Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Átírás

1 3. SÍK FELÜLETEK MEGMUNKÁLÁSA Sík felületek (SF) legtöbbször körrel vagy egyenes alakzatokkal határolt felületként fordulnak elő. A SF-ek legáltalánosabb megmunkálási lehetőségeit a 3.. ábra szemlélteti. Az azonos pontosságot és érdességet adó többféle megmunkálás közül a munkadarab mérete, alakja, anyaga a ráhagyások, a gyártandó darabszám és az egyéb tényezők figyelembevételével kell megválasztani a leggazdaságosabbat. A körrel illetve körökkel határolt sík felületek szekrényszerű alkatrészeken, esztergákon megmunkált alkatrészek oldalfelületeiként jelentkeznek.

2 Nagy Közepes Megmunk. ráhagyás Marás Gyalulás Kicsi Köszörülés Kicsi Közepes Nagy Munkadarab mérete 3.. ábra Sík felületek megmunkálása a munkadarab mérete és a megmunkálási ráhagyás függvényében

3 A megmunkálás történhet: állandó keresztmetszetű forgács folyamatos leválasztásával (esztergálás), változó keresztmetszetű forgács szakaszos leválasztásával (marás), állandó keresztmetszetű forgács szakaszos leválasztásával (gyalulás).

4 3.. Sík felületek megmunkálása állandó keresztmetszetű forgács folyamatos leválasztásával Állandó keresztmetszetű forgács folyamatos leválasztásával: nagy kiterjedésű síkok esetében a munkadarab tengelyére merőleges előtolással (3..a. ábra), kiskiterjedésű síkok esetén tengelyirányú előtolással (3..b. ábra), különleges feltételekben érintőirányú előtolással (3..c. ábra), munkálják meg a munkadarabot.

5 n mdb n mdb n mdb f f f csőszerű előgyártmány a.) b.) c.) 3.. ábra Sík felületek elkészítése esztergán: a) sugárirányú előtolással b) tengelyirányú előtolással c) érintőirányú előtolással

6 A megmunkált felület pontossága elsősorban az MKGSrendszer alakváltozásától függ. Sugárirányú előtolással végzett megmunkálásnál, valamely tokmányba fogott munkadarab felületének a síktól való eltérése a 3.3. ábrán feltüntetett modell alapján értelmezhető. Tokmányba fogott tárcsaszerű munkadarab sík homlokfelületének forgácsolásakor keletkező alakhiba értelmezése: a főorsó rendszert helyettesítő modell (3.3. ábra), elmozdulás a mélyítő irányú alakítóerő hatására (3.4.a. ábra), elmozdulás az előtolásirányú alakítóerő hatására (3.4.b. ábra), a keletkező alakhiba jellege (3.4.c. ábra).

7 L és D meghatározható, és így a homlokfelületén megmunkálandó befogott alkatrész a főorsó rendszert helyettesítő modellel együtt, egylépcsős tengelyként vizsgálható (3.3. ábra). [77] L b D R F p F f f 3.3. ábra A főorsórendszert helyettesítő modell

8 Elmozdulás a F p mélyítőirányú erő hatására. L α b Rtgα ML IE tgα = = F RL p 0,05ED 4 D R b F p 4 Dπ I = = 64 b = F p 0,05D R L 0,05ED 4 4 (3.) 3.4.a. ábra F p hatása az elmozdulásra

9 Elmozdulás az F f előtolásirányú erő hatására: α b Rtgα F L f tgα = = IE F f L 0,ED 4 R b = F f RL 0,ED 4 (3.) F f b 3.4.b. ábra F f hatása az elmozdulásra

10 A munkadarab tengelyirányú elmozdulás okozta vastagság változása: b 3 =F p W 0,tengelyirányú elmozdulás (3.3) b 4 =F p W sz, szárirányú elmozdulás (3.4)

11 A rendszer okozta síktól való eltérés: Az eredő hiba: b = a a = b b + b + beáll tényl 3 b 4 (3.5) a beáll b R L KRL = F p + W0,t.elm + Wsz,sz.elm 4 4 0,05ED 0,ED (3.6) a beáll b 3.4.c. ábra Eredő alakhiba

12 Ha az előtolás irányú alakítóerőt a mélyítő irányú alakítóerő hányadaként fogjuk fel (F f =KF p ) és adott előtolás, fogásmélység, szerszám geometriai adatok esetében végzünk számításokat, a homlokfelület síktól való eltérését az alábbi összefüggéssel végzett számítások után kapjuk.

13 3.. Sík felületek megmunkálása változó keresztmetszetű forgács szakaszos leválasztásával Legtöbbször egyenesekkel határolt síkok esetében végzik. Szerszám mdb mdb ellenirányú a) egyenirányú 3.5. ábra a) Sík felületek megmunkálása felülettel párhuzamos tengelyű szerszámmal

14 90 nsz f b) mdb Kétoldalú marónyom ae c) b) a felülettel általános szöget bezáró tengelyű szerszámmal c) a felületre merőleges tengelyű szerszámmal

15 A maró forgácsoló iránya és a munkadarab előtoló iránya viszonyától függően megkülönböztetünk: egyenirányú forgácsolást, ellenirányú forgácsolást. Sík felületek megmunkálásakor, ha a szerszám tengelye merőleges a megmunkálandó felületre, a szerszám tengelyét egy kis szöggel 90 -tól eltérőre célszerű megválasztani, hogy a már megmunkált síkkal a szerszám forgácsoló élei ne érintkezhessenek. A szerszám tengelyének dőlése miatt olyan ívelt felülethez jutunk, mely az előtolás irányára merőleges metszetben ellipszis jellegű, síktól való eltérést eredményez.

16 Döntési szög 0, ,03 Fõorsó tengely 90 f d Egyoldalú marónyom ae a e - A megmunkálás kapcsolódása f - Elõtolás 3.6. ábra Szerszám tengelyének dőlésszöge és az alakhiba kapcsolata

17 α D B D C b 0 B C A 3.6.b ábra Az α dőlésszög és az alakhiba számítása

18 Az α értéke a síktól való megengedhető eltérés ismeretében számítható. sinα b D D b D D OB D BC sinα BC BD = = = = = (3.7) Vannak törekvések arra, hogy a szerszám éleinek kialakításával a síklaptól való eltérés minimális lehetőleg nulla legyen. (Pl.: SANDVIK, KRUPP szerszámgyártók.)

19 3.3. Sík felület megmunkálása állandó keresztmetszetű forgács szakaszos leválasztásával Az MKGS-rendszer alakváltozás okozta hiba legkifejezettebben haránt-gyalun történő forgácsolásakor jelentkezik. [77] A harántgyalu fő szerkezeti elemeinek elmozdulékonysága ugyanis a szerszám lökethelyzetétől függően alakul: W a a munkadarabot felfogó rendszer elmozdulékonyságának, W sz a szerszámot hordozó rendszer elmozdulékonyságának, változása következtében a Fp alakítóerő hatására az alábbi 3.7. ábrán értelmezhető elmozdulások jönnek létre.

20 F p 0 3 y y L x x ábra Sík felület megmunkálása állandó keresztmetszetű forgács szakaszos leválasztásával

21 Ebben az esetben: az -es görbe a játékokból adódó alakváltozásra utal, a -es görbe a rugalmas alakváltozásra utal, a 3-as görbét pedig a két alakváltozás eredőjeként fogjuk fel. A keletkező hiba számításához az eredő 3. görbe egyenlete közelítőleg: y = A F p x (3.8) ahol: A - számítási tényező x - a szerszám kinyúlása egy 0-0 kezdeti síktól

22 A 3.7. ábrán értelmezett y és y elmozdulások nagysága közelítőleg meghatározható. Az eredő elmozdulás egyenletét felhasználva: y = A F p x y = A F p x (3.9) Jelöljük az elmozdulások viszonyát b-vel: y b =, akkor = b y x x (3.0)

23 Mivel az ábra szerint az x =L+x, a fenti összefüggésbe helyettesítve x értékét, és átalakítva kapjuk: x = bl b (3.) Mivel a b a kísérletileg meghatározható y és y elmozdulások ismeretében számítható, az utóbbi összefüggés alapján kapjuk meg x értékét. Az elmozdulás jellemzésére felírt egyenletbe helyettesítve y mért és x számított értékeit kapjuk: y A = (3.) F x p

24 A síktól való eltérés hibájának meghatározásához a tényleges fogásmélység értéke [77]: a t = Ck a b ( Ax + W ) + a (3.3) ahol: C: összevont erőállandó k: fogásmélység hatványkitevő A síktól való eltérés alakhibája: =a b -a t (3.4)

25 3.4. Sík felület köszörülése, üregelése, felületszilárdítása vc f vc vc f vw vw vw 3.8.a. ábra Síkköszörülés a korong palástfelületével Síkköszörülés a korong homlokfelületével Síkköszörülés körasztalon a korong palástfelületeivel

26 = - 8mm ap κ vw =m/min n 3.8.b. ábra Sík felület mélyköszörülése

27 A sík felületek nagy termelékenységű megmunkálása lehet a szalagköszörülés, melyet a Gépgyártástechnológia I. című könyv 9.3. fejezete tárgyal részletesen. Üregelés: v c mdb 3.9. ábra Függőleges üregelés külső felületen

28 Felületszilárdítás lehet: vasalás hengerlés dinamikus szilárdítás (ütőtestes szilárdítás) n vf mdb 3.0. ábra Golyós felülethengerlés