Technológiai tervezés automatizálása

Átírás

1 Óbuda Egyetem Bánk Donát Gépész és Bztonságtechnka Mérnök Kar Anyagtudomány és Gyártástechnológa Intézet Technológa tervezés automatzálása A gyártástervezés feladata Megtervezn a konstruktőr által megtervezett termék gyártás folyamatát. E01 Bevezetés, alapfogalmak Dr. Mkó Balázs A gyártástervezés feladata A gyártástervezés nehézsége A technológa tervezés célja a gyártáshoz szükséges dokumentácók előállítása. Előgyártmány. Termék Gyártás eljárások sorozata A köztes állapotok száma tetszőleges Különböző eljárásokkal létrehozható ugyanaz az állapotváltozás Ugyanaz az eljárás többféle állapotot eredményezhet a paraméterek függvényében Az eljárások környezetfüggők 3 4 Szntetzálás Szntetzálás Gyártás eljárások Berendezések Mnőség Alkatrész geometra Költség Készülékek Szerszámok Környezet adottsága 5 Anyagtechnológa Gépgyártás technológa Forgácsoló megmunkálások Szerszámgépek CAD/CAM rendszerek Alkatrészgyártás I-II. Különleges megmunkálások Technológa tervező rendszerek NC technológa és programozás Műszer és méréstechnka Mnőségbztosítás 6 1

2 Alapfogalmak, defnícók I. Alapfogalmak, defnícók II. Gyártás folyamat: azon tevékenységek összessége, melynek folyamán egy anyagból alakjának és tulajdonságanak megváltoztatásával tervszerűen par termékeket állítanak elő. Művelet: a gyártás folyamat önmagában befejezettnek teknthető, megszakítás nélkül végzett szakasza. A művelet a gyártás folyamat tervezés és szervezés egysége, amely több műveletelemből áll. Forgácsolástechnológában műveletnek nevezzük az egy gépen, egy felfogásban végrehajtott megmunkálások összességét. Műveletelem: a művelet különválasztható és külön elemezhető, tervezhető eleme. Forgácsolástechnológában az egy szerszámmal geometralag és technológalag összefüggő ráhagyás alakzat eltávolítását nevezzük műveletelemnek. 7 8 Alapfogalmak, defnícók III. Alapfogalmak, defnícók IV. Állapot: a munkadarab, felületelem, vagy felületelem csoport készültségének meghatározására szolgál. Megkülönböztethető állapotok: nyers állapot, közbenső állapot, pllanatny állapot, kész állapot. Állapotváltozás: az állapotjellemzők megváltozásának folyamata. Nyers állapot: a gyártás folyamat megkezdése előtt állapot. Állapotjellemzők: az állapotot mnőségleg számszerűen leíró paraméterek: anyagtulajdonság geometra méret (IT) alak (egyenesség, síklapúság, körkörösség stb) helyzet (párhuzamosság, merőlegesség, egytengelyűség stb.) mkropontosság (Ra) 9 Közbenső állapot: az egyes műveletek között állapot. Pllanatny állapot: a gyártás folyamat tetszőleges pllanatában fennálló állapot. Kész állapot: a gyártás folyamat befejezése után állapot. 10 Alapfogalmak, defnícók V. Alapfogalmak, defnícók VI. Felületelem: az alkatrész geometra építőeleme. Megmunkálás gény: a felületelem csoport nyers és kész állapota közt különbség. Felületelem csoport: az alkatrész felület elemenek geometralag és technológalag összefüggő csoportja. Ráhagyás alakzat: az alkatrész nyers és kész állapota közt geometra különbség. 11 1

3 Gyártástervezés feladatok típusa I. Geometra feladatok: a teljes munkadarab, vagy bzonyos felületek defnálására, a közbenső állapotok meghatározására, a ráhagyások elosztására, ütközésvzsgálatokra, különböző objektumok (gép, munkadarab, készülék, szerszám) egymáshoz vszonyított elrendezésére szolgál. Gyártástervezés feladatok típusa II. Artmetka feladatnak tekntünk mnden olyan nem geometra számítás feladatot, amelynek eredménye valamlyen szám, paraméter. Ide soroljuk: a mechanka (statka, knematka, dnamka, szlárdságtan), hőtan, áramlástan, trbológa, gépelem tervezés, forgácsoláselmélet feladatokat Gyártástervezés feladatok típusa III. Elemzés feladatok gények, feltételek analízsével kapcsolatosak, melyek megoldása révén előállnak a választás feltételek (pl. Eljárások, szerszámok kválasztásának krtéruma). A feltételek résznt valamely paraméterek tartományat, résznt eljárások, objektumok típusat határozzák meg. Gyártástervezés feladatok típusa IV. Választás: az elemzés során generált megoldás lehetőségek közül a megoldás kjelölése Gyártástervezés feladatok típusa VI. Értékelés: a választott, vagy generált megoldás vzsgálata. Gyártástervezés feladatok típusa V. Adaptálás/Korrekcó: a javasolt megoldás módosítása a kezdet feladat sajátosságanak fgyelembevételével

4 Gyártástervezés feladatok típusa VII. Struktúrálás feladatok: egy folyamat elemenk és azok kapcsolatának, sorrendjének meghatározása. Gyártástervezés feladatok típusa VIII. Optmálás: Optmalzálás = maxmáls hatás elérése 1. Egy rendszer tulajdonsága leírhatók Z paraméterekkel.. Megfogalmazható egy jóság krtérum: f(z). 3. A rendszer optmálsnak nevezhető ha Z* esetén f(z*)= mn/max. Döntés: a legjobb megoldás kválasztása a lehetségesek közül heursztkus módszerekkel. 19 Több szntű optmalzálás: a herarchkus sznteken végezzük az optmalzácót, a magasabb sznt megoldása korlátozó feltételt jelent az alacsonyabb sznten megfogalmazott feladatnál. 0 A feladatmegoldás általánossága I. Alkatrészek sokfélesége Környezet feltételek Általános Korlátosan általános Parametrkusan környezetfüggő Struktúrálsan környezetfüggő Specáls A feladat modellje és általánossága nem lehet mndg általános érvényű! 1 A feladatmegoldás általánossága II. Általános a feladat modellje és megoldása, ha bármlyen alkatrész esetén, bármlyen gyártás környezetben korlátozás és utólagos llesztés nélkül alkalmazható. Az alacsonyabb szntű geometra feladatok többsége de sorolható. Korlátosan általános megoldásról akkor beszélünk, amkor valamely jól defnált feladatra: bármely környezetben, de csak bzonyos alkatrészekre, felületelem csoportra, vagy bármely alkatrészre, de csak bzonyos környezet feltételek mellett adható megoldás. A feladatmegoldás általánossága III. A parametrkusan környezetfüggő megoldások esetén a matematka modell és a megoldás módja s megfogalmazható általános alakban, de a modell paraméteret adaptáln kell a konkrét környezet adottságahoz. A feladatmegoldás általánossága IV. A specáls megoldások csak abban a környezetben alkalmazhatók, amelyekre kdolgozták őket. A struktúrálsan környezetfüggő megoldások jellemzője, hogy létezhet ugyan környezetfüggetlen legjobb megoldás, de ennek csak elv jelentősége van, mvel az adott környezetben a feltételek hánya okán nem alkalmazható

5 A gyártástervezés területe A gyártástervezés szntje Vállalatrányítás Termelésrányítás Készletgazdálkodás Technológa előtervezés Előgyártmánygyártás technológa folyamatának tervezése Gyártástervezés Alkatrészgyártás technológa folyamatának tervezése Szerelés technológa folyamatának tervezése Konstrukcós tervezés Előtervezés Művelet sorrendtervezés Művelettervezés Műveletelemtervezés Posztprocesszálás Gyártás folyamatrányítás 5 6 Előtervezés A konstrukcó technológa bírálata Szerelhetőség elemzés Gyárthatóság elemzés (globáls, lokáls) Gyártástervezés részfolyamatok előkészítése Az előgyártmány gyártás, az alkatrészgyártás és a szerelés folyamat elemzése Előtervezés Gyártás / beszerzés döntés támogatása Előgyártmány választás Vázlatos technológa elemzés Művelet sorrendtervezés Művelettervezés Művelet sorrendtervezés A megmunkálás gények és módok meghatározása A megmunkálás bázsok kjelölése A szerszámgépek és készülékek kválasztása A műveletek behatárolása A műveletek sorrendjének meghatározása Előtervezés Művelet sorrendtervezés Művelettervezés Idő- és költségbecslés Műveletelemtervezés Posztprocesszálás Műveletelemtervezés Posztprocesszálás 7 8 Művelettervezés Műveletelem tervezés Műveletelemek tartalmának és sorrendjének meghatározása Szerszámok kválasztása Forgácsolás paraméterek meghatározása Szerszámpályák meghatározása Szerszámelrendezés terv készítése Előtervezés Előtervezés Művelet sorrendtervezés Művelet sorrendtervezés Művelettervezés Művelettervezés Műveletelemtervezés Műveletelemtervezés Posztprocesszálás Posztprocesszálás

6 Posztprocesszálás (llesztés) A tervezés eredmények llesztése az adott géphez, vezérléshez A gyártás dokumentácó elkészítése Óbuda Egyetem Bánk Donát Gépész és Bztonságtechnka Mérnök Kar Anyagtudomány és Gyártástechnológa Intézet Technológa tervezés automatzálása Előtervezés E1 Tervezés dokumentumok Művelet sorrendtervezés Művelettervezés Műveletelemtervezés Posztprocesszálás 31 Dr. Mkó Balázs Dokumentumok Művelet sorrendterv Művelet sorrendterv Műveletterv Művelet utasítás Szerszámbeállítás terv Programhordozók Stb. Egy alkatrészre tartalmazza a műveleteket, azok sorrendjét, a szerszámgépeket és a készülékeket Műveletterv Egy alkatrészre tartalmazza a műveleteket, a szerszámgépeket, a készülékeket, a műveletekhez tartozó műveletelemeket, szerszámokat, mérőeszközöket és a beállítandó technológa paramétereket

7 Művelet utasítás Egy műveletre vonatkozóan tartalmazza mndazt amt a műveletterv, kegészítve a normadőre vonatkozó nformácókkal Szerszámbeállítás terv A szerszámok elhelyezésére vonatkozó utasításokat és a szerszámbeállítás méretet tartalmazza

8 Felfogás terv Programhordozók Vezértárcsák, NC programok stb. A munkadő összetevő Munkadő Hasznos dő Veszteség dő Előkészület Darabdő Munkástól függő Munkástól nem függő Művelet alapdő Megszakítások Szervezés okokból Műszak okokból Fődő Mellékdő Munkahely kszolgálása Phenés Gép Kéz Gép Kéz Normadő számítás Példa t f = L v f L = l + l + l m ráfutás túlfutás v v f _ e f _ m = n f = n f 1000v n = d Π z c z Mértékegységek: t f perc L mm n 1/mn f mm/fordulat d - mm

9 Óbuda Egyetem Bánk Donát Gépész és Bztonságtechnka Mérnök Kar Anyagtudomány és Gyártástechnológa Intézet A gyártástervezés elve Technológa tervezés automatzálása Dr. Mkó Balázs E0 A gyártástervezés elve, módszere nemlneárs és korlátozás alapú tervezés absztrakcó szerepe a tervezésben lokaltás khasználása a tervezésben analógák alkalmazása heursztkák optmalzálás 50 A gyártástervezés elve. Nemlneárs és korlátozás alapú tervezés Addg késleltetünk egy tervezés döntést, amíg nem vagyunk rákényszerítve a döntés meghozatalára. A nemlneárs tervezés módszerek egy megoldást lépésről lépésre fnomítanak, egyre több korlátozást építve a tervbe. Nem a megoldás tulajdonságat határozzák meg, hanem azokat a követelményeket, melyeket az összes megoldásnak k kell elégíten. A korlátozások nem feltétlenül egzakt alapokon nyugszanak. Így ésszerű Nemlneárs és korlátozás alapú tervezés Hatékonyabb, tömörebb reprezentácó, gyorsabb tervezés eljárás. Nem hozunk korán rossz döntéseket, vsszalépés elkerülhető. Nncs bztosíték a terv helyességére. A helyesség smérve: nncs ellentmondás a terv egyes eleme között. A terv javítható valamely korlátozás vsszavonásával. 51 A gyártástervezés elve. 5 A gyártástervezés elve. Absztrakcó Absztrakcó Az absztrakcó bonyolult feladatok megoldásának megközelítése A lényeges vonásokat kemelve, a közelítő megoldást fnomítjuk a korábban elhanyagolt részek fgyelembevételével. Nem lehet elkerüln a kora elkötelezettséget. A lényeges részek önkényes kemelése korlátozást jelent. Mkor érdemes absztrakcót alkalmazn? nem kell tartan attól, hogy fontos megoldások vesznek el. jobb hatékonyság érhető el, mnt részletes tervezéssel. lehetőség van absztrakt tervek újrafelhasználására. Absztrakcó nélkül nncs tervezés. 53 A gyártástervezés elve. 54 A gyártástervezés elve. 9

10 Lokaltás A kauzáls vlágmodell szűkítése: Az okozat lokáls. Dekompozícó. Elkülönítjük az önállóan kezelhető, zárt problémákat, dekomponáljuk a feladatot. Az egyes részek lokálsak, de nem zoláltak! A feladat komplextása csökkenthető. Pl. Felületelem csoport technológa, nem konstrukcós. Analógák Cél: a tervek újrafelhasználása. Kérdés: a tervek mlyen reprezentácó mellett alkalmasak újrafelhasználásra? Motvácó: nncs dő a terveket elölről kezdve véggvnn, gyors döntések, komplex feladatok. 55 A gyártástervezés elve. 56 A gyártástervezés elve. Analógák Transzformácós analóga: korább tervek újrafelhasználása. Származtatás analóga: korább tervek tervezés folyamatának újrafelhasználása. Analógákat érdemes alkalmazn, ha: a tervbel lépések és kölcsönhatások száma csekély, van erős vlágmodell, sok a hasonló feladat, nncs szükség az eredmények globáls optmalzálására. Típustechnológák Csoporttechnológák Eset-alapú tervezés Heursztkák A probléma numerkus formában nem írható fel. Célfüggvény nem fogalmazható meg numerkusan. Nem áll rendelkezésre megoldás algortmus. A heursztkus eljárások egyszerűbbek és kevésbé gényesek, mnt az egzakt matematka megoldások. A heursztkus megoldások az ember megoldás mechanzmust utánozzák. 57 A gyártástervezés elve. 58 A gyártástervezés elve. Heursztkák A heursztkus eljárások jósága matematkalag nem bzonyítható, a gyakorlat alkalmazhatóság határozza meg jóságát. Csak szuboptmáls megoldást garantálnak. A heursztkus eljárások a gyakorlat tapasztalat felhasználásával teszk lehetővé egy feladat megoldását, vagy rövdítk meg annak menetét. Optmalzálás Optmalzálás = maxmáls hatás elérése legoptmálsabb 1. Egy rendszer tulajdonsága leírhatók Z paraméterekkel.. Megfogalmazható egy jóság krtérum: f(z). 3. A rendszer optmálsnak nevezhető ha Z* esetén f(z*)= mn/max. 59 A gyártástervezés elve. 60 A gyártástervezés elve. 10

11 Optmalzálás Optmalzálás Statkus optmalzálás: Z nem függ az dőtől. Dnamkus optmalzálás: Z függ az dőtől. Egyes paraméterek lehetnek: determnsztkus, vagy valószínűség változók. A statkus optmalzálás eleme: paraméterek: Z célfüggvény: f(z) az egyes paraméterek értelmezés tartománya által meghatározott keresés tartomány megoldás algortmus Jóság krtérum megfogalmazása: f(z) gyakorlat célokat fogalmazzon meg 61 A gyártástervezés elve. A megoldás feltétele: 1. A probléma numerkus formában felírható.. A cél defnálható célfüggvény formájában. 3. Létezk dőben és kapactásban elérhető algortmus. 6 A gyártástervezés elve. A hagyományos technológa tervezés módszere Többfázsú teratív módszer Típustechnológák alkalmazása Csoporttechnológák alkalmazása Többfázsú, teratív módszer A technológus a feladat megoldását egy olyan terv konstruálása útján keres, amely során lépésről-lépésre dönt a következő tervezés elemről. Az egyes fázsokban a tervező olyan döntéssorozatokat hajt végre, amelyek kölcsönösen összefüggenek, ematt többszörös vsszacsatolásra, terácóra van szükség. Meghatározó elvek: Analógák alkalmazása Heursztkus módszerek Absztrakcó A technológa tervezés módszere. 63 A technológa tervezés módszere. 64 Többfázsú, teratív módszer Egyed, ks és középsorozat gyártás esetén alkalmazzák (70%). Indvduáls technológa terv: jelentősen függ a technológus képességetől befolyásolják a hely szokások kdolgozottsága gyártóeszköz és sorozatnagyság függő Típustechnológák Cél: a technológa tervek szabványosításával a technológa tervezés hatékonyságának növelése. Lépések: 1. Alkatrészek osztályozása geometra, anyag és darabszám függvényében. Az egyes alkatrésztípusokra technológa tervek kdolgozása 3. Alkatrész besorolása a megfelelő osztályba 4. Adaptálás A technológa tervezés módszere. 65 A technológa tervezés módszere

12 Típustechnológák Csoporttechnológák Előnyök: korszerű smeretek beépítése gyors tervezés folyamat Cél: az alkatrészek csoportosításával a gyártandó darabszám vrtuáls növelésével a technológa tervezés hatékonyságának növelése. Hátrányok: előkészítés karbantartás osztályozás technológa kdolgozottsága csak nagysorozat esetén alkalmazható Lépések: 1. Alkatrész csoportok kalakítása. Komplex alkatrész megtervezése 3. A komplex alkatrész technológa tervének kdolgozása 4. Adaptálás A technológa tervezés módszere. 67 A technológa tervezés módszere. 68 Csoporttechnológák Típus- és csoporttechnológa Előnyök: gyors tervezés folyamat egységes technológa folyamat Hátrányok: előkészítés karbantartás technológa kdolgozottsága Típustechnológa = Csoporttechnológa Alapvető különbség: A típustechnológa általában nem konkrét gyártás környezetre készül, nem feltételez a csoportos gyártást. A csoporttechnológa mndg konkrét gyártás környezetre készül és általában a gyártás s csoportosan történk. A technológa tervezés módszere Az automatzált technológa tervezés módszere varáns módszer generatív módszer félgeneratív módszer szakértő rendszerek Alkalmazhatóság A technológa tudás környezetfüggőségét vzsgálva elemezhető a választás. 1. Ha a technológa tudás kész receptekben, megoldás sémákban adott, melyek lényeg változtatás nélkül felhasználhatók: varáns módszer.. Ha a tudás egzakt, környezetfüggetlen matematka modellekben adott: generatív szntézs. 3. A tudás részben modellezhető, részben környezetfüggő receptek formájában adott: félgeneratív szntézs. 4. Hányos, pontatlan, homályos a rendelkezésre álló technológa tudás: mesterséges ntellgenca módszerek. A technológa tervezés módszere. 71 A technológa tervezés módszere. 7 1

13 Varáns módszer Hasonló alkatrész = Hasonló megmunkálás folyamat Elemzés Választás Adaptálás Tudásbázs A típustechnológa átültetése számítógépes környezetbe. Generatív módszer Apró mozakokból, a konkrét feltételek részletes elemzésével szntézs útján állítja elő e folyamatot. A technológa tudást a rendszer algortmusa tartalmazzák. Előnyök: hatékony egyszerű átlátható Hátrányok: változásokkal szemben érzéketlen nagy tudásbázs gény A technológa tervezés módszere. 73 A technológa tervezés módszere. 74 Generatív módszer Generatív módszer Elemzés Dekompozícó Számítás Szntézs Értékelés Döntés Optmálás Korrekcó Adaptálás Adatbázs Alkalmazás: művelet tervezés műveletelem tervezés Előnyök: Érzékenyen képes követn a munkadarab sajátosságat, a gazdaság cél változását, azaz képes optmáls technológák tervezésére. Hátrányok: munkagényes rendszerfejlesztés erőforrás gény környezet változásokhoz nehezen adaptálható Processzor posztprocesszor elv alkalmazása A technológa tervezés módszere. 75 A technológa tervezés módszere. 76 Félgeneratív módszer Félgeneratív módszer A varáns és a generatív módszerek előnyenek ötvözése. A tervezés műveletek egy részét generatív, más részét varáns módszerrel oldja meg. A technológa tudás kettős értelme: hogyan gyártan hogyan tervezn Előnyök: optmalzáló képesség rugalmas tervezés környezet változásokhoz egyszerű adaptáln Hátrányok: bonyolult felépítés Generatív módszer érvényesül, ha meghatározható a tervezés részfeladatok olyan készlete, amely az adott sznten bármlyen alkatrészre alkalmazható tetszőleges környezet feltételek mellett. általános alakban bonyolult megfogalmazn a megoldást, de több, párhuzamos modullal meg lehet valósítan. Varáns elv érvényesül, ha környezet függő a feladat megoldása. A technológa tervezés módszere. 77 A technológa tervezés módszere

14 Félgeneratív módszer Szakértő rendszer - defnícó Elemzés Dekompozícó Választás A szakértő rendszer olyan számítástechnka hátterű probléma megoldó rendszer, amely Tudásbázs Számítás Szntézs Értékelés Döntés Optmálás Korrekcó Adatbázs alapvetően különböző mesterséges ntellgenca módszerekre épül, egy szűkebb problématerület (doman) smeretet tartalmazza, segít nagy méretű, komplex problémák analzálásában lletve megoldásában fgyelembe véve a humán szakértők probléma megoldás folyamatát. A technológa tervezés módszere. 79 A technológa tervezés módszere. 80 Szakértő rendszer alkalmazása a probléma megoldása gyakorlat tudást gényel, a problématerület jól körülhatárolható, a knduló adatok objektív módon leírhatók, kevés az ember szakértő, fontos a probléma gyors megoldása. Szakértő rendszer segítségével hatékonyan támogatható problématerületek jellegzetes tulajdonsága: A problématerület elég szűk ahhoz, hogy olyan tudást lehessen benne megragadn, amely nem mndenk számára kézenfekvő, ugyanakkor elég bonyolult ahhoz, hogy lyen szakértelemre gény legyen.. 1. Az adott területnek rendelkezne kell ember szakértőkkel, akknek a tudásából k lehet nduln a rendszer elkészítéséhez. A technológa tervezés módszere. 81 A technológa tervezés módszere A humán szakértők között a szakterület alapkérdéseben nagyfokú egyetértésnek kell lenne. Szükséges, hogy az adott szakterületen számos tanpélda, alapadat s rendelkezésre álljon, mert csak így lehet a szakértő rendszert megbízhatóan teszteln és tudásának korlátat meghatározn Általában annál jobb szakértő rendszert lehet építen egy adott területen, mnél jobban felosztható az llető terület olyan részproblémákra, amelyek egymással csak nagyon kevéssé nterferálnak SzR problématípusok Proceduráls problémák Dagnosztzáló problémák Montorozó / őrző problémák Objektum tervező problémák Tevékenység tervező / ütemező problémák A technológa tervezés módszere. 83 A technológa tervezés módszere

15 Döntéstámogató szakértő rendszer Döntéshozó szakértő rendszer A döntéstámogató szakértő rendszerek emlékeztetk a humán szakértőt a megfontolandó következményekre, a felderítendő alternatívákra stb., amelyek felett a szakértő esetleg elsklana a döntéshozatal során. A döntéshozó szakértő rendszerek a probléma megoldásának megtalálásában segítk a problématerületen járatlan vagy kevéssé jártas felhasználót. A technológa tervezés módszere. 85 A technológa tervezés módszere. 86 Szakértő rendszerek hátránya Összehasonlítás nehéz új, vagy a szokásostól eltérő helyzetekre felkészíten, nem kreatív, a fejlesztés drága és dőgényes. A technológa tervezés módszere. 87 Humán szakértő A képességek és a tudás dővel változk Felkészítése hosszú és költséges folyamat Érzelm állapota befolyásolja a döntéshozatalt Rtka és drága Szakértő rendszer A tudása állandó Fejlesztése drága, de sokszorosítható Állandó és megsmételhető eredményt bztosít Használata és karbantartása vszonylag olcsó A technológa tervezés módszere. 88 Szakértő rendszer felépítése I. TUDÁSBÁZIS Következtetõ mechanzmus Tudásgyûjtõ és karbantartó rendszer Nyomkövetö rendszer Tudásmérnök Munka memóra Felhasználó felület Szakértő rendszer felépítése II. A rendszer tudását a tudásbázs tartalmazza, amt a tudásmérnök állít össze és tart karban. A tudásmérnök a problématerület smerője, ak átlátja a problématerülethez kapcsolódó smereteket és képes azt rendszerezn. Felhasználó A technológa tervezés módszere. 89 A technológa tervezés módszere

16 Szakértő rendszer felépítése III. A felhasználó a felhasználó felületen keresztül tud kommunkáln a rendszerrel, tt tudja leírn a problémát és ezen keresztül kapja meg a megoldást s. Szakértő rendszer felépítése IV. A felhasználó által leírt probléma a munka memórába kerül, majd a megoldás során a következtető mechanzmus, felhasználva a tudásbázs adatat, megpróbál választ adn. A technológa tervezés módszere. 91 A technológa tervezés módszere. 9 Szakértő rendszer felépítése V. A következtetés folyamatát a nyomkövető rendszer segítségével tudjuk fgyelemmel kísérn. Szakértő keretrendszer I. Keretrendszer: szakértő rendszer váz, amely tartalmazza a tudásbázs lletve a felhasználó felület szerkesztésére alkalmas programozó eszközöket. A technológa tervezés módszere. 93 A technológa tervezés módszere. 94 Szakértő keretrendszer II. TUDÁSBÁZIS (üres) Következtetõ m echanzm us Tudásgyûjtõ és karbantartó rendszer Nyom követö rendszer Prog ram ozó Tudásm érnök Munka memóra Felhasználó felület Óbuda Egyetem Bánk Donát Gépész és Bztonságtechnka Mérnök Kar Anyagtudomány és Gyártástechnológa Intézet Technológa tervezés automatzálása E03 A gyártástervezés modellje Prog ram ozó Felhasználó felület szerkesztõ Felhasználó A technológa tervezés módszere. 95 Dr. Mkó Balázs 16

17 M a modell? Modell A valóság objektumanak leírására szolgáló eszköz. A modell kemel az objektum lényeges tulajdonságat, így téve lehetővé annak kezelhetőségét. Absztrakcó Modell az eredet objektum reprezentácója. Sznkron modell nncsenek dőben relácók pl konstrukós dokumentácó, dagram, léptékhelyes modell Dakrónkus modell dőben egymásutánságot leíró szmulácós modell. 1 objektum több modell A teljes termék-szmulácó nem hajtható végre egyetlen modellel! Modellek Modellek funkcó A modellek a szmulácó során módot nyújtanak arra, hogy tanulmányozhassuk a rendelkezésre még nem álló, vagy hozzá nem férhető eredetket. Működés elv szernt: szerkezet modell konos modell analóg modell matematka modell vegyes Lehetővé teszk a szmulácó végrehajtását. Optmalzácó bztosítása (paraméterek hatása a működésre). Vzualzálás, együttműködés. Felépítés szernt: anyag (fzka) szmbolkus Szerkezet modellek A szerkezet modellek a tárgy vagy a folyamat kvaltatív (mnőség) struktúrájának a láthatóvá tételén alapszk. Ikonos modellek Az konos modellek a tárgy vagy a folyamat eredet tulajdonságat a modell azonos tulajdonságaval reprezentálja. A hasonlóság nem azonosság, mvel nem terjed k mnden jellemzőre. Folyamatábrák, kapcsolás rajzok, grafkonok, tömbvázlatok, vázlatok, makettek, manekenek. 101 Hasonlóság: geometra, statka, knematka, dnamka, termkus, kéma, egyéb. Az konos modellek anyag modellek. Képek, rajzok, makettek, mnták, léptékhelyes modellek, prototípusok

18 Ikonos modellek - példák Analóg modellek Az analóg modellekben az eredet valamely tulajdonságát a modell egy másk tulajdonsága reprezentálja. Ez feltételez azt, hogy a másk tulajdonság ugyanolyan módon változk, mnt az eredet megfelelő tulajdonság. Nemcsak a terméknek, de a környezetnek s hasonlóságot kell mutatna Analóg modell - példa Matematka modellek A matematka modellek matematka összefüggések segítségével előállított szmbolkus modellek. Elsődleges matematka modellek: fzka vagy kéma törvényszerűségek, alapelvek felhasználásával írják le a rendszer vagy termék vselkedését. Másodlagos matematka modellek: származtatott matematka modell Matematka modellek - példa Modellek F 3 F l f = f E I l 3 3 F1 l1 f1 = 3 E I 1 f F l = 3 E I F l 3 E I1 F I 1 l = = E I F1 l1 F1 I l1 f f f = f F I l 1 1 F1 I l1 3 3 F1 l1 E = 3 f I Munkadarab Szerszám Szerszámgép Gyártórendszer Gyártás folyamat

19 Munkadarab modellezés Rajz Szóbel közlés Szöveges leírás Szabadkéz rajz Műszak rajz Számítógépes modell Technológa kód Egyéb Műszak rajz Műszak rajz Műszak rajz nformácó tartalma 3D rajz Alak Anyag Méretek, tűrések Felület mnőség Hőkezelés Felület kezelés

20 ASME Y

21 Számítógépes modell D drótváz.5d hasáb.5d forgástest 3D drótváz 3D felület 3D test 11 1 Építőelemek Segéd elemek: pont, görbe, sík Elem test: forgástest, hasáb Kegészítő elemek: élletörés, lekerekítés, furat, borda, héj, oldalferdeség Elem felületek: forgásfelület, khúzott felület, sík, söpört felület, feszített felület Felület manpulálás: vágás, egyesítés, meghosszabbítás, eltolás 13 Technológa kód Típustechnológa Csoporttechnológa Eset-alapú tervezés Herarchkus kódolás: a jel értelmezése függ az előző jel értelmezésétől. Rövd kód, pontos nformácó. Lánc kódolás: a jelek értelmezése fx. Hosszú kód. Hbrd kódolás: herarchkus kódszegmensek láncolata. 14 Standard kódrendszerek Optz rendszer Alak kód Kegészítő kód Optz (VDW) Aachen Egyetem Brsch MICLASS TNO CODE Manufacturng Data System Inc. Szabványos sorozat + opconáls sorozat Alkatrészosztály Külső alak Belső alak Felület megmunkálás Egyéb furatok és fogazás X X X X X X X X X 15 Méretek Anyag Kndulás alak Pontosság 16 1

22 Optz rendszer Nem-lneárs kódolás Hagyományos kódolás rendszerek (pl. Optz) Túl merev Szabadon defnálható kérdésgráf Kezelhetetlen 160 K1 K1 Forgástest 0.5<L/D<3 Külső alak egyoldalas, lépcsőzetes, egy rányba növekvő, egyk vége menetes Alak elemek nélkül Horony kívül Fogazással K K3 K4... K5 K K3 K6 K6 K K5 K K3 K6 K6 K7 K K4 K7 18 (80 gráf ág) Nem-lneárs kódolás Mechanka modell K5 - V1 - V - V3 1-4 K3 - V1 - V - V3 K1 - V1 - V - V3 - V4 K - V1 - V - V K6 - V1 - V K4 - V1 - V K7 - V1 - V - V3 A gráf leírása 1-1st path 1 4 K 1 K3 1 1 K5 nd path Kérdés ablak 1 4 K 1 K3 3 K6 3rd path 1 4 K 3 3 K4 1 K7 Válasz lehetőségek Lehetséges útvonal Mechanka modell L A Eredő deformácó A F l B Esztergált munkadarab megmunkálás közben L F f(l) 1 f(l) l B f(l) Végeselem modell Szerszám modell Funkconáls modell Topológa modell Geometra modell Matematka modell

23 Szerszám modell Funkconáls modell Szerszám modell Topológa modell Szerszám modell Geometra modell 135 Élgeometra 136 Szerszám modell Szerszám modell Matematka modellek F Mechanka modell Pl.: eszterga szerszám L Taylor-féle éltartam összefüggés T = C T v Z T a X T f Y T

24 Szerszámgép modell Funkconáls modell Topológa modell Mechanka modell Geometra modell Szerszámgép modell Funkconáls modell Mre alkalmas a szerszámgép? Megmunkálás típus (gépalkalmasság mártx) Szerszámméretek Munkatér méret Pontosság Szerszámgép modell Szerszámgép modell Topológa modell a b c A szerszámgép felépítése Knematka modell Mechanka modell Rezgések és deformácó számítás d e f Szerszámgép modell Gyártórendszer modellje Geometra modell Funkconáls modell Topológa modell Geometra modell

25 Gyártórendszer modell Gyártórendszer modell Gyártás folyamat modellje Folyamat modellezés Számos folyamatmodellezés technka létezk. Cél a folyamat lépésenek, azok sorrendjének, bemenő és kmenő paraméterenek, vezérlő paraméterenek egyértelmű leírása. SADT Structured Analyss Desgn Technque Bemenő adat Vezérlő adat SADT tevékenység doboz Kmenő adat Mechanzmus (modell) Vezérlő tevékenység Bemenő tevékenység SADT adat doboz Kmenő tevékenység 147 Mechanzmus (modell) 148 Óbuda Egyetem Bánk Donát Gépész és Bztonságtechnka Mérnök Kar Anyagtudomány és Gyártástechnológa Intézet Idő- és költség adatok Vázlatos Elemzés technológa megbízás Tervezés terv megbízás A konstrukcó Konstrukcós módosítás javaslatok Konstrukcós dok. technológa Elemzés megbízás bírálata (P11) Gyártórendszer adata Elemzés Folyamattervező megbízás Előgyártmányválasztás Előgyártmány típusa és mérete (P1) Elemzés megbízás Folyamattervező Tervezés Vázlatos megbízás technológa tervezés (P13) Vázlatos technológa terv Tervezés Folyamattervező megbízás Idő- és Idő- és költség költségbecslés adatok (P14) Folyamattervező A technológa előtervezés SADT dagrammja Konstrukcós módosítás javaslatok Előgyártmány típusa és mérete Vázlatos Technológa terv Becsült dő- és költség adatok 149 Technológa tervezés automatzálása Dr. Mkó Balázs E04 Technológa előtervezés 5

26 A gyártástervezés szntje Előtervezés Művelet sorrendtervezés Művelettervezés Műveletelemtervezés Posztprocesszálás Előtervezés A konstrukcó technológa bírálata Szerelhetőség elemzés Gyárthatóság elemzés (globáls, lokáls) Gyártáshelyes rajz dokumentácó előállítása Gyártástervezés részfolyamatok előkészítése Gyártás / beszerzés döntés támogatása Előgyártmány választás Az előgyártmány gyártás, az alkatrészgyártás és a szerelés folyamat elemzése Előtervezés Vázlatos technológa elemzés Idő- és költségbecslés Művelet sorrendtervezés Művelettervezés Műveletelemtervezés Posztprocesszálás Technológa bírálat Szerelhetőség elemzés A gyártmány technológa bírálatának célja a gyártás folyamat raconalzálása, a gyártás költségek csökkentése. 1. Topológa feltételek kelégítése.. Méretlánc analízs. Konstrukcós tervezés Termék konstrukcós tervezése Alkatrész konstrukcós tervezése Technológa tervezés Szerelhetőség elemzés Gyárthatóság elemzés Szerepe: vsszajelzés a konstrukcós tervezés részére bztosítja a gyártmány legyárthatóságát Szerelés tűrések kelégítése: 1. Teljes szerelhetőség. Részleges cserélhetőség 3. Utólagos llesztés 4. Válogató párosítás 5. Beszabályozás Tervezés dokumentácó Méretlánc analízs Zárótag névleges értéke: A előjeles: +, ha növelésével a zárótag növekszk; -, ha növelésével a zárótag csökken. A zárótag tűrése: A A max mn A = = = k = 1 k = 1 k = 1 m A A max = k + 1 m A A mn m A A = k + 1 = k + 1 mn max Gyárthatóság vzsgálat Globáls gyártáshelyes tervezés, létezk-e olyan gyártás eljárás, mellyel az alkatrész egyes felületelem csoportja legyárthatók? Lokáls az adott gyártórendszer lehetővé tesz-e az adott alkatrész legyártását?

27 Gyárthatóság mutatók Fajlagos anyagfelhasználás (gépeknél - kg/kw) Anyagkhasználás tényező (m br /m net ) Cserélhetőség tényező Szabványosítás tényező Gyártás költség Gyártás dő Gyárthatóság elemzés módszere Alkatrész Alkatrész Példák technológa bírálatra Szabály - bázs Gyárthatóság elemzés Eredmény, Vsszacsatolás Eljárás lsta Eszköz lsta Gyártás gény Gyárthatóság elemzés Eredmény, Vsszacsatolás Forrás: H. Rögntz: Célszerű szerkesztés a gépparban Nehézpar Könyvkadó, Szabály-alapú Terv-alapú 159 Rajz bírálat 1. Rajz ábrázolás Megmunkálatlan felület méretezés alapfelület céljára alkalmatlan. Ha a 80-as méret mnt az ábrán tűrésezett, úgy helytelen a megmunkálatlan felületet méretezés alapfelületül választan. Ha a furatok helyzetének szmmetrkusnak kell lenn, úgy nem a munkadarab élétől kell knduln, hanem középtengelyt rajzolva, ennek megfelelően írjuk be a méreteket. Ha ugyans a 80-as méret nagyon pontatlan, akkor a furatok középtávolsága egyenlő. 16 7

28 Ha a két furat középtávolsága fontos, akkor azok méretezését nem a munkadarab élétől kndulva jelölk be, hanem a pontos távolságot közvetlenül határozzák meg. Ezáltal a 40-es méret s egyszerűbben domszerezhető. Mnden méret ott tüntetendő fel a rajzon, ahol hosszú méretsegédvonal nélkül lehetőleg a méretezendő felülethez közel, jól láthatóan beírható. A csatlakozócsonkok mndegyke egy önálló csatlakozórendszert alkot, ezek lyuktávolsággal stb. nem egymáshoz, hanem csak egymás között lleszkednek. 163 Hosszú méret segédvonalakat génylő, sok egymás alatt fekvő méret elkerülendő. 164 A rajzon mnden méret csak egyszer forduljon elő. A kettős méretmegjelölések rajzmódosítások esetén könnyen hbákat déznek elő, ezért a részméretek összegét nem kell smételten feltüntetn. Láncot alkotó méretmegjelölések lehetőleg korlátozandók, mert a tűrések összegeződhetnek, és így egyk méret a másk számára helytelen vonatkoztatás alapot alkot. Ha a két megmunkált felület között távolság fontos, akkor annak méretét nem szabad a részméretek összegeként szerepeltetn, különösen olyan esetben, amkor egy megmunkálatlan öntvényfal helyezkedk el a felületek között. Kör alakú munkadaraboknál sajtolt alkatrészek a méreteket a középpontra vonatkoztatják. A körhasítékot olyképpen forgatják el, hogy az a munkadarab tengelyéhez szmmetrkusan feküdjön Ha a ks tengelyt rúdból munkálják k, akkor előbb a 60- as hosszt és utána a 0-as hosszt esztergálják, végül pedg a darabot a 85-ös méretre szúrják le. Ennek megfelelően a jobboldal felületet választják méretezés alapvonalként és a méreteket ebből kndulva vezetk rá a rajzra. A furatot előbb fúrják és azután süllyesztk, tehát a süllyesztés mélység jelölendő, amelyet a gépen s be lehet állítan. 167 Ha az lleszkedés felületnek a 80 mm méretű középső részhez vszonyítva központosan kell elhelyezkedne, akkor a méretek nem az egyk élből kndulva határozandók meg. Ha valamely kúp esetében megadják a kúposságot, a nagy és a ks átmérőt és azoknak egymástól mért távolságát, úgy túlhatározottság áll fenn. Ematt a műhely legtöbbször különleges megmunkáló szerszámokat kénytelen készíten. A legtöbb esetben a ksebb méret közömbös. Ajánlatos tehát a nagyobb átmérő, a kúp hosszát és a kúp emelkedésé megadn, utalva a Morse- vagy metrkus kúpokra, lehetőleg a DIN 8-as szernt. Ha az előfúrás matt a ksebb átmérőt s meg akarják adn, úgy ennek méretét mnd megközelítő méretet kell a rajzon 168 megjelöln. 8

29 Fecskefarkú vezetékeknél azonos okokból határozzák meg csak az egyk szélességet, amely mérhető, továbbá a marónál 50 fokra szabványo-sított szöget. Az alsó méret ezután szükségszerűen adódk. Furatoknak egymásközt helyzetével kapcsolatban három méret nem tartható be. Az egyk megoldás szernt baloldalon csak a vízszntes és a függőleges távolságokat adják meg (különösen akkor, ha a műhelyben a fúrást koordnáta-mozgású asztallal ellátott fúrógépen végzk, mnt pl. a helyzetfúrógép a készülékgyártásnál), vagy a másk megoldás szernt jobboldalon csak két méretet, amelyek a helyzet meghatározására elegendők. Ha azonban valamlyen oknál fogva három méretet kell 169 megadn, úgy az egyk méretet tájékoztató méretnek kell mnősíten. A munkadarabot két felfogásra kell esztergán megmunkáln; az első felfogásnál kívülről fogják meg, a másodknál pedg belülről egy tüskére. Ajánlatos a méreteknek olyan értelmű szétválasztása, hogy az első és a másodk felfogásra vonatkozó méretek elkülönítve jelentkezzenek Forgácsolás Ha a munkadarabon különböző munkákat végeznek el, mnt ebben az esetben az esztergálás és a fúrás, akkor a vonatkozó méretmegjelöléseket s el kell osztan. Ezáltal a rajz az esztergályos és a fúrós számára átteknthetőbbé válk. 171 Esztergálás Többlépcsős tengelyeknél mnt amlyenek pl. a hajtóműgyártásnál fordulnak elő a legksebb megengedett átmérőből ndulnak k, amelyet azután takarékosan növelnek a különböző llesztéseknél. Különböző llesztéseknél nem mnden esetben szükségesek különböző névleges méretek. Olyan hosszú orsók teljes hosszban való leesztergálása, amelyeknek középső szakasza nyersen maradhat, gazdaságtalan, különösen ha, a munkadarabok stabltása gyenge. Ha húzott anyagból ndulnak k, akkor a munkadarabot csak a végeken, tehát közvetlenül a befogásnál kell megmunkáln. 173 d l 1 d 1 Revolveresztergákon és automataesztergákon végzett rúdmunkánál, ha a rúd d külső átmérője megmunkálatlan marad, akkor a d 1 lehetőleg nagyra és az l 1 lehetőleg kcsre méretezendő. Furatok kesztergálása hosszú szakaszon költséges. Ezért vagy rövd alászúrást képeznek k, vagy smán befúrnak és a furatba perselyt helyeznek

30 Revolveresztergán célszerű a b1, b, b3 lépcsők síkesztergálását egydejűleg végrehajtan. Mvel az esztergálás dőt a legnagyobb szélesség határozza meg, helyes ha a lépcsők lehetőleg egyforma szélesek. Revolveresztergákon végzett rúdmunkáknál a revolverfej szerszámaval lehetőleg hosszrányú esztergálást végezzünk. A jobbról bal felé emelkedő külső átmérők lehetővé teszk, hogy a fúrással egydejűleg a külső átmérőt s esztergáljuk. A helytelen kvtel a hatszögfejes revolveresztergák alkalmazásánál széles beszúrások esetén különleges szerszámok felhasználását tehet szükségessé. 175 A hosszú orsó jobboldal végén belsőmenetes furat van. Ezért az orsó nem fogható fel a csúcsok közé. Ha a belső menet helyett külső menetet választunk, akkor ezek a nehézségek megszüntethetők. Egy munkadarab, amelynek pereme vékony, a-nál, csak bzonytalanul fogható be a hárompofás tokmányba, tehát nem lehet erősebb forgácsokat leválasztan. 176 Ha vékonyfalú üreges testek külső felületét és homloklapját s esztergáln kell, akkor azokat tokmányba fogják, máltal az elhúzódás veszélye lép fel. Ha a homloklap megmunkálatlan maradhat, akkor a munkadarab a homloklapra ható szorítóvasakkal fogható fel anélkül, hogy elhúzódna. Derékszögű lépcsővel ellátott tengelynél vagy a tengelyt kell kedvezőtlenül dolgozó szerszámmal (κ=90 fok) megmunkáln, vagy az utánszúráshoz kell másodk szerszámot használn. 45 fokos lépcsőnél a készremunkálás külön beszúrókés nélkül kedvezően dolgozó esztergakéssel végezhető el. Alakkések előállítása és karbantartása olcsóbb, ha a munkadarabok egyszerű, lehetőleg egyenes vonalú alakokkal rendelkeznek. 177 A kúpesztergálás könnyebb, ha a kés kfuthat; még helyesebb, ha a vágás kezdés nem olyan, mnt a-nál, hanem szabadon fekszk, mnt b-nél. 178 Fúrás Ha két különböző keménységű anyagok kell csapolással rögzíten, akkor fennáll annak a veszélye, hogy a csaplyuk fúrásánál a fúró elfut. Ezért ez a rögzítés mód csak megközelítően azonos keménységű anyagoknál alkalmazható. Ha besajtoláshoz csak a furat rövd szakasza szükséges, akkor a teljes furatot nem kell mndg feldörzsöln. Természetesen fontos, hogy a dörzsárnak elegendő kfutása legyen. 179 Előesztergált fenekű fúrt lyuk előállítása költséges, és a legtöbb esetben megmaradhat a csgafúró által képzett kúp (a): ha ez nem áll fenn és a kúpnak csak egy ks maradványa maradhat, akkor a furatot süllyeszten kell (b). Olcsó előállítás eljárás az átmenő fúrás és ezt követő süllyesztés. Csapsüllyesztőknél a d 1 és d átmérők meghatározott vszonyban állapítandók meg

31 Ferde helyzetű fúrás kezdetnél mndenkor fennáll a veszély, hogy a fúró elmászk, vagy letörk. Ezért a felületet előzetesen süllyeszten kell, vagy pedg még helyesebben a furatot kell a tengely középvonalára merőlegesen elhelyezn. Furatok, amelyek egy hengerpalást oldalán futnak k, ugyancsak süllyesztendők vagy pedg középpontosan helyezendők el. 181 Kúpsüllyesztőknek kfutás lehetőséget kell bztosítan. Különleges süllyesztőt, amelyet e süllyesztéshez külön készítenek el, élezn kell, amkor s a szerszám átmérője csökken, és a kívánt méret már nem érhető el, ha a furatlépcső matt a süllyesztő nem hatolhat mélyebben a munkadarabba. 18 Rövd furatok, amelyeket dörzsöln kell amnt ez pl. a hajtóműgyártásban a gördülőcsapágyakkal kapcsolatban gyakran előfordul úgy képzendők k, hogy a szerszám kfuthasson (mnt a- nál), mvel a dörzsár élletörése matt nem lehet azzal egészen a vállg dolgozn. Ha a csapágyak között távolságot rögzíten kell, akkor perselyt lehet beépíten (mnt b-nél), vagy pedg Seeger-gyűrűk szerelhetők be (mnt c-nél). 183 Ha két furat metsz egymást, akkor a másodk furat fúrásánál a fúró elfutásra hajlamos. Ezért a két furat távolságát célszerű úgy meghatározn, hogy előbb a d átmérőjű furat készre fúrják, utána a másk furatot előbb d1-re előfúrják, majd ezt követően d-re süllyesztk. Ha a két furat között tengelytávolság túlságosan kcs, mnt a baloldal képen, akkor a műhely a d furatba tüskét helyez el, tehát azt smét tömörré tesz, melőtt a d furatot fúrja. 184 Köszörülés A csgafúró ferde kfutása mndenkor veszélyes, és annak elfutását eredményezhet. Tehát nemcsak a jó fúrás-kezdésről hanem a jó kfutásról s gondoskodn kell. Többlépcsős munkadarabok esetében a saroklekerekítések sugara mndenkor azonos legyen, mert egyébként a köszörűkorongokat mndenkor cseréln kell, vagy smételten a megfelelő saroksugárra szabályozn. Ha valamely átmérőlépcső hosszának csak egyk szakaszát kell llesztésre köszörüln, akkor ezt a rajzon meg kell jelöln, mert egyébként a műhely a teljes hosszat köszörül

32 a) b) A munkadarab közepén elhelyezett támasztógallér szükségessé tesz, hogy a darabot központozzák és csúcsok között fogják fel. Ha az orsót a) szernt képezk k (és a távolság-meghatározásra osztott perselyt alkalmaznak), akkor az orsók csúcsnélkül eljárással köszörülhetők. Ebben az esetben még olcsóbb megoldás a b) szernt, ehhez ugyan több köszörülés munka szükséges, azonban tömeggyártásnál e célra húzott anyag használható. Fedett helyzetű felületek köszörülése nehéz, mert a fezék- vagy szegmenstárcsák meglehetősen magasak, és védőköpennyel vannak körülvéve. Ezért a felületet vízszntes orsójú gépen, ks átmérőjű csszolókoronggal kellene köszörüln, am az eljárást megdrágítja Ha egy tengelyen több kúpot kell köszörüln, akkor mndg azonos emelkedést kell választan. Ellenkező esetben a köszörűgép asztalát mnden alkalommal át kell állítan. A munkadarab végen elhelyezett két köszörülés felület kedvezőtlen, mert a csúcsok között felfogásnál a menesztőt az egyk köszörülendő felületre kell felerősíten. Ha a munkadarab egyk végén olyan szakasz van, amelyet nem kell köszörüln, akkor az smételt átfogás megtakarítható. Ha a köszörülendő felület nem helyezhető át, akkor a műhely szempontjából gazdaságosabb lehet a munkadarab egyk végén egy ráhagyott részt meghagyn, amelyet a köszörülés után leszúrnak. 189 Két oldalon határolt csapágyhelyek köszörülése lehetséges, azonban költségesebb, mnt olyan csapágyhelyeké, amelyek csak egyk oldalon határoltak, tehát a csszolókorong egy vagy két rányban kfuthat. Ha a köszörülendő tengely egyk végén mélyebb furat van, akkor köszörüléshez központosító sapkát kell felerősíten, hogy a munkadarab csúcsok között felfogható legyen. Ebben az esetben azonban nem elégséges a külső átmérőt nagyoln, hanem azt pontos központossággal kell köszörüln. 190 Marás Magasabb fekvő felületek akadályozzák a síkköszörülést. Ha a köszörületlenül maradó felület mélyebben fekszk, akkor a munkadarab körasztalos síkköszörügépen s megköszörülhető. Túlságosan nagy felületeket kmélyítenek, hogy a felesleges köszörülés költségek elkerülhetők legyenek. Fontos követelmény azonban még az s, hogy a megmaradó köszörülendő felületek a köszörűkorongot lehetőleg egyenletesen vegyék génybe. Helytelenül kvtelezett alaknál a felület egyenlőtlen lesz, mert a csszolókorong a középső részen a nagyobb ellenállás következtében jobban elnyomódk, a végeken vszont mélyebben hatol be. 191 A lépcsővel ellátott síkfelületet kétrányú marással kell megmunkáln és akkor könnyen ksebb küszöb keletkezhetk. Ha már eredetleg ksebb kemelkedő részt engedélyeznek, akkor az egyk műveletet meg lehet takarítan. A vlla egyenes vonalú feneke matt hosszú kfutás szükséges, és ezért a marónak hosszú pályát kell befutn. Ha a feneket a marókerületnek megfelelően ívelt alakban képezk k, akkor a marónak lényegesen rövdebb beszúró mozgást kell végezne. 19 3

33 Valamenny marás felület azonos magasságban feküdjön. Ezáltal könnyebb a befogás és a marás. Ívelt és alakos felületeket hátraesztergált alakmarókkal kell megmunkáln. Ezek előállítása költségesebb és teljesítményük ksebb a helyes fogazású marókénál. Egyenes felületek marására vszont nagyteljesítményű marók használhatók. Egyenes fenekű vlla homlokmaróval marható. 193 Fecskefarokalakú vezetékhez 50 fokos szöghomlokmarót szabványosítottak. Ha lépcsős felületet csoportmaróval kell megmunkáln, akkor ügyeljünk arra, hogy a magasság különbség a normál maróátmérőknek, a szélesség a marószélességnek feleljen meg. 194 Vállg nyúló horony, csak nehezen marható: helyesebb, ha a horony már a váll előtt kfut. Mndkét kvtelnél azonban ujjmaróval kell dolgozn. Olcsóbb megoldás, ha a kfutás kör alakú, mert akkor palástmaró használható. Fenékfelület csak nagy palástmaróval marható, ebben az esetben azonban nncs elegendő kfutás lehetőség. Ezek szernt csak az a nem gazdaságos lehetőség marad fenn, hogy a felületeket egy ks homlokmaróval munkáljuk meg, hacsak nem szerkesztjük át a munkadarabot. 195 A lekerekítéseket nem szabad úgy meghatározn, hogy r=b/ legyen, ebben az esetben ugyans tszta felület alg érhető el: a lekerekítés helyesen r>b/. A gépbeállítás költségek ksebbek, ha a horony feneke a munkadarab tengelyével párhuzamosan helyezkedk el. Négyszögek marásánál feltétlenül munkalépcsőt kell bztosítan. Ez esetben a homlokfelületet előzetesen kész méretre esztergálhatjuk. 196 Menet Rövd menetek marásánál a menethengerléséhez hasonlóan nncs szükség alászúrásra. Ezáltal sok munka takarítható meg és a szlárdság s javul. Az esztergakéssel vágott menetnél vszont alászúrás szükséges, hogy a szerszám kfuthasson. Ugyanez vonatkozk egymenetű alakmaróval készített hosszú menetek marására s. A menetfúrókat élletöréssel készítk. Helytelen ezért a menetet gondolkodás nélkül a furat fenekég megrajzoln, hanem csak olyan hosszon kell ábrázoln, amely a tényleges gényeknek megfelel, ügyelve a kellő hosszúságú élletörésre ( b1-b d) Ha a vágandó belső meneteknél alászúrást írnak elő, az ne legyen túlságosan rövd, mert így nem ér el a célját

34 Fogazat Üregelés Ha a homlokfogaskerekeket lefejtő eljárással munkálják meg, akkor bztosítan kell a szerszám kfutását. A legksebb a távolság amely tömbkerekeknél fontos lefejtő vésésnél a 5 mm. Ha pontos fogazásokat akarunk elérn, úgy elsősorban jól központosan kell felfognunk a munkadarabokat. Peremfuratok túlságosan rövd központozó lépcsővel erre nem felelnek meg. A leghelyesebb knduló felületként központos helyzetű furatot választan. 199 Hosszú lépcsős furatok, amelyeknek csak egy szakaszát kell üregeln, kedvezőtlenek az üregelés művelet szempontjából. Ilyen esetben üregelt persely besajtolása célszerűbb. Ha kúpos furatban két hornyot kell üregeléssel kalakítan, célszerű azokat a tengellyel párhuzamosan kképezn, mert akkor mndkét horony üregelése egy húzásra végezhető el. Helytelen kvtelnél két húzás szükséges. 00 A munkadarab megtámasztására az üregelésnél a furatra merőleges helyzetű felületre van szükség, egyébként különleges befogókészülék szükséges. Ha az üregelőtüskét a vágóerő egyoldalúan terhel, akkor a szerszám könnyen elmászk. Különböző szélességű hornyok üregeléséhez különböző üregelőtüskék szükségesek. Különböző t mélységű hornyok vszont ugyanazzal a tüskével üregelhetők. Ezáltal a sorozatgyártásnál jelentős szerszámköltségek takaríthatók meg Illesztés Illeszkedést csak szükség esetén írjunk elő 4. Illesztés és szerelés Általában nem szükséges a felékelt részt a tengely gallérján és a perselyen egyaránt felfektetn, hanem csak azok egykén. A nyomóorsó domború fejével támaszkodk a furat fenekének. Az orsó bztosítására két csap szolgál, hogy az, bár forgatható legyen, de azért nem legyen khúzható. Következésképpen a csapok bőséges játékkal készítendők az orsó hornyához vszonyítva

35 Ha süllyesztett fejű csavaroknál a furattávolságot nem tartják be, akkor az a csavarnál a kúp csak egyoldalúan fekhetk fel, és a csavar megfeszül. A csavar feje túlnyúlk az alkatrész felületén, holott az volt a cél, hogy a csavar az alkatrész felületével egy szntet alkosson. Ilyen esetekben a hengeres fejű csavarok alkalmazása célszerűbb, mert lyuktávolságok tűrése nagyobbakra vehetők, és a süllyesztést a csavarfej magasságánál nagyobb mélységre képezk k. A lépcsős orsó egydejűleg a fenéken és a gallérján nem fektethető fel, mert így a feladat túlhatározott; tehát már eredetleg s csak az egyk megoldást szabad előírn A kétrészes csapágyaknál a gallértávolság a házban és a perselyen szűk tűréseket gényel, hogy a persely el ne tolódjék. Egy egyszerű hernyócsavarral rögzített sma persely vagy csavar nélkül csak egyszerűen besajtolva, ugyanazt a célt gyakran olcsóbban ér el. Ha a csuklós fedelet a baloldal rajz szernt készítk, akkor tűréseket kell betartan a keret két csuklópántjánál, a fedélnél, valamnt a két csuklópánt egymás között távolságánál. Ha ezen kívül a fedélnek még a- nál s fel kell feküdne, akkor ez tovább szűk tűrést gényel a furat távolságával kapcsolatban. A helyes kvteleknél csak az egyk csuklópántot kell szűken tűrésezn, vagy a 50-es távolságnak kell lleszkedne. 07 Ha valamely lemez központ helyzetét két csappan bztosítják, akkor helye, ha a lemezt a házzal együtt fúrják. Ha cserélhető alkatrészeket gyártanak, akkor a 10-as és 60-as furattávolságokat gen szűk tűrésekkel kell meghatározn. Ez a tűrés az egyk távolságra vonatkozólag elkerülhető a csap felvételére; a csapot lelapítják, hogy jobban felfeküdjön. 08 Szűk tűréseket utánállítással kerüljünk el Golyóscsapágyat tengelyrányú elmozdulás ellen bztosítan egyszerűbben és bztosabban lehet, ha a fedél nem fekszk fel a-nál. Helytelen szerkesztésű lapos vezetéknek, a és b helyeken fel kell feküdn. Ez a gyakorlatban nem vhető keresztül. Az egyk b felfekvés mellőzhető. Célszerűbb azonban utánállító léceket használn; ezeknek tovább előnye, hogy a kopások kegyenlítését s lehetővé teszk. A baloldal fecskefarkalakú vezeték s túlhatározott, mert csak az egyk vízszntes felületen szabad felfeküdne. Ebben az esetben s célszerű betétlécek alkalmazása

36 Rugalmas szerkezet elemek helyettesítenek szűk tűrésű szlárd lleszkedéseket Szűk tűrésű csapágyak, mnt pl. szerszámgépek orsócsapágya, általában hasított perselyekkel készülnek, amelyek egy kúpban hosszrányú eltolással utánállíthatók. Hengeres vagy kúpos llesztőcsapok helyett gyakran használhatók rugós vagy bemetszett csapok. Ezáltal a tűrések nagy mértékben bővíthetők. A hengeres csapokat m6 tűréssel készítk és a rugós csapokhoz H8 furatokra van szükség. Osztásokra és más hasonló célokra szolgáló központosító csapokat kúposan készítk, mert akkor önmaguktól könnyebben beállnak. Az alsó ábra szernt kvtel egyoldalú leferdítéssel pontosa bztosítja az osztótárcsa helyzetét. A betétkést szlárd llesztéssel kell rögzíten. Ez megkövetel, hogy a fecskefarkalakú vezeték pontos munkával készüljön. Ha a betétkést felhasítják, és egy d átmérőjű bemetszett csapot hajtanak be, ezáltal a betétet feszítk. Szükséges azonban az alkatrész szlárd rögzítése érdekében, hogy b <3d és l>4d legyen. A furatot 0,9 d méretre készítk Célszerű elrendezés növel a tűréseket és olcsóbbá tesz az előállítást. A futókereket vllában forgathatóan ágyazott csapon rögzítk. Hogy a csap beszerelhető legyen, azt az alapcsap-rendszerű llesztés esetében s lépcsősen kell kvtelezn. Ez esetben a vlla furatat két különböző átmérőre kell elkészíten. Ha bemetszett csapot használnak, akkor a furatok és a csap sma kvtelben készíthetők, feltéve, hogy a vllafuratokban a játék megfelelő. Ha a csapnak rögzíten kell, akkor szűk tűrések szükségesek. Célszerűbb blncset alkalmazn. 13 Mnthogy ebben az esetben a 10 mmes távolság az öntvényházban nehezen állítható elő, egyszerűbb megoldás perselyt behelyezn, amely könnyel előállítható és ellenőrzhető. A persely valamvel hosszabbra készíthető, hogy ezáltal az öntvényház felületen nem kell támasztó felületekként megmunkáln, am a gyártásnál jelentős költségmegtakarítást eredményez. Ha valamely szerkezet részt egy másk szerkezet részhez vszonyítva llesztő csapokkal kell meghatározott helyzetben rögzítn, akkor azonos hba mellett a távolságok tűrése annál nagyobbak lehetnek, mnél távolabb helyezkednek el. 14 Szerelés Az összeépítés megkönnyítése Ha csapokat llesztéssel kell a furatokban szereln, akkor a furatok süllyesztése és a csapok leélezése szükséges. Ez esetben a csap sokkal könnyebben vezethető be, és az llesztés felületek nem sérülnek meg. Ez különösen szlárd és sajtoló lleszkedésekre vonatkozk. Ha nagyobb hosszúságú tengelyek és furatok között szlárd vagy szűk lleszkedés van, akkor a bevezetés megkönnyíthető a tengely egy részének levékonyításával. 15 Menetek nem központosítnak még akkor sem, ha rendkívül pontos kvtelben készülnek. Ha pontos központosítás szükséges, akkor hengeres vállat kell kképezn, amely a szerkesztés feladattól függően a menet előtt vagy mögött helyezhető el. Nagyobb hosszaknál menet- előtt és mögött központosító vállat s alkalmaznak. A központozó vállak, amelyeket egyébként s csak forgástesteken készítenek, megfelelő magasak legyenek, mert ks magasság pontos elkészítése nehézségekkel jár, és ezen túlmenően a kívánt célt csak hányosan bztosítja

37 Ha központosítás céljara llesztőcsapokat használnak, akkor ügyeln kell arra, hogy a csapok behelyezése és kütése végrehajtható legyen. Zsákfuratoknál a csapot csak a felsőrész leszerelése után lehet khúzn. Célszerű ezért a furatokat egy nagyobb furatg továbbvnn. Csapok zsákfuratokba történő beszerelésekor gyakran keletkeznek légpárnák, különösen ha a csapokat bezsírozták. Hogy a csapok benyomhatók legyenek, a furat végén egy ks légfuratot kell létesíten, vagy ha ez nem lehetséges a csapot ks horonnyal kell elkészíten. Több llesztőcsap alkalmazásánál a köztávolság lehetőleg nagy legyen. Mnél nagyobb a távolság, annál pontosabban bztosítható azonos tűrés mellett a munkadarab helyzete. 17 Az lleszkedés mélyedéseket pontosan kell esztergáln, vagy fúrn. Derékszögű alapfelületű alkatrészeknél az lleszkedő felületek lyen megmunkálása rendkívül költséges, sőt esetleg olyan nagy költségeket okozhat, hogy gyakorlatlag nem kvtelezhető. Ilyen esetekben mndg llesztőcsapokat kell alkalmazn, amelyekkel ugyanaz az eredmény sokkal könnyebben érhető el. 18 Zsákfuratok fenékrészenek pontos megmunkálása nehézségekbe ütközk. Ezért ne s írjuk elő, hogy egy alkatrész pontosan sarokg bevezethető legyen. A furatokat ezért beszúrással készítk, vagy a beszerelendő alkatrész élét letörk. A csavarok mndg könnyen hozzáférhetők legyenek, és azokat úgy kell elhelyezn, hogy közönséges csavarkulccsal meghúzhatók legyenek. Nyomócsavaroknál a menetnek sohasem szabad a nyomófelületg érne, mert különben annyra elnyomódk, hogy a csavart már nem lehet kcsavarn. A levékonyított rész d átmérője ksebb legyen, mnt a csavar d magátmérője Túlhatározás felesleges llesztés munka elkerülése Lépcsős csap vagy lépcsős tengely csak egyk átmérőjén feküdjön fel. Az olyan tengelyeket, amelyeket nagyobb szlárdság követelmények kelégítésére készítenek, fokozatos átmenetű lépcsőkkel állítják elő. E lekerekítéseket nem lehet egy ütköződarabba vagy állítógyűrűbe pontosan beesztergáln és mvel a felületek nem lleszkedhetnek egymáshoz pontosan, elégséges, ha a gyűrű felfekvő felületét csak ferdén letörk. 1 A csap nemcsak forgónyomatékot vsz át, hanem a tárcsát tengelyrányban s rögzít a tengelyen. Felesleges tehát a peremen való felfekvés, és gyakorlatlag nem s valósulhat meg, mert a könnyebb összeszerelés érdekében nagyobb tűrést játékot kell előírn. 37

38 Ha a csavarfejnek nem szabad túlnyúlna, akkor helyesebb a furatot már eredetleg mélyebbre süllyeszten. A fúróhüvely nem feküdhet fel A-nál és B-nél Ezenkívül a lépcsős furat előállítása költségesebb, mnt a smáé. Ezért a fúróhüvelyt csak a peremén fektetk fel. A menet előállításánál egy kfutó rész alakul k. Azonban olyan esetben s, ha a menetet a vállg hengerlk, helyesebb azt hosszabbra készíten, hogy a csavaranya könnyen felhúzható legyen. 3 4 A tengely üzemközben felmelegszk. Ha a gördülőcsapágyakat mndkét oldalon tengelyrányban rögzítk, akkor könnyen megszorulhatnak. Azonkívül költséges műveletek szükségesek a tengely és a ház pontos köztávolságanak kalakításához. Ezért a két csapágy közül az egyk sma furatban feküdjék, hogy azt tengelyrányban ne kelljen lleszten, és a tengely szabadon tágulhasson. 5 Csapágycsészék helyzetrögzítésére horony és csapok egydejű használata felesleges. Mvel a hornyok csak a keresztrányú helyzetet bztosítják, célszerűbb csapok alkalmazása, amelyek mnd hossz-, mnd keresztrányban rögzítenek. A tengely kúpos végébe szerelt ék feje felfeküdhet a furathoronyban. Ez esetben a kúpos csap már nem fekszk fel szlárdan a furatba. Ezért a hornyot és az éket a tengely középvonalával párhuzamosan képezk k. Ezenkívül alg lehetséges, hogy a kúphosszak a furatban és a tengelyen egyezők legyenek. A furat kúpjának legksebb átmérőjét tehát nagyobbra kell venn mnt tengely legksebb átmérőjét. 6 A kúpos fogaskerekek felfekvőfelülete és középtengelyenek metszés pontja között a távolságnak pontosnak kell lenne, vszont ez a gyártásnál nehezen valósítható meg. R betétgyűrűk alkalmazásával a gyártás lényegesen könnyebb. A szerelőműhelynek különböző vastagságú gyűrűket bocsátanak rendelkezésére, amelyekből a szükségeseket a munkadarabok tényleges mérete alapján válogatja k. Ha a szemescsavarnak becsavarás után előre meghatározott helyzetben kell lenne, akkor a menetet gen pontosan kell rávágn. Ez nagy nehézségekkel járna. Sokkal egyszerűbb egy R betétgyűrűt beszereln, amelyet különböző vastagságokban bocsátanak a szerelőműhely rendelkezésére

39 Ha az a feladat, hogy azsszán szűk menettel pontosan fusson, akkor az a méret mndkét alkatrészen gen szűk tűréssel késztendő el. Ha vszont a menetnél és a sma furatnál perselyeket szerelnek be, akkor a két összeszerelt test furatat egy munkamenetben lehet a fúrómaróművön felfúrn. Az emelőkar állását gen pontosan be kell tartan, vszont az a méretet a b, c, d alkatrészek különböző tűrése befolyásolhatják. Ezért mnd a négy méretet nagyon szűken kellene tűrésezn. Ha vszont az a hossz szabályozható, akkor nagyon bő tűrések engedélyezhetők 9 30 Venn vagy gyártan Előgyártmány választás Meghatározó tényezők: Műszak lehetőségek Gyártórendszer terhelés Határdő Költség Az alkatrész jellege Konstrukcós tervezés Alkatrész konstrukcós tervezés Előgyártmány konstrukcós tervezés Technológa tervezés Az előgyártmány típusának meghatározása Ráhagyások meghatározása Meghatározandó: az előgyártmány gyártás technológája, az előgyártmány anyaga. 31 Előgyártmány konstrukcós rajz A választást befolyásoló tényezők: a munkadarab anyaga, geometrája, mérete, tömege a rendelkezésre álló gyártás technológák határdő darabszám 3 Vázlatos technológa terv készítése Gyárthatóság elemzés Tervezés koncepcó A technológa előtervezés SADT dagrammja Vázlatos technológa terv Idő- és költségbecslés Termeléstervezés

40 Tervezés megbízás Idő- és költség Konstrukcós dokumentácó Gyártórendszer adata Technológa előtervezés Folyamattervező Konstrukcós módosítás javaslatok Előgyártmány típus és főbb méretek Gyártás koncepcó Gyártórendszer Becsült dő adatok Becsült költség adatok adatok Vázlatos Elemzés technológa megbízás Tervezés terv megbízás A konstrukcó Konstrukcós módosítás javaslatok Konstrukcós dok. technológa Elemzés megbízás bírálata (P11) Gyártórendszer adata Elemzés Folyamattervező megbízás Előgyártmányválasztás Előgyártmány típusa és mérete (P1) Elemzés megbízás Folyamattervező Vázlatos technológa tervezés (P13) Tervezés megbízás Vázlatos technológa Konstrukcós módosítás javaslatok Előgyártmány típusa és mérete Vázlatos Technológa terv Folyamattervező terv Idő- és költségbecslés (P14) Tervezés megbízás Idő- és költség adatok Becsült dő- és költség adatok Folyamattervező Elemzés megbízás Termék konstrukcós dokumentácó Vázlatos technológa terv (P13) Becsült dő- és Szerelhetőség elemzés Folyamattervező Konstrukcós módosítás javaslatok Konstrukcós dokumentácó Becsült dő- és költségadatok (P14) Előgyártmány típus meghatározása Tervezés megbízás Elemzés megbízás (P14) Az előgyártmány típusa költségadatok (P14) Gyártórendszer adata Gyárthatóság elemzés Elemzés megbízás (P13, P14) Konstrukcós módosítás javaslatok Gyártórendszer datok Folyamattervező Vázlatos technológa Elemzés megbízás (P13) Folyamattervező terv (P13) Ráhagyások meghatározása Ráhagyások mérete Tervezés rányelvek Folyamattervező Elemzés megbízás Elemzés / Tervezés megbízás Előgyártmány műhelyrajza Tervezés megbízás (P1) Konstrukcós dokumentácó Időbecslés Tervezés megbízás (P13) Becsült dő adatok Gyártórendszer adatok Előgyártmánygyártás vtt. Vázlatos technológa terv Vázlatos technológa terv Vázlatos technológa tervek (P13) Folyamattervező Alkatrész műhelyrajz Folyamattervező Alkatrészgyártás vtt. Tervezés megbízás (P1) Vázlatos technológa terv Vázlatos technológa terv Tervezés megbízás (P13) Költségbecslés Becsült költség adatok Folyamattervező Gyártmány összeállítás rajza Szerelés vtt. Vázlatos technológa terv Folyamattervező (vtt. - vázlatos technológa tervezés) Folyamattervező

41 Óbuda Egyetem Bánk Donát Gépész és Bztonságtechnka Mérnök Kar Anyagtudomány és Gyártástechnológa Intézet Az előgyártmány választás lépése Technológa tervezés automatzálása E05 Előgyártmány választás Az előgyártmány típusának meghatározása A ráhagyások meghatározása Több lehetséges megoldás esetén az optmáls előgyártmány kválasztása Az előgyártmány műhelyrajzának elkészítése Dr. Mkó Balázs 4 Előgyártmány típusok Hengerelt előgyártmány Hengerelt Húzott Kovácsolt Öntött Termelékeny, ezért olcsó előgyártás eljárás. Célszerű választan, ha: kevés a forgácsleválasztás, kcs a darabszám Méret meghatározása: Az alkatrész legnagyobb méretére számítjuk a szükséges ráhagyásokat, majd felfelé kerekítünk Hdegen húzott rudak Alkalmazás: ha a külső felületet nem kell megmunkáln. Méret meghatározása: Az alkatrész legnagyobb mérete. Méretpontosság: h10, h9, h8 Felület érdesség: R a =

42 Kovácsolt előgyártmányok Kedvező mechanka tulajdonságok. Szabadalakító kovácsolás Süllyesztékes kovácsolás Süllyesztékes kovácsolás vízszntes kovácsológépen Fnomkovácsolás Szabadalakító kovácsolás Nehézkes Pontatlan Korlátlan súly és méret Csak egyszerűbb alkatrészeknél alkalmazható Ks darabszámnál s gazdaságos Süllyesztékes kovácsolás Az alakítás zárt üregben történk. Bonyolultabb alakú darab s készíthető. Egy nagyságrenddel pontosabb. Drága szerszám. Sorozat és tömeggyártás

43 Kovácsolás vízszntes kovácsológépen Rúdanyagból, duzzasztással. Termelékeny. Egyszerű forgástest. Ks méret Fnomkovácsolás Öntött előgyártmányok Rúdanyagból lépcsős kúpos tengely. A munkadarab forog. Nagyolás pontosság elérhető. Öntés homokba kéz formázással Öntés homokba gép formázással Öntés fémformába Precízós öntés Nyomásos öntés Öntés homokba kéz formázással Famnta. Pontatlan. Egyed és ks sorozat. Nagy tömegű öntvények

44 Öntés homokba gép formázással Fém mnta. A homok gép tömörítése. Pontosabb, jobb mnőségű öntvény. Nagysorozat és tömeggyártás Öntés fémformába Öntés folyamat 1 Fémből készült formába történk az öntés. Drága szerszám. Pontos öntvény Nagysorozat és tömeggyártás 1. Koklla tsztítása. Szűrő behelyezése Szűrő a kokllában 4. A koklla zárása 6 Öntés folyamat 5. Öntés 6. Dermedés 7. A koklla nytása Ellenőrzés 64 44

45 Precízós öntés folyamata 1 Precízós öntés Vaszmntát beformázás után kolvasztják, a helyére öntk a fémet. Ks alkatrészek. Nagyon pontos Nyomásos öntés Drága szerszám. A legpontosabb öntés eljárás. Csak alacsony olvadáspontú fémekre

46 Ráhagyások meghatározása Ráhagyások meghatározása Gyártás hbák: a kész alak eltérése a geometra alaktól a méret eltérése a pontos mérettől a felület eltérése az deáls felülettől a felület réteg fzka és kéma roncsolódása A teljes ráhagyás: R=R k +R s +R n Az előgyártmány alapmérete: T K R K R s R n T s T n A ráhagyásnak bztosítan kell a fent hbák kjavításának lehetőségét. A e =FH+R k +R s +R n N FH A s A n 71 A e 7 A megmunkált felület hbá A maxmáls hba mérethba r m alakhba r a mkrogeometra hba (felület érdesség) r f a felület réteg hbája r r A művelet hbá helyzetmeghatározás hba r b készülék befogás hba r k R max =r m +r a +r f +r r +r b +r k Állandó hbák Véletlen hbák Művelet ráhagyás: Teljes ráhagyás: R = r + r + k r + r + r + r f r k=1- n R t = R = 1 m a b k Ráhagyások meghatározása kézkönyvek segítségével Ráhagyások emprkus számítása A ráhagyások ajánlott értéke oldalanként értendőek, azaz egy oldalról végzett forgácsolásnál egyszeres, két oldalról végzett megmunkálásnál kétszeres értékkel kell számoln. R k köszörülés ráhagyás IT11 R s smítás ráhagyás IT14 R n nagyolás ráhagyás IT16 A fent ráhagyások akkor elegendőek, ha a megelőző megmunkálás pontossága (tűrése) az alább: T s smítás tűrés IT9 T n nagyolás tűrés IT1 Pl.: Rábel György: Géppar technológusok zsebkönyve, Műszak könyvkadó, Bp A nagyolás ráhagyásnál megadott érték akkor használható, ha az előzetes megmunkálás hengerlés volt

47 A számított műveletköz métereket és tűréseket kerekíten kell az alábbak szernt: Méret Tűrés Előgyártás 1 0,5 Nagyolás 0,5 0,05 Smítás 0,1 0,0 Köszörülés Kész méret Kész méret tűrése Példa Egyéb tényezők hőkezelés során okozott hbák tárolás deformácó szállítás deformácó Az optmáls előgyártmány kválasztása Az előgyártmány műhelyrajza Gyártás költség vzsgálata K gyártás =K előgyártás +K alkatrészgyártás +K szerelés K előgyártás =1/n*K szerszám +K anyag +K megmunkálás K alkatrészgyártás =1/n*K szerszám +K megmunkálás -K forgács

48 Öntéshelyes konstrukcó A gyártás alakot az öntés eljárás követelményenek megfelelően öntésre célszerűen kell megszerkeszten. A gyártás alakot az anyag sajátosságanak megfelelően kell megszerkeszten. Az öntött fémek nyomószlárdsága nagyobb, mnt a szakítószlárdsága. Annak érdekében, hogy az anyag gazdaságosan legyen khasználható, a bordákat, merevítéseket stb. úgy kell elhelyezn, hogy a külső erők csak nyomófeszültségeket hozzanak létre. Ha domszerelvényeket hajlításra vesznek génybe, akkor a legnagyobb húzófeszültségek a határterületeken lépnek fel. A határterületeket tehát anyagvastagítással meg kell erősíten. Az anyag legkedvezőbben a lapos felületek vastagításával hasznosítható, mert ezek könnyebben formázhatók be, ezenkívül mnták s olcsóbban állíthatók elő, mnt a kerekvagy félkerek vastagításoké. 83 Mndazokon a helyeken, ahol anyaghalmozódás van, szívódások keletkeznek. Ilyenek gyakran az átmenet szakaszokon jönnek létre, ha a lekerekítések túlságosan nagy sugárral készülnek. Sugárméretek r ~1/3 1/4 s (falvastagság) választandó. Ha az átmenetek nagyon hrtelenek, könnyen repedések keletkeznek és egy vékony fal egy vastag falhoz csatlakozk. Ezért fokozatos, ferde átmeneteket kell kalakítan, amelyek kúpossága ~ 1:4. 84 A beöntésnél a folyékony munkaanyag alulról emelkedk felfelé. Ha az anyag nagyobb vízszntes térbe lép, akkor elvesz összetartását, ezenkívül a tér felső részén gyűlnek össze a légbuborékok. A felületen beszakadások és hányos tömörségű helyek keletkeznek; a munkaanyag alacsony szlárdságú és csúnya felületű lesz. A kerék koszorúja csak azután szlárdul meg, amkor a gernctárcsa már lehűlt és nem képes utánaengedn, ezért repedések keletkezése elkerülhetetlen. A szerkesztőnek a koszorút és az agyat ematt lehetőleg vékonyra, a tárcsát vszont vastagodó alakban kell tervezn, vagy pedg a tárcsát ferdén kell elhelyezne. Ez esetben, ha a koszorú később hűlt le és a tárcsát feszít, akkor felfelé utánaengedhet. Ha valamely munkadarab egyes része nem egyszerre hűlnek le, akkor nagy öntés feszültségek, ha pedg a felületek elhúzódnak, repedések keletkeznek. Ilyen feszültségek legbztosabban azáltal kerülhetők el, ha a falvastagságokat egyenlőre veszk A mnták és a magok lehetőleg egyszerű alakúak legyenek A beformázás messzemenően megkönnyítendő Az egyenletes felületekkel ellátott mnták sokkal olcsóbban állíthatók el, mnt a hajlított alakúak. Ugyanez vonatkozk a magszekrények előállítására s. A holt sarkok (a) különösképpen kerülendők, úgyszntén a bemélyedések (b), mert ezek drágítják az elkészítést. Ezért ha más okok nem szólnak ellene, sma síkfelületeket ks lekerekítéssel, átmeneteket hengeres felületekbe pedg érntőlegesen kell kképezn. 87 Ha az osztás síkot meghatározták, akkor a külső felületeket kúposan kell kképezn, hogy a mnták a formából könnyen kemelhetők legyenek. A kúposságot a rajzon feltétlenül jelezn kell. A dőlés kb. fok, tehát 1:5 1:50 között fekszk. A keresztbordákat s úgy kell szerkeszten, hogy a beformázást ne nehezítsék meg

49 Alámetszések és magok kerülendők A magok drágák, ezenkívül megnehezítk a beformázást. Nytott keresztmetszeteket kell választan és a szükséges nyílásokat úgy kell elhelyezn, hogy magokra ne legyen szükség. A munkaléceket s gyakran úgy szerkesztk, hogy magok szükségesek. Sok esetben azonban a munkalécek mellőzhetők és a tömör anyagba munkálhatók be. Ha a ráhelyezett részek nem kerülhetők el, akkor azokat jól le kell ferdíten (kb. 30 fok). A formázás szempontjából azonban jobb, ha a mntán egy sma felületet hozunk létre, máltal a ráhelyezett rész felesleges és formázás, valamnt a tsztítás munkája egyszerűbb. Két szem egy falnak két oldalán helyettesítendő egy szemmel és egy süllyesztéssel A magok bztos feltámasztással építendők be Az osztás sorja rontja a méretpontosságot és a külső megjelenést A magtámaszok könnyen tömítetlen helyeket eredményeznek. Ezenkívül a magok nem eléggé bztosan fekszenek fel és pontatlan méretek állhatnak elő. Ezért már a szerkesztésnél kellő számú maglyukról kell gondoskodn még abban az esetben s, ha ez gyakran azzal a hátránnyal jár, hogy a munkadarabban a nyílásokat később smét be kell zárn. 91 Az osztás síkot úgy kell elhelyezn, hogy a beformázás egyszerű és olcsó legyen. Fontos továbbá az s, hogy a megmunkálatlan felületeknek jó külsejük és méretpontosságuk legyen és osztás sorják ne vágják őket. Ezenkívül mndg fennáll annak veszélye s, hogy a formaszekrények egymáshoz vszonyítva eltolódnak és ezáltal a méretpontosság még rosszabbodk. A munkadarabot sorjamentesíten kell. Ha az osztályozás sorja kedvezőtlenül fekszk, akkor ez megnehezít és megdrágítja a sorjátlanítást. Ez s fontos szempont annak eldöntésénél, hogy hol legyen az oltás sorja. 9 A következő forgácsoló megmunkálás megkönnyítendő Mnden forgácsoló megmunkálás fontos előfeltétele, hogy a munkadarab jól és bztosan legyen befogható. Különösen öntvényeknél fordul gyakran elő, hogy a munkadarabnak egy lekerekített, tehát alkalmatlan felületen kell felfeküdne. Ilyen esetekben támaszokat kell önten, amelyek a megmunkálás után eltávolíthatók. A nagy támaszfelületeket osszuk meg. Ha a felületet kkönnyítk, akkor a forgácsolás megmunkálás munkadeje általában nem csökken, mert a marónak vagy a gyalukésnek a teljes felületen át kell futn. Mndkét célszerű kvtelnél vszont jelentős munkadő takarítható meg, mvel csak keskeny léceket kell forgácsolással megmunkáln

50 A szorosan egymás mellett fekvő felületeket, mnt pl. szemeket, egyesítsük egy felületté. A munkadarab szempontjából a megszakítás nélkül vágás kedvezőbb, azonkívül a mntán egy ráhelyezett szem megtakarítható. (Ha vszont a szemek süllyesztéssel munkálandók meg, akkor a két szem egyesítése helytelen lenne.) Az egymáshoz köze fekvő felületek mnden esetre azonos magasságúak legyenek. Ezáltal a mellékdők csökkenthetők, mert a szerszámot csak egyszer kell beállítan. Azonkívül a forgácsolás dő s csökken, ha a szerszám egydejűleg valamenny felületen véggfuthat. 95 Ferde helyzetű megmunkálás felületek a műhely szempontjából mndg kedvezőtlenek, mert a munkadarabokat csaknem mndg különleges készülékbe kell befogn, vagy legalábbs befogásuk nehéz. A megmunkálás felületek tehát azonos síkokban és egymáshoz derékszögben helyezkedjenek el. Ha a felületeket ferde rányból kell megfúrn, akkor a szerszámok könnyen törnek, vagy elvezetődnek. Ilyen esetben szemeket kell alkalmazn, vagy a falakat vastagabbra kvtelezn, hogy a felületek süllyeszthetők legyenek. 96 A megmunkálandó felületek hozzáférhetően feküdjenek, hogy a szerszámmal jól legyenek elérhetők. A helytelen kvtelnél a megmunkálás sem palástmaróval, sem homlokmaróval nem végezhető el. Ha a megmunkálandó léceknek szorosan a falg kell érnük, akkor azokat egymáshoz közelebb kell elhelyezn; így a megmunkálás homlokmaróval s elvégezhető. 97 Öntvénytestekbe menetek s vághatók. Különösen könnyűfém és nyomással előállított öntvényeknél azonban a furatok kellő mélységűek legyenek, mvel ezen öntvények anyaga csak alacsony szlárdságú. Ha nagyobb erők átvtele szükséges, vagy a csavarokat gyakran oldják, akkor acélból készült menetperselyek öntendők be 98 Süllyesztékes kovácsolás A fáncot (sorjavarratot) úgy kell elhelyezn, hogy az alkatrész mentesítése a fánctól könnyen elvégezhető legyen. A zavaró leferdítések tt azonban a bemutatott helytelen kvtelnél szükségesek egyúttal elkerülhetők. A fánc (sorjavarrat) lehetőleg csak egyetlen síkban legyen. A süllyesztékes kovácsolással előállított alkatrészeknél a süllyesztékbe nyúló felületeknél dőlést kell bztosítan, a lyukakat pedg kúposan kell kképezn. Süllyesztékes kovácsdaraboknál a belső felületeket 11, a külsőket 6 dőléssel képezk k. 99 Valamenny átmenetet és sarkot jól le kell kerekíten. Ebben az esetben a munkaanyag könnyebben folyk és a süllyesztékkel nagyobb számú munkadarab állítható elő, am az előállítás költségeket nem csekély mértékben csökkent. Hrtelen keresztmetszet átmenetek elkerülendők. A munkaanyag nem tud átfolyn és a keskeny szakaszon túlságosan gyorsan hűl k

51 Óbuda Egyetem Bánk Donát Gépész és Bztonságtechnka Mérnök Kar Anyagtudomány és Gyártástechnológa Intézet Süllyesztékekben mély üregek, különösen vékony bordák számára nehezen állíthatók elő. Azonkívül lyen helyeken a munkaanyag csak nehezen folyk, ezáltal a süllyesztéket erősen génybe vesz, és így élettartama rövdebb. Lehet ugyan alámetszett alakú munkadarabokat s előállítan, lyen gyártás domok azonban drágák, mvel külön műveleteket és különleges szerszámokat gényelnek. Az egy oldalon kképzett perem lényegesen olcsóbb megoldás. Felületeket, amelyek között szűk tűréseket kell betartan, lehetőleg ks méretűekre alakítsunk. 301 Technológa tervezés automatzálása Dr. Mkó Balázs E06 Költségbecslés módszerek Az dő- és költségbecslés feladata Meghatározn a gyártás várható dőszükségletét és költség gényét.? A költségbecslés szerepe Önköltségszámítás árajánlat adáshoz Gyártás költségek kontrollálása Beszállítók árajánlatanak ellenőrzése Venn vagy gyártan döntés támogatása Tervezés alternatívák értékelése Anyagszükséglet tervezés Gyártás ütemezés A költségbecslés problémája Befektetett munka? Pontosság Probléma: Nem smerjük a gyártás folyamat részletet. Rövd dő áll rendelkezésre

52 Költségbecslés módszerek Intutív Analóg Parametrkus Analtkus Intutív módszer Intuícóra, tapasztalatra épít Nagy gyakorlat szükséges Részletesen smern kell a környezetet Pontatlan lehet Nem átlátható MI alapú Analóg módszer Összehasonlítás korább termékekkel Nagy adatbázs Hatékony keresés szükséges Statkus környezet Adaptálás Parametrkus módszer Egyszerű függvénykapcsolat a néhány termék-paraméter és a költség között Általában tömeg vagy befoglaló méret Egyszerű Gyors Csak durva becslésre 309 Pl.: K=C 0 +C 1 *m+c *m Analtkus módszer A feladat részletes dekomponálása, részszámítások összegzése Részletes gyártás koncepcó Az egyes elemek pontosabban becsülhetők Pontos (± 5%) Időgényes Költségbecslés módszerek módszer előny hátrány ntutív analóg parametrkus - gyors - egyszerű alkalmazn - fgyelembe vesz a konkrét környezetet - egyszerű - gyors - szakember gényes - pontatlan - nem átlátható - dőgényes - nagy adatbázst gényel - pontatlan - heursztkus 311 analtkus - pontos - dőgényes - szakember gényes - túl részletes 31 5

53 L H B X X X est L H B C t = ( ) = = n X X X H B L H B L C t S 1 = 0 C S = 0 X L S = 0 X B S = 0 X H S ( ) 0 ln ln 1 = + = = n X X X X X X L L H B L C L H B L C t X S H B L H B L ( ) 0 1 = + = = n X X X X X X H B L H B L H B L C H B L t C S ( ) 0 ln ln 1 = + = = n X X X X X X B B H B L C B H B L C t X S H B L H B L ( ) 0 ln ln 1 = + = = n X X X X X X H H H B L C H H B L C t X S H B L H B L Legksebb négyzetek módszere MIN Parametrkus gyártás dő becslés 314 C, B, H, L C1, B, H, L C, B, H, L C, B1, H, L C, B, H1, L C, B, H, L C, B, H, L1 C, B, H, L C, B, H, L C1, B, H, L C, B, H, L C, B1, H, L C, B, H1, L C, B, H, L C, B, H, L1 C, B, H, L C, B, H, L... j t t D j j =, m Random + = 100 (100) 0.01 Numerkus kereső algortmus Változás Hba 315 Eredmények Zseb nagyoló marása A Hossz B Szélesség H Mélység R - Rádusz Adatbázs 08 eset: A: 40, 50, 60, 80, 100, 150, 00, 50, B: 40, 50, 60, 80, 100, 150, 00, 50, 300, 400 R: 4, 5, 6, 8, 10, 1,5 H: 1, 3, 5, 10, 15, 0.xls Szerszámút hossza D J J B A J L + + = ) 1 ( ) ( 1 [ ] ) 1 ( ) ), (max( ) ), (max( = = J D D J B A D B A L = D D B A J ), mn( nt Cklusszám egy sznten: Szerszámút hossza: Összekötő s fogásvétel mozgás hossza: (D=*R)

54 A B R 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0 1,5 Megmunkálás dő Szerszám t = Fogás szám: Megmunkálás dő: f H I = nt +1 a p L I ( L + L) I ( J ( A + B) J ( J + 1) D + D ( J = = v v v 1 f f 1)) Előtolás sebesség v f = f z n z Fordulatszám 1000* v n = D *π c Regresszó MnTab v14 y Mért vagy számolt adat y = f(x) SS = Σ δ Eredmény terület δ SS : Négyzetösszeg Cél: SS MIN Copy + Paste Excel táblából Dagrammok y = C1+C*x x MnTab v14 Man effects plot Interacton plot Interacton Plot (data means) for t ,0 5,0 6,0 8,0 10,0 1, A Man Effects Plot (data means) for t B A B R Mean of t R H H ,0 5,0 6,0 8,0 10,0 1,

55 40 4,0 50 5, , , , , #1 regresszó - lneárs # regresszó négyzetes tagokkal Man Effects Plot (data means) for t A B Mean of t R H SS _ Error R = 1 SS _ Total SS _ Error /( n p) R ( adj) = 1 SS _ Total /( n 1) SS Sum of squares 95 felett kell lenne Regresson #3 - logarthmc Regresson #4 log, quadratc Man Effects Plot (data means) for ln t A B R H ,0 5,0 6,0 8,0 10,0 1, Regresson #5 log, cubc Regresson #6 log, modfed Ha a P-value 0. felett van, a paraméter elhagyható Febr 009 TOOLS 009 Zln

56 Results - Conclusons Mesterséges ntellgenca módszerek Szabály-alapú becslés Eset-alapú becslés Neuráls háló-alapú becslés ln t = 3,33 + 0,094 A - 0, A + 0,0113 B - 0, B - 0,99 R 3 + 0,465 H - 0,054 H + 0, H t = e 3 3,33+ 0,094A - 0,000066A + 0,0113B - 0, B - 0,99R + 0,465H - 0,054H + 0,000480H Szabály-alapú költségbecslés Eset-alapú költségbecslés Alkatrész modell Alkatrész modell + Műveletelemek Heursztkus képletek Paraméter lsta Eset bázs Hasonlóság megállapítása Választás Adaptálás Keresés Előzés mátrx Mátrx elmnácó Becsült adatok 333 Becsült adatok 334 ANN-alapú költségbecslés Óbuda Egyetem Bánk Donát Gépész és Bztonságtechnka Mérnök Kar Anyagtudomány és Gyártástechnológa Intézet ANN Alkatrészmodell Paraméter lsta W 1 W Tanítás mnta S Σ f(s) Technológa tervezés automatzálása E08 Művelet sorrendtervezés W 3 Dr. Mkó Balázs Becsült adatok

57 A gyártástervezés szntje Művelet sorrendtervezés Előtervezés Művelet sorrendtervezés Művelettervezés Megmunkálás gények felmérése Megmunkálás módok meghatározása A gyártás bázsok kjelölése A szerszámgépek és készülékek kválasztása Műveletek kjelölése Műveletek sorrendjének meghatározása Műveletek között állapotok meghatározása Műveletelemtervezés Előtervezés Művelet sorrendtervezés Posztprocesszálás Művelettervezés Műveletelemtervezés Posztprocesszálás Felületelem csoport centrkus szemlélet Az elemzés egysége a felületelem csoport. Felületelem csoport: az alkatrész felület elemenek geometralag és technológalag összefüggő csoportja. Felületelem csoport vs. felületelem A felületelemek megmunkálása hatással lehet más felületelemekre. Egy felületelem megmunkálása függ más felületelemektől Példa: tengely

58 Felületelem csoportok kjelölése Egy csoportba olyan felületek sorolhatók, amelyeknek a megmunkálás szempontjából lényeges geometra jellemzők azonosak, az egy csoportba tartozó felületek a gyártóberendezéstől azonos technológa képességet követeljenek meg, azonos jellegű megmunkálásokat gényeljenek, a csoportba soroláskor fgyelembe kell venn a munkadarab anyagát, amennyben az jelentősen befolyásolja a megmunkálást Állapotok Megmunkálás mód vszonya a felületelem csoportok állapotváltozás folyamatával: Mnden egyes felületelem csoport típusra létezk egy legdurvább nyers és egy legfnomabb kész állapot. E két állapot között véges számú átmenetek dszkrét sorozatot alkotnak. A felületelem csoportok állapota objektív állapotjellemzőkkel defnálhatók, amelyek függetlenek a gyártóberendezéstől és a megmunkálás módtól. egy megmunkálás móddal általában a felületelem csoport több egymás után állapota s elkészíthető, egy megmunkálás móddal többféle felületelem csoport bzonyos állapotát vagy állapotat lehet elkészíten, a felületelem csoport egy adott állapota különböző megmunkálás módokkal s elkészíthető, ahhoz, hogy a felületelem csoport a nyers állapotból a kész állapotba hozzuk, több megmunkálás mód egymás után alkalmazása szükséges Megmunkálás mód Megmunkálás gény felmérése vszonya a szerszámgépekkel: egy adott megmunkálás mód különböző szerszámgépeken s megvalósulhat, egy szerszámgépen általában több megmunkálás mód valósítható meg, adott megmunkálás mód különböző szerszámgépeken eltérő költséggel valósítható meg. 1. A konkrét alkatrész geometrája alapján meg kell határozn a felületelem csoportokat (geometra dekompozícó).. A nyers és kész állapot smeretében meghatározható a megmunkálás gény. 3. A megmunkálás gény alapján kválasztható a megmunkálás módok sorozata

59 A gyártás szakaszok kjelölése A munkadarab szabadságfoka 1. Léteznek olyan, a gyártás körülményekből fakadó technológa követelmények, melyek megkövetelk, hogy az alkatrészek megmunkálásának folyamatát nagyobb szakaszokra tagoljuk.. A teljes alkatrész megmunkálását nagyoló, smító stb szakaszokra bontjuk. A nem forgácsolás jellegű műveletek (hőkezelés, hegesztés, felületkezelés stb) bektatása s a megmunkálás folyamat szakaszolását eredményez. 3. Tovább szakaszolást jelent, hogy csak azonos technológa bázsfelületekről történő megmunkálások kerülhetnek egy műveletbe. Szabadságfok: egy dmenzós elmozdulás lehetőség Bázsok Bázs: a munkadarab azon eleme, melytől más elemek helyzetét hatozzuk meg Osztályozás 1: Szerkesztés bázs: a konstruktőr adja meg a műhelyrajzon, a működés szempontjat tükröz. Technológa bázs: a gyártás során az alkatrész megmunkálására lletve mérésére szolgál. Bázsok Osztályozás : Valóságos bázs: létezk az alkatrészen. (pl. a darab oldala) Elmélet bázs: nem létezk az alkatrészen. (pl. furat középvonala) Szerkesztés b. = Technológa b. Főbázs Bázsok Technológa bázsok osztályozás 1: a megmunkálás foka szernt: nyers / közbenső / smított létesítés módja szernt: természetes bázs / mesterséges vagy segéd bázs szerepe szernt: felfogás / mérés / ellenőrzés geometra alak szernt: sík / hengeres / sík + hengeres / menet / evolvens Bázsválasztás elve Szerkesztés bázst válasszunk technológa bázsnak. Nyers bázst csak egyszer használjunk. A bázsfelület jó leszorítás lehetőséget bztosítson, a deformácó mnmáls legyen. A bázsfelület könnyen megmunkálható legyen. A bázsváltások száma mnmáls legyen. Felfekvő bázs: legkterjedtebb felület. Tájoló bázs: leghosszabb felület. Ütköztetés bázs: legksebb felület. Mérés bázs sok méret knduló felülete legyen. Mérés bázs a legszgorúbban tűrt felület

60 Készülékek A készülékek szerepe a munkadarab lletve a szerszám helyzetének meghatározása és megtartása a megmunkálás során. Készülékek alkalmazásának műszak előnye Pontosabb felfogás Pontosabb megmunkálás Készülékek alkalmazásának gazdaság előnye Rövdebb felfogás dő Előrajzolás elmaradása Kevésbé képzett szakember alkalmazása Anyagköltség csökkenés Selejtcsökkenés Mnőség javulás Művelet dő csökkenése Készüléket kell használn, ha Készülék nélkül nem munkálható meg az alkatrész (pl. osztókészülék alkalmazása). Ha az adott pontosság készülék nélkül nem érhető el (pl. fúrópersely alkalmazása). Ha a munkadarab gyártás költsége ksebb, mnt készülék használata nélkül Készülékfajták Munkadarab befogó készülék része Mdb befogó Szerszám befogó Szerszám vezető Mérő Egyetemes Specáls EÖK / Szabványos elemekből összeállított Fúró Maró Eszterga Üregelő Köszörülő stb. Ülék Munkadarab Szorító egység Mechankus Hdraulkus Mágneses Tájoló tuskó Készülék test (Állvány, Ház)

61 Egyetemes készülékek Egyetemes készülékek Tokmány Patron Satu Körasztal Osztómű Mágnesasztal Gépsatu Tokmány 361 Mágnesasztal 36 Ülékek Szabványos elemekből Szorító elemek

62 EÖK készülékek Specáls készülékek

63 Készülékezés gény Mt munkálunk meg? Hogyan munkáljuk meg? Mlyen gépen? Hol legyen megtámasztva? Hol legyen leszorítva? Hogyan legyen leszorítva? Helyzet-meghatározás rajz jelölése

64

65 Korlátok és varácók Optmáls művelet sorrendterv Az egyes szakaszokon belül a megmunkálások sorrendjében a sok kötöttség mellett számos kötetlenség s van, azaz az egyes részmegmunkálások sorrendje varálható. A kötelező előzés feltételek betartása után a sorrend optmálása a különböző varácók feldolgozása révén lehetséges. A művelet sorrendet adottnak tekntjük, ha megadjuk a tevékenységek sorrendjét és mnden tevékenységhez kválasztunk egy szerszámgépet és egy megmunkálás módot. A feladat azon művelet sorrend meghatározása, amely kelégít a tevékenységekre megadott előzés feltételeket és esetében a megmunkálás és az átállítás költségek összege mnmáls Matematka modell eleme Tevékenységek száma: 1...I...N Az I. tevékenység változatanak száma: 1...n I Kötöttségek jelölése: (I J) Átállás költség: I. tevékenység. változatáról J. tevékenység j. változatára: c IJj (I, J=1..N, =1..n I, j=1..n J ) Megmunkálás költség: Az I. tevékenység. változatának megmunkálás költsége b I (I=1..N, =1..n I ) Utazó ügynök feladat Az ügynöknek N országot kell végglátogatna, mndegyket egyszer és csak egyszer. Mnden országban több város van, azonban országonként csak egy várost érnthet. Az országok körbejárás sorrendjére vonatkozóan kötöttségek vannak. Ismerjük a városok között utazás költségeket, valamnt az egyes városokban tartózkodás költségét. Keressük az országok körbejárás sorrendjét és a meglátogatandó városokat úgy, hogy a körutazás összköltsége mnmáls legyen

66 Megfeleltetések Precedenca gráf G P Országok = Tevékenységek Városok = Tevékenység változatok Tartózkodás költség = Megmunkálás költség Utazás költség = Átállás költség Előzés feltételek leírása G P (N,P) N=(0,1,...I...N), P=((I,J) I J, I,JЭN) 0. tevékenység fktív, nnen ndulunk és de érünk vssza G P gráf csúcsmátrxa P=(P IJ ) P IJ = 1, ha I J, egyébként Költség gráf G K A modell eleme G K (V,A) V=(1...I ni, I I...I ni, N I...N nn ) Két változatot akkor köt össze él, ha a tevékenységek sorrendjét az előzés kötöttségek nem zárják k. G K csúcsat N csoportba soroljuk, egy csoporton belül nem vezethet él. Az élekhez rendelt súlyok a gyártás és az átállás költségeket jelentk: a IJj = b Jj + c IJj Megoldás módok Mátrxredukcó Egzakt módon nem oldható meg (NP-teljes probléma) Teljes leszámolás módszere Mátrx redukcós módszer Vektoros módszer

67 Vektoros módszer Közbenső állapotok meghatározása felületelemenként meghatározzuk a megmunkálás ráhagyásokat hozzáadjuk az előző művelet közbenső kontúrjához a ráhagyásokat a kontúrok egyszerűsítése a közbenső kontúr és a tűrések egyszerűsítése Óbuda Egyetem Bánk Donát Gépész és Bztonságtechnka Mérnök Kar Anyagtudomány és Gyártástechnológa Intézet Technológa tervezés automatzálása E10 Művelet tervezés Művelet tervezés Leválasztás terv készítése Műveletelemek generálása Szerszámválasztás Műveletelemek összevonása Műveletelemek sorrendjének meghatározása Szerszámelrendezés terv készítése Előtervezés Művelet sorrendtervezés Dr. Mkó Balázs Művelettervezés Műveletelemtervezés Posztprocesszálás 400 Alap adatok Defnícó (smétlés) Művelet előtt és után állapot Szerszámgép Befogás, készülék Megmunkálás módok és sorrendjük, felületelem csoportokhoz rendelve Művelet: a gyártás folyamat azon része, amely egy szerszámgépen, egy felfogásban történk. Műveletelem: a gyártás folyamat azon része, amely során egy geometralag és technológalag összefüggő ráhagyás alakzatot egy adott szerszámmal távolítunk el. A technológa tervezés műveletenként autonóm feladat

68 Leválasztás terv készítése Célja: a ráhagyás alakzathoz műveletelemeket rendeln.! Leválasztás terv készítés lépése gyárthatóság vzsgálat közbenső alkatrészállapotok meghatározása műveletelemek generálása Leválasztás terv készítése Gyárthatóság vzsgálat: A készülék által takart felületek meghatározása A szerszám mozgáspályáját befolyásoló készülékelemek meghatározása A megmunkálandó felületekhez történő hozzáférés ellenőrzése Műveletelemek generálása A műveletelemek generálása során kjelöljük az alkatrész felületelem csoportjanak előállításához szükséges műveletelemekhez tartozó ráhagyásalakzatokat és a műveletelemek végrehajtásához szükséges szerszámokkal szemben követelményeket. Az alkatrészt alkotó felületelem csoportokhoz a kndulás állapot és a kész állapot fgyelembevételével hozzárendelhetők a műveletelemek tpzált sorozata Műveletelemek generálása Példa: furatmegmunkálás Szerszámválasztás Szerszámválasztás krtérumok alapján történk. A szerszámválasztás krtérumok eset függők. Általános krtérumok: Munkadarab anyaga Megmunkálás mód A megmunkálás jelege (nagyolás / smítás) 407 Törekedn kell a mnmáls szerszám számra és a szerszámváltások mnmalzálására

69 Műveletelem összevonás Célja a cklusdő csökkentése. Az összevonás általános feltétele: A szerszámgép alkalmas az együttes végrehajtásra Az együtt dolgozó szánok, szerszámok nem akadályozzák egymást. Az együtt dolgozó szerszámok optmáls paraméterekkel dolgoznak. A műveletelemek megmunkálás deje közel azonos. Az együttes teljesítmény gény nem haladja meg a gép teljesítményét. Nem keletkezk túl nagy deformácó. A két műveletelem megmunkálás fokozata azonos. Egyszerre több szerszám (rev.aut.) 409 Programszerszám 410 Szerelt programszerszám Többorsós fúrófej 411 Többorsós gép Több alkatrész egydejű megmunkálása 41 Műveletelem sorrend meghatározása Az előzés kötöttségek betartása mellett a mellékmozgások deje (összekötő mozgások, szerszámváltás) legyen mnmáls. Megoldás: ld. művelet sorrendtervezés Szerszámelrendezés terv Csak szerszámtárral rendelkező gépek esetén. Cél: a szerszámváltások dejének mnmalzálása. Befolyásoló tényezők: a műveletelemek végrehajtás sorrendje a szerszámtár típusa (helykód / címkód) a szerszámhelyekre befogható szerszámok típusa a szerszámok mérete

70 Óbuda Egyetem Bánk Donát Gépész és Bztonságtechnka Mérnök Kar Anyagtudomány és Gyártástechnológa Intézet Műveletelem tervezés Forgácsolás paraméterek meghatározása Mozgáspályák tervezése Technológa tervezés automatzálása Előtervezés E11 Műveletelem tervezés M űvelet sorrendtervezés M űvelettervezés M űveletelemtervezés Dr. Mkó Balázs Posztprocesszálás 416 Forgácsolás paraméterek meghatározása Kézkönyvek Tapasztalat Kézkönyvek alapján Szerszámkatalógusok alapján Optmalzálás segítségével 417 Egyszerű Gyors MKGS sajátosságat nem vesz fgyelembe 418 Szerszámkatalógusok Szerszámkatalógusok Egyszerű Gyors Szerszám specfkus Anyagcsoport specfkus Gép és készülék nncs fgyelembe véve A szerszámnak csak bzonyos tulajdonságat vesz fgyelembe

71 Optmalzálás Matematka modell amely fgyelembe vesz az MKGS rendszer valamenny elemének képességét, korlátat. A matematka modell eleme: Feltételrendszer Célfüggvény Éltartam összefüggés Feltételrendszer A feladat korlátanak meghatározása. A korlátfüggvények lehetnek: Homogén korlátok Előtolás Fordulatszám Inhomogén korlátok Célfüggvény

72 Éltartam összefüggés Keresés tartomány Optmum esélyes határvonal Megoldás módszerek

73 Optmálás Szélsőérték számítás Az eljárás algortmusa Optmáls fogásosztás

74 Szerszámpályák tervezése Általános szempontok: Bztosítsa a leggyorsabb végrehajtást. Kerülje el a nem megmunkált felületeket. Kerülje el a készülék elemeket Óbuda Egyetem Bánk Donát Gépész és Bztonságtechnka Mérnök Kar Anyagtudomány és Gyártástechnológa Intézet Technológa tervezés automatzálása Dr. Mkó Balázs E11 CAM rendszerek CAM rendszerek Computer Aded Manufacturng Feladata: Szerszámpálya tervezés NC program generálás CAM rendszerek eleme: Szerszámpálya számítás Szerszámpálya szerkesztés Szerszámpálya optmalzálás Anyag és szerszám adatbázs Megmunkálás dő számítás NC posztprocesszor

75 CAM rendszerek CAM rendszerek csoportosítása NX Alkalmazott technológa Marás Esztergálás Kvágás (lézer, vízsugár, láng, plazma, huzal szkraforgácsolás) Koordnáta mérőgép Dmenzó szám Dmenzó szám Megmunkálás, vezérlés szabadságfoka Egész szám egydejűleg mozgatható tengelyek száma megmunkálás során Fél dmenzó szakaszos fogásvétel mozgás 1D egy tengely ment elmozdulás Fúrás D két tengely ment egydejű elmozdulás Esztergálás Síkbel kvágás (lézer, plazma, vízsugár, huzal szkra stb.).5d síkbel megmunkálás + fogásvétel mozgás Marás feladatok egy része: nagyolás, teraszoló smítás D 3 rányú szmultán elmozdulás Szoborfelületek smító marása Koordnáta mérőgép 4D Kvágás síkon Ikerorsós esztergálás 5D Marás: 3 lneárs + forgó mozgás 6D Ipar robotok pályavezérlése xd Soktengelyes szerszámgépek (pl. szerszám köszörű) 449 X Z

76 Z Y 1 X 1 Y X Y X CAM munkafolyamat A feladatok, lépések mnden CAM rendszerben megtalálhatók Néhány feladat elhagyható, de ezzel sérül a funkconaltás (pl. előgyártmány) A defnícók sorrendje lehet más CAD modell beolvasása és előkészítése Szerszámgép defnálása Szerszám kválasztása Mozgáscklus kválasztása Geometra kjelölése Számítás végrehajtása Szmulácó NC program generálás Felület módosítás, foltozás Előgyártmány Koordnáta rendszer Bztonság síkok NC vezérlés, Gépadatok Átmérő, Hossz Sarokrádusz Szerszámtartó Paraméterek megadása Térfogat, Felület Görbe, Tengely, Szerszámpálya megjelenítés Megmunkálás szmulácó Ütközésvzsgálat Vezérlés független Vezérlés függő 0. Technológa tervezés 1. CAD modell beolvasása és előkészítése Fájlformátumok, adatvesztés Natív / Neutráls (dxf, step, ges, vda, stl stb.) Parametrkusság / Modelltörtént / Felület hbák Geometra módosítása Felület foltozás (pl. furatok befedése) Előgyártmány defnálása Dokumentálás

77 . Szerszámgép választás Gépadatok (munkatér, forgácsolás paraméter határok, stb.) NC vezérlés típusa Koordnáta rendszer kválasztása Bztonság síkok defnálása 1 3. Szerszám kválasztása, kjelölése Szerszámadatok megadása (D, L, R) Szerszám adatbázs Forgácsolás adatok: anyag, nagyol / smít, n (v c ), v f 1 bztonság sík, felette 3D gyorsmozgás engedélyezett kemelés sík, összekötő mozgások síkja Pro/Engneer WF4 4. Mozgáscklus választás Adott megmunkálás módhoz fejlesztett cklusok Standard cklusok Egyed (CAM rendszer függő) cklusok Egy feladat több módon s megoldható Szerszám Geometra Mozgáspálya Szerszám CATIA v5 459 Munkadarab geometra Mozgáscklus Geometra kjelölése Tengely, Görbe, Felület, Térfogat, Ablak CAD modellen / Újra modellezve 6. Számítás végrehajtása

78 7. Szmulácó Szerszámpálya megjelenítése Megmunkálás szmulácó Munkadarab + Szerszám Szerszámgép + Készülék Ütközésvzsgálat Szerszám Szerszámtartó Egyéb szmulácók Megmunkálás dő Gépteljesítmény Munkadarab Készülék Szerszámgép CATIA v MSN 500 NC marógép ÓE BGK AGI gépműhely CATIA v5 465 Pro/Engneer WF 466 Keller Pro/Engneer WF 467 Semens NX

79 8. NC program generálása Vezérlés független program (APT / EXAPT) Vezérlés orentált NC program (posztprocesszálás) CAM rendszer #1 NC program G kód APT Automatcally Programmed Tool Douglas T. Ross, MIT Szerszámpálya leírása NC marógépekhez EXAPT EXAPT CLData Posztprocesszor # NC program G kód #x NC program G kód Extended APT Németország, EU Dokumentálás NC program neve Szerszám azonosító Forgácsolás adatok, dő adatok Koordnáta rendszer helye Esztergálás CAM rendszerekben D-s megmunkálás Geometra defnálás Palást és homlokfelületek (külső / belső) Egyszerű és alakos beszúrás Alászúrás Menet (külső / belső) Élletörés, éllekerekítés Esztergálható kontúr generálása

80 Esztergálás CAM rendszerekben Mozgáscklusok Kontúr nagyolás Hosszesztergálás Keresztesztergálás Kontúrsmítás Furatesztergálás Beszúrás Alászúrás Leszúrás Menetesztergálás Fúrócklusok D-s marás stratégák Síkmarás Térfogat marás Teraszoló kontúrsmítás Zsebmarás Sarokmarás Fúrás Síkmarás Szabad kfutású sík felületek marása Egyenrányú marás / Ellenrányú marás / váltakozó rányú marás (zg-zag) Kontúr érntése kívülről / belülről Kontúrg marás Stratéga: adott rányú marás (pásztázás) kontúrkövető marás sprál marás Adott rányú megmunkálás (pásztázás) 479 Kontúrkövető megmunkálás

81 Összekötő mozgások defnálása ae_max = Dc / adott rányú marás kontúrkövető marás sprál marás Darabon kívül Darabon belül Nagyolás + Kontúrsmítás Kontúrsmítás + Nagyolás Nagyolás + Kontúrsmítás szntenként Nagyolás + Kontúrsmítás ksebb fogásmélységgel Kontúrsmítás Szgetek kezelése adott rányú marás esetén: Fogásvétel: A nagyolás mellett a kontúr smítható Smítás ráhagyás megadása Stratéga: Alapvetően nagyolásra használjuk Sma átmenet gyors előtoló sebesség A megmunkálás nyoma látszan fog a darabon Térfogat marás Megszakít kemel folytat (kerülendő) Vsszafordul Haladás kontúrkövetés esetén: Belülről kfelé konkáv forma (üreg) esetén Kívülről befelé konvex forma (domb) esetén Z rányban Egyenes bemerülés rampolás (α = -8 ) Sprál bemerülés (α = -8, R mn = 1.5 * Rsz) Dc = 0 mm n = 30 1/mn vf = 800 mm/mn ap=0.1 t = 4.54 mn ap=0.5 t = 0.94 mn ap= t = 0.8 mn R=0 Maradék anyag csökkenthető: ap csökkentése megmunkálás dő növekszk Szerszám átmérő csökkentése megmunkálás dő növekszk Szerszám sarokrádusz növelése 485 vdeo R=0.8 R=

82 Teraszoló kontúrsmítás Proflozás, Z-level fnshng Szerszám: Sarokráduszos maró Gömbvégű maró 45 -nál meredekebb felületek smítása Fogásmélység: a p > 0.1 mm felület mnőség vs. dő Fogásvétel: Rágördülés, legördülés, Fogásvétel levegőben Ráfutás és túlfutás Zsebmarás Általában smítás Sarokráduszos marószerszám Oldalfal kontúrkövetése és / vagy fenék síkmarása Belső sarkok esetén D c < R A rádusz mentén nő a forgács hossz, nő a szerszám terhelés Előtolás sebességet (v f ) érdemes csökkenten Sarokmarás Síkgörbe mentén letörés vagy lekerekítés készítése alakos maróval Kjelölt geometra elem: xy síkban lévő élek

83 Fúrás Fúrócklusok kezelése Összekötő mozgások optmalzálása Kjelölés szabályok alapján Átmérő Átmérő tartomány Adott rány Adott sík Furattábla készítése D marás stratégák 3D felület smítás 3D felület smítás Kombnált smítás 3D helkáls smítás Gravírozás Trajektóra marás Maradékanyag megmunkálás Térbel sarokmarás Szerszám: gömbvégű maró 45 -nál laposabb felületek smítása Megmunkálás ránya: Adott rányban xy síkban Kontúrkövetés Paraméter vonal követés Vetített trajektóra Sugár rányú Sprál Egyenlő ellépés D-ben Egyenlő ellépés 3D-ben

84 Oda-vssza marás Összekötő mozgás defnálása: egyenletes gyorsulás és lassulás Túlfutás, ha lehetséges Gömbvégű maró dolgozó átmérője D a p D a p D D eff D eff D eff D D a = p Gömbvégű maró dolgozó átmérője Barázda magasság (cusp heght) D eff_1 β D α D eff_ β α D eff _ 1 = D sn( β + α) = D sn( β α) D eff _ ap D a p β = arccos D D β + α D eff _1 501 D a e D Ch = D Ch a e D Ch a e D 50 Barázda magasság (cusp heght) D D Ch = a e a e α α D Ch a e cosα D Ch a e cosα D 503 ae Cusp heght D α: 0.00 ae Cusp heght D α: ae Cusp heght D α:

85 Ch(ae,α), D c = 1 mm Üreg smítása Barázda magasság (cusp - mm) Ellépés (ae - mm) Hajlásszög D helkáls smítás Szerszám: sarokráduszos vagy gömbvégű maró 45 -nál meredekebb felületek smítása A kontúrkövetéssel párhuzamosan folyamatos Z rányú süllyedés Nncs fogásvétel Folyamatos forgácsolás Kombnált smítás Felületek automatkus szétválasztása + = Teraszolás 3D felületmarás Gravírozás Gravírozó szerszám Fogásmélység: mm Sík vagy térgörbe kjelölése CAD rendszerben elegendő a görbe elkészítése Trajektóra marás Adott térgörbe mentén vezetjük végg a szerszámot Horonymarás feladat T horony marás

86 Maradékanyag megmunkálás Az előző megmunkálás során nem megmunkálható geometra újra munkálása Teraszoló marás vagy felület smítás Térbel sarokmarás Pencle trace Térbel görbe lekövetése A térbel görbét felületek határozzák meg Különleges mozgáscklusok Süllyesztő marás Plunge mllng Nagyolás nagy mélység, konvex / konkáv Szerszám: nagy átmérőjű homlokélű szerszám A leválasztás alakzat hengerek metsződéséből adódk A szerszámgép Z rányú terhelhetősége krtkus lehet v f n Különleges mozgáscklusok Trochod marás Egyenletes szerszámterhelés Különleges mozgáscklusok Menet marás Ks a e 5-0% D c Nagy a p 1- x D c Szerszám átmérő: horonyszélesség 70%-a a e a e a e Vdeo - Seco

87 Különleges mozgáscklusok Alámetszések marása Szerszám szár csökkentett átmérővel 5D-s marás 3 lneárs elmozdulás + forgó Adott pontban különböző szerszámorentácó állítható be (D eff = Const.) Térbel furatok fúrása Alámetszett felületek marása Rövdebb szerszámknyúlás Kevesebb felfogás Drága gép CAM rendszer, programozás Ütközésvzsgálat vdeo 50 Marás technológa Nagyolás stratégák összehasonlítása Dr. Mkó Balázs, Németh Gergely: Study of mllng technology n case of mould manufacturng; Gépészet május 5-6. Budapest p.76-81; ISBN Szerszám: anyag, felépítés, geometra Forgácsolás paraméterek Q = a v f p a v e = f z n z 1000 v n = c D Π HSM hgh speed mllng f 3 cm mn HPM hgh performance mllng v f n HFM hgh feed mllng 5 87

88 Teszt alkatrész Teszt alkatrész CAD model CATIA v5 R19 Műanyag alkatrész Nagyolás #1 különböző szerszámgeometra # Különböző átmérő Azonos szerszámátmérő Keményfém lapkás marószerszámok 1.1 sarkos szerszám, sarokrádusszal 1. körlapkás szerszám 1.3 nagy előtolású szerszám HFM Azonos típusú szerszámok Tömör keményfém marók Különböző átmérők Növekvő a p és a e Azonos v c Csökkenő n és v f #3 Marás koncepcó Gyártás dő és maradék anyag Azonos átmérő Tömör keményfém marók 3.1 hagyományos technológa 3. HPM technológa, nagy a p 3.3 HSM technológa, nagy v c és n

89 Maradék anyag Következtetések Szögletes lapka Ø3 Körlapka Ø3 HFM Ø3 Normál Ø10 Normál Ø16 Normál Ø0? Normál Ø16 HPM Ø16 HSM Ø Következtetések? 531 VÉGE 53 89