Marás. Forgácsleválasztás homlokmarással

Átírás

1 Forrá: Mará A forgácolá teljeítménynöveléének egyik hatáo módja a zerzám forgácoló élek zámának növelée. A mará olyan forgácoló eljárá, ahol a zerzám zabályoan többélű, é a forgó forgácoló mozgát végzi, az előtoló mozgáokat pedig a munkadarab végzi. A marógépeknél az előtoló mozgá független a forgácoló mozgától, tehát nem a főoró egy fordulatára eő előtoló mozgá nagyágát adjuk meg a technológiai adatoknál, mint az eddigi forgácoló módoknál, hanem az előtoló mozgá ebeégét mm/perc dimenzióban. Forgácleválaztá homlokmaráal Homlokmaránál a zerzám tengelye merőlege a megmunkált felületre, a forgácoló élek a maró homlokfelületén helyezkednek el. A homlokmarók - má zóval marófejek - betétkée vagy betétlapká kivitelűek. Betétkée homlokmaró egyike a legnagyobb teljeítményű forgácoló zerzámoknak. A zerzám zerkezeti acél zerzámtetből é palátfelületén cavarzorítáú ékkel rögzített betétkéekből áll. A marógéphez More-kúppal catlakoztatható, behúzócavar egítégével. A zerzámot úgy kell megválaztani, hogy D átmérője a munkadarab zéleégétől nagyobb legyen. A homlokmaránál a zerzám forgó mozgáa é a munkadarab egyene vonalú előtoló mozgáa következtében a forgácolá cikloi görbe mentén megy végbe. Függetlenül a marái eljárától, célzerű ki fogámélyéggel é nagy fogankénti előtoláal dolgozni. A maró éltartam ekkor lez nagy é kici a fajlago forgácolái ellenállá, következéképpen növekzik a leválaztott forgácmennyiég. Nagy teljeítményű betétkée marófejeknél e legyen a fogámélyég 5-8 mm-nél több. Az előtolá meghatározáánál a fogankénti előtolá meg válaztáával kell elindulni, amit táblázatból tudunk meg állapítani. A fogankénti előtolából zámítjuk a percenkénti előtolát a z n özefüggéel. v f Ahol: - fogankénti előtolá [mm] - z fogzám - n a maró fordulatzáma [/min] z cv D A gazdaágo forgácoló ebeéget a v K m / min képlettel m y x u v T a B z határozhatjuk meg. Az özefüggében zereplő c v anyagállandót é a kitevők értékeit táblázatból válaztjuk. A forgácolóerő. é teljeítmény zámítáánál cikloi helyett - egyzerű zámítái menet miatt - körívvel zámolunk. A zámítát tovább egyzerűíti, ha azt az eetet vizgáljuk, amikor χ r = 90, a zerzám tengelye egybeeik a munkadarab zimmetriatengelyével. Az ábrán feltüntetett forgácalakból látható, hogy azono fogámélyég eetén a forgác kereztmetzet az ív mentén változik. A forgácot ív vagy kifli alakúnak nevezik. A legnagyobb forgácvatagág a munkadarab zimmetria tengelyénél adódik, ahol egyenlő a fogankénti előtoláal. A forgácolóerő meghatározáakor a közepe forgácva tagággal ( h ) zámolunk, é a közepe forgácoló erőt határozzuk meg. Az h értékét zámítáal határozzuk meg, mert mérée rendkívül körülménye.

2 Forrá: B D A területkiegyenlítéből adódik: h i ahol a forgác ívhoz i a közepe B forgácvatagág tehát: h. Az egy fogra eő forgácolóerő imert özefüggée: D F k ahol k a fajlago forgácolóerő [N/mm 2 ] v A A mm 2 h b h a az egy él által leválaztott forgáckereztmetzet. Ennek alapján a 80 B fogankénti közepe forgácolóerőt az Fv k a h k a képlettel D határozhatjuk meg. Az átlago forgácolóerő meghatározáakor meg kell határozni az egy időben dolgozó fogak zámát i, amelyet kapcolái zámnak nevezünk, é -vel jelölünk, meghatározáa kor a telje forgácívhozat (2i) vezük figyelembe. Az átlago forgácolóerőt így a következő özefüggéel határozhatjuk meg: Fv F v Ahol: 2i - a kapcolái zám: t D - a fogoztá: t z -z a maró fogzáma. k a B Behelyetteítve az átlago forgácolóerő Fv N képlettel határozható meg. D A forgácolóerő változáát a értéke döntően befolyáolja. A <l eetén a forgácolóerő 0 é maximum között ingadozik, = eetén az erőingadozá gyakorlatilag nullának tekinthető, míg > eetén az erőingadozá imét jelentő. A = ideáli eet megvalóítáa cak egy meghatározott munkadarab zéleégnél lehet A = - 2 eetén az erőingadozá kb. 50%, ez kedvezőnek mondható mind teljeítmény, mind fajlago.forgácolóerő zempontjából. A forgácoló teljeítmény meghatározható az imert özefüggéből: Fv v P W 60 Forgácleválaztá palátmaráal Palátmaránál a zerzám tengelye párhuzamo a meg munkált felülettel, a marózerzámon a forgácoló élek a palátfelületen helyezkednek el. A palátmará lehet egyen- é ellenirányú attól függően, hogy a ebeég iránya az előtolá irányával megegyezik vagy ellentéte. A palátmará két változata a fogámélyég meghatározáát döntően befolyáolja. Ellenirányú maránál a munkadarabra ható erő igyekzik felemelni a gépaztalt, ezért a kopott vezetékű gép hamar beremeg. Itt a fogámélyég anyagtól függően nagyolákor 3-6 mm, imítákor 0,5 -,5 mm lehet. Egyenirányú palátmaránál a fellépő erő a munkadarabot az aztalra, ill. az aztalt a vezetékeire zorítja. Ebben az eetben a fogámélyég 6 0 mm-i lehet. Az 2

3 Forrá: előtolá é a forgácoló ebeég meghatározáa a homlokmaránál tanultak alapján történik. Az egyenirányú maránál azonban a forgácoló ebeég azono éltartam mellett 50-70%-kal nagyobb lehet, mint ellenirányú maránál. Ennek oka, hogy ellenirányú maránál a zerzám nulla forgácvatagággal kezd, ezért a nagy fajlago forgácolái ellenállá miatt a zerzám megcúzik, hátfelülete gyoran kopik é a munkadarab felülete érdeebb lez. Az előzőekből kitűnik, hogy forgácképződé, teljeítmény é a munkadarab felülete zempontjából az egyenirányú mará a jobb változat. A gyakorlatban általában mégi az ellenirányút alkalmazzuk. Ennek okára a forgácolóerő változáának vizgálata ad rézleteebb magyarázatot. A közepe forgácolóerő egy fogra: F k A k h B özefüggéel határozhatjuk meg. v Mindaz ellenirányú, mind az egyenirányú palátmaránál a forgác alakja egyező é bajuz formájú. A forgácot határoló görbe hurkolt cikloi, azonban zámítáainknál körívvel helyetteítjük. Az egyzerűítéből keletkező hiba kb. %, ami a gyakorlatban megengedhető. A közepe forgácvatagág: a D h ; mert h i a; ahol i. Helyetteíté után: i Fv k B a. Palátmaránál - a homlokmarához haonlóan - kedvező, ha egy D i időben több fog végzi a forgácolát (a fogzám = z). A kapcolái zám:, a fogoztá: t D t. Behelyetteítve a zerzámra ható közepe főforgácolóerő: z ' k B a z Fv Fv N D A betűk megfelelő értelmezéével a közepe forgácoló erő azono a homlokmaránál zámítottakkal. A palátmaránál a forgácolóerő a forgácív mentén azonban okkal nagyobb mértékben változik, mint homlokmaránál. Az erőingadozát a kapcolái zám függvényében ellenirányú marára egyene fogú marónál < é > eetén: F v Ha = -2, az erőingadozá már kedvezőbb: < F v A fentiek alapján célzerűnek mutatkozik űrű fogoztáú maró alkalmazáa. A űrű fogoztáú egyene fogú palát maró nála közepe forgácvatagág ( h ) cökken, a fajlago forgácolóerő vizont nő. További hátrány még, hogy a forgáctér kici lez, tehát nagy > 3

4 Forrá: mennyiégű forgác leválaztáára alkalmatlan. Előnyöen befolyáolja az erő ingadozáát a ferdefogú palátmaró, mert a forgácív mentén egyzerre több fog van fogában. Ezeknél a maróknál a nagyobb kapcolái zám tehát a fogak űrítée nélkül megvalóítható. A mará gépi főidejét mind palát-, mind homlokmarára az általáno özefüggé alkalmazáával L lehet meghatározni: t i min Ahol: gf v f - L a mará telje útja, a munkadarab hoza, valamint a rá-, é túlfutá özege [mm] - V f z n a percenkénti előtolá [mm/min] - a fogankénti előtolá [mm] - z a maró fogzáma - n a maró fordulatzáma [ /mm] - i a fogáok záma Marózerzámok kialakítáa A maró olyan forgácoló zerzám, amelynek forgácoló élei a forgáfelületen zabályo rendben helyezkednek el. A marók coportoíthatók alak, forgácoló él kivitele, a zerzám anyaga á egyéb zempontok zerint. A főbb marótípuok: Kialakítá zerint: - palátmaró - homlokmaró - ujjmaró - hozlyukmaró - tárcamaró - profilmaró A palátmaró élei a hengere marótet palátján a tengellyel párhuzamoan vagy cavaralakban helyezkednek el. Az előbbit egyene élű, az utóbbit cavart élű palátmarónak nevezzük. E zerzámok mm é mm hoz mérethatárok között kézülnek. A fogak hát á homlok felületeit maráal állítják elő. A palátmaró fogalakját a fellépő erőhatáok é a kontrukció lehetőégek befolyáolják. Kekeny felületek, lemezzélek megmunkáláához zükége ki átmérőjű ( 6-63 mm) palátmarókat zára kivitelben i kézítik. A homlokmarókat az jellemzi, hogy homlokélei vannak, a homlokél rendzerint palátélben folytatódik. A homlokmarókat mm átmérőhatárok között mart fogakkal kézítik tengelyre feltűzhető kivitelben. D = mm átmérőhatárok között betétkéé nyele homlokmarókat, marófejeket haználnak íkfelületek maráához. A nagyteljeítményű, korzerű homlokmarók keményfém lapkáak, forraztott, vagy váltólapká kivitelben. Az élzögek értékeit a megmunkálandó anyag függvényében táblázatból válaztjuk. Az áláára ujjmarókat főként hornyok, lépcők é ritkábban egyzerű alako felületek megmunk haználják. Mind a paláton, mind a homlokfelületen forgácoló élei vannak. E ki átmérőjű 4

5 Forrá: (D<63 mm) marókat zára kivitelben kézítik, többnyire tömör zerzámacélból, tompán hegeztett zárral. A zár hengere vagy More-kúpo. Újabban felforraztott keményfém lapká ujjmarókat i kézítenek. A hozlyukmarók a zármarók coportjába tartoznak. E zerzámok ék é retezfézkek kimunkáláára alkalmaak, D=3-40 mm határok között kézítik, két vágóéllel. A zerzám a hornyot ok, 0, - 0,2 mm-e fogáal é gyor hozirányú előtoláal kézíti el. A tárcamaró lényegében kekeny paláthomlok maró, mind két homlokoldalon él kiképzéel. Alkalmazái területe három oldalon megmunkált hornyok, catornák kimunkáláa. Mart fogakkal kézül A palátfogazá iránya zerint egyene fogazáú é váltott vagy kereztfogazáú tárcamarók vannak. A kereztfogazá a tengelyirányú erők kiegyenlítéét célozza A horony zéleégétől rövidebb palát élek által leválaztott forgác nem zorul be é nem érti fel a munkadarab felületét, nem keletkezik káro forgácúrlódá A d >80 mm átmérőjű tárcamaró zerelt gyoracél lapká é keményfém lapká kivitelben kézítik. A profilmarók íkokkal vagy görbe profilú felületekkel határolt hornyok, catornák megmunkáláára alkalmaak. Az egyene profilfelületek profilmaróinak fogai maráal, görbe profilú profilmarók hátraeztergáláal kézülnek. Legfontoabb típuok a zögmaró, íve retezhorony maró é T-horonymaró. A zögmarókat prizmatiku hornyok, vezetékek, marók egyene é cavarhornyú fogárkainak megmunkáláára haználják. Ennek megfelelően Θ zöget bezáró egyene akotókkal (élekkel) é cúcugárral kézülnek. A T-horonymarók a T-horony méreteinek meg felelő átmérő é zéleégi méretekkel kézülnek zára kivitelben kereztfogazáú mart fogakkal. Marógépek Ebbe a coportba azok a zerzámgépek tartoznak, melyeknél a forgácoló mozgát a marózerzám végzi é a munkadaraboknak a zerzám forgái tengelyéhez képet merőlege előtoláa változó vatagágú zakazo forgácot válazt le a munkadarabról. A marógépek oztályozáa: - Konzolo marógépek jellemzője a zánrendzer konzolnak nevezett jellegzete réze, amely az állványon függőlege irányban állítható é a kereztzán vezetékét vieli. - Síkmarógépek általában nagy forgáteljeítményű gépek. Merevégük fokozáa érdekében az aztal nem konzolo, hanem gépágyon mozog. - Máoló marógépek mintadarabról dolgoznak, tapintá útján működtetett máolózerkezetet vezérelnek. - Különlege marógépek a horony-, menet-, bütykötengely, körmarógépek, peciáli feladatokat oldanak meg. Legelterjedtebben a konzo lo marógépeket haználják. Ezeken caknem valamennyi marái művelet elvégezhető, őt különlege tartozékok haználatával peciáli marái munkák i végrehajthatók. A íkmarógépek a nagytermelékenyégű megmunkálá gépei é haználatuk általában nagyobb darabzámok é nagyobb méretek eetében zokáo. A konzolo marógépek állványzatának zerkezeti felépítée haonló, a főoró tengelyelrendezée lehet vízzinte vagy függőlege kialakítáú. A vízzinte konzolo marógép íkfelületek, hornyok é alako felületek maráára zolgáló megmunkáló gép. Főbb zerkezeti egyégei: A marógép alaplapjára felépített állványában van a főoró é annak főhajtóműve, az előtoló zerkezet mellékhajtóműve pedig a konzolban helyezkedik el. Az állvány mellő oldalán 5

6 Forrá: képezik ki a konzol vezetéére zolgáló vezetékeket. A konzol függőlege irányú mozgatáa menete emelőoró egítégével történik. A függőlege mozgát elektromo végállá kapcolók határolják. A konzol rögzítéét vezetőléc hozzázorítáával vagy körmö befogókkal lehet biztoítani. A konzol függőlege mozgáirányra merőlege vezetékein kereztirányban a kereztzán mozog. A kereztzán vezetékeire illezkedik a hozirányúan mozgó marógépaztal. A különböző irányú mozgáok megvalóítáára zolgáló előtoló zerkezet a konzolban, a kereztzánban é az aztalban foglal helyet. A három egymára merőlege vezetékrendzer miatt az aztal merevége nem tökélete, é ez a forgácolóerő változáa által előidézett rezgéi jelenégek zempontjából em kedvező. A merevég növelée céljából a konzolt é a gerendát merevítővel kötik öze. A gerenda előorban a marózerzám kitámaztáára zolgál é a marótüke hozának meg felelően aját tengelye irányában eltolható. A marózerzámokat a marótengelyre vagy egy marótükére fogják fel a marógépben. A marótengely egyik végét a fő oró kúpo fézkébe catlakoztatják, máik végét a külő capágybak támaztja meg. A függőlege konzolo marógépek cupán a főoró függő lege elrendezée által különböznek a konzolo vízzinte marógépektől. A főoró függőlege irányban caknem mindig állítható. Az ilyen elrendezé könnyebbé tezi a zerzám beállítáát a munkadarabokhoz, illetve az elvezetéét a munkadarabtól, mert ninc zükég nehéz konzolon nyugvó aztalrendzer mozgatáára. A három egymára merőlege aztalmozgát tehát kiegézíti a főoró függőlege irányú állíthatóága. A gép zerkezete egyébként a vízzinte marógéppel megegyezik, eetleg külő formájában má alakú. A főoró fej elfordíthatóan illezkedik a géptethez. A géptetből vízzinteen kiálló hajtóműtengely a fejben. külön capágyazott függőlege cőtengelyt kúpkerék áttétellel forgatja. A főoró cőtengelye bordázott kialakítáal kapcolódik a kúpfogakerékhez, ez tezi lehetővé a függőlege irányú elmozgathatóágot. Amennyiben ík, hengere vagy kúpo felületeken oztáal egybekapcolt marái műveletek elvégzée zükége, avagy hengere felületekre cavarvonal alakú hornyot kell marni, egyeteme konzolo marógépet kell alkalmazni. Ez a marógép a vízzinte konzolo marógéptől a következőkben tér el: - Különböző oztái műveletekhez, pirálmarához fel van zerelve az aztalra helyezhető oztófejjel. - Függőlege marófej é véőfej zerelhető fel rá kúpkerékkel catlakoztatva a vízzinte tengelyhez. - A marógépaztal vízzinteen elforgatható mindkét irányba 45 -ig. Az elfordítát az aztal é a kereztzán közötti forgózámoly tezi lehetővé. 6