Termelési rendszerek és folyamatok Gyakorlat Dr. Hornyák Olivér
Termelési rendszerek és folyamatok
1
Fúrás, furatmegmunkálás d0: kiinduló átmérő (mm) d: kész furat átmérője (mm) dk: közepes átmérő (mm) d k = d 0 + d 2
n: szerszám fordulatszám (ford/min) vc: forgácsolási sebesség (m/min) dk ⋅π ⋅ n d ⋅π ⋅ n vc =
mm 1000 m
vk =
1000
mm m
fz: előtolás (mm/ford) fz1 = fz2 : egy élre jutó előtolás (mm/ford) d − d0 ap: „fogásmélység” (mm) a p = 2
vf: előtoló sebesség (m/min) v f = f z ⋅ n z: élek száma Termelési rendszerek és folyamatok
2
Fúrás, furatmegmunkálás A1: egy élre jutó forgácskeresztmetszet (mm2) A1 = f z1 ⋅ a p = b ⋅ h
h: forgácsvastagság (mm) h = f z1 ⋅ sin κ r
b: forgácsszélesség (mm) ap b= sin κ r Q: forgácsleválasztás intenzitása (cm3/min) Q = z ⋅ A1 ⋅ vk = f z ⋅ a p ⋅ vk
Vm: leválasztandó térfogat (cm3) Vm =
d 2 − d 02 3 ⋅π ⋅ L 4 ⋅1000 mm 3 cm
tm: forgácsolás főideje (min) tm =
Vm L = Q vf
Termelési rendszerek és folyamatok
3
Fúrás, furatmegmunkálás Fc1, Fc2: forgácsolósebesség irányú erők (N) Fc1= kc A1 Fp1, Fp2: fogásvétel irányú erők (N) Ff1, Ff2: előtolás irányú erők (N) A fogásvétel irányú erők egymást közömbösítik.
F p1 + F p 2 = 0
A fogásvétel irányú erők erőpárt alkotnak, amelynek csak Fc1 ⋅ d k M = F + F = 0 c1 c2 M: nyomatéka (Nm) van. 1000 mm m Jelentős előtolás irányú erő ébred: F f 1 + F f 2 = Ff
F f 1 = c f ⋅ Fc1
cf: tapasztalati állandó P: forgácsolási teljesítmény, P = M ⋅ω ahol ω: szögsebesség (radián/s)
ω = n⋅
2 ⋅π s 60 min
Termelési rendszerek és folyamatok
4
Fúrás, furatmegmunkálás Mintapélda: Egy RF.2b típusú sugárfúrógépen egy A50 anyagminőségű, 50 mm vastagságú acéllemezbe Ø48 mm-es átmenő furatot kell csigafúrással készíteni. További adatok: – kc=1500 N/mm2 – Maximális motorteljesítmény: Pm=3,3 kW – Összhatásfok: ηö=0,75 – Előtolás: fz=0,38 mm/ford – 2κr= 120 o Meghatározandó: 1. A megengedhető maximális fordulatszám (n=?) 2. A fellépő nyomaték (M=?) 3. A telibefúrás gépi főideje, ha 2mm-es ráfutást és a szükséges túlfutást is figyelembe vesszük (tm=?) Megoldás:
Termelési rendszerek és folyamatok
5
Fúrás, furatmegmunkálás
Termelési rendszerek és folyamatok
6
Esztergálás
Termelési rendszerek és folyamatok
7
Esztergálás
Termelési rendszerek és folyamatok
8
Külső hengeres felület esztergálása d0: nyersdarab átmérő (mm) dm: készdarab átmérő az m. fogás után (mm) L: megmunkálandó hossz (mm) ap: fogásmélység (mm) m
∑ ap = i =1
d0 − dm 2
n: főorsó fordulatszám
vc: forgácsolási sebesség (m/min) vc = f: előtolás (mm/ford) vf: előtoló sebesség (m/min)
d ⋅π ⋅ n mm 1000 m
vf = fz ⋅ n Termelési rendszerek és folyamatok
9
Külső hengeres felület esztergálása Forgácsleválasztási terv
Qi: forgácsleválasztás intenzitása (cm3/min) Qi = vcki ⋅ f ⋅ a p vcki: közepes forgácsolósebesség az i. anyagréteg leválasztásánál (m/min)
vcki
d ki ⋅ π ⋅ n = mm 1000 m
dki: közepes átmérő az i. anyagréteg leválasztásánál (mm) d ki =
d i + d i +1 2
d ki ⋅ π ⋅ a pi d ki ⋅ π ⋅ n v f ⋅ ⋅a = Qi = ⋅v mm n pi mm f 1000 1000 m m Termelési rendszerek és folyamatok
10
Külső hengeres felület esztergálása 2
Vmi: leválasztandó térfogat az i. anyagréteg leválasztásánál (cm3)
d i −1 − d i2 Vmi = 3 ⋅π ⋅ L 4 ⋅1000 mm cm 3
Vm: leválasztandó térfogat (cm3)
d 0 − d m2 Vm = ∑ Vmi = ⋅π ⋅ L mm 3 4 ⋅1000 cm3 i =1
tmi: forgácsolás főideje az i. anyagréteg leválasztásánál (min)
t mi =
m
tm: forgácsolás főideje (min)
2
Vmi L = Qi v f m
t m = ∑ t mi = m ⋅ i =1
Termelési rendszerek és folyamatok
L vf
11
Külső hengeres felület esztergálása A forgácskeresztmetszet:
κr:szerszám (főél) elhelyezkedési szög (fok) b: forgácsszélesség (mm) h: forgácsvastagság (mm)
b=
ap sin κ r
h = f z1 ⋅ sin κ r
Aa: forgácskeresztmetszet (mm2)
A = f ⋅ a pi = b ⋅ h
Termelési rendszerek és folyamatok
12
Külső hengeres felület esztergálása A forgácsolóerő:
Fc: főforgácsoló erő (N) Fc= kc A kc: fajlagos forgácsolóerő (N/mm2), kc=f(h, b, anyagminőség, élgeometria, hűtés, kopottság )
Fc = cF ⋅ vcz F ⋅ f (
xF
⋅ a py F ⋅ k E
min⋅ N ) m ⋅ mm 2
cF: konstans zF ≈ 0,1; xF ≈ 0,75; yF ≈ 1 kE: korrekciós tényezők eredője Ff: előtolás irányú erők (N) Fp: fogásvétel irányú erő (N) p: fajlagos élterhelés (N/mm)
Fc:Ff:Fp=1:(0,25-0,32):(0,40-0,25)
p=
Fc = kc ⋅ h b
Termelési rendszerek és folyamatok
13
Külső hengeres felület esztergálása M: forgácsolási nyomaték (Nm) M = Fc ⋅ d k
2000 mm m
P: forgácsolási teljesítmény P=Fc vc+Ff vf ≈Fc vc
P = Fc ⋅
2 ⋅π dk ⋅π ⋅ n = M ⋅ n ⋅ = M ⋅ω mm s s 1000 min 60 min ⋅ 60 min
ω: szögsebesség (radián/s) A szerszámkopás: γ0: homlokszög (fok) α0: hátszög (fok) VB:hátkopás (mm) VBmax=0,3-0,8 mm
Termelési rendszerek és folyamatok
14
Külső hengeres felület esztergálása Taylor egyenlete:
vc ⋅ T m = Cv m=-1/k=0.25 (k=-4~-3) Cv=konstans Cv=vc, ha T=1min Bővített Taylor egyenlet:
Cv vc = p q m ⋅ VB n f ⋅ a p ⋅T
Termelési rendszerek és folyamatok
15
Külső hengeres felület esztergálása Mintapélda: Normalizált, C45 anyagú rúdacélból d=92 mm átmérőjű, L=250 mm hosszúságú munkadarabokat esztergálunk. Kiinduló átmérő d0=100 mm. Főorső fordulatszám = 500 ford/min, fogásmélység ap=2mm, előtolás f=0,5 mm/ford. A fajlagos forgácsolóerő kc=2250 N/mm2. Határozzuk meg: 1. A fogások számát (m=?) 2. Az előtolás sebességét (vf =?) 3. A forgácsolási főidőt (tm =?) 4. A főforgácsolóerőt (Fc =?) 5. A forgácsolás teljesítményét az első fogásnál. (P1=?)
Termelési rendszerek és folyamatok
16
Külső hengeres felület esztergálása Mintapélda: Egy hosszesztergálási műveletnél mekkora lehet a forgácsolósebesség a bővített Taylor egyenlet alapján, ha: T=30 min ap= 2 mm f=0,4 mm/ford p=0,33 q = 0,08 Cv=350 VB=0,6 mm Megoldás:
1 1 =− = 0.25 k −4 C m 350 0 .5 0 . 6 148 ⋅ = vc = p v q VB n = 0.4 0.33 ⋅ 2 0.08 ⋅ 300.25 min f ⋅ ap ⋅ m=−
Termelési rendszerek és folyamatok
17
Marás
Termelési rendszerek és folyamatok
18
Marás
Termelési rendszerek és folyamatok
19
Palástmarás A palástmarás mozgási és forgácsolási viszonyai: Palástmarás: a maró forgástengelye párhuzamos a megmunkált felülettel. A palástmarás geometriai jellemzői: változó keresztmetszetű (bajusz alakú) forgács szakaszos leválasztása. , z: a maró fogainak száma fz: fogankénti előtolás (mm) h:
közepes forgácsvastagság (mm) h ⋅ i ⋅ bw = ae ⋅ f z ⋅ bw ⇒ h = f z ⋅
a ae ≈ fz ⋅ e d i
ae: fogásmélység (mm) o i: forgácsolási ív hossza (mm) i ≈ p ≈ ae ⋅ d (ϕ < 30 )
d: maróátmérő (mm) n: maró fordulatszáma (ford/min) vf: előtolás sebessége v f = z ⋅ f z ⋅ n Termelési rendszerek és folyamatok
20
Palástmarás Q: a forgácsleválasztás intenzitása (cm3/min)
Q=
ae ⋅ bw ⋅ v f 3
1000 mm cm 3
Erő és teljesítményszükséglet palástmarásnál A leggyakoribb palástmarók furatosak és ferde élűek. A ferde él nyugodt, rezgésmentes járást és kis erőhullámzást biztosít a szerszámnak. A nagyobb marók éle hullámos vagy forgácstörő hornyokkal tagolt Fc1: egy fogra eső forgácsolósebesség irányú erő (N)
Fc1 = kc ⋅ Ac = kc ⋅ bw ⋅ h kc: fajlagos forgácsolóerő (N/mm2) Ac: átlagos forgácskeresztmetszet (mm2) Fc: teljes forg. sebesség irányú erő (N)
Fc = Ψ ⋅ Fc1 Ψ: kapcsolószám, azaz az egyidejűleg kapcsolódó fogak száma Termelési rendszerek és folyamatok
21
Palástmarás i p z ⋅ a w ⋅ d z ae Ψ= ≈ = = ⋅ t t d ⋅π π d
d ⋅π z
t: a maró fogosztása (mm)
t=
Fc (középérték )behelyettesítve:
Fc = kc ⋅ ae ⋅ f z ⋅ bw ⋅
Pc: teljesítményszükséglet (W) vc: forgácsoló sebesség
z d ⋅π
Fc ⋅ vc s 60 min d ⋅π ⋅ n vc = mm 1000 min Pc =
Termelési rendszerek és folyamatok
22
Palástmarás A palástmarás jellegzetes szerszámai még: –tárcsamarók (fűrésztárcsák is), –szögmarók, –rádiuszmarók, –idommarók. A palástmarók többnyire monolit szerszámok, de léteznek szerelt (vágólapkás) kivitelűek is.
Termelési rendszerek és folyamatok
23
Homlokmarás A maró forgástengelye merőleges a merőleges a megmunkált felületre. A megmunkált felület mindig síkfelület. Geometriai viszonyok frx: közepes forgácsvastagságnak megfelelő fogankénti előtolás (mm) Területegyenlőség: f z ⋅ bw 360o = f z ⋅ bw ⋅ f rx ⋅ i = f z ⋅ bw ⇒ f rx = i d ⋅ π ⋅ (ϕ1 + ϕ 2 )
h : közepes forgácsvastagság (mm)
h = f rx ⋅ sin κ r
Termelési rendszerek és folyamatok
24
Homlokmarás Erő és teljesítményviszonyok Fc1: egy fogra jutó főforgácsolóerő (N)
Fc1 = kc ⋅ Ac = kc ⋅ bw ⋅ h = kc ⋅ a p ⋅ f rx
Fc: teljes főforgácsolóerő (N)
i Fc = Ψ ⋅ Fc1 = ⋅ Fc1 t
t: fogosztás (mm)
t=
Ψ: kapcsolószám, azaz az egyidejűleg kapcsolódó fogak száma
d ⋅π z
Ψ=
(ϕ1 + ϕ 2 ) ⋅ z 360o
P: a teljesítményszükséglet (W)
Pc =
Fc ⋅ vc s 60 min
vc: forgácsolósebesség (m/min)
vc =
d ⋅π ⋅ n mm 1000 min
Termelési rendszerek és folyamatok
25
Marás Mintapélda palástmarásra: A50 anyagminőségű munkadarabon L=120mm hosszú, bw=65mm széles síkfelületet gyorsacél palástmaróval kell megmunkálni. A szerszám adatai a következők: d=80mm, z=8 fog. A forgácsolási adatok: ae= 3mm, fz=0,1mm/fog, vc=25 m/min. Táblázatból kc=4734 N/mm2 A50-hez. Számítsa ki 1. a teljes főforgácsoló (forgácsoló sebesség irányú erőt); 2. az átlagos teljesítményszükségletet; 3. az anyagleválasztás intenzitását; 4. a gépi főidőt !
Termelési rendszerek és folyamatok
26
Marás h = fz ⋅
ae 3mm = 0,1mm ⋅ = 0,0193mm d 80mm
Fc1 = kc ⋅ bw ⋅ h = 4734 Fc = kc ⋅ ae ⋅ f z ⋅ bw ⋅ Pc =
Q=
N ⋅ 65mm ⋅ 0,0193 = 5958,8 N mm 2
z N 8 = 4734 ⋅ 3mm ⋅ 0,1mm ⋅ 65mm ⋅ = 2938 N 2 d ⋅π mm 80mm ⋅ π
m Fc ⋅ vc 2938 N ⋅ 25 min = = 1224W s s 60 min 60 min
ae ⋅ bw ⋅ v f 3
1000 mm cm 3
=
ae ⋅ bw ⋅ z ⋅ f z ⋅ n = 3 1000 mm 3 cm
m ae ⋅ bw ⋅ z ⋅ f z ⋅ vc ⋅1000 mm 3mm ⋅ 65mm ⋅ 8 ⋅ 0,1mm ⋅ 25 min m cm 3 15 , 5 = = 3 3 min mm 80 1000 d ⋅ π ⋅1000 mm mm ⋅ π ⋅ 3 3 cm cm
xt ≅ 2mm x = ( d2 + 2mm) 2 + ( d2 − ae ) 2 = ( 802mm + 2mm) 2 + ( 802mm − 3mm) 2 25 m ⋅1000 mm vc ⋅1000 mm m m mm = 8 ⋅ 0,1mm ⋅ min = 79.6 min 80mm ⋅ π d ⋅π L + x + xt 120mm + 19,9mm + 2mm l tm = = = = 1,78 min mm vf vf 79.6 min v f = z ⋅ fz ⋅ n = z ⋅ f ⋅
Termelési rendszerek és folyamatok
27
Marás
Termelési rendszerek és folyamatok
28
Marás
Termelési rendszerek és folyamatok
29
Köszörülés A köszörülés sokélű , határozatlan élgeometriájú szerszámmal (köszörűkoronggal vagy szegmensekkel) végzett megmunkálás, melynél a forgácsolt kötőanyagba ágyazott szabálytalan alakú és elhelyezkedésű, nagy keménységű, magas hőszilárdságú, természetes vagy mesterséges abrazív szemcsék végzik. A forácsoló főmozgást – forgómozgást – a szerszám, míg az előtolás- és fogásmélység irányú mellékmozgásokat - a gép konstrukciójától függően – vagy a munkadarab, vagy a szerszám végzi. A köszörűkorong kerületi sebessége vc=25-30 m/s, a nagysebességű és ultrasebességű köszörülésnél vc=60-250 m/s értéket is meghaladja. A munkadarab kerületi sebessége vw a köszörűkorong sebességének 50-150-ed része, kb. 15-30 m/min Az abrazív szemcsék anyaga lehet: Természetes: habkő, kvarc, gránit, természetes korund, Mesterséges: korund (Al2O3), szilíciumkarbid (SiC), bórkarbid (B4C) Szuperkemény: természetes vagy mesterséges gyémánt, köbös bórnitrid. A szemcséket rögzítő kötőanyzak lehet: kerámia (V), szilikát (S), gumi (R), műgyanta (B), sellak (E), magnezit (Mg). Fontos szerepe van a kötőanyag levegőpórusainak: a forgácsot befogadják és kihordják. Termelési rendszerek és folyamatok
30
Köszörülés F 350 x 40 x 127 x MSZ4510 6A 46 L 5 V 45 03 Korongalak Külső átmérő (ds) Korong szélesség (bs) Furatátmérő Szabványszám Szemcseanyag Szemcsenagyság Keménység Szerkezetszám (pórusok aránya) Kötőanyag Megengedett kerületi sebesség (m/s) Gyári jel Termelési rendszerek és folyamatok
31
Köszörülés A köszörülés jellemző összefüggései (oldal-előtolásos palástköszörülésnél) vc: forgácsolósebesség, a korong kerületi sebessége (m/s) vw: munkadarab kerületi sebessége (m/s) v q: sebességhányados q = c vw ds: korongátmérő (mm) dw: a minkadarab köszörült átmérője (mm) bs: korongszélesség (mm) L: oldalelőtolás lökethossza (palásthossz) (mm) ae: fogásvétel löketenként, vagy kettőslöketenként (mm) vf: előtolás sebessége (mm/min)
Termelési rendszerek és folyamatok
32
Köszörülés A forgácsképződés határozatlansága miatt köszörülésnél heq egyenértékű forgácsvastagsággal számolunk. Az érintkezési ívhosszon forgácsoló összes szemcse figyelembevételével heq: (mm) vw
heq =
vc
Q: az anyagleválasztás intenzitása (cm3/min) Q = ae ⋅ f ⋅ vw f: előtolás (mm/mdb ford) f= (0,25-0,75) ˙bs Fc: forgácsolósebesség irányú erő, főforgácsolóerő (N). Fc = kc ⋅ A = kc ⋅ f ⋅ heq Fc erősen függ a szemcsemérettől. Ezt figyelembe véve, a pontosabb érték: v Fc = kc ⋅ f ⋅ w ⋅ ae ⋅ kγ vc kγ= 3-6 (konstans, szemcsemérettől függő) Fp: sugárirányú (passzív) nyomóerő, jelentős nagyságú (N); Fp = (1,5-3)˙Fc Pc: forgácsolási teljesítmény (W); Pc= Fc˙vc Megj.: a köszörülés utolsó fázisában, a kb. 4 kiszikráztató löketnél a forgácsolási erő és teljesítmény jelentősen lecsökken. Termelési rendszerek és folyamatok
33
Köszörülés
Termelési rendszerek és folyamatok
34
Köszörülés
Termelési rendszerek és folyamatok
35
Köszörülés
Termelési rendszerek és folyamatok
36
Köszörülés
Termelési rendszerek és folyamatok
37
Köszörülés
Termelési rendszerek és folyamatok
38
Köszörülés
Termelési rendszerek és folyamatok
39
Köszörülés
Termelési rendszerek és folyamatok
40
Köszörülés
Termelési rendszerek és folyamatok
41
Köszörülés
Termelési rendszerek és folyamatok
42
Köszörülés
Termelési rendszerek és folyamatok
43
Mintapélda köszörüléshez Feladat: C45 anyagminőségű, Ø60 nemesített köracélt kell köszörülni KI 250-04 típusú egyetemes palástköszörűn oldalelőtolással.A megmunkálandó palástfelülez hossza 300mm. Határozzuk meg a köszörülés erő és teljesítményszükségletét nagyoló köszörülés esetére, Ø60,6 kiinduló átmérőt feltételezve. A megmunkálás csúcsok közötti befogással történik, három fokozatban: 1. nagyoló köszörülés (a ráhagyás 80 %-át eltávolítja). 2. Simító köszörülés. 3. Kiszikráztatás. A számításhoz szükséges adatok: Motorteljesítmény: Pm=5,5kW Összhatásfok: ηö=0,75 Köszörűkorong: Ø400x30x127 méretű kerámiakötésű korong Fajlagos forgácsolóerő: kc=8436,86 N/mm2 Forgácsolósebesség: vc=30m/s Sebességhányados: q=125 Fogásmélység: ae=0,025 mm/kettőslöket Oldalelőtolás: f=0,5•bs=15•30mm=15mm/mdb ford kγ=4,5 (a szemcsenagyság alapján választva)
Termelési rendszerek és folyamatok
44
Mintapélda köszörüléshez A főforgácsolóerő:
Fc = kc ⋅ f ⋅ A teljesítmény:
vw 1 ⋅ ae ⋅ kγ = 8436,86 mmN2 ⋅ 15mm ⋅ ⋅ 0,025mm ⋅ 4,5 = 112,89 N vc 125
Pc = Fc ⋅ vc = 113,89 N ⋅ 30
m = 3416,7 N < Pm ⋅ ηo = 5500W ⋅ 0,75 = 4125W min
A teljesítményigény kisebb, mint a motor leadott hasznos teljesítménye.
Termelési rendszerek és folyamatok
45
Bázisok Félesége
Rendeltetése
Eredete
Megmunkálási foka
Gyártási
Fő Műveleti Segéd
Durva Közbenső Simított
Valóságos
Elméleti
Felhasználása
Technológiai Ellenőrzési
Szerepe
Feladata
Felfogás Mérés
Felfekvés Irányítás támasztás
Szerkesztési
Termelési rendszerek és folyamatok
46
Bázisok
Termelési rendszerek és folyamatok
47
Bázisok
Termelési rendszerek és folyamatok
48
Bázisok
Termelési rendszerek és folyamatok
49
Bázisok
Termelési rendszerek és folyamatok
50
Bázisok
Termelési rendszerek és folyamatok
51
Bázisok
Termelési rendszerek és folyamatok
52
Bázisok A bázis a munkadarabnak az az eleme (felülete, vonala, pontja), amelytől kiindulva határozzuk meg a munkadarab más elemeinek helyzetét. Szerkesztési bázis: a gépelem legjelentősebb eleme, amelyből kiindulva meghatározzuk, beméretezzük a többi elem helyzetét. Valós, ha a gépelemen megtalálható, elméleti ha nem (pl.: középvonal). Gyártási bázis: a gyártás során használt eleme a munkadarabnak más elem helyzetének meghatározására (ütköztetett, felfektetett, kiállított elem). A főbázist a szerkezetben elfoglalt helye és működése határozza meg. A műveleti bázis nem függ össze a működéssel, csak a megmunkálás alatt használjuk. Segédbázis: csak technológiai célt szolgáló, mesterségesen kialakított műveleti bázis (pl.: központfurat). Durva, közbenső és simított lehet a bázis megmunkáltsági foka szerint. A technológiai bázis egybeeshet a szerkesztési bázissal (főbázis), vagy nem (műveleti bázis)
Termelési rendszerek és folyamatok
53
Bázisok Az ellenőrzési bázist az elemek helyének és irányításának ellenőrzésére használjuk (pl.: kiállítás). A felfogási bázis a munkadarab felfogásakor (ütköztetés, felfektetetés) szolgál. A mérési bázis a közbenső technológiai vagy készméretek mérésekor szolgál viszonyítási elemként. A felfekvési, irányítási, ill. támasztási bázis a helyzet-meghatározásban, a szabadságfokok lekötésében elfoglalt szerep alapján keletkezik. A fenti osztályozás különféle szempontok szerint történik, így ugyanaz az elem több bázisméretnél is illeszthető. Előnyös az, ha a szerkesztési bázis egyben technológiai is (nincs bázismegválasztási hiba), továbbá ha az ellenőrzési és mérési bázis feladatát is ellátja. Ilyen főbázis általában csak simított bázis lehet. Termelési rendszerek és folyamatok
54
Méretlánc és tűrésszámítás A méretlánc zárt körvonal mentén meghatározott sorrendben elhelyezett méretek láncolata, melynek egy vagy több gépelem felületeinek, vonalainak, pontjainak kölcsönös helyzetét határozzák meg. A gépelem elkészítéséhez az egyes méreteket tűrésekkel látjuk el. A tűrés a gyártási méretszóródás megengedett nagysága. A méretlánc létrehozásakor (méretezéskor vagy megmunkáláskor) utolsóként adódó tag a zárótag vagy eredő, a többi tag összetevő. A méretláncok lehetnek síkbeliek vagy térbeliek. A méretek lehetnek párhuzamosak vagy szöget bezáróak; hossz vagy szögméretek. A zárótag névleges mérete = az összetevők névleges méretének algebrai összege:
L∆ = ( L1 + L2 + ... + Lk ) − ( Lk +1 + Lk + 2 + ... + Ln −1 ) növelő tagok
csökkentő ragok
Termelési rendszerek és folyamatok
55
Méretlánc és tűrésszámítás Növelő tag: növelésekor a zárótag is nő. Csökkentő tag: növelésekor a zárótag is csökken. A zárótag legnagyobb és legkisebb mérete: max ∆
L
k
= ∑L i =1
max nov ,i
−
n −1
∑L
min csokk ,i
i = k +1
min ∆
L
k
=∑L
min nov ,i
i =1
−
n −1
∑L
i = k +1
max csokk ,i
A zárótag hibája:
δL = L ∆
max ∆
−L
min ∆
n −1
= ∑L i =1
max i
n −1
−∑ L i =1
min i
n −1
= ∑(L i =1
max i
n −1
− L ) = ∑ Ti = ϑ∆ min i
i =1
Azaz a zárótag szóródása = az összetevő tagok tűrésének összegével. Ebből következik, hogy a zárótag hibája is nő a lánc tagjainak számával. A Ti tűréseket arra a legnagyobb értékre kell megválasztani, amellyel az alkatrész a feladatát még megfelelően ellátja, a gyártási költség alacsonyan tartása céljából. Termelési rendszerek és folyamatok
56
Méretlánc és tűrésszámítás A megmunkálási összköltség változása a tűrés függvényében külső hengeres felület megmunkálása esetén
Termelési rendszerek és folyamatok
57
Méretlánc és tűrésszámítás A megmunkálási összköltség változása a tűrés függvényében belső hengeres felület megmunkálása esetén
Termelési rendszerek és folyamatok
58
Méretlánc és tűrésszámítás Mintapélda méretlánc számításra: Kérdés L∆=? δL∆ =? Megoldás: Növelő tagok: L1, L2 Csökkentő tagok: L3, L4, L5, L6 n −1
k
Lmax = ∑ Lmax nov ,i − ∆ i =1 k
i = k +1 n −1
min Lmin ∆ = ∑ Lnov ,i − i =1
∑L
min csokk ,i
∑L
i = k +1
max csokk ,i
= 20,1 + 150,1 − (29,9 + 49,9 + 39,8 + 14,9) = 35,7mm
= 19,9 + 149,8 − (30,1 + 50 + 40 + 15,1) = 34.5mm
δ L = Lmax − Lmin ∆ ∆ = 35,7 − 34,5 = 1,2 mm ∆
6
ν ∆ = ∑ Ti = 0,2 + 0,3 + 0,2 + 0,1 + 0,2 + 0,2 = 1,2mm i =1
A zárótag szóródása egyenlő az összetevők tűrésének összegével (δL∆ =ν∆) Termelési rendszerek és folyamatok
59
Méretlánc és tűrésszámítás Mintapélda a bázisválasztási hibára: Az a) ábrán látható alkatrész szerkesztési méretei: L1 és L2 adottak. Az L1 méretet egy korábbi megmunkálással megvalósították. Sorozatgyártást feltételezve az L2 mérettel meghatározott B felületet kell előállítani.
Bázisválasztási hiba: a) munkadarab b) műveleti bázis c) műveleti bázis Termelési rendszerek és folyamatok
60
Méretlánc és tűrésszámítás Megoldás: b) ábra A kiindulási (technológiai) bázis Kb ≠ Szb szerkesztési bázis. L3 maró beállítási méretet a technológus adta meg. Emiatt az L2 szerkesztési méret az L1 és L3 méretek eredőjeként adódik. Az L2 méret hibája az L1 és L3 méretek hibáiból tevődik össze: δ2 = δ1 +δ3. L2 pontosságát az L3 méret gyártási hibáján kívül a technológiai és szerkesztési bázisok közötti L1 méret hibája is befolyásolja. Feltéve, hogy a hibák nem nagyobbak a tűréseknél, T∆=T2=T1+T3 irható, amiből látszik, hogy a T2 szerkesztési tűrés csak akkor tartható, ha T1+T3≤T2. Ha T1>T2, a marót állíthatjuk bármilyen pontosan, a T2 tűrést nem tudjuk tartani. Ilyenkor át kell térni egyedi szerszámbeállításra, vagy a munkadarabot felül, a C felületen kell ütköztetni (C ábra), vagy a C felületet is ebben a fogásban kell marni.
Termelési rendszerek és folyamatok
61
Jobbkézszabály
Termelési rendszerek és folyamatok
62