Gépgyártástechnológia alapjai 2015/16 I. félév

Átírás

1 Gépgyártástechnológia alapjai 2015/16 I. félév 2BM, 2BMR, 2BS, (2BF) ( miskolc.hu/~ggytmazs)

2

3 Lineáris méretlánc L Általános méretlánc Szerkesztési bázisok SZB Felfogási bázisok FB TB

4

5 + GÉP A héten laborgyakorlat!!

6

7 A forgácsolószerszám Határozott, egyélű szerszámok forgácsoló kések (eszterga kések) monolit forrasztott lapkás szerelt lapkás Van e közük egymáshoz?

8 4.5 A forgácsolószerszám élgeometriája A forgácsolószerszám élgeometriája Definíciókat tudni kell!! A terelőszög szerepe Forgácsolóél, mellékél, csúcssugár

9 Forrasztott lapkás forgácsoló kések tipusai Forgácsoló élanyagok 4.6 Forgácsoló élanyagok

10 4.7 Forgácsképződés A forgácsképződés fázisai a forgácsolás kezdetekor Forgácsképződés

11 Alakváltozások a forgácstőben Forgács alakváltozási tényezők h = h /h forgácsvastagság A forgács térfogata állandó, vagyis l l l b = b /b hosszúság szélesség bhl ' ' ' 1 b h l azaz b h l = 1 h tgφ b a Forgács fajták, forgács alakok folyó, töredezett és nyírt forgács mivel b h' ; cosγ a h tgγ vagyis h h cosγ cosγ tgφ b a h' h sinγ λ sinγ h Ahol h a forgács vastagságirányú alakváltozási tényezője h = h /h

12 Forgács alakok Szalag Kusza Cső alakúl Spirál Csavar darab A forgácsolás termikus jelenségei A forgácsolás hőmérséklete A forgácstő hőforrásai: belső súrlódás a nyírási síkban, (1) anyagszétválasztás a szerszám csúcsánál, (2) súrlódás a homlokfelületen, (3) súrlódás a hátfelületen, (4) további anyagdeformációk, (5) A bevitt energia több mint 90 % a hővé alakul!

13 A forgácsolás hőmérséklete A hűtés és a sebesség szerepe fköz. u f c A forgács és a homloklap érintkezésénél értelmezzük u f : a forgács egységnyi térfogatába távozó hő mennyisége, c : a munkadarab anyagának térfogategységre vonatkoztatott fajhője. Tapasztalati összefüggés: C v h b z x y c A forgácsoló szerszám kopása A kopás fizikai folyamatai Igénybevétel: mechanikai, termikus, hő Követelmények: keménység, szilárdság, szívósság, hőállóság, hővezető képesség, kis hőtágulás, stb Abrazív kopás Adhéziós kopás Diffúziós kopás Oxidációs kopás

14 A kopás megjelenési formái A kopás megjelenési formái homlokkopás hátkopás élkopás csúcskopás A forgácsoló szerszámok éltartama A kopás időbeli folyamata Éltartam (T): a szerszám tönkremeneteléig forgácsolásban eltöltött idő Éltartam kritériumok kopás felületminőség pontosság forgácsoló erő hőmérséklet rezgések stb. Az éltartamot legmarkánsabban a forgácsoló sebesség befolyásolja kezdeti vagy bekopás egyenletes kopás katasztrofális kopás vagy tönkremenetel

15 Éltartam T Rajz! v c T 1 k C v A kitevő alapvetően a szerszám anyagától függ lgt=k lgv c k lgc v v T c m C v Bővített Taylor egyenlet: v c C v n p q m f ap T VB Az éltartam további mérőszámai (S T ) Éltartamút: a forgácsolóélnek T idő alatt a forgácsolóirányban megtett útja. (L T ) Éltartamhossz: a forgácsolóélnek T idő alatt az előtoló irányban megtett hossza. (V T ) Éltartamtérfogat: a szerszám által T idő alatt leválasztott forgácstérfogat. (N T ) Éltartamdarabszám: a T idő alatt megmunkált darabok száma. Az éltartam megválasztása gazdaságossági kérdés!

16 Forgácsoló erő és teljesítmény Fajlagos forgácsolóerő Kienzle: k k h c z c11. (N / mm 2 ) A fajlagos forgácsolóerő módosító tényezői homlokszög korrekció K ; forgácsolósebesség korrekció K v ; szerszámkopás korrekció K k ; szerszámanyag korrekció K s ; K 1 15, , 5, acélokhoz, ( ) K 1 15, ,, öntöttvashoz, ( ) A forgácsoló erőt befolyásoló tényezők A munkadarab anyaga Forgácsvastagság (előtolás) Forgácsszélesség (fogásmélység) Forgácsarány Homlokszög Szerszám elhelyezési szög Forgácsoló sebesség A szerszám anyaga Hűtés kenés Szerszámkopás K v 100 v c 0,1 K s = 1,2 gyorsacéloknál, K s =0,9 kerámiáknál, K k = 1 + VB k c k c1.1 h z K γ K v K k K s K a N/mm 2

17 A forgácsolt felület minősége Érdesség Forgácsolással előállított felületek tipusai Elméleti érdesség A szerszám nyomvonala által a munkadarabon kialakított elméleti profil

18 Elméleti érdesség Maradó feszültségek Keményedés Keményedési fok max d d ESZTERGÁLÁS ESZTERGÁLÁSI MÓDOK Hosszesztergálás

19 ESZTERGÁLÁSI MÓDOK Keresztesztergálás (oldalazás) Kontúresztergálás (gömb) Beszúrás és profilesztergálás Kontúresztergálás (profilesztergálás) Beszúrás Leszúrás Menetesztergálás Homlokbeszúrás Beszúrás furatban

20 A megmunkálások méretpontossága Az ESZTERGÁLÁS SZERSZÁMAI A méretpontosság Pl.: 50H7 Belső méret y z D Névleges méret A a B b C c D d E e G H F f g h J j k m n p K M N P r s t u v x Alapeltérés, AE Tűrés, T Külső méret R S T Laza illesztés Átmeneti illesztés Szilárd V X illesztés Y Z T q i 3 i 0,45 D 0, 001D IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 q Hárompofás tokmány Felfogás tüskére Szorítóhüvely Síktárcsa

21 Befogás tokmányba, csúccsal támasztva Befogás csúcsok közé, menesztés esztergaszívvel és menesztő tárcsával Forgó csúcs, álló csúcs Szegnyereg, forgó csúcs Befogás csúcsok közé, menesztés menesztő csúccsal Támasztás álló, vagy mozgó bábbal

22 Az esztergálás gépei

23 GYALULÁS Lengőhimbás (kulisszás) hajtómű Könyökös gyalukés alkalmazása Szerszám Munkadarab

24

25 Vésés Üregelés

26

27

28 Csigafúró Csigafúró geometriája A csigafúró forgácsolási viszonyai Központfúró Süllyesztők Süllyesztőfúró, kúpos süllyesztő, csapos süllyesztő

29 Dörzsárak Dörzsárak gépi bevezető kúp forgácsoló rész kalibráló rész hátsó kúp kézi A csigafúró kopása és újraélezése A furatmegmunkálás gépei

30 Homlokmarás Palástmarás Homlokmarás Palástmarás Palástmarás

31 Homlokmarás Ellenirányú marás (up milling) Egyenirányú marás (down milling) palástmarók Palást homlokmarás (sarokmarás) száras marók homlokmarók furatos maró

32 hosszlyukmaró MARÓGÉPEK Függőleges marógép Függőleges marógép Vízszintes marógép Vízszintes marógép Függőleges CNC megmunkáló központ Vízszintes CNC megmunkáló központ Vízszintes fúró-marómű (horizont)

33 Köszörülés Palástköszörülés Síkköszörülés Oldalelőtolásos palástköszörülés Beszúró köszörülés

34 Csúcsnélküli köszörülés Furatköszörülés Síkköszörülés A köszörű korongok szerkezete

35 Kopási folyamatok Szabályozás

36 Rövidlöketű dörzsköszörülés, szuperfiniselés Rövidlöketű dörzsköszörülés, szuperfiniselés Hosszúlöketű dörzsköszörülés, hónolás Hosszúlöketű dörzsköszörülés, hónolás

37 Tükrösítés, leppelés Tükrösítés, leppelés

38 r0 Fogazás Fogárok Fejszalag Fogfelület Fogtõfelület Határpont Fog Fenékszalag Fejkör Gördülõkör Osztókör Határkör Lábkör Alapkör Fogprofil n forg. H h h r 0 n osztó. velőtoló h h n forg.

39 Maag Pfauter Fellows vc f t f a vc vc f w f w R max f f w f f w Lefejtő fogvésés (Fellows eljárás) Lefejtő fogvésés munkadarab v forg. mdb. n osztó sz. n előtolás szerszám gyors előtolás fogásv. mozg. löket löketvégi asztalmozgás a szerszám kiemelése miatt i=z s /z w =n w /n s i= z z v

40 Lefejtő foggyalulás (Maag eljárás) mdb i (kin. kapcs.)

41 Lefejtő fogmarás (Pfauter eljárás). + v forg. a n v előt. fogásvételi mozgás Maageljárás mozgásciklusa III. III. 3 II. II. 2 1 I. 4 5 I. ismétlés diff. v tang.előtolás v ax. előtolás Dönthetõ marószán Marófej lefejtõmozgása forgó = 90 + s Ellentámasz osztó Lefejtõ elõtolás Állvány Elõtolás Fogásvétel Radiális elõtolás a v rad. fogásvétel v. előtolás Munkadarabszán v tang. előtolás

42 Elektro eróziós megmunkálás (szikraforgácsolás) Video 1 Elektróda (szerszám) anyagok Jellegzetes eljárások Grafit Réz Tömbelektródás Huzalelektródás Video 2 Video 3

43 Lézersugaras megmunkálások (LBM, Laser Beam Machining) Stimulált emisszió (áttekintés) L A S E R Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation magyarul: fényerősítés indukált emisszióval Lézer: erős, párhuzamos fénysugarat adó fényforrás. Lézersugárzás: 1917 Einstein elmélete: megelőlegezte, hogy bizonyos feltételek együttállásakor a fény adott közegben nem csak gyengülhet, hanem erősödhet is 5/ A stimulált emisszió útján felszabaduló foton energiája, frekvenciája, fázishelyzete és haladási iránya azonos a stimulálást kiváltó fotonéval, továbbá az így megszaporodott fotonok további kölcsönhatások révén még újabb fotonokat szabadíthatnak fel. 6 Rubin lézer Lézeres vágófej Video 4 5 7

44 Plazma vágófej Elektrokémiai süllyesztés vázlata Elektrokémiai polírozás Video 6 Video 7 Anódmechanikai megmunkálás Elektrokémiai köszörülés (elizálás) Abrazív vízsugaras vágás

45 text z y x Nyomásnövelő szivattyú Abrazív adagoló készülék Abrazív vízsugaras vágófej Rezgős adagoló Munkadarab Vízsugár energiát elnyelő tartály Ultrahangos anyagleválasztás: Video 8