9. FORGÁCSOLÁS HATÁROZATLAN ÉLGEOMET- RIÁJÚ SZERSZÁMMAL

Átírás

1 9. FORGÁCSOLÁS HATÁROZATLAN ÉLGEOMET- RIÁJÚ SZERSZÁMMAL A geometriailag határozatlan élgeometriájú szerszámmal való forgácsolás, a szerszám mechanikus behatása révén kialakuló anyagleválasztás. Az élt a kemény anyagú szemcse aja, több aktív él is lehet. Az érintett elem, forgács keresztmetszet nagyságrenje kisebb mint határozott élgeometriájú szerszám esetén.

2 Esztergálás, marás Köszörülés Forgács Forgácsoló ék Kötés vc Köszörű szemcse vc 5 2 Forgács Munkaarab Nyírás 2. súrlóás, nyírás 3. Leválasztás,zömítés 4. Súrlóás, nyírás 5. Súrlóás ábra Forgácsképzőés a) esztergálás, b) köszörülés esetén A kötött szemcsével való forgácsolás erősen negatív homlokszögű szerszámmal valósul meg. A forgácsvastagság kicsi. Az anyag alakváltozása nem elhanyagolható.

3 9.2. ábra A forgácsképzőés szakaszai

4 9.1. A köszörűszerszám felépítése A köszörűszemcse anyaga A szemcse anyaga korun, szilícium karbi, köbös kristályos bórnitri és a gyémánt. A szemcseanyagokat egymástól a keménységük és kopásállóságuk különböztetik meg. Más szokásos fizikai tulajonságaik mérőszámai is a sűrűség, a rugalmassági moulus, Poisson szám, súrlóási tényező, hőállóság, hőtágulási együttható, hővezető képesség is különböznek. Korun A korun kristályos Al.-oxi (Al2O3).

5 Szilíciumkarbi A legfontosabb kerámia anyagokhoz tartozik. Színe szerint fekete vagy zöl színű lehet. A fekete SiC hajlító szilársága azonban nagyobb a zölnél. Szuperkemény csiszolóanyagok Ebbe a csoportba soroljuk a természetes-, a mesterséges gyémántot és a köbös bórnitriet. A természetes gyémántot ipari célra abban az esetben használunk, ha az mérete és/vagy szennyezettsége miatt más célra nem alkalmas. Elsősorban nem vasalapú anyagok, mint üveg, kerámia, keményfém, műanyag, stb., finomfelületi megmunkálására - tükrösítésére, fényesítésére - használják. A mesterséges gyémánt keménysége és sűrűsége azonos a természetes gyémántéval. Hőállósága azonban alacsony. Ma a gyémántszerszámok mintegy 75 %-a mesterséges gyémánt anyagú. A köbös bórnitri hexagonális szerkezetű, és a keménysége a gyémántéhoz hasonló.

6 A köszörűanyag szemcse nagysága A köszörű szemcsét geometriai tulajonságok is jellemzik, mint a szemcsenagyság és a szemcsealak A kötés Keramikus kötés Műgyanta kötés Fémes kötés Gumikötések v c forgács kötőanyag levegő pórus szemcse 9.3. ábra A pórusok egyik szerepe a köszörűkorongok műköésénél Keramikus kötésű korong szerkezete: szemcse, kötőanyag és a levegőpórus.

7 Szemc seanyag Szemc seméret Keménys ég Szerkezet Kötés Pl. C 100 M 10 V Szemc seanyag Korun A V keramikus kötés Szilíc ium karbi C S s zilikátkötés Durva Közepes Finom N.finom R RF B gumikötés gumikötés s zálerõs ítéss el mûgyantakötés BF mûgyantakötés s zálerõs ítéss el E s ellakkötés Mg magnezitkötés 10 zártabb szerkezet nyitott s zerkezet ábra Szilíciumkarbi és korun szemcséjű köszörűkorong jelölése (Gránit vállalat) A B C D E F G - renkívül lágy nagyon lágy H I J K lágy L M N O közepes P Q R S kemény T U V W nagyon kem ény X Y Z - renkívül kem ény

8 9.5. ábra Korongalapalakok

9 9.2. A köszörülés eljárásai v c sebesség a köszörükorong sebessége. A munkaarab v w [m/s] sebességét a q sebességviszony fejezi ki. q vc v w (9.1) fogásmélység ráhagyás folyamat jellemző

10 Az anyagleválasztási sebesség P a l á s t Kereszt- Hossz- Síkköszörülés Körköszörülés Külső- Belső ábra A köszörülési mószerek összefoglalása H o m l o k Kereszt- Hossz-

11 9.7. ábra A köszörülés alapaatai

12 A forgácsolóerő és teljesítmény Mikroéleken, fellépő forgácsolóerők ereője, az F c főforgácsoló-, az F p passzív, és az F f előtoló forgácsolóerő nagyobb a főforgácsolóerő nagyságánál. F p 1,5...3 F c (9.3) A h z az egy szemcsére eső forgácsvastagság.

13 A h z nagysága: h z h l L eq g z egyenértékű forgácsvastagság érintkezési hosszra eső szemcsék száma (9.4) ahol: l g érintkezési hossz L z két szemcse közötti közepes távolság. Az l g érintkezési hossz: l g a e s (9.5)

14 eq s w s w eq s w w s 9.8. ábra Az egyenértékű átmérő Az egyenértékű átmérő: Külső hengeres felület esetén: Belső hengeres felület esetén: eq s w s w eq s w w s

15 Az egy szemcsére eső forgácsvastagság: h z v v w c a e eq L z (9.8) A h eq közepes forgácsvastagság: h eq v v w c a e (9.9)

16 9.9. ábra Az egyenértékű forgácsvastagság

17 Az F c forgácsolóerő: F c k c1.1. h z z v v w c a e a p k (N) (9.10) A korong forgatásához szükséges nettó teljesítmény: Fc v 10 c Pc 3 (KW) (9.11)

18 A köszörűszerszámok kopása Hőmérséklet Mechanikus elhoróás A kötés megtartóereje nem kielégítő, a kötés lágy. Méret és alakpontos köszörülés r s 1 G a e vf t 2r s (9.12) A köszörűszerszám forgácsolóképességének fenntartása Önélezőését. Nagyoló köszörülés. Simító köszörülés Finomköszörülés Szabályozás

19 Korongok szabályozása Korong kiképzése Tisztítás Tisztítás Alakképzés Élezés Alak létrehozása... létrehozása Felrakóások megszüntetése 1.Körfutás 2.Hengeresség 3.Alak létrehozása a szemcse és kötőanyag leválasztásával 1.Szemcse és 2.kötőanyag leválasztással ábra Köszörűkorongok szabályozása 1.A forgács- 2.köszörűkorong és hűtő-kenő anyag részecskék eltávolítása

20 A köszörükorong szabályozása álló vagy forgó szerszámokkal történik. Az álló szerszámokkal végzett szabályozás megfelel az esztergályozásnak. Ezért a korong szabályozott felületének profilja is annak megfelelő lesz ábra Szabályozás egyszemcsés szabályozó szerszámmal a) Korong a szabályozó szerszámmal b) A szabályozott felület jellemzői

21 (élezés) ábra Szabályozó szerszámok (profilozás)

22 A forgószabályozó szerszámok alakos korongok szabályozására használatosak: Morzsológörgő Kéttengelyű pályavezérlésű Összetett alakos szabályozó Hűtő-kenő folyaékok Hűtenek és kenő hatásuk révén csökkentik a súrlóást 9.3. A köszörülés rokon eljárásai

23 Szalagköszörülés Szerszám: textília, papír, stb. horozóra köszörűszemcséket ragasztanak. A szemcse-horozó rugalmas ábra Szalagköszörülés

24 Hosszú- és rövilöketű örzsköszörülés Szerszám: általában több hasáb, finom szemcsék, kötött helyzettel. Hosszúlöketű eljárás (honolás) (9.14. ábra). Rövilöketű eljárás (szuperfinis) (9.15. ábra). v u v v u c v m/min c 0,6 1 v 2 u v 2 a Átmérőhiba: 3 m Köralakhiba: 1 m Hengerességi hiba: 2 m ábra Hosszúlöketű örzsköszörülés (honolás)

25 9.15. ábra A rövilöketű örzsköszörülés és jellemző aatai (szuperfiniselés)

26 Tükrösítés (leppelés) Szaba szemcsék Alapszerszám Paszta Folyaék ábra A tükrösítés anyagleválasztó mechanizmusa

27 9.17. ábra Síkfelületű tükrösítő szerszám

28 9.18. ábra Hengeres felületek tükrösítése

29 Koptató csiszolás A koptató a munkaarab és a nagyszámú csiszolótest között nem szabályozott relatív elmozulás van. A sorják és felületi hibák megszüntetésére, revétlenítésre, rozsamentesítésre, polírozásra, fényesítésre, alkalmazzák. A csiszolótest vizes olatban lévő aalékanyag.

30 9.19. ábra Koptató köszörülés a) obcsiszolás, b) vibrációs csiszolás

31 Mágneses abrazív köszörülés (csiszolás) (Vázlata a ábrán) A csiszoló szemcsék mágnesezhetők. A megmunkálanó alkatrészt mágneses térbe helyezzük, a pólusok közötti légrésbe kell elhelyezni a porszerszámot. A forgácsoló erők nagysága a mágneses inukció értékétől függ.

32 9.20. ábra Mágneses fényesítés 1) munkaarab, 2) köszörűszemcse