vázlata
-
látható.
szergyakorlatban a merev-támasztókúpos, speciális görgőkkel rendelkező Bár a el. kialakítású szerszámok terjedtek kúpgörgős konstrukciója mint a golyós szerszámoké, bonyolultabb így gyártása is költségesebb felületi minőség és méretpontosság mégis ezek terjedtek el, mert azonos esetén ezek termelékenysége többszörösen meghaladja a golyós szerszámok szerszámoknál az előtolás termelékenységét. Görgős egy nagyságrenddel lehet. nagyobb
A
számok
-
-
Az előtolás
szempontjából
előtolásúak.
A szerszámok
Szerszámkialakítási
a
szerszámok
készíthetők
irányelvek és szerkezeti
lehetnek átmenő
önelőtolásúak-
furathoz
és
és fenekes
kényszer furathoz.
kialakítások
a szerszám konsthengerlés minőségének, gazdaságosságának fokozása érdekében szemben a következő főbb követelmények támaszthatók: a) Egyszerű szerkezet, vagyis minél kevesebb egyszerű elemből épüljön fel.
A
rukciós
kialakításával
való használata, alkalmazása Könnyű kezelhetőség. A termelésben ne igényeljen különösebb munkás szakértelmet, azt betanított
b)
-
-
is
beállítása
tudja
ke-
zelni.
Méretre
c)
állítható legyen. A méretre állítás legyen egyszerű és fokozatmentes. különböző méretű és Egy alaptestre lehetőleg több, görgőtartó kosár a fokozatmentes állítást biztosító legyen. Itt egy támasztókúp felszerelhető a cserebetétek alaptest felhasználásával (kosár, támasztókúp) segítségével 20-100 mm átmérőkülönbségek is áthidalhatók. Egy támasztókúp és görgőtartó kosár esetén a fokozatmentes állithatóság legalább 1 mm/(b legyen (főleg a nagyobb méretek esetén). -
'
-
-
-
-
-
7
1. ábra.
Merev-támasztókúpos
b) golyós szerszám
d)
A szerszámnál
a
kosár.
készíteni,
e)
kopásnak
elsősorban
Ilyen elemek tartó
működési furathengerlő szerszámok görgő (golyó), 2. támasztókúp,
1. alakító
Az alakító a
funkcionális
alkatrészek
kitett
alakító
az
görgőket
és
a) görgős szerszám, görgőtartó kosár.
elve.
3.
cserélhetők
gyorsan
görgők, a támasztókúp, illetve a támasztókúpot célszerű GO3
felületeket
63-65
HRC-re
legyenek. a görgőacélból
kell edzeni.
Az alakító görgők és a támasztókúp geometriai viszonyai olyanok legyenek, le nyohogy megmunkáláskor az alakított felületen létrejövő alakváltozás mat a legkedvezőbb legyen. Ez biztosítja a megmunkált furat fokozott sicső esetén, a tengelyre maságát és méretpontosságát, valamint kellően merev az merőleges metszetben alakpontosságot körkörösséget. -
-
-
Merev-támasztókúpos furathengerlő A
merev-támasztókúpos
hengerlő
szerszám
szerszám
elvi konstrukciós elvi kialakítása
a
kialakítása 2. ábrán
látható.
Fúrórúd
**
///'/
a
L
l_
_
_
-
2. ábra. 1. alaptest,
_
_
_
_
_
_
_
_
_
A_.:._..._"."I.'LÍZÍ.LÖ.%Í-T_
u:
---------
--
olajkenés
-
-
-
-
-
-
-
_
_
_
_
_
_...
_...
.
_
_
_
...._
Merev-támasztókúpos
kialakítása. furathengerlő szerszám, egyfajta elvi konstrukciós nóniusszal, 3. csapágytartó, 4. axiális csapágy, 5. görgőtartó kosár, helyező rugó, 7. alakító görgő, 8. zárófedél, 9. támasztókúp.
2. méretállító 6.
a
anya
y-
vizsgálatát. Az ábráról látható, hogy a (7) alakító görgők az (5) görgőtartó kosár hornyaiban helyezkednek speciálisan kialakított az alakító el. Megmunkálás közben a túlfedésből adódó axiális erő hatására görgők a (9) csak mozdulnak és tengelyirányban el, ameddig ezt a addig támasztókúpon felfekszenek közben természetesen (3) méretállítóanyag és a (2) rögzítőanya megengedi. Megmunkálás az is feltámaszkodfelfekszenek alakítógörgők a görgőtartó kosár homyainak fenékrészén különbnak. A (4) axiális csapágy a munkadarab és görgőtartó kosár közötti fordulatszám axiális terhelést ség miatt szükséges, vagyis ez biztosítja a gördülést, ugyanakkor felveszi az is. A beépített (6) rugó a gördülőegység helyezésére való. A vázlat egy Morse-kúpos csatlakozást mutat, természetesen az alkalmazott gép csatlakozásának megfelelően valamennyi szabványos (hengeres, kúpos, menetes, stb.) csatlakozási megoldás alkalmazható. Ez lehetővé
teszi
a
fő szerkezeti
elemek
-
-
-
-
-
Szerszámelemek Az alakító
görgők
Az előmunkált
felületét
beépített, speciálisan kiképzett és nagy pontossággal "kúpgörgők" alakítják. görgők geometriai alakja többféle lehet. Ez az (l) irodalom alapján a 3. ábrán látható. A görgő kialakításától függ például az, hogy zsák- és lépcsős furat esetén a "fenékig" való görgőzés elvégezhető-e, de összefüggésben van az alkalmazható előtolással is. A görgő alakjától függ az is, hogy a hengerlésnél milyen a munkadarabbal való érintkezés, amellyel szorosan Összefügg a fajlagos görgőnyomás, a kialakult míkrogeometria, stb. A görgők száma elvileg tetszőleges. Több görgő alkalmazása esetén egyenletesebb a terhelés eloszlása. az adott Az alakított felületen pillanatban a deformált felületelemek elkészített
furat
a
szerszámba
A
_
3. ábra.
Furathengerlő
szerszámoknál
néhány
közelebb
esnek
körkörös
kialakulására,
alkalmazható
speciális alakító
görgők
elvi kialakítása.
egymáshoz. Egyenletesebb a feszültség eloszlás, ami kedvezően hat a furat ugyanakkor a támasztókúp és görgők terhelése is egyenletesebb.
szabályként fogadható el, hogy: mennél nagyobb furatot kell megmunkálni a szerszámba annál több görgőt célszerű lehetőség szerint beépíteni.
-
a
-
ajánlás szerint,
Irodalmi z
a
megmunkálandó
görgőszámok
megmunkálandó átmérő D] (mm) 5
8
do
10
s
(2) a
következő
-
az
6
-
felületi
[1, 2] 18
mm.
száma
3
-
5 7
-
alakításnál
a
(db)
2
-
A görgők átmérője:
az
Dl átmérőjétől függően
görgők
d) 7,9 mm-ig d) 23,9 mm-ig 24 q) 54,9 mm-ig 55-dz134,9 mm-ig cp135-cp379,9 mm-ig (p (p (p (b
furat
alkalmazhatók:
11
-
13-
irodalom Mennél
nyomás
(4) (6) (8) 13
(12-14) l7(14-28)
alapján: kisebb
létrehozásához.
a
görgő átmérője,
annál
kisebb
erő
szükséges
"í.
í_ m. m e ím
Yx
7
ÍÉ//
íí
//
b/
4. ábra.
A
,,csepp"-alakú lenyomat
a) kúpos görgő,
A
r
az alakító kialakulása görgők geometriai alakjától függően. véglekerekítéssel, b) hengeres-kúpos görgő, az átmeneti rész r lekerekítésével.
görgő hossza: b
42
3,5)d.,
-
irányértékek betartása mellett, úgy a görgő átmérőjét, mint a hosszát célszerű kerek meghatározni. A kedvező alakítási és a minél "simább" felület elérése érdeviszonyok biztosítása kében az alakító görgőt úgy kell kialakítani, hogy megmunkálás közben a felületen az átalta létrehozott a 4. ábrán közel "alakú láthatóan lenyomat ,,csepp legyen. Cseppalakú felületek közös normál síkjában B lenyomat jön létre, ha görgők palástja az érintkező szöggel meg van döntve. A [3 alakítás szöge függ az alakítandó anyagtól is. Az [l, 2] Az
milliméterre
-
-
alapján: acélnál
általában
lágyacélnál (HRC öntöttvasnál
5=o0 25200
:
40):
=
általában:
bronz, alumínium
:
30'
5=o015'_o04o' p=00
5o'_101o'
a=o01o'-o0
30'
ll
Az alakítási -
döntési
_
[1, 2]r alapján
az
szög irányértékek, illetve
-
5. ábrán
-
hatása
ezek
a
felületi
érdességre
látható.
3,0 r
l 2,5
A
ÖV
x;
u)
á
é"
Í
Öv 20
/
1
/'
/
1,5
ú)
"i!
Én
1,0 1
E
Acel
x 0.5
é
*
Ja 0
_1O
__O,50v00
10
0,50
1,50
20
2,50
döntési 5 ábra.
A döntési
-
alakítási
-
szög hatása
az
érdességre különböző
30
szög: a (')
anyagok hengerlésénél.
Az alakító
görgő ö kúpszöge összefüggésben van a B alakítási (döntési) szöggel és a támasztókúp kúpszögével. A öés a értékét úgy kell megválasztani 0,50 20 (2,50) között, hogy az előre meghatározott anyagfüggő B értéke biztosítva legyen. A támasztókúp és az alakítógörgő geometriai viszonyai a 6. ábrán láthatók, s ez a az áll fenn: között alábbi összefüggés alapján szögek a
-
-
m
5+
Oi-5=o. 2
Két
szög ismeretében
a
sorba-g; A
támasztókúp
harmadik
b)a=s+%;
méreteinek
Az elvi konstrukciós
szög számítható:
c) a=2(ö-a)
meghatározása
ábráról
látható, hogy
szükséges fedés és megmunkálandó nagyságának megfelelően görgők méretre állíthatóságát (beszabályoaz a zását) nyílásszögű támasztókúp biztosítja, ugyanis a támasztókúpon a szerkezeti axiális irányban. A támasztókúp méegységek segítségével a gördülőegység eltolható átmérő
12
az
alakító
a
meghatározni, hogy a szerszámmal legalább AD %1 mm nagyságú A állítást lehessen megvalósítani. támasztókúp a szögén túl, annak jellemző paraméterei a kúp Ll (L2) hossza és pl. a Dlk a legnagyobb átmérője. reteit
úgy
Ezek
célszerű
a
méretek
az
alakítógörgők jellemző paraméterei: do ö és
(aktív) hossza, a B vagy és (vagy minimális) furatátmérő kiszámíthatók. alapján
működő
A
aktív
támasztókúp
az
hossza:
L1=l1+b0 Az ábra
kúpszög, valamint a áthidalandó ADI állítási a
i
alapján: ADl l]
=
2tga/2 bzbo
közelítéssel
L
támasztókúp
a
b
=
1
hossza:
AD1
+
0
aktív
í:
2tg a/2 A
levezetés mellőzésével cos
L, =b
A
pontos összefüggés:
a
042
AD1
+
í
cosö/Z
2tga/2
támasztókúp teljes hossza L; =L1+l2
biztonsági értékekkel
a
+l3
,
agyakorlatban: l; A
+
13
=
(2-
támasztókúp legnagyobb Drk aDlmax Dlk
EDImaX
+
2,5) aktív
"
3,5)
mm.
átmérője:
do
+
2d0
+
2
-
(3-
ZBE, illetve; 2170
(X/Z
.
együtt:
görgőátmérő, be megmunkálandó D, max -
tartomány
ismeretében
-
görgő
maximális a
7. ábra
támasztó
6.
ábra].A
kúp
támasztókúp
és
az
alakítógörgő geometriai
viszonyai.
b
l'////
/////// ö
AD/Z
uwE
-
í
_[__ .
D
Cg
(l
a-
__m,
_--4
_______
___B4L
(MIÉ,
á E
h
-
0
a
E
1..
E
1.2
q
7. ábra.
14
Az
alakítógörgők
elvi elrendezése
a
támasztókúp
főméreteinek
behatárolásához.
Az
elméletileg pontos
számítás
Dlk =D1max
A
í
COS
a-ö
Dik
=
+
el:
cosal2
]
+2b
0088/2
í
213 tg 11/2.
támasztókúplegkisebb átmérője: =
Dikmin A
2do
támasztókúp legnagyobb (nem aktív) átmérője Dlkmax
A
_
összefüggéssel végezhető
következő
a
Drkmax
megmunkálható legkisebb
görgőtartó
kosár
2142 tg 01/2-
munkadarab
ADI
Dimin =Dimax_
A
_
furat
-
-
átmérő:
'
fő méreteinek
meghatározása,
behatárolása
kialakítása különböző A görgőtartó kosár konstrukciós lehet, de a legnagyobb külsőlegkisebb belső átmérőjét egyértelműen meghatározza a legkisebb (D, min) megmunkálandó furatátmérő, illetve a támasztókúp (D, max) maximális átmérője. A görgőtartó kosár kialakítására néhány konstrukciós példa a 8. ábrán látható, de itt még az alakító görgők beszerelésének konstrukciós lehetőségeit nem lehetőségeit, azaz a görgőtartó hornyok kialakításának
és
tüntettük A
fel.
görgőtartó kosár maximális Dz =Dlmín
ahol! p; A
=
0,3
görgőtartó
-
3 mm,
kosár
-
mérete
a
_P1=D1max az
görgőknél: _AD1"P1,
ún. átmérőcsökkenési
támasztókúp felőli
-
belső
érték.
átmérőjének
minimális
mérete:
D: =D1kmax +P2, ahol,
átmérő
növelési érték, amit a gyakorlatban úgy kell megválasztani, hogy az görgőtartó hornyok fenekén biztonsággal felfeküdjenek. Ha p, kocsi, a do götgőátmérő pedig nagy, akkor a görgőtartó kosár falvastagsága is nagyra adódik, s emiatt a szerszám súlya feleslegesen nő. A p, és p, tényezők helyes értékét nagyságát a szerszám megtervezendő fő vonalai alapján kell véglegesen meghatározni. A 2. ábráról látható, hogy a görgőtartó kosár az axiális csapágyra támaszkodik. A csapágy biztosítja megmunkálás közben a görgőtartó kosár legördülését és felveszi az axiális terhelést.
alakító
Pz
-
görgők
a
-
-
15
l 8. ábra.
A szerszám
]_.J_n
Néhány görgőtartó kosár elvi konstrukciós
helyes működése
kialakítása.
szempontjából alapvetően fontos, hogy
a
talpcsap-
felülete merőlegesen álljon a támasztókúp, illetve az (l) alaptest csatágy T támasztó lakozó rész tengelyére. Ezt a (3) csapágytartó (v. állító anya) megfelelő konstrukciós
kialakításával,
illetve
a
funkcionális
A szerszám
megfelelő pontosságával lehetbiztosítani. másik fontos feltétele, hogy a görgőtartó kosár talpcsapágy Tfelületére) merőleges legyen a kosár
méretek
helyes működésének a (ezen támaszkodik forgás-, illetve geometriai tengelyére. a Mint ahogy az a 8. ábráról is látható, a görgők helyét (távolságát) a B bázistól K méret határozza A biztosítani kell. K méret meg. állandóságát valamennyi görgőnél
B fázisfelülete
Ha K
bázisméret
nem
állandó
egy adott
szerszám
egyéb szempontból pontosan pontosságú támasztókúp és alakítógörgők esetén
gyártás után,
16
az
esetén, vagy túl nagy
elkészített sem
görgőtartó biztosítja,
szóródást
kosár
mutat
még ideális
hogy működés
közben
átmérőn alakítógörgők azonos sima (hullámos, barázdált, stb.)
helyezkedjenek
az
Zárt
görgőtartó horonnyal
rendelkező
el. A felület
kosárnál
a
K
ilyen esetben
bázisméretet,
nem
illetve
lesz
állan-
annak
dóságát csak nagy körültekintéssel, rendkívül gondos gyártással, magas gyártási költséggel kosár konstrukciót A 8/f ábra egy olyan elvi de megvalósítható lehet biztosítani. mutat, két darabból áll. B' amin a a felület feltámaszkodnak Látható, hogy görgők amely egy -
-
-
-
"közönséges" homokfelület,
állandó
méretre
amely gyártható. párhuzamosra 8/d ábrán is két darabból áll a kosár. A görgőtartó hornyok itt nyitottak, vagyis a a homyokat csavarokkal hogy azok ki ne essenek rögzíthető görgők behelyezése után aB' is lehetővé teszi bázisfelület és fedél zárja le. Ez a konstrukciós köszörülését, megoldás értéken" K méret való mivel B' felület síkba mara köszörülhető, ,,állandó tartását, vagy így eltérően a nyugati osrzágoktól származó ható. Ez a konstrukciós szerszámokmegoldás a az is tól görgőtartó hornyok nagymértékben megkönnyíti munkaigényes egyébként pontos gyártását, illetve geometriájának technológiailag helyes kialakítását. bázissal
aB
-
-
A
-
-
-
-
-
A
-
és konstrukciós
görgőtartó hornyok geometriai
görgőtartó hornyok szimmetria rendezést) lehet megkülönböztetni:
síkjának helyzete
A
a)
horony
a
szimmetria
gépi
úton
kialakítást
kétfajta
szerint
szimmetria
sík
kell biztosítani.
síkjával nem esik egybe, azzal síkja a kosár szimmetria szimmetria be, vagyis horony szöget síkját a kosár geometriai tengelye átdöfr. Mivel ilyen esetben, a horonyba elhelyezett görgő és a megmunkált felület az a/hoz képest közös érintősíkja és szimmetria síkja 7 szöggel a ezért elfordul, elvileg szerszám,,önelőtoló"lesz.Ezek a szerszámok nem műigényelnek gépi előtolást. Amennyiben a szerszámot gépi előtolással a előtolás de inkább ködtetik, legalább olyan nagy legyen nagyobb gépi mint az önelőtolás értéke, különben olyan kinematikai viszonyok alakulnak ki megmunkálás közben, hogy a görgőtartó kosár a támasztókúpról lecsúszik (mivel a támasztókúp elmarad a kosárhoz képest) és a szerszám így nem dolgozik. A gépi előtolás az ilyen szerszámoknál mintegy 50%-al növelhető az önelőtoláshoz képest. A
b)
horony
szimmetria
zár
a
-
-
-
-
-
A fenti
val,
a
(el-
sík, vagyis síkja a görgőtartó kosár tengelyén átfektetett kosár a magába foglalja geometriai tengelyét. Ilyen esetben a elvileg ,,nem önelőtoló", vagyis hengerléskor a szerszám előtolását
A
szerszám
kialakítása
elrendezések
hengerlő
szerszám
elvi vázlata kinematikai
a
9. ábrán
látható.
-
Az önelőtolás
viszonyaival terjedelmi okok
miatt
egyéb problémáiitt nem foglalko-
zunk.
görgőtartó hornyok geometriailag helyes kialakítása
A
elsősorban
lan működése kialakítás szempontjából fontos, míg a konstrukciós mellett a könnyű szerelhetőség és főleg a hornyok pontos, valamint miatt fontos. -
-
a a
szerszám
hibát-
helyes geometria egyszerű gyártása
17
kosár,
9. ábra.
A
görgő,
horony,
munkadarab
szimmetriasíkja egybeesik
elvi elrendezése.
görgőtartó hornyok
szerszám, b) önelőtoló
a)
nem
Önelőtoló
(kényszer
előtolású)
szerszám.
A legegyszerűbb esetnek megfelelően a 10. ábrán egy olyan geometriai kialakítású görgőtartó horony látható, amelyben hengeres görgőket lehet elhelyezni, ugyanakkor a kosár vége nyitott fedéllel zárható le -, és így a horony ujjmaróval, könnyen elkészíta horonykialakihető. A felfekvő bázis síkköszörülhető is. Kúpos görgő esetén is hasonló tása, de a hornyot az alakító görgők kúpszögének megfelelő ,,kúpos ujjmaróval" kell és lehet kialakítani. Ezekben az esetekben a horonyoldalak henger, illetve kúpfelületek. -
Az ábráról
látható, hogy a görgőtartó horony méretét és helyét úgy kell meghatáa legnagyobb munkadarab átmérő is megmunkálható legyen, a A ne essen és szerelhető levő ki, görgő legyen. geometriai viszonyok alapján, a kosárban X nyílás szélessége (v. más jellemzőméretek) a gyártáshoz a 11. ábra alapján könnyen meghatározható. A megmunkálható legnagyobb furatméret méés a kosár legnagyobb átmérő rete közötti sugárkülönbség: rozni, hogy
a
szerszámmal
a
=(D1max
OLC és CLT, illetve
A
ző arányok:
18
a
O,
_D2)/2 CL és
-
CLO; derékszögű háromszögekre felírhatók
a
követke-
meg
7'
főmér kialak geom a
DZIZ
n'a/z 0,
nuxIZdb 12
"D. D, '
horony
Görgő ábra. 10.
19
p
y
D
Vázlat
ábra.
II.
_
P
2
.
a+p
y
'
a(do
í?-
p=
-
a) ,
D; "Fzű-do +
D;
20
A
a =
szerszám
kosárral
0,05
(a
számíthatók,
p és y ismeretlenek
x/d(do-a)w%
yí
kezhet
2:
+
m0
d-
(a
+
vagyis:
X
=
2y
mellőzésével:
A levezetések
ni:
y
illetve:
y
a) és b) egyenletrendszerből a
a
b)
:
mnen
dowm
Amikor
y'=p(D2-p),
a)
=-,mnen1 y
--í=
Az
számításához.
horonyméretek
-
a
maximális
(akadás), 0,3 mm-el.
ezért
illetve;
ma; +
1)
-
do(D2
-a)1
_do
dolgozik, a görgő geometriailag meghatározott
furatátmérőn a
20
+
a
C
pontban
X méretet
nem
meg
érintkell növel-
m1
.
,.._...__
12. ábra.
A
görgő
de ) X Ha
a
kor
+
A
horonyból,
a
A nagy, a görgő sugárirányú elmozdulása szerszám belépésénél kedvezőtlen -
megmunkálandó
a
A 10. ábráról
lönbség van,
elvi kialakítása
ha
túl nagy lehet.
lehet, ami
Ilyen
esetben
a a
megmunkálás kezdetegondosan
szerszámot
furatba. kü-
látható, hogy a horony d7 átmérője és görgő do átmérője között kell, hogy a következő egyenlőség fennálljon:
biztosítani
illetve
d7
fészkének
.
-a
be kell vezetni
A
sugárirányba
esik ki
nem
Kúpos alakítógörgő
do+A1
=
görgő méretétől
és
a
kosár
külső
átmérőjét függően
a
gyakorlatban: A,
=
0,1
-
0,4
mm.
sík a 12. ábra szerint Kúpos alakítógörgő esetén a nyitott kosáron a horony -, is lehet. A méreteinek horony jellemző meghatározása gyártási, és geometriai az előzőek nem analógiájára végezhető, de itt a részletekkel foglalkozunk. A kúpos görgők alkalmazása a esetén, horony tengelyirányú 7 nyilásszöge jó közelítéssel megegyezik a ö A E sugárirányú nyílásszög megakadályozza a görgő kúpszögével. kögörgők kiesését a horonyból. Nagyságát úgy kell megválasztani, hogy kedvezőtlen a teljesa görgő ne elemzése és be a részletek rülmények között A ékelődjön horonyba. sés igénye nélkül a 13. ábrán néhány horonykialakítást mutatunk be. -
oldalú
-
-
-
-
13. ábra.
A
helyező rugó
retezésnél
abból
való tartásakor
csapágyhoz
a a
Példák
görgőtartó hornyok
helyező
erő
célszerű a
kialakítására.
foglalkozunk. Megemlítjük azonban, hogy a me'a szerszám függőleges állapotban gördülőfejet szélső esetben is 2-3 kp erővel az axiális
méretezésével
feltételből
konstrukciós
nem
kiindulni, hogy
szorítsa.
Méretállítás, nóniusz, (skála) funkcionális működése gördülőfejes furathengerlő szerszámok szempontjából a biztosító elem a támasztókúp. Ha a támasztókúppal érintkező görgő a kúphoz viszonyítva tengelyirányban elmozdul (a kosárral együtt), akkor a görgő legkülső pontja valamilyen méreten helyezkedik el. Egy ilyen helyzet lehet például, amikor a görgő éppen A
méretet
22
is. Ha az alakított palástfelületével, vagy már azt alakította felület még nem jó a görgők helyzetét változtatni nagyobb méretre állítahengerelt beállítva kell. Ez tulajdonképpen a fogásvétel, amivel nagyobb fedést biztosítva alakítás mértéke megfelelő lesz.
érintkezik
alakítandó
az
furat
-
-
-
-
ni az
-
-
A
rész
a
fogásvétel
szerszámon
levő nóniusszal
szerszámon
a
be. A méretállító
végezhető el, állítható
kialakítású
konstrukciós
különböző
lehet.
Erre
néhány példa
látható
a
14 ábrán.
beosztásos
"dob"
Vonal
index
-._|
nóniusz
14. ábra.
A méretállító
A méretállítás
és
rész
nál funkcionális
és
nóniusz
támasztókúp. hogy a görgőtartó kosarat H értékkel gárirányban egy fix értékhez képest. ábra alapján, az egy menetemelkedésre
néhány
állítást
elvi
konstrukciós
biztosító
kialakítása
orsó
(az alaptest) támasztókúp kúpszögétől függ, nagyságától el sueltolva a görgők milyen értékkel mozdulnak Az A geometriai viszonyok a 15. ábrán láthatók. átmérőváltoeső az állítóanya fordulatára egy
elem,
A menetemelkedés
a
a
az
és
H
menetes
a
-
-
zás:
AD]
=
ZH
tga/2
.
(mm, pm)
23
-
r
H
ab '///
/
/
////////
////
/_/////////
/J//f
---------
; l
__
l I
I
___.__...__.__._J_--|l-n l
u
I
|C
L-
A
w
15. ábra.
Az alakító
görgők méretváltozása
egy
elmozdulás
Ha
az
állítóanyán
laérték
osztásainak
nóniusz
a
összefüggéssel
következő
a
=T
z
Tehát
z
változás
esetén
osztás
a
tengelyirányú
száma
z, akkor
a
nóniuszon
(dobon, stb)
az
s
ská-
számítható:
2H
AD; s=
menetemelkedésnyi
hatására.
-
(mmuum)
tga/2,
való elfordítása
skála egy osztással
után.
a
görgőknél
az
átmérő-
s mm.
rész konstrukciós
A méretállító
sok számát
kialakításánál
úgy kell megválasztani, hogy előzőekben
az
s
a
H menetemelkedés
skálaérték
kerek
um,
vagy
és
z
l / 100
skálaosztámm
legyen.
tervezési, szerkesztési, technológiai szemponlegyártott, merev támasztólqípos furathengerlő A szerszámok látható. közül a legkisebb 90 mm, a legnagyobb 200 mm átszerszámcsalád finom megmunkálására alkalmas. Méretállítási befejező mérőjű furat hengerlésére skála osztásértéke 5 um/cp. A szerszám "kényszer" tartományuk 1,3 mm/ó a méretállító A szerszámcsatlakozás a megmunkáló gépen alkalmazott fúrórúd előtolású. végződésnek 4 bekezdésű, 32 mm belső trapézmenettel, kúpos, emelkedésű, speciális megfelelően A megmunkálható furat hosszát alapvehengeres központosító peremmel lett kialakítva. A 16. ábrán
tok
-
elvek
az
megkonstruált
szerint
-
ismertetett
-
és
-
-
-
,
-
-
tően
az
alkalmazott
munkálására
megmunkálásánál ....M
szerszámgép
készültek
és azokat
használják.
határozza
meg. Ezek hidraulikus, illetve
a
szerszámok
bányatám
átmenő
hengerek,
furatok stb.
meg-
furatainak
16. ábra.
Merev-támasztókúpos
A fenti
járul
e
korszerű
-
rövid
-
áttekintés
technológia
kúpos furathengerlő
furathengerlő szerszámok, belső trapézmenetes
remélhetőleg elegendő
további
szerszámok
kiinduló
csatlakozással.
alapot nyújt
megismertetéséhez és elsősorban, hazai gyártásához.
a
és hozzá-
merev-támasztó-
tervezéséhez,
IRODALOM
BPACJIABCKPIH,
B. M.:
Texr-rononm
oöxarxn
Kpynr-rux
neranen
pOJIHKaMH.
Mocxna,
1975.
oőKaTKn
KpynHbIx
neraneü
pOHHKaMH.
Mocxna,
1956
Maruuuoczpoenue. BPACJIABCKMH,
B. M.: TexHonomn
Mawunocrpoeuue. 3.
WLODZIMIERZ, Felületszilárdító
P.: Obrabotka
nagniataniem.
eljárások és szerszámaik.
Warszawa,
1979.
(Kutatási jelentés)
NME
Gépgyártástechnológíai
Tsz.
25
.
ROLLING
OF INTERNAL
DESIGN
WITH
TOOLS
BACKING
RIGID
CONE
by B. LESKÓ
Summary artícle
The
summaxizes
The
authox
the
major problems in detail
describes
the
ooncerning fundamental
rolup-todate, progressive internal inand main elements of oomposition
the
ling technique. The article elements. rolling tools, along with the design of the ír functional for the planning of tools, obtamable at high costs and for currency mation only, manufacturing and their use ín tool engineering.
ternal
PLANUNG
VON
LOCHWALZWERKZEUGEN
MIT
infor-
gives enough and
their
encourages
STÜTZKEGEL
FESTER
von
B. LESKÓ
Zusammenfassung Beitrag werden kurz die wichtigsten Fragen bezüglich der zeitnahen, progressiven, neulich gefragten Lochwalztechnologie zusammengefaist. De: Autor macht mit dem prinzipiellen Aufbau und den Hauptelemehten der Lochwalzwerkzeuge, ihrer Planung, der Bestimmung der Abmesbzw. der konstruktíven der funktionellen Elemente bekannt und gibt ausreichende sungen Ausbildung der fúr Devísen, teuer Hinweise fúr die Planung nur beschaffbaren Werkzeuge, ermutigt zu deren Herstellung und Verwendung ím Werkzeugbau. ln dem
zunehmend
-
IIJIAHPIPOBAHHE
-
IIBIPOIIPOKATHHX
PIHCIPYMEHTOB
C KECTKHM
HOJIIIHPAIOIIIKM
KOHYCOM B. JIEIIIKO PeaxoMe Crarm
poexme, nememre
rolmyxo n
nopom,
BOIICTBE.
26
oöoőmaer
KOpOTRO
ynorpeönuemon rnanuue
paamepon
nuponpoxarnon anemenrsx n
Hmpopmaunxo npunaer
Baxcnenume
xoucrpyxunonnyto K
Bonee
ILLIpOIIpOKaTI-IBIX
nnanuponauuro
CMeJIOCTL
nponanoncmy
conpeMeHHoü,
nonpocm
rexnonomu.
oöumpno
uHcrpyMeuTon,
paapaöorxy uHcrpyMeHron, arux
nporpeccuxnon,
nmnnponauue
zpyuxuuouaxmuux xoropue
HHCTpyMeHTOB,
nocmxamu u
sce
öonee
Teopermecxoe
nocr-
nHcrpyMeHToB,
onpe-
npenc-rannner
anemel-xros.
Jlaer
ronsxo
PICITOIII-BOBaJ-IIIIO
Ha
LIOCTa-
sa
nenuay
n
npoux=
A
NEHÉZIPARI
MÜSZAKI
KŐZLEMÉNYEI
III.
sorozat
GÉPÉSZET 30.
KÖTET,
MISKOLC,
1. FÜZET
1984.
EGYETEM
HU-ISSN
SZERKESZTŐ BIZOTTSÁG: ZÉNÓ
TERPLÁN felelős
szerkesztő
CZIBERE
Kiadja
a
Kiadásért
Nehézipari Műszaki felelős:
KOZÁK
TIBOR,
Dr. Romvárí
Sajtó
alá rendezte:
Kézirat
Példányszám: Készült az
MSZ
1984. 350
VIII.
IBM-72
elektronikus
5601-59
és MSZ felelős:
A sokszorosítását-t
-
JÓZSEF
NME
József egyetemi tanár Lászlóné, Molnár Lászlóné,
Dr. Farkas
szerkesztőkzMárkus szedése:
PÁL, TAJNAFÖI
Egyetem Pál rektorhelyettes
3200 Nyomdaszám: KSZ-841984. Miskolc-Egyetemváros, Engedély száma: 51377 Technikai
IMRE, ROMVÁRI
1.
-
X. 1.-ig. Sokszorosítóba
Németh leadva:
Zoltánné 1984.
szedéssel, totaprint lemezről composer 5602-55 5 BIS ív szabványok szerint, Tóth
Ottó
mb.
üzemvezető
dec.
11.
terjedelemben
0234-6728
TARTALOMJEGYZÉK
Leskó Kozák
Merev-támasztókúpos
Balázs:
Közelítő
Imre:
háromdimenziós Mörk
János nek
-
Molnár
lineáris
furathengerlő
héjelmélet felépítése
egyenleteinek László
számítógéppel
-
Csáki
szerszámok a
aszimptotikus Tibor
segített tervezése
tervezése
.
.
.
.
.
.
rugalmasságtan feszültségekkel integrálásával .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
felírt .
.
.
.
,
.
27
Takács
György: Szerszámgépek vezetékeiesetén görgőspapucsok alkalmazása -
.
.
.
.
.
51
67
