DUNAÚJVÁROSI FŐISKOLA. Dr.t.n. FIRSTNER STEVAN Főiskolai docens GYÁRTÁSTECHNOLÓGIA (FORGÁCSOLÁS)

Átírás

1 DUNAÚJÁROSI FŐISKOLA Dr.t.n. FIRSTNER STEAN Főiskolai docens GYÁRTÁSTEHNOLÓGIA () DUNAÚJÁROS 007

2 BEEZETÉS Ebben a jegyzetben tartalmazó tananyag, tartalmilag megegyezik a GYÁRTÁSTEHNOLÓGIA elnevezésű tantárgy, orgácsolásra vonatkozó részével. A orgácsolási olyamatokról, magyar és világnyelveken is, igen sok irodalom található, hiszen hagyományos technológiáról van szó. Az említet irodalom egészét nézve, tartalmazza a programban oglalt anyagot, sőt többszörösen meghaladja azt. Sajnos, az újabb keltű (beszerezhető) irodalom sem tartalmazza egy helyen a minimális, de elegendő törzsanyagot, és emiatt nem alkalmas az alaptudások (vizsgán igényelt) elsajátítására. Megállapítható, hogy az utóbbi évek során, magyar nyelven megjelent (egyetemi karokon) egy sorozat minőséges, tananyagokra vonatkozó könyv, de ezek inkább a magasabb okú egyetemi oktatásnak tesznek eleget, őiskolai szintre csak részben alkalmazhatók, mivel a hallgatók struktúrája igen heterogén (gimnazisták, középokú technikusok, más középiskolák,). Ebben a jegyzetben a tananyag ismertetése, a hallgatók meglévő alaptudásához alkalmazkodik, de egyidejűleg, eleget tesz a őiskolai minimális és egyúttal elegendő tudáskritériumainak is. FŐBB ÉLKITŰZÉSEK a. A orgácsolási olyamatok természetének megismerése. b. A technológiai adatok (gépen beállítható) számítása. c. Konkrét problémák megoldása empirikus és táblázati módszerekkel. A tananyag, a tantárgy programmal összhangban, a következő részeket tartalmazza:. ALAPISMERETEK. Ez a rész a megmunkáló rendszer elemeit tanulmányozza. Külön kitér a orgácsolás struktúrájára, a orgácsképződésre, majd ezt követően tárgyalja a ő orgácsolási tényezőket, valamint a orgácsolás következményeit. Külön ismerteti a szerszámok tulajdonságait, majd alapismeretekkel szolgál a használt dolgozórész anyagokról, a hő jelentségekről, a szerszámkopásról, stb.. ALAP I FOLYAMATOK Az alap orgácsolási olyamatok köze vannak sorolva, az esztergálás, gyalulás, úrás, marás és a köszörülés. Mindegyik eljárás tanulmányozás során, be van mutatva a munkatér és annak jellemzői, a használt szerszámok egy része, a géptípusok, valamint a

3 technológiai adatokra vonatkozó számítások (a,, n, t g ). Az alap technológiai adatok számítása mellet, a teljesítmény és a termelékenység számítása is be van mutatva. 3. EGYÉB ON ALAPULÓ FOLYAMATOK Ebben a részben ismerheti meg a hallgató az üregelést, a űrészelést, a menetmegmunkálást, a ogazást, valamint a ma még nem hagyományosnak nevezhető olyamatokat (különleges olyamatok). A különleges olyamatok közül, tájékoztatás jellegűen vannak illusztrálva a szikraorgácsolás, a koptatás, a szemcseszórás, a sugaras megmunkálások, a olyadékos olyamatok, az elektrokémiai olyamatok, 4. AZ ELŐGYÁRTMÁNY Az élőgyártmány meghatározására irányuló alap számítási módszer (javasolt és táblázati adatok alapján).van bemutatva, 5. IDŐELEMZÉS Az időelemzésre vonatkozó alapismereteket sajátíthatja el a hallgató, beleértve a darabidő és a sorozatidő számítási modelljét. 6. KÖLTSÉGELEMZÉS A költségelemzés során, az önköltségek számítása szolgál alapul, de a végleges (számlázott) költségek számítási modellje is be van mutatva. A tananyag tartalmazza mind azokat az adatokat (táblázatok), melyek használatával konkrét példákat lehet, (numerikusan) megoldani. Minden rész végén, az anyagra jellemző kérdések is találhatók. Ezek egyben parciális (ZH), vagy végleges vizsgakérdések. A tananyag külön része a TANULÁSI UTMUTATÓ mely egyrészt metodikai javaslatokat tartalmaz, és konkrét példákkal szolgál. DUNAÚJÁROS, 007. ebruár Dr.t.n. Firstner Stevan őiskolai docens 3

4 MODULPROGRAM A modulprogram tartalmazza a tananyag típusát, óraszámokat, pontszámokat, aláírási eltételeket és a tudáselmérési ormákat Külön részt képez a tananyag tartalma. A tantárgy neve GYÁRTÁSTEHNO LÓGIA Kódja: DFANGE-4 Felelős oktatási egység: Karbantartástechnológia Mechanika Gépészeti Intézet Kötelező előtanulmány: / Kódja: Típus: Heti óraszám Gyakorlat Előadás Gyakorlat Labor vagy labor Köv. Kred. Nyelve 50/ óra - 5 óra - 5 magyar Mintatantervi elhelyezkedés szakok szerint Szak: Szakirány Mintatanter vi élév: álaszthatóság: Gépészmérnöki minden kötelező Gépészmérnök mérnöktanár minden kötelező Előadás: Minden hallgatónak, nagy előadóban, táblás előadás, írásvetítő Gyakorlat: Maximum 5 ős kistermi táblás gyakorlatok, Jellemző átadási módok: Labor/ Forgácsoló műhelyben végzett bemutatók és gyakorlások /Műhely: Hegesztő műhelyben végzett bemutatók és gyakorlások A gyártástechnológia alapjainak megismerése HEGESZTÉS - A hegesztés és orrasztás elveinek, használhatóságainak, és eljárásainak megismerése. Oktatási célkitűzések: Oktatási célkitűzések: - A hegesztési varrat és hegesztett kötés kialakulásának hőizikai jelenségeinek, tanulmányozása. - A kézi ívhegesztés és a lánghegesztés alkalmazhatósága, a hegesztőanyagok választékának - A munkavédelmi szempontok megismerése. - Az alap elszerelés alkalmazása és használata (műhelyszinten). - A orgácsolás alapelveinek és következményeinek megismerése. - Az alap orgácsolási eljárások megismerése. - A technológiai adatok számítása, és kiválasztása. - A gépidő és a normaidő számítás, valamint, a költségek meghatározása. - Egyéb orgácsolási eljárások megismerése. - Az alap orgácsoló gépek kezelése és használata (műhelyszinten). 4

5 Tananyag tartalom (heti bontásban) Hét Előadások (hegesztés) Hegesztési és orrasztási alapogalmak - hegesztőeljárások csoportosítása - hegesztési varrat és hegesztett kötés kialakulása - hegesztett kötés jelölései Hegesztéshez alkalmazott hőorrások - hegesztőív kialakulása - elektrotechnikai alapogalmak Hegesztőeljárások alapelvei, alkalmazása - ömlesztő hegesztések - - sajtoló hegesztések Különleges hegesztő eljárások típusai Hegesztett varrat helye a szerkezetben - hegesztési eszültségek, deormációk - hegeszthetőség - hegesztett varrat hibái Kézi ívhegesztés technológiája - ívhegesztő áramorrások jellemzői - ívhegesztő elektródák alkalmazhatósága - kézi ívhegesztés technológiája - kézi ívhegesztés biztonságtechnikája Lánghegesztés - a lánghegesztés hegesztőanyagai - a lánghegesztés berendezései - a lánghegesztés technológiája - a kézi lángvágás technológiája - a lánghegesztés biztonságtechnikája ZH tudáselmérés - Ívhegesztő minősítések jelölési rendszere - Bemutató gyakorlat - ZH tudáselmérés (pótlás) Előadások (orgácsolás) Alapismeretek - a munkadarab és a szerszám viszonylagos mozgásai. - a orgácsoló szerszám jellemzői (geometria, - Forgácsképződés, orgácsajták nyírási modell Fő orgácsolási tényezők - Forgácsoló erő, orgácsoló sebesség. Forgácsolás következményei - Forgácstulajdonságok, nyírási modell, hő jelenségek, szerszámkopás, strukturális elváltozások, alakváltozások, élettartam, érdesség. Esztergálás: - Munkatér, gépek, beogási módok, használatos - Technológiai jellemzők számítása (a, n,, t g ) - Numerikus példa kidolgozása Gyalulás. Fúrás. - Munkatér, gépek, beogási módok, használatos - Technológiai jellemzők számítása (a, n,, t g ) - Numerikus példa kidolgozása Marás: - Munkatér, gépek, beogási módok, használatos - Technológiai jellemzők számítása (a, n,, t g ) - Numerikus példa kidolgozása Gyakorlat Bemutató gyakorlat, videoilm vetítés, konzultáció Műhelygyakorlat 5

6 Tananyag tartalom (heti bontásban) Köszörülés: - Munkatér, gépek, beogási módok, használatos szerszámok - Technológiai jellemzők számítása (a, n,, t g ) - Munkadarab - Egy gép részletes leírása 3 - Numerikus példa kidolgozása A orgácsolási eljárásokon alapozott eljárások (ismertető - Fűrészelés, üregelés, menetvágások. - Fogaskerekek megmunkálása (MAG, Pauter, FIAT, KLINGENBERG, GLIZON).- köszörülés 4 Különleges orgácsolási eljárások (ismertető szinten): - Elektroeróziós eljárások. - ibrációs és szemcseúvó eljárások - Plazma, vízsugár, és laser alkalmazása. - Előgyármány meghatározás. Időelemzés. Költségelemzés. 5 - műhelygyakorlaton készítendő darab bemutatása és - ZH tudáselmérés (pótlás) Követelmények: Kötelező irodalom és elérhetősége Ajánlott irodalom és elérhetősége: Beadandó eladatok/mérési jegyzőkönyvek leírása: Zárthelyik leírása, időbeosztása: Érdemjegy megszerzésének eltétele, kialakítása: izsgára bocsátás, aláírás eltételei:. Az előadások 70%- án való részvétel,. A zárthelyik pozitív osztályzata. 3. A gyakorlatokon való 00%-os részvétel 4. A gyakorlatokon (pozitívan értékelt) eladat és legyártott munkadarab átvétele.. Dudás Illés: Gépgyártástechnológia I., Miskolci Egyetemi Kiadó, Simon Béla: Forgácsolás elmélete, és szerszámai, Tankönyvkiadó, Bp Fülöp Zsoltné: A hegesztés alapjai ME DFK Kiadó, Dunaújváros, Dr. Gáti Józse szerk.: Hegesztési zsebkönyv. OKOM Kt, Miskolc, A eladat egy munkadarab hegesztéstechnológiájának elkészítése, a WPS lapokkal együtt.. Egy egyszerű munkadarab legyártása. 3. Egy, a műhelyben található orgácsoló gép részletes leírása. Egy zárthelyi tudás elmérés (hegesztésből),6. héten, a 5. heti elméleti előadások anyagából. A zárthelyi tudás elméréseket (pótlás, javítás) 7. hét. Egy zárthelyi tudás elmérés (orgácsolásból),3. héten, a 7. heti elméleti előadások anyagából. A zárthelyi tudás elméréseket (pótlás, javítás) 5. hét Az érdemjegy meghatározása:. Írásbeli vizsga (numerikus példák megoldása) 5 50 pont.. Szóbeli vizsga (elméleti tudás elmérés) 5 50 pont Ezek alapján az érdemjegy meghatározása: %: elégséges, %: közepes, %: jó, %: jeles 6

7 ALKALMAZOTT JELÖLÉSEK MEGJEL ÖLÉS MÉRETEGYSÉG ÉRTELMEZÉS ()M / Munkadarab ()S / Szerszám A [mm] Normálmetszet elülete a [mm] Fogásmélység A [mm] égleges keresztmetszet elülette Ai, Bi [Ft] Számlázott ár állandó költségek Ak [mm] Forgácskitöltésű tényező Ak [Ft] Készülékár Ao [mm] Kiinduló keresztmetszet elülette Ar [mm] Igénybevett terület ASZ [Ft] Szerszámár b [mm] Fogásban lévő szélesség [µm] Sérült réteg c / A köszörülőkorong mértani jellemzője F [N mm] Fajlagos előtoló erő (úrás) k, kc [N/mm] Fajlagos erő m [N ] Fajlagos nyomaték co / A szerszámszár mértani jellemzője v, v" [m/perc] Fajlagos sebességek D [mm] Átmérő (diaméter) d / A köszörülőkorong külső átmérője D [mm] égleges átmérő d / A köszörülőkorong nyílásának átmérője Dc [mm] Köszörűátmérő Do [mm] Kiinduló átmérő Dv [mm] ezető köszörűkorong átmérő E [mm] E [N/mm] Young rugalmassági tényező [mm/ord.] Fordulatkénti előtolás F [N] Erő [mm/og.] Fogankénti előtolás Fc [N] Fő orgácsolóerő F [N] Előtoló orgácsolóerő FM [N] Munkadarabot terhelő erő 7

8 Fp [N] Behatoló orgácsolóerő Fs [N] Szerszámot terhelő erő g [m/s] Gravitációs együttható h [mm] Forgácsvastagság H [mm] Horonymagasság HB / Brinnel keménység H / ickers keménység i / Fogások száma I [mm4] Axiális másodrendű nyomaték K / Fájlagoserők korrekciós tényezői k / Élettartamra vonatkozó kitevő K / Gyaluló sebességarány kc,, [N/mm] Fajlagos erő (a, b) KXXX.. [Ft] Költségek l [mm] Munkadarab hossz L [mm] Munkadarab hossz ln [mm] Szerszámszár hossza n [ord./perc] Fordulatszám ν / Biztonsági tényező nc [ord./perc] Köszörűkorong ordulatszáma (köszörülés) ng [ord./perc] Fordulatszám a gép teherbírása szerint nk [k.l../perc] Kettőslöketek száma ns [darab/sor.] Sorozatban legyártott darabszám nsk [darab/sor.] Kritikus sorozatban legyártott darabszám nsz [ord./perc] Fordulatszám a szerszám sebességbírása szerint nw [ord./perc] Munkadarab ordulatszáma (köszörülés) P [kw] Gép beépített teljesítménye Q [kg/perc] Forgácsolási termelékenység q [kg/dm3] Fajlagos tömeg q / Sebességarány (köszörülés) r [mm] Szerszámcsúcs rádiusz R [µm] Tényleges érdesség R [mm] Örökölt hibák összege Ra [µm] Átlagos elületi érdesség Rg [%] Gép járulékos költsége Rk [%] Készülék járulékos költsége Rm [N/mm] Szakítószilárdság Rsz [%] Szerszám járulékos költsége rxxx.. [mm] Örökölt hibák Rz [µm] Maximális elületi érdesség σ [N/mm] Fő eszültség σm [N/mm] Megengedet normáleszültség SZÁ [Ft] Számlázott ár T [perc] Élettartam tg [perc] Fő gépidő Ts [mm] Simításra vonatkozó tűréstartomány txxx.. [perc] Részidők u [mm] Alakváltozás uc [mm] A ő orgácsolóerő hatásától létrejött alakváltozás u [mm] A behatoló orgácsolóerő hatásától létrejött alakváltozás up [mm] Az előtoló orgácsolóerő hatásától létrejött alakváltozás [m/perc] Forgácsoló sebesség 8 60 [m/perc] Hatvanperces élettartamra vonatkozó sebesség c [m/perc] Fő orgácsolási sebessége c [m/sec.] Köszörűkorong peremsebessége [m/perc] Előtoló orgácsolási sebessége

9 [m/perc] Forgácsoló sebesség 60 [m/perc] Hatvanperces élettartamra vonatkozó sebesség c [m/perc] Fő orgácsolási sebessége c [m/sec.] Köszörűkorong peremsebessége [m/perc] Előtoló orgácsolási sebessége [m/perc] Előtoló sebesség L [m/perc] Leválósebesség M [m/perc] A munkadarab abszolút sebessége ny [m/perc] Nyíróirányú sebesség p [m/perc] Behatoló orgácsolási sebessége r [m/perc] Hátramenetsebesség S [m/perc] A szerszám abszolút sebessége T [m/perc] T-élettartamra vonatkozó sebesség v [m/sec] ezetőkorong sebesség w [m/perc] Munkadarab sebessége (köszörülés) x,y,z [m/perc] Forgácsoló sebesség összetevői W [Nmm] Munka x, y / Sebességet meghatározó kitevők x, y, z [mm] Koordináták x, y / Erőmeghatározó kitevők Z / Fogaskerék ogak száma z / Marószerszám ogak száma αο [o] Hátszög βο [o] Ékszög γο [o] Homlokszög δ [mm] Ráhagyás [mm] Tényleges mérethiba εκ Erő meghatározó kitevő φ [o] Irányvonal hajlásszög ξ / Sebesség korrekciók η Kihasználási tényező ϕο [o] Fúrószerszám csúcsszöge λ [o] Terelőszög, λ / Alakváltozási tényező µ / Munkadarab beogására vonatkozó al. v. tényező µ súszó állandó µo, xo, yo / Fúró peremsebesség meghatározó értékek ν / Biztonsági tényező σ [N/mm] Fő eszültség σm [N/mm] Megengedet normáleszültség 9

10 TARTALOMJEGYZÉK BEEZETÉS... MODULPROGRAM...4 ALKALMAZOTT JELÖLÉSEK...7 TARTALOMJEGYZÉK...0. ALAPISMERETEK FORGÁSOLÓ TEHNOLÓGIAI FOLYAMAT A FORGÁSKÉPZŐDÉS ALAPFELTÉTELEI A FŐ TÉNYEZŐI FORGÁSOLÓSEBESSÉGEK A FŐ FORGÁSOLÓSEBESSÉG SZÁMITÁSA... 0 KATALÓGUSADATOK... 0 EMPIRIKUS MEGKÖZELÍTÉSEK... 0 KRONENBERG MÓDSZER... 0 WALIH MÓDSZER... FAJLAGOSSEBESSÉG KORREKIÓ A FORGÁSOLÓSEBESSÉGEK LÉTREHOZÁSA... 3 A FOLYAMATOS MOZGÁSOK:... 3 A PERIODIKUS (SZAKASZOS) MOZGÁSOK:... 3 SZABÁNYOS FORDULATSZÁMOK... 4 SZABÁNYOS ELŐTOLÁSOK FORGÁSOLÓERŐK FORGÁSOLÓERŐK SZÁMITÁSA... 6 EGYSZERŰSÍTETT MÓDSZER... 6 A MUNKADARAB SZAKÍTÓSZILÁRDSÁGA ALAPJÁN... 7 KOREKIÓS ADATOK SZERINT:... 7 BŐITET MÓDSZER... 9 KRONENBERG MÓDSZER A FORGÁSOLÓSZERSZÁM JELLEMZŐI FORGÁSIOLÓSZERSZÁM RÉSZEI A SZERSZÁM DOLGOZÓRÉSZÉNEK JELLEMZŐI... 3 ANYAGOK...3 o SZERSZÁMAÉLOK... 3 o GYORSAÉLOK... 3 o KEMÉNYFÉMEK... 3 o KERÁMIA... 3 o BEONATOK... 3 o GYÉMÁNTOK SZERSZÁMSÍKOK ÉS METSZETEK SZERSZÁMSZÖGEK SÚSSUGARAK ÉS SZERSZÁMSZÁR MÉRETEK KIITELEZÉSI MÓDOK LAPKASZORÍTÓ ÉS FORGÁSTÖRŐ MEGOLDÁSOK FÓRRASZTÁSSAL FELERŐSÍTETT LAPKÁK

11 KEMÉNYFÉMEK ÉS KERÁMIALAPKÁK DOLGOZÓRÉSZ MÓDOSÍTÁSAI A SZERSZÁMSZÁR JELLEMZŐI A KÖETKEZMÉNYEI FORGÁSKÉPZŐDÉS FORGÁS ALAKÁLTOZÁSI TÉNYEZŐ FORGÁSALAKOK ÉRDESSÉG HŐKÉPZŐDÉS HŐELOSZLÁS FORGÁS ÉS A DOLGOZÓRÉSZ FELMELEGEDÉS HŰTŐ - KENŐ FOLYADÉKOK SÉRÜLT RÉTEG SZERSZÁMKOPÁS KOPÁSKRITÉRIUMOK MÉRETHIBA ÉRDESSÉG NÖEKEDÉS DOLGOZÓRÉSZ KOPÁSMÉRETE DOLGOZÓRÉSZ ÉLETTARTAM (TAYLOR KÉPLET) NUMERIKUS PÉLDA o KÉRDÉSEK ALAP I FOLYAMATOK ESZTERGÁLÁS MUNKATÉR (BEFOGÁSI ÉS ERŐTER) GÉPEK (ESZTERGAPADOK) SZERSZÁMOK SZERSZÁMFUNKIÓK SZERSZÁMSZABÁNYOK SZERSZÁMFAJTÁK FOGÁSMÉLYSÉG PALÁSTESZTERGÁLÁS δ NAGYOLÓ RÁHAGYÁSOK (PALÁSTESZTERGÁLÁS) δ SIMÍTO RÁHAGYÁSOK (PALÁSTESZTERGÁLÁS) δ 3 KÖSZÖRÜLŐ RÁHAGYÁSOK (PALÁSTKÖSZÖRŰLÉS) HOMLOKESZTERGÁLÁS δ NAGYOLÓ RÁHAGYÁSOK (HOMLOKESZTERGÁLÁS) δ SIMÍTO RÁHAGYÁSOK (HOMLOKESZTERGÁLÁS) δ 3 KÖSZÖRÜLŐ RÁHAGYÁSOK (HOMLOKKÖSZÖRŰLÉS) ÜREGESZTERGÁLÁS: δ NAGYOLÓ 0,7δ (PALÁSTESZTERGÁLÁS) δ SIMÍTO RÁHAGYÁSOK (ÜREGESZTERGÁLÁS) δ 3 KÖSZÖRÜLŐ RÁHAGYÁSOK (ÜREGESZTERGÁLÁS) SEBESSÉGEK HASZNÁLT ANYAGOK ÉS FŐ I SEBESSÉGEK ELŐTOLÁSSZÁMÍTÁS ELŐTOLÁSSZÁMÍTÁS a szerszám teherbirása szerint: ELŐTOLÁSSZÁMÍTÁS a MUNKADAB (R Z ) IGÉNYELT FELÜLETIÉRDESÉGE SZERINT ELŐTOLÁSSZÁMÍTÁS a MEGENGEDETT ALAKÁLTOZÁS szerint:... 6 A (u) NAGYOLÁSBÓL ISSZAMARADT ALAKÁLTOZÁS A FŐ FORGÁSOLÓERŐ ÁLTAL LÉTREJÖTT ALAKÁLTOZÁS A KERESZTÍRÁNYU - BEHATOLÓ FORGÁSOLÓERŐ ÁLTAL LÉTREJÖTT ALAKÁLTOZÁS AZ ELŐTOLÓ FORGÁSOLÓERŐ ÁLTAL LÉTREJÖTT ALAKÁLTOZÁS A NAGYOLÁSBÓL ISSZAMARADT ÉRDESSEG... 65

12 Fő simító orgácsolóerő ( F cs ) MÉRADÓ FORDULATKÉNTI ELŐTOLÁSOK NAGYOLÁS ESETÉN SIMÍTÁS ESETÉN FORDULATSZÁM SÁMÍTÁS FORDULATSZÁMSÁMÍTÁS A SZERSZÁM SEBESSÉGBIRÁSA SZERINT FORDULATSZÁMSÁMÍTÁS A SZERSZÁMGÉP TELYESÍTÉSE SZERINT MÉRADÓ FORDULATSZÁM FŐ GÉPIDÖ PALÁSTESZTERGÁLÁS HOMLOKESZTERGÁLÁS FOGÁSOK SZÁMA HASZNÁLT TELYESÍTMÉNY I TERMELÉKENYSÉG PÉLDA MEGMUNKÁLÁSI SORREND (műveleti utasítások) FELADAT MEGOLDÁS (technológiai adatok számítása) o KÉRDÉSEK GYALULÁS GÉP ÉS MUNKATÉR SZERSZÁMOK FOGÁSMÉLYSÉG SEBESSÉGEK ELŐTOLÁSSZÁMITÁS KETTŐSLÖKETEK SZÁMÍTÁSA KETŐSLÖKETSÁMÍTÁS A SZERSZÁM SEBESSÉGBIRÁSZA SZERINT KETŐSLÖKETSÁMÍTÁS A SZERSZÁMGÉP TELYESÍTMÉNYE SZERINT MÉRADÓ KETŐSLÖKETSZÁM FŐ GÉPIDÖ FOGÁSOK SZÁMA HASZNÁLT TELYESÍTMÉNY I TERMELÉKENYSÉG PÉLDA o KÉRDÉSEK FÚRÁS MUNKATÉR SÚSSZÖG GÉPEK ASZTALI ÉS OSZLOP FÚRÓGÉP KONZOL FÚRÓGÉP ÉS FÚRÓKÖZPONT SZERSZÁMOK RÁHAGYÁSOK SEBESSÉGEK FORDULATKÉNTI ELŐTOLÁSSZÁMITÁS ELŐTOLÁS MEGHATÁROZÁS, TAPASZTALATI ADATOK SZERINT: ELŐTOLÁS SZÁMÍTÁS A SZERSZÁM TEHERBÍRÁSA SZERINT: MÉRADÓ FORDULATKÉNTI ELŐTOLÁSOK FORDULATSZÁMSZÁMÍTÁ FORDULATSZÁM SÁMÍTÁS A SZERSZÁM SEBESSÉGBIRÁSZA SZERINT FORDULATSZÁM SÁMÍTÁS A SZERSZÁMGÉP TELJESÍTÉSE SZERINT MÉRADÓ FORDULATSZÁM FŐ GÉPIDÖ HASZNÁLT TELYESÍTMÉNY I TERMELÉKENYSÉG PÉLDA... 9 FELADAT MEGOLDÁS (technológiai adatok számítása) o KÉRDÉSEK MARÁS MUNKATÉR... 96

13 .4.. GÉPEK OSZTÓFEJEK EGYETEMÉS OSZTÓFEJ DIFERENIÁL OSZTÓFEJ N OSZTÓFEJEK... 0 EGYÉB OSZTÓFEJEK (PREIZIÓS, HIDRAULUIKUS, PNEUMATIKUS) SZERSZÁMOK FOGÁSMÉLYSÉGEK SEBESSÉGEK EMPIRIKUS MODSZER TÁBLÁZATI MÓDSZER FORGÁSOLÓERŐK SZÁMÍTÁSA A FORGÁSOLÓERŐ KÉPLETE SZIMMETRIKUS MARÁS ESETÉN A FORGÁSOLÓERŐ KÉPLETE ASZIMMETRIKUS MARÁS ESETÉN A FORGÁSOLÓERŐ KÉPLETE ELLENÍRÁNYÚ ÉS EGYENÍRÁNYÚ MARÁS ESETÉN ELŐTOLÁSSZÁMITÁS TÁJÉKOZTATÓ JELLEGŰ TÁBLÁZATI ADATOK szerint ELŐTOLÁS SZÁMÍTÁS A SZERSZÁM SZILÁRDSÁGA SZERINT HOMLOKMARÁS ESETÉN:... 0 PALÁSTMARÁS ESETÉBEN: ELŐTOLÁS SZÁMÍTÁS A FELÜLETI ÉRDESSÉG SZERINT MÉRADÓ ELŐTOLÁS FORDULATSZÁMSÁMÍTÁ FORDULATSZÁM SÁMÍTÁS A SZERSZÁM SEBESSÉGBIRÁSZA SZERINT FORDULATSZÁM SÁMÍTÁS A SZERSZÁMGÉP TELYESÍTÉSE SZERINT MÉRADÓ FORDULATSZÁM ELŐTOLÁSISEBESSÉG SZÁMÍTÁS FŐ GÉPIDÖ... 3 FOGÁSOK SZÁMA HASZNÁLT TELYESÍTMÉNY I TERMELÉKENYSÉG PÉLDA... 4 o KÉRDÉSEK KÖSZÖRÜLÉS MUNKATÉR KÖSZÖRŰLÉSI MÓDSZEREK GÉPEK KÖSZÖRŰSZERSZÁMOK... 3 KORONG ALAPALAKOKOK... 3 KIITELEZÉSI PÉLDÁK... 3 KÖSZÖRŰKORONGOK STRUKTURÁJA... 4 KÖTŐANYAGOK... 4 SZEMSEANYAGOK... 4 SZEMSEMÉRETEK... 4 POROZITÁS SEBESSÉGEK SEBESSÉGSZÁMÍTÁS A KORONG SZILÁRDSÁGA SZERINT A SEBESSSÉGEK TÁJÉKOZTATÓ TÁBLÁZATI HATÁRÉRTÉKEKEI A SEBESSSÉGEK JAASOLT TÁBLÁZATI ÉRTÉKEI KÖSZÖRŰK HASZNÁLATA (tájékoztató adatok) A SEBESSSÉGEK JAASOLT ISZONYAI FOGÁSMÉLYSÉGEK KÖSZÖRÜLŐ ERŐK... 9 MARÁSON MEGALAPOZOTT MÓDSZER... 9 EMPIRIKUS MÓDSZER MEGKÖZELÍTŐ ERŐISZONYOK ELŐTOLÁSSZÁMITÁS... 3 TAPASZTALATI TÁJÉKOZTATÓ JELLEGŰ ADATOK

14 4... ELŐTOLÁSSZÁMÍTÁS A GÉP TEHERBIRÁSA SZERINT... 3 SÚSKÖZTI ÉS SÍKKÖSZÖRŰLÉS... 3 FAZÉK KÖSZÖRŰLÉS... 3 SÚSNÉLKÜLI KÖSZÖRŰLÉS FORDULATSZÁMSZÁMÍTÁS A KÖSZÖRŰLŐKORONG FORDULATSZÁMA... 3 A KÖSZÖRŰKORONG FORDULATSZÁM (A KORONG SZILÁRDSÁG ALAPJÁN) 3 AKÖSZÖRŰKORONG FORDULATSZÁM TÁBLÁZATI ADATOK ALAPJÁN A MUNKADARAB FORDULATSZÁM A MUNKADARAB FORDULATSZÁM (A KÖSZÖRÚLÉS FORMÁJA SZERINT) KÖRALAKÚ MEGMUNKÁLÁS SÍKALAKÚ MEGMUNKÁLÁS EZETŐ KORONG FORDULATSZÁM (SÚSNÉLKÜLI KÖSZÖRŰLÉS) FŐ GÉPIDÖ KÖRKÖSZÖRŰLÉS SÍKKÖSZÖRŰLÉS FAZÉKKÖSZÖRŰLÉS HASZNÁLT TELYESÍTMÉNY KÖRKÖSZÖRŰLÉS SÍKKÖSZÖRŰLÉS FAZÉKKÖSZÖRŰLÉS I TERMELÉKENYSÉG KÖRKÖSZÖRŰLÉS SÍKKÖSZÖRŰLÉS FAZÉKKÖSZÖRŰLÉS PÉLDA FELADAT MEGOLDÁS (technológiai adatok számítása) o KÉRDÉSEK EGYÉB ON ALAPOZOTT ELJÁRASOK FŰRÉSZELÉS FŰRÉSZELÉSI MÓDOK GÉPEK FORGÁSOLÓSEBESSÉGEK ÜREGELÉS MUNKATÉR GÉPEK A HORONY MÉRETSZÁMÍTÁS I SEBESSÉGEK I ERŐ MENET ESZTERGÁLÁSI FOLYAMATOK MARÁS FOLYAMATOK KÉZI MENETMEGMUNKÁLÁS SZERSZÁMOK FOGASKEREKEK I ELJÁRÁSAI RELATÍ GÖRDÜLÉSIMÓDSZEREK ngépek SZERSZÁMOK o KÉRDÉSEK KŰLONLEGES FORGORGÁSOLÁSI FOLYAMATOK SZIKRAFORGÁSOLAS GÉPEK KOPTATÓSISZOLÁS SZEMSESZÓRÁS GÉPEK SUGARAS FOLYAMATOK GÉPEK... 53

15 3.5. EKEKTROKÉMIAI ÉS EGYÉBB FOLYAMATOK (FELSOROLÁS) o KÉRDÉSEK ELŐGYÁRTMÁNY o KÉRDÉSEK A NORMAIDŐ ELEMZÉSE o KÉRDÉSEK KÖLTSÉGSZÁMÍTÁS... 6 K Ö.Előállítási önköltség... 6 K A.AZ ANYAGKÖLTSÉGEK K b A bérköltség K r Rezsi költség K g Gépköltség K k...készülék költség K sz...szerszám költség K M...Belső működtető költségek K P.Piacköltségek K Á.Állami (ÁFA) költségek KRITIKUS SOROZAT o KÉRDÉSEK FELHASZNÁLT IRODALOM...67 TÁRGYSZAAK JEGYZÉKE

16 . ALAPISMERETEK.. FORGÁSOLÓ TEHNOLÓGIAI FOLYAMAT A technológiai olyamatok során a munkadarab tulajdonságai (méretek, alakok, a struktúra, mechanikai tulajdonságok, vegyi összetétel, elületi érdesség, stb.) megváltoznak. A technológiák nagy csoportját az anyagleválasztáson megalapozott olyamatok teszik. Ezek közül a orgácsolás egy igen jelentős csoportot képez, hiszen a megmunkálások nagy hányadát jelenti. A orgácsolási eljárás megmunkáló (MKGSI) rendszere A orgácsolási olyamat megvalósítására a következő ő műszaki tényezők jellemzők: M...az a munkadarab, mely méretei és elületi érdességei a orgácsolás során meg ognak változni. K.. a munkadarab és a használt szerszám beogására, és megelelő vezetésére használt eszköz. G az a szerszámgép, mely megvalósítja a munkadarab és a szerszám közötti relatív mozgást. S a használt szerszám. I.kézi, vagy automatikus irányítás. M K G S I MUNKADARAB KÉSZÜLÉK SZERSZÁMGÉP SZERSZÁM IRÁNYÍTÁS 6

17 ... A FORGÁSKÉPZŐDÉS A elhasználó szempontjából a (G) szerszámgép képezi a nyugvó testet, melyhez hozzárendelhető egy (x,y,z) derékszögű koordináta rendszert. A szerszámgép a saját mechanikájától üggően létrehozza a (M) munkadarab és a (S) szerszám mozgásait. Általánosítva, (egy adott időpontban), a munkadarab és a szerszám dolgozórész (ék orma) valamennyi pontjában, egyértelműen meg lehet határozni az (x,y,z) koordináta rendszerhez számítót abszolút ( M, S ) sebességeket. Eszerint, egy tetszőlegesen kiválasztott (N) érintkező pontban, a megelelő abszolút sebességek a következők (.. ábra): -M M -M Ao M+S A O Z N S X Y MUNKADARAB ÉK SZERSZÁM Ao b N S.. ábra a A munkadarab abszolút sebessége: A szerszám abszolút sebessége: M ( x, y, z) (..) S ( x, y, z) (..) A további elemzés során csak a munkadara és a szerszám érintkezésének környezetét lesz bemutatva (.. ábra). Ha a két test térbeli mozgásai egy meghatározott munkatérben megegyeznek, akkor az egyik test behatol a másikba. Az érintkezés következményeként belső erők jönnek létre. Az akcióreakció elv alapján, a létrejött erők hatásai (intenzitás) a munkadarabra (F M ) és a szerszámra (F S ) megegyeznek. Az erők irányai megegyeznek, az irányítások pedig ellenkezők (.3. ábra). r r r F F F (.3.) S M 7

18 A belső erők, a munkadarabban és a szerszámban eszültségeket idéznek elő, az utóbbiak pedig rugalmas és képlékeny alakváltozásokat hoznak létre. A belső erők eloszlása az érintkező elületen nem egyenletes, ezért a további tanulmányozás során, a szilárdságtan egyik hipotézise alapján, az erők koncentrikus erőkként lesznek kezelve (megtartva azok intenzitását, valamint az érintkező elületen való elhelyezést). A gyakorlatban, a szerszám anyagának a mechanikai tulajdonságai jóvá meghaladják a megelelő munkarab tulajdonságait, így az alakváltozások nagyobbak lesznek a munkadarabban, mint a szerszámban.... ALAPFELTÉTELEI Ha a munkadarabban létrejött ( σ ) M őeszültség meghaladja a szakítószilárdság ( R m ) M értékét, az ékben pedig létrejött ( σ ) S őeszültség nem meghaladja meg a megengedett szakítószilárdság ( σ m ) S, az ék éle előtt repedés keletkezik, és a munkadarab anyagának egy része leválik (FORGÁS KELETKEZIK). ( σ ) ( σ ) M R m S ( ( σ ) m ) S M (.4.) A gyakorlatban a szerszám dolgozórészének (ék) keménysége (3 5) - szor nagyobb a munkadarab keménységétől. H ék ( ) HM 3 5 (.5.) Természetesen, a szerszám dolgozórésze (ék) is serüléseket szenved, de azok aránylag kisméretűek és az él kopását idézik elő... A FŐ TÉNYEZŐI... FORGÁSOLÓSEBESSÉGEK A munkadarab és a szerszám érintkezése során egy (Ao) elület jön létre (.. ábra). Ennek a elületnek valamennyi pontja egyidejűleg a munkadarabhoz és a szerszámhoz is tartozik. Szakmai megontolásból, a szerszámélen ekvő érintkező pontok a legmegelelőbbek a további elemzésre, hiszen az esedékes mérési hozzáérhetőség adott. A szerszámélen ekvő érintkező pontok közül, egy (N) pontban a munkadarab és a szerszám r ) abszolút sebességei működnek (.. ábra). ( M, S 8

19 Ha pillanatnyilag az egész rendszernek hozzárendelünk egy (- M ) sebességet, mely intenzitása és iránya megegyezik az (N) pontban működő( M ) sebességgel, de az irányítása ellenkező: Y Y X O Y Z Z MUNKADARAB N N X ÉK SZERSZÁM Z N X.. ábra Akkor a munkadarabhoz tartozó (N) pontnak a sebessége (.. ábra):, M M M 0 (.6.) A szerszámhoz tartozó (N) pontnak a sebessége pedig:, S s M r (.7.) Az így meghatározott ( r ) sebességi vektor, a munkadarab és a szerszám közötti RELATÍ sebességet képezi és FORGÁSOLÓ SEBESSÉG - nek nevezik. r FORGÁSOLÓ SEBESSÉG (.8.) A szerszámgép adta relatív mozgásszabadságok irányaiban elvégezzük a ( r ) orgácsoló sebesség elbontását: r r r r r r r (.9.) X X Y ( ) Az összetevő sebességek közül a legnagyobb intenzitásút FŐ I SEBESSÉG nek nevezzük. A másik két összetevő KISEGÍTŐ (előtoló behatoló - keresztirányú) jellegű. X r FŐ FORGÁSOLÓ SEBESSÉG (.0.) Y 9

20 A gyakorlatban a kisegítő sebességek egy, de inkább két nagyságrenddel kisebbek a ő orgácsolási sebességtől, ezért a használt irodalomban a következő megközelítést alkalmazzák: r r (..) Az utóbbi eljárás érvényes abban az esetben is, ha a hozzárendelt sebesség megegyezik az (N) pontban működő ( S ) sebességgel. Ebben az esetben a munkadarab relatív sebessége lenne meghatározva, mely intenzitásban és irányban megegyezik a ( r ) sebességgel,csak az irányítása ellenkező.... A FŐ FORGÁSOLÓSEBESSÉG SZÁMITÁSA A orgácsoló sebesség mindig a munkadarab és szerszám anyagainak tulajdonságaitól ügg. A ő orgácsoló sebességet kétéleképen lehet meghatározni: KATALÓGUSADATOK Szerszámgyártók használati (javasolt) adataiból (termékkatalógusok). Ezekben a katalógusokban, a javasolt (maximális) FORGÁSOLÓSEBESSÉGEK találhatók, a megmunkálandó munkadarab és a használt szerszám üggvényében. Ha külön nincs eltüntetve, a táblázati adatok gyorsacélra és (T60) hatvan perces élettartamra vonatkoznak ( c 60 ). Konkrét orgácsolási módok esetében a javasolt sebességek értékei táblázatokban vannak oglalva (esztergálás, marás, úrás, ), és a munkadarab anyagától és a szerszám dolgozórészének anyagától üggenek. EMPIRIKUS MEGKÖZELÍTÉSEK Az empirikus megközelítések nagyszámú kísérlet alapján jöttek létre. Itt csak néhány példára utalunk. KRONENBERG MÓDSZER A KRONENBERG módszer a ( ) ajlagos sebesség, és a orgács (A) kiinduló normálmetszet értékeken alapszik. A ( ξk ξm ) korrekciós tényezők a munkadarab és a szerszámanyag, valamint a szerszámszögek üggvényei. ξ ξ A 60 ε k m (..) 0

21 Értelmezés: AA o [mm ]. a orgács kiinduló normálmetszete [m/perc].ajlagos sebesség (.. táblázat) ε, ξ κ, ξ m.. kísérleti adatok (..,..,.3. táblázatok).. táblázat SZERZSÁM GYORSAÉL MUNKADARAB ε RÉZ,65 BRONZ,3 80 AÉL ÖNTÉNY,75 8,7 500 N/mm 50 Rm500- AÉLOK 600 N/mm,4 35 Rm N/mm 0 ÖNTÖTTAS-PUHA 4 ÖNTÖTTAS-KÖZEPES ÖNTÖTTAS-KEMÉNY 3, táblázat FŐÉLELHELYEZÉSI SZÖG κ MÓDOSÍTÓ TÉNYEZŐ ξ κ,7,7,05 0,95 0,86 0,79 0,75 0,74.3. táblázat ξ m MUNKADARAB ANYAG SZERSZÁMAÉL GYORSAÉL KEMÉNYFÉM AÉL 0,5 4 8 ÖNTÖTTAS 0,3 5 és több

22 WALIH MÓDSZER A WALIH módszer, a( ' ) ajlagos sebesség, és a orgács kiinduló normálmetszet méretein alapszik. Ez a módszer pontosabb a KRONENBERG módszertől, mivel a orgács normálmetszetének elületi (a, b) eloszlásával is számít, nem csak a (A) elület értékét. A kitevők, a munkadarab és a szerszámanyag üggvényei. Értelmezés: ' a b 60 (.3.) x y a [mm]... a orgács kiinduló normálmetszetének magassága b [mm]... a orgács kiinduló normálmetszetének szélessége [m/perc].ajlagos sebesség (.4.,.5. táblázat) x,y... kísérleti adatok (.4. táblázat).4. táblázat GYORSAÉL MUNKADARAB R m (N/mm ) HB NAGYOLÁS SIMÍTÁS v x y v x y ,6 0,6 0,66 85,9 0,8 0,6 AÉLOK , 0,6 0,66 55,8 0,8 0, ,6 0,6 0,66 44,3 0,8 0,6 SZÜRKE ÖNTÉNY ,6 0,38 BRONZ ,4 0,6 85, 0,4 0,4 ALUMINIUM ,4 0,6 35 0,4 0,4 FAJLAGOSSEBESSÉG KORREKIÓ A ( ) ajlagos sebesség értéke, a munkadarab anyaga mellett, ügg a szerszám dolgozórészének anyagának tulajdonságaitól is. Általában, a táblázati adatok gyorsacélra vonatkoznak (v). Egyéb anyagok alkalmazása esetében a (v) értéket korrigálni kel ( v ) értékkel (.4. képlet). A konkrét, tájékoztató jellegű adatok a (.5.) táblázatban találhatók. ' (.4.) v v v

23 .5. táblázat v - FAJLAGOS SEBESSÉGKORREKIÓ SZERSZÁMANYAG MUNKADARAB GYORSAÉL KEMÉNYFÉM KERÁMIA AÉLOK 6 4 ÖNTÖTTAS 0.7 4, 9,8 u, u ÖTÖZETE,8 0 5 Al ÖTÖZETEK A FORGÁSOLÓSEBESSÉGEK LÉTREHOZÁSA A relatív FORGÁSOLÓSEBESSÉGEK, a munkadarab és a szerszám abszolút sebességeiből határozhatók meg. A orgácsolási olyamatoktól üggően, a megelelő szerszámgépeken a mozgások olyamatosak vagy periodikusak lehetnek, ezen belül pedig orgó (rotációk) és egyenes vonalúakra (transzlációk) csoportosíthatók: A FOLYAMATOS MOZGÁSOK: n [ord./perc] a percenkénti ordulatszám (esztergálás, úrás, marás, köszörülés). A gépeken a ordulatszámokat meghatározott értékekre lehet beállítani. Az értékváltozást olyamatosan is létre lehet hozni (ez különösen az N gépekre vonatkozik). Ilyen megoldás esetén a orgácsoló sebesség állandó - üggetlenül a munkadarab átmérőjétől (a technológiai olyamat optimizálható. A ordulatszámok értékei szabványosítva vannak (.6. táblázat ) [mm/perc] előtolási sebesség (marás, azékköszörülés). [mm/ord] ordulatkénti előtolás (esztergálás, úrás, külső és belső hengerköszörülés). A ordulatkénti előtolás értékei szabványosítva vannak (.7. táblázat). A PERIODIKUS (SZAKASZOS) MOZGÁSOK: n k [kl./perc ] percenkénti kettőslöketek (gyalulás, síkköszörülés, űrészelés). A szabványos értékek megegyeznek a percenkénti ordulatszámokra vonatkozó értékekkel (.6. táblázat) (az eredetük azonos). 3

24 [mm/kl.] [mm/og] kettőslöketkénti oldalirányú elmozdulás (gyalulás, síkköszörülés) A szabványos értékek megegyeznek a ordulatkénti előtolás (.7. táblázat) vonatkozó értékekkel. ogankénti előtolás (marás). Az értékeket ki kel számítani, vagy gyártói adatokat kel használni. SZABÁNYOS FORDULATSZÁMOK.6. táblázat R0 R0/ ϕ, ϕ,4 ALAPSOR R0/3 R0/4 R0/6 ϕ,4 ϕ,6 ϕ 00,, ,4 4, , A (.6. és.7.) táblázatok, a szabványos ordulatszámok, valamint a szabványos előtolások kötelezően alkalmazandó értékeit tartalmazza. Ha a számítások során meghatározott értékek nem egyeznek meg a szabványos értékek egyikével, alkalmazni kel az első kisebb szabványos értékek. Kivételesen, ha a számított érték, kevesebb mint 5% - kal kisebb a legközelebbi szabványos értéktő, a nagyobb számot lehet alkalmazni. 4

25 SZABÁNYOS ELŐTOLÁSOK.7. táblázat ALAPSOR R0 R0 R0/3 R5 R0/3 ϕ, ϕ,5 ϕ,4 ϕ,6 ϕ,,,5,5 0,5 0,5,4,4,6,6 6,6 6,8 0,8,4,4,5,5 0,5,5 0,5,8,8 3,5 3,5 3,5 3,5 3,55 0, , ,5 0,5 5,6 5,6 6,3 6,3 63 6,3 63 7, 7, FORGÁSOLÓERŐK FS N FZF FXFp ÉK SZERSZÁM O Z N X Y MUNKADARAB ÉK SZERSZÁM F F Y F FM.3. ábra 5

26 A orgácsolóerő elsődlegesen a munkadarab anyagának tulajdonságaitól ügg. Az (A) érintkező elületen, erők működnek (.3. ábra). Az előző magyarázatott követve, ezeket az erőket összpontosított erőként lehet kezelni, és hatáspontként a tetszőlegesen megválasztott (N) pontot lehet tekinteni. A gyakorlatban a hatáspont úgy kel meghatározni (kiválasztani), hogy az adódó számítási eredmények, a lehető legnagyobb műszaki biztonságot eredményezzék. Mivel a sebességek elemzésékor a szerszámot használtuk relatív mozgó testként, célszerű az erők elemzése esetében is megigyelni a szerszámra ható eredő erőt: r r F (.5.) F S A szerszámgép adta relatív mozgásszabadságok irányaiban elvégezzük a ( F r ) orgácsolóerő elbontását: ( F F ) F F x + Fy + Fz F c + y + (.6.) Az összetevő erők közül a legnagyobb intenzitásút FŐ FORGÁSOLÓERŐ nek nevezzük. A másik két összetevő KISEGITŐ (előtoló behatoló - keresztirányú) jellegű. F FŐ FORGÁSOLÓERŐ (.7.) A gyakorlatban a kisegítő erők kisebbek a ő orgácsolóerőtől, ezért a használt irodalomban esetenként (esztergálás, gyalulás) a következő megközelítést alkalmazzák: z F c : F p : F 5 : : (.8.) F F p 0,4 F c 0, F c A orgácsolóerőket több empirikus módszer segítségével (tapasztalati módszerek) lehet meghatározni:... FORGÁSOLÓERŐK SZÁMITÁSA EGYSZERŰSÍTETT MÓDSZER F k A (.9.) c 6

27 Értelmezés: AA o [mm ].a orgács kiinduló normálmetszete k [N/mm ]..ajlagos orgácsolóerő A (k ) ajlagos orgácsolóerőt többéleképen lehet meghatározni: A MUNKADARAB SZAKÍTÓSZILÁRDSÁGA ALAPJÁN k c (.0.) R m c4-6 KOREKIÓS ADATOK SZERINT: A (k ) ajlagos orgácsolóerőt pontosítani lehet a orgácsolási olyamatot beolyásoló tényezők igénybevételével (.8. táblázat,. 6.üggvények)..8. táblázat k c- k c- ANYAG z ANYAG z N/mm N/mm S35JR 0, rNiMo6 0, 75 E360 0, rMo4 0, , r4 0, , NirMo6 0, E (k45) 0,5 765 X5NirTi6 5 0, rMo5 0,3 755 GG-5 0,6 40 5rNi6 0,4 580 Meehanite 0,6 45 6Mnr5 0,7 680 GS-45 0, rNi6 0,4 70 GS-5 0, Mnr5 0,5 580 G-AlSi 0, rNiMo8 0, 695 G-AlMg5 0, rMo4 0,3 760 GK-MgAl9 0,34 35 k k z c. h Kγ K Kk K s Ka (..) k c. z ( Rm, σ m, H B ) ( R, σ, H ) m m B 7

28 MUNKADARAB h FORGÁS h sinκ A κ b a SZERSZÁM.4. ábra Értelmezés: k, [N/mm ] (a mm b mm) ajlagos orgácsolóerő (.8. táblázat) derékszögű négyszögre vonatkozik h [mm] a orgács vastagsága (.4. ábra) Beolyásoló tényezők Homlokszög korrekció,5 γ a Kγ (.) 00 Sebesség korrekció Homlokkopás korrekció Szerszám korrekció K s Felület korrekció 0, 00 K (.3) K k + b (.4) b-(.9. táblázat) ( gyosacél)...0,9( ker ámia), (.5) K a ( külső ),05,05 l D ( belső ) ( sík ) (.6) 8

29 BŐITET MÓDSZER F K A ε K (.7.) A.9. táblázat MUNKADARAB k (N/mm ) ε κ AÉLOK 900 8, ROZSDAMENTES AÉL 40 0,4 AÉLÖNTÉNY 760 6,7 SYÜRKE ÖNTÖTAS 955 7,4 BRONZ SÁRGARÉZ 700 6,8 ALUMINIUM 00 8 Értelmezés: K [ N/mm ] ajlagos orgácsolóerő (.9. táblázat) ε κ... (.9. táblázat) AA o [ mm ]. a orgács kiinduló normálmetszete KRONENBERG MÓDSZER F c x y K a b (.8.) Értelmezés: K [ N/mm ]) ajlagos orgácsolóerő (.0. táblázat) a [mm]... a orgács kiinduló normálmetszetének magassága b [mm]... a orgács kiinduló normálmetszetének szélessége x, y. (.0. táblázat) 9

30 .0. táblázat MUNKADARAB R m (N/mm ) HB k ÖTÖZETLEN AÉLOK ÖTÖZÖTT AÉL ÖNTÖTAS BRONZ SÁRGARÉZ ALUMINIUM x y , , , , , , , , , , , , , , ,8.3. A FORGÁSOLÓSZERSZÁM JELLEMZŐI.3.. FORGÁSIOLÓSZERSZÁM RÉSZEI A orgácsolószerszámok részeinek kialakítása a megmunkáló olyamatoktól üggenek, de azoktól üggetlenül a következő részekből állnak (.5. ábra) SZERSZÁMSZÁR SZERSZÁMTEST DOLGOZÓRÉSZ.5. ábra 30

31 .3... A SZERSZÁM DOLGOZÓRÉSZÉNEK JELLEMZŐI A szerszám dolgozórészének a jellemzői az alkalmazott anyagok, szerszámszögek, és a szerszámcsúcs mérete. A következő (..)táblázatban, a körszerű anyagok egy részének tájékoztató jellegű adatok vannak bemutatva. A gyártók a pontos összetételeket, használati tulajdonságokat, külön termékkatalógusokban oglalják össze, és az árú szállításakor mellékelik. ANYAGOK.. táblázat ANYAG MEGJEJÖLÉS SZABÁNY HÉMIAI ÖSSZETÉTEL TÁJÉKOZTATÓ ADATOK KEMÉNYSÉG MAXIMÁLI S HASZNÁLA TI HŐMÉRSÉ KLET SOPORT ÖSSZETEŐK HR H º ÖTÖZETLEN S 0,6,5..r0,5,7 MSZ SZERSZÁMAÉL GYENGÉN 5 Si0,5 Ni W, K ÖTÖZÖTT 0, 0, Mo0,3 ALKALMAZÁS (MEGMUNKÁLÁS) Kézi szerszámok, kis orgácsolási sebességek GYORSAÉL KEMÉNYFÉM KERÁMIA BEONATOK GYÉMÁNT P (KÉK)...P0 P 50 M (SÁRGA)..M0 P 40 K (ÖRÖS)...K0 K40 Acél és acélötvözetek Temper öntvények, szürkeöntvény Temper öntvények, szürkeöntvény, edzett acélok, Al, u, műanyagok ERMET TiN, Ti, AL Nagyoló és egyébb nehéz megmunkálások OXID A (FEHÉR) AL ig Szürkeöntvény, edzett acélok nagyoló és simító megmunkálás EGYES M (FEKETE) AL03, Ti, TiN, W, ig NEM OXID BN, BN KÖBOS - KRISTÁLYOS BÓRNITRID N SZILIIUM NITRID ig Si3Ni ig Edzett acélok, öntöttvas nagy vágósebességgel való megmunkálás Edzett acélok, gyorsacélok, hőállóacélok megmunkálása, köszörülés helyettesítése Szürkeöntvények nagyoló esztergálása nagy vágósebességekkel. EGY AGY TÖBB RÉTEGŰ TiN, TiN, TiALN ig Acél, acélöntvények, szürkeöntvény megmunkálása. POLIKRISTÁLY OS GYÉMÁNT MSZ MSZ ISO 53 MSZ ISO 83 0,75,3..W.5,8.. Mo 9.., 3,8.. o4, ig W, Ti,, o ig MOS ig GYÉMÁNT MOS ig Nagyteljesítményű orgácsoló szerszámok Nem acél (kő, üveg, gumi, grait, műanyagok, Al, u, keményémek) megmunkálása Az alkalmazott anyagok a következő csoportokra lehet osztani: 3

32 O SZERSZÁMAÉLOK A szerszámacélok két csoportra lehet elosztani: - Ötvözetlen szerszámacélok. A mai termelési olyamatokban, ritkán találkozunk velük, mivel a megengedett orgácsolási sebességek, és a maximális dolgozórés-hőmérsékletek nem teszi lehetővé a gazdaságos termelést (50 0, 50 m/perc). Ezek az anyagok alkalmazhatók időként egyéni megmunkálásnál és a karbantartásban. - Ötvözött szerszámacélok Az ötvözött acélokra is (kisebb mértékben) érvényesek az ötvözetlen acélokra vonatkozó jellemzők, azzal, hogy a (r, Si, Mn, Ni,, W, o, Mo) ötvöző összetevők növelik az anyagok orgácsolási sebességbírását és a maximális dolgozórés-hőmérsékletek. O GYORSAÉLOK. A gyorsacélokat, nagyteljesítményű, orgácsolásra alkalmas anyagoknak lehet tekinteni. A szerszám dolgozó része elbírja az ( ) o hőmérsékletet és 00 (m/perc) es orgácsolási sebességeket. A vegyi összetételek a gyártóktól üggnek. O KEMÉNYFÉMEK. A keményémek olyan ötvözetek, melyek a magas olvadáspontú karbidoknak (Ta, Ti, W,..), és o, mint kötőémeknek köszönhetik a orgácsolásra alkalmas tulajdonságaikat. Különösen meg kel említeni az oku dolgozó hőmérsékletet, és egyes anyagok megmunkálására használható 500 (m/perc) es orgácsolási sebességet. A keményémeket leginkább nehéz megmunkálásokra alkalmazható (kemény öntvények, edzett acélok, stb. ). O KERÁMIA. A keramikus anyagok karbidokból (Ti, Ta, W,..), nitridekböl (SiN 4, TiN,..) és oxidokból (Al O 3, ZrO,..) tevődnek össze. A dolgozóhőmérséklet elérheti a 00 0 okot, a orgácsoló sebesség pedig megközelítheti a 000 (m/perc) es értéket. Ezeknek, az anyagoknak a ő munkatere a simító megmunkálás, mely esetenként helyettesítheti a köszörülést is. A kerámia anyagok kiterjedése más megmunkálásokra is remélhető mivel a ejlesztések igen intenzíven olynak. O BEONATOK. A bevonatokat gyorsacélok, valamint keményémeknél alkalmazzák. Ezek az anyagok magas szilárdsággal rendelkeznek, és az alapanyag sebességbírásat esetenként megduplázzák. A bevonatok vastagsága 5 µm, az alkalmazott anyagok pedig, (TiN, Al O 3, Ti, rn, TiNAl, MoS ). A dolgozó tulajdonságok üggvényében, a bevonatok lehetnek egy, vagy többrétegűek, 3

33 O GYÉMÁNTOK. A gyémántok, a orgalomba, mint polikristályos gyémántok, vagy természetes illetve műgyémántok ordulnak elő. A természetben létező legnagyobb keménységgel rendelkező anyagnak a munkaterülete, az üveg, kő, gumi, színesémek, grait és hasonló anyagok megmunkálása (orgácsolása). SZERSZÁMSÍKOK ÉS METSZETEK.Deiníció szerint, a szerszámszögeket (.8. ábra) úgy kapjuk, hogy a dolgozórészt (.7. ábra), egymásra merőlegesek (.6. ábra) síkokkal metsszük. Közülük a (3.) tartalmazza a (c) orgácsoló sebességet. 3 c FŐ I SEBESSÉG N HOMLOKLAP SÚS N ÉL ELŐTOLÓMOZGÁS HÁTLAP.6. ábra.7. ábra Értelmezés: γ ο... homlokszög (.. táblázat) α ο... hátszög (.. táblázat) β ο... ékszög κ...elhelyezési szög ε...csúcsszög λ...terelőszög (+- 5 o ) r..csúcssugár (.. táblázat) 33

34 SZERSZÁMSZÖGEK c N αο 3 βο 3 κ ε λ 3 r.8. ábra A (γ ο ) homlokszögnek, a technológia olyamatra van legnagyobb kihatása. Elsősorban beolyásolja a orgács leválasztását. Ha homlokszög növekvésével, a orgács olyamatos (szalag ormájú) lesz, ami megmunkálási szempontból nem megelelő, viszont a orgácsolóerők csökkennek. Ha a homlokszög értéke csökken, a orgács darabos lesz, ami megmunkálási szempontból jó, de a orgácsdarabolás következménye vibrációkat hozhat létre, és a orgácsolóerők növekednek. A (α ο ) hátszög mindég nagyobb kel, hogy legyen nullától. Ha ez a eltételnek nem teszünk eleget, a hátelület intenzív kopásnak lesz kitéve, és a szerszám dolgozórészének élettartama okozatosan csökken, a elületi minőség romlik. A (β ο ) ékszög, a (γ ο ) homlokszög és a (α ο ) hátszög üggvénye, mivel összegezve 90 o tesznek ki. A (γ ο ) és az (α ο ) növekvésével, az ékszög csökken, elellenkező esetben növekszik. Az említettek miatt a, a szerszám dolgozórésze gyöngül, illetve érősödik. Α (.. táblázat) tájékoztató jellegű, homlok és hátszög értékeket tartalmaz: 34

35 .. táblázat SZERSZÁMANYAG GYORSAÉL KEMÉNYFÉM KERÁMIA MUNKADARAB Rm (N/mm ) α 0 γ 0 α 0 γ 0 α 0 γ SZERKEZETI AÉL ÖNTÖTTAS HB u, ÖTÖZETEK Al ÖTÖZETEK Mg,ÖTÖZETEK TERMOPLASZTOK DUROPLASZTOK SÚSSUGARAK ÉS SZERSZÁMSZÁR MÉRETEK A szerszámszár normálmetszetének méretei és az alkalmazott anyagtulajdonságok, közvetlenül kihatnak a technológiai adatok értékeire (előtolások, ogásmélységek). Jobb minőség,és nagyobb normálmetszet nagyobb előtolás és ogásmélység alkalmazását teszik lehetővé. A (.3. táblázat) a szerszámszár szabványos keresztmecseteit és a csúcssugár javasolt értékeket tartalmaz:.3. táblázat SZERSZÁMSZÁRAKNAK KERESZTMETSZETEI MEGMUNKÁLÁS SZERSZÁMANYAG 6x6 8x8 0x0 0x6 x0 6x5 0x3 5x45 3x50 x 6x6 0x0 5x5 3x3 40x40 NAGYOLÓ GYORSAÉL 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 SÍMITÓ 0,5 0,5 0,5,5,5 NAGYOLÓ,5,5,5 KEMÉNYFÉM SÍMITÓ,5,5,5 3 3 BESZÚRÁSOK r0, - 0,5 Φ8-0 r0,6 Φ5-3 r 35

36 KIITELEZÉSI MÓDOK LAPKASZORÍTÓ ÉS FORGÁSTÖRŐ MEGOLDÁSOK.9. ábra FÓRRASZTÁSSAL FELERŐSÍTETT LAPKÁK.0. ábra KEMÉNYFÉMEK ÉS KERÁMIALAPKÁK.. ábra 36

37 DOLGOZÓRÉSZ MÓDOSÍTÁSAI A módosításokat a elületi érdesség csökkentése céljából alkalmazzák (.. ábra), vagy a szerszám dolgozó részének erősítését szolgálják (.3. ábra). χ, 0 γ 0 χ ο χ r SZERSZÁM γ SZERSZÁM α.. ábra.3. ábra α A SZERSZÁMSZÁR JELLEMZŐI A szerszámszár anyagaira vonatkozó adatokat (szabványok, szakítószilárdság, megengedett normáleszültség) a (.4.) táblázatban..4. táblázat TÁJÉKOZTATÓ ADATOK SZERSZÁM SOPORT HASZNÁLHATÓ SZERSZÁMSZÁRANYAG SZAKITÓ SZILÁRDSÁG MEGENGEDET T NORM. FESZÜLTSÉG R m (N/mm) σm (N/mm) ESZTERGÁLÓ GYALULÓ MARÓ FÚRÓ SŰLYESZTŐ DÖRZS

38 .4. A KÖETKEZMÉNYEI.4.. FORGÁSKÉPZŐDÉS A orgácsképződés természete az (...) részben volt tárgyalva. Ezen a helyen a orgácsolás alakváltozása lesz elemezve FORGÁS ALAKÁLTOZÁSI TÉNYEZŐ A orgácsolás során a kiinduló (Ao) keresztmetszet, az alakváltozások miatt (A )-re megnövekszik (.4. ábra). Az alakváltozás belső eszültségeket hoz létre. Ha az utóbbiak meghaladják a munkadarab szakító szilárdságát (R m ), akkor, repedések - törések jönnek létre. Ez a jelenség, egy (Φ) szögben (irányvonal hajlásszög) ekvő síkban történik. A γ 0 NY Φ L A 0 c N.4. ábra Értelmezés: Φ... irányvonal hajlásszög.ő orgácsoló sebesség L.leváló sebesség NY nyíróirányú sebesség A o..a orgács normálmetszetének elülete (alakváltozás előtt) A..a orgács normálmetszetének elülete alakváltozást követően 38

39 Deiníció szerint a FORGÁOLÁS ALAKÉLTOZÁSI TÉNYEZŐ ( φ γ ) cos ( γ ) A cos λ + A sin φ tgφ 0 0 sin 0 γ 0 (.9.) Az előzőegyenletből az irányvonal hajlásszög üggvénye: ( γ ) Mivel a térogat nem változik, az (.9.) arányból következik? cos 0 φ arctg (.30.) λ sin γ 0 L sinφ cos ( φ γ ) λ 0 (.3.) Tapasztalati adatok szerint: 5 λ k + γ 0 0 φ ( 0 ) k 75 0 k 47 0 ( acél) ( réz) (.3.) Az előző elemzésből látható, hogy a (φ ) hajlásszög csökken, ha a ( γ 0 ) homlokszög csökken. Egyidejűleg a ( λ ) orgács alakváltozási tényező növekszik. Mivel a ( λ ) orgács alakváltozási tényező arányos az alakváltozással (.9. képlet), arra lehet következtetni, hogy a orgácsban működő eszültségek változása ordított arányban vannak a (φ ) hajlásszög értékének változásával FORGÁSALAKOK Az anyagleválasztás során a orgácsban a létrejött eszültségek csak deormációt, hanem töredezéseket is okoznak. Ez a jelentség kihat a orgács ormájára. A orgácsorma jelentősen kihat a munkaolyamat zökkenőmentes végrehajtására. Ha a orgács szalag alakú, ennáll a veszély, hogy a munkatérben marad, a munkadarab elületén sérüléseket okoz (növeli az érdességet), de előidézhet szerszámtörést is. Az említet tulajdonságok miatt, a technológiai adatokat és a szerszám dolgozórészének méreteit (ormáját) úgy kel megválasztani, hogy ne jöhessen létre szalag alakú orgács. Ha a technológiai adatok betartása során mégis szalag alakú orgács jön létre, akkor orgácstörőt kel alkalmazni (a szerszám dolgozórészének megelelő kialakítása, mely a orgácstörést, hirtelen, a orgácseltávolítás irányváltozással hozza létre). 39

40 Ha a orgács aprószemcsés, a csúszóelületek alá kerülhet, a kezelő munkásnál bőrsérüléseket idézhet elő, ezért ezt a orgácsajtát is kerülni kel. A orgácsorma változtatását homlokszög változtatással lehet elérni. A darabos (5 5 mm) orgácsa a megelelő orgácsorma. Ezt a orgácsot könnyen lehet kezelni. Az eltávolítása a munkatérből könnyű és biztonságos, a hűtő olyadékból könnyű, a szűrők segítségével történő eltávolítása. A (.5. táblázat) egyes orgácsalakok használati minősítését mutatja:.5. táblázat FORGÁSALAK TÉRKITÖLTÉSI TÉNYEZŐ ALAPALAK ÁLTOZAT A k HASZNÁLATI MINŐSÍTÉS ÖSSZEFONÓDO 90 SZALAG SŐALAKÚ 90 KEDEZŐTLEN LAPOS 50 SAAR 5 DARABOS SPIRÁL 0 HASZNÁLHATÓ TÖREDEZETT 3 APRÓ - SZEMSÉS KEDEZŐTLEN.4.. ÉRDESSÉG Az legontosabb következmények közé tartozik az (R Z ) elületi érdesség. Ahogy az a (.5. ábra) mutatja, az érdesség a szerszám dolgozó részének az (r) hegycsúcsának kialakításától és az alkalmazott ()előtolástól ügg. Rz MUNKADARAB Rz, r SZERSZÁM.5. ábra 40

41 .6. táblázat ÉRDESSÉGI OSZTÁLY GYÁRTÁSI ELJÁRÁS N0 N0 N N N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N0 N N N3 N4 ÁLTALÁNOS ÉRDESSÉG Ra (µm) LEÁLASZTÁS ALAKÍTÁS ÖNT. FŐ SOPORT MEGNEEZÉS Öntés homokormában Öntés héjormában Öntés kokillában Kovácsolás Hengerlés Húzás Sajtolás Dombornyomás Idomhengerlés ágás Hosszesztergálás Síkesztergálás Beszúró esztergálás Gyalulás ésés Hántolás Fúrás Simító úrás Sűlyesztés Dörzsölés Palástmarás Homlokmarás Marás tárcsával Üregelés Reszelés Külső hengeres köszörülés Hengeres síkköszörülés Hengeres beszúró köszörülés Síkköszörülés korongpalásttal Síkköszörülés koronghomlokkal Polírozás Görgőzés Hosszúlöketű honolás Rövidlöketű honolás Palást leppelés Sík leppelés Szuperinis Rezgő leppelés Homokúvás Tisztítás dobban Lángvágás Lézeres vágás 0,006 0,0 0,05 0,05 0, 0, 0,4 0,8,6 3, 6,3, ? EGYENETLENSÉGMAGASSÁG RZ (µm) 0,0 0,04 0, 0, 0,4 0,8,6 3, 6,3,

42 Ha a hegycsúcs (ami a leggyakoribb eset) csak (r) rádiuszból van kiképezve, akkor ara kel törekedni, hogy a lehető legnagyobb értéket alkalmazzuk. A rádiusz mérete a munkadarabon létező átmérőváltozások kialakításaitól ügg. Ha például az átmenet r mm es, akkor a szerszám dolgozórészének hegycsúcsrádiusza is csak eddig a mértékig alakítható. Felületi érdességcsökkentés, a hegycsúcs különleges kialakításával lehet javítani (.5. ábra) Megmunkálási olyamatoktól üggően, a unkcionális kapcsolatok változnak, ezért a megelelő orgácsolási olyamatoknál (esztergálás, gyalulás, marás,) lesznek pontosan meghatározva. A (.6. táblázat) egyes orgácsolási olyamatra jellegzetes (Ra) átlagos érdességi, valamint az (N) érdeséig tartományokat tartalmazza. A orgácsolási olyamat megválasztása során (nagyolás, simítás), a tartományok közepétől számítva a nagyobb értékek elé haladva, nagyolást alkalmazunk. A tartományok közepétől számítva a kisebb értékek elé haladva, simítást, alkalmazunk HŐKÉPZŐDÉS A orgácsolás során elhasznált energia hőenergiakén jelentkezik. A hőenergia hőmérsékletemelkedést idéz elő az MKGS rendszer minden összetevőében HŐELOSZLÁS A orgácsolás során elhasznált hőenergia hőeloszlás nem egyenletes. A (.6. ábra) megközelítő eloszlási arányokra utal. Az ábrán bemutatott hőeloszlás tájékoztat jelegű, hiszen a hőeloszlás beolyásolja a munkadarab tömege, a szerszám és a készülék kapcsolata, a gép szerkezeti kialakítása, a hűtő kenő eszköz összetétele és a hűtő kenő olyadék mennyisége. KÖRNYEZET GÉP 5% 0% MUNKADARAB 5% SZERSZÁM 0% FORGÁS 60% ábra.7. ábra 4