2. FELADATOK MARÁSHOZ

Átírás

1 2. ELADATOK MARÁSHOZ 2.1. orgácsolási adatok meghatároása Előtolás, ogásmélység meghatároása Határoa meg a percenkénti előtolás értékét. eladat = n = = 0.15 mm 50 1/min = 0.2 mm 1 1/s = 0.1 mm /s = 120 mm/min /s = 126 mm/min /s Határoa meg a ogásmélység nagyságát a köetkeő adatok alapján: A marással leálastandó anyag astagsága: x. A ogások sáma : i. x 1 = 25 mm i 1 = 5 x 2 = 16 mm i 2 = 4 x 3 = 22.5 mm i 3 = 4 x 4 =12 mm i 4 = orgácsolási sebesség és ordulatsám meghatároása Határoa meg a orgácsolási sebességet: d = 80 mm n = /s d = 60 mm n = /s Határoa meg a alkalmaandó ordulatsámokat, ha a marógépen a köetkeő ordulatsám okoatok alósíthatók meg: n = [1/s] Adatok: d = 50 mm, nagy = 0.28 m/s, sim = 0.33 m/s Válassa ki a előő eladatban megadott ordulatsámok köül a legkedeőbbet a köetkeő adatok alapján: d 1 = 80 mm, 1 = 0.2 m/s, d 2 = 60 mm, 2 = 0.3 m/s, d 3 = 40 mm, 3 = 0.4 m/s. Sámítsa ki a marógépen beállítható tényleges orgácsolási sebesség és a elméleti orgácsolási sebesség köötti különbséget! 1

2 Határoa meg, hogy a marósersám túl an-e terhele! Adatok: n = /s, max = 0.25 m/s, d = 60 mm Egy d = 130 mm átmérőjű marósersám n = /s ordulatsámmal dolgoik. Ki kell aonban cserélni egy d = 90 mm átmérőjű sersámra. Mekkorának kell lennie a ordulatsámnak ahho, hogy a orgácsolási sebesség ne áltoon? Kapcsolási sám meghatároása palástmarásnál Határoa meg a kapcsolási sám értékét! Adatok : a = 5mm, = 12, d = 40 mm Válassa ki a alábbi adatok alapján at a marósersámot, amely a orgácsolásra leginkább megelel: A ogásmélység : a = 6 mm. = d = [mm] Visgálja meg a alábbi adatok alapján, hogy megelel-e a marósersám? a = 5 mm, = 16, d = 95 mm orgácsolási erő meghatároása Határoa meg a orgácsolási erő nagyságát, ha adott: k = 2200 MPa a = 4 mm = 0.2 mm b = 40 mm = 12 d = 40 mm Határoa meg a orgácsolási erő nagyságát homlokmarás esetén, ha adott: k = 2200 MPa = 2 mm/s = 0.3 m/s d = 40 mm = 10 ψ = 1.18 a = 5.5 mm Sámítsa ki homlokmaráskor a egy ogra eső erő nagyságát, ha adott: k = 2000 MPa = 0.12 mm a = 2.5 mm Határoa meg a orgácsolási erő nagyságát palástmarás esetén, ha adott: k = 2000 MPa b = 50 mm = 0.1 mm a = 3.5 mm = 12 d = 40 mm 2

3 Mekkora orgácsolási erő ébred a marósersám egy ogán homlokmarás esetén, ha adott: d = 60 mm = 12 = 0.25 m/s = 2.5 mm/s a = 4.5 mm k = 2200 MPa Határoa meg a előő példa adatainak segítségéel a orgácsolási erőt, ha k = 3 GPa Legeljebb mekkora ogásmélységgel dolgohat egy homlokmaró, ha a egy ogra eső erőhatás legnagyobb értéke 1 = 750 N. Adatok: k = 2000 MPa = 0.4 m/s = 1.5 mm/s = 12 d = 80 mm Legeljebb mekkorára álasthatjuk a orgácsolási sebességet homlokmarás esetén, ha a orgácsolási erő legnagyobb értéke = 1100 N. Adatok: k = 2200 MPa = 12 = 2 mm/s a = 4.5 mm d = 50 mm Határoa meg a orgácsolóerő és a kapcsolási sám nagyságát palástmarás esetén, ha adott: k = 2200 MPa b = 60 mm = 0.2 mm a = 5 mm = 12 d = 60 mm 2.3. Teljesítmény, hatások Határoa meg a palástmarás nettó teljesítményigényét a alábbi adatok alapján: k = 2500 MPa a= 4 mm = 0.2 mm b = 50 mm = 10 n = /s Határoa meg a homlokmarás nettó teljesítményigényét a alábbi adatok alapján: k = 2 GPa b = 40 mm a = 3 mm = 2 mm/s 2.4. Gépi idő Egy l m = 500 mm nyershossúságú és b = 125 mm nyers sélességű elületet kell d = 175 mm átmérőjű maróejjel síkra nagyolni. A előtolás sebessége = 70 mm/min, l 2 = 3 mm, a sersám tengelye 10 mm-rel an eltola a munkadarab köéponaláho képest. Határoa meg a őidő nagyságát! 3

4 Egy 700 mm hossú eetékpályát d = 75 mm átmérőjű palástmaróal kell nagyolni és simítani. A előtolás sebessége nagyoláskor = 80 mm/min, simításkor = 40 mm/min. A teljes ogásmélység a = 5 mm, ebből 0.5 mm-t kell meghagyni a simításho. A kiutási út l 2 = 3 mm. Kisámítandó a őidő mm x 800 mm méretű önténylapokat kell d = 75 mm átmérőjű palástmaróal megmunkálni. Milyen nagyra kell álastani a előtolás sebességét ahho, hogy a őidő 12 min legyen. Egyéb adatok : l 2 = 3 mm, a = 4 mm Egy 600 x 150 mm méretű alátét elületét kell d = 210 mm átmérőjű maróejjel megmunkálni. Adatok : = 50 mm/min, l 2 = 5 mm. A sersám tengelye a munkadarab sélességének 1/10-éel kíül halad a munkadarab köéponalán. Kisámítandó a őidő Egy marógép teljesítménye 2.5 kw. Egy 400 mm hossú és 110 mm séles munkadarabot kell megmunkálni. A ogásmélység a = 5 mm, a megengedett orgácsmennyiség V = 20 cm 3 /kwmin. Milyen őidő érhető el palástmarással, ha a marósersám átmérője d = 90 mm és a kiutási út l 2 = 3 mm? 2.6. Komplex eladatok Határoa meg annak a palástmarásnak a ogankénti előtolás értékét, amelynek adatai a köetkeők: d = 80 mm = 12 = 0.7 m/s = 170 mm/min Egy sík elületbe tárcsamaróal hornyot kell késíteni. Adatok: a horony sélessége : 25 mm, mélysége : 12 mm, hossa : 150 mm. a gép adatai : okoatsám : 12, n min = /s, n max = /s, P mot = 4 kw, η = 0.8. A marásho sükséges adatok : A sersám átmérője d = 90 mm ogsáma = 12 ogankénti előtolás = 0.3 mm ogások sáma i = 3 orgácsolási sebesség = 0.36 m/s orgácsolási ellenállás k = 2300 N/mm 2 4

5 a. Sámítsa ki a adott gép ordulatsámsorát, és határoa meg a adott munkáho sükséges ordulatsám értékét! b. Sámítsa ki a egy ogra eső köepes erő nagyságát, és a orgácsolás teljesítményét! c. Határoa meg a munka elégéséhe sükséges időt! d. Ellenőrie teljesítményigény sempontjából, hogy a orgácsolás elégehető-e? Egy síkelületet homlokmarással munkálunk meg. Adatok: A munkadarab anyaga C50K A megmunkálandó elület mérete : 60 x 180 mm. A homlokmaró adatai : átmérő : d = 80 mm ogsám : = 12. orgácsolási adatok: orgácsolás sebessége = 0.36 m/s Előtolás sebessége = m/s ogásmélység a = 3 mm orgácsolási ellenállás k = 2200 N/mm 2 Határoa meg: a. a homlokmaró ordulatsámát, b. a egy ogra eső előtolás értékét, c. a átlagos orgácsolóerőt, d. a orgácsolás teljesítményigényét, e. a orgácsolás őidejét. 5

6 A 2. ejeetben alkalmaott jelölések Jel Megneeés Mértékegység a ogásétel mm Előtolás mm/ord Marósersám ogsáma - ogankénti előtolás mm n Marósersám ordulatsáma 1/s x Leálastandó anyagastagság mm i ogások sáma - d Marósersám átmérője mm orgácsolási sebesség m/s ψ Kapcsolási sám - k ajlagos orgácsolási erő N/mm 2 b Munkadarab megmunkálási sélessége mm orgácsolási erő N 1 Egy ogra eső orgácsolási erő N Előtolás sebessége mm/s P Nettó teljesítményigény W η Marógép hatásoka - V Időegység alatt leálastott orgács térogata mm 3 /s P mot Marógép motorteljesítménye W lm Megmunkált hossúság mm l 1 Ráutási út mm l 2 Kiutási út mm L Teljes hossúság mm ϕ orgácsísög ϕ okoati tényeő - 6

7 Alkalmaott képletek: Előtolósebesség : = * * n Pillanatnyi ágósebesség: = d * π * n Kapcsolási sám : ψ palá stmaró = * π a d ψ homlokmaró ϕ = 2 * * o 360 o Egy ogra jutó orgácsolóerő palástmarásnál: = k b a 1 * * * d homlokmarásnál: Átlagos orgácsolóerő palástmarásnál: = 1 *ψ 1 * b *360 = k *a * 2 *d * π * ϕ a = k * b * homlokmarásnál: = k a b * * * * d * π Időegység alatt leálastott anyagmennyiség: V = a * b * orgácsolás teljesítményigénye: P = * P = k * b * * * a * d * d * π π * n P = k * b *a * P = k * V [ mw ] Gépi őidő: t = L Sabályohatóság : S = n max n min okoati tényeő : ϕ = -1 S össes * i 7

8 Megoldások Előtolás, ogásmélység meghatároása = 15, = 0.15 mm, n = 50 1/min. = n * * = 0.15 * 15 * 50 = mm/min = m/min = 12, = 0.2 mm, n = 1 1/s. = n * * = 0.2 * 12 * 60 = 144 mm/min = m/min = 15, = 0.1 mm, n = /s. = n * * = 0.1 * 15 * 50 = 75 mm/min = m/min = 12, = 120 mm/min, n = /s. = n * * => = / ( * n ) = 120 / ( 12 * 1.33 * 60) = mm = 15, = 126 mm/min, n = /s. = n * * => = / ( * n ) = 126 / ( 15 * 1.17 * 60 ) = mm a = x / i x 1 = 25 mm i 1 = 5 a 1 = 5 mm x 2 = 16 mm i 2 = 4 a 2 = 4 mm x 3 = 22.5 mm i 3 = 4 a 3 = mm x 4 = 12 mm i 4 = 3 a 4 = 4 mm orgácsolási sebesség és ordulatsám meghatároása d = 80 mm, n = /s. = d * π * n = 0.08 * π * 1.17 * 60 = m/min = m/s d = 60 mm, n = /s. = d * π * n = 0.06 * π * 1.33 * 60 = m/min = m/s. 8

9 /s /s /s /s 1.5 1/s /s /s /s /s /s 3 1/s /s d = 50 mm, nagy = 0.28 m/s, sim = 0.33 m/s. n 1 = nagy / ( d * π ) = 0.28 / ( 0.05 * π ) = /s > n 1 = 1.5 1/s. n 2 = sim / ( d * π ) = 0.33 / ( 0.05 * π ) = /s > n 2 = /s d 1 = 80 mm, 1 = 0.2 m/s, n 1 = 1 / ( d 1 * π ) = 0.2 / ( 0.08 * π ) = /s, d 2 = 60 mm, 2 = 0.3 m/s, n 2 = 2 / ( d 2 * π ) = 0.3 / ( 0.06 * π ) = /s, d 3 = 40 mm, 3 = 0.4 m/s, n 3 = 3 / ( d 3 * π ) = 0.4 / ( 0.04 * π ) = /s. n 1e = /s, n 2e = 1.5 1/s, n 3e = 3 1/s. 1e = d 1 * π * n 1e = 0.08 * π * 0.75 = m/s, di = m/s. 2e = d 2 * π * n 2e = 0.06 * π * 1.5 = m/s, di = m/s. 3e = d 3 * π * n 3e = 0.04 * π * 3 = m/s, di = m/s n = /s, max = 0.25 m/s, d = 60 mm. e = d * π * n = 0.06 * π * 0.25 = m/s. Nincs túlterhelés, e < max d 1 = 130 mm, n 1 = /s, d 2 = 90 mm. = d 1 * π * n 1 = d 2 * π * n 2 => d 1 * n 1 = d 2 * n 2 => n 2 = d 1 * n 1 / d 2 n 2 = 130 * 1.08 / 90 = /s Kapcsolási sám meghatároása palástmarásnál a = 5 mm, =12, d = 40 mm. ψ palá stmaró = a * = 12 / π * ( 5 / 40 ) π d 1/2 =

10 = 8, a = 6 mm, d = 40 mm. ψ = a palá stmaró * = π d 2. = 12, a = 6 mm, d = 50 mm. ψ = a palá stmaró * = π d 3. = 14, a = 6 mm, d = 80 mm. ψ = a palá stmaró * = π d A 2. marósersám a legalkalmasabb a = 5 mm, = 16, d = 95 mm. ψ palá stmaró = a * = π d A maró megelel a köetelményeknek orgácsolási erő meghatároása k = MPa, a = 4 mm = 0.2 mm, b = 40 mm, = 12, d = 40 mm. a = k * b * = * 40 * 0.2 * 12 * 4 / ( 40 * π ) = N k = MPa, = 2 mm/s, = 0.3 m/s, d = 40 mm, = 10, φ = 1.18, a = 5.5 mm. a = k * b * = * 5.5 * * 40 * 10 / ( 40 * π ) = N k = MPa, = 0.12 mm, a = 2.5 mm. A = *a = 0.12 * 2.5 = 0.3 mm 2, = k * A = * 0.3 = 600 N k = MPa, b = 50 mm = 0.1 mm, a =3.5 mm, = 12, d = 40 mm. a = k * b * = * 3.5 * 0.1 * 50 * 12 / ( 40 * π ) = N 10

11 d = 60 mm, = 12, = 0.25 m/s, = 2.5 mm/s, a = 4.5 mm, k = MPa. nincs megada a ogássélesség, eért teljes ogást eltételeünk : b = d. = d * π * n => n = / ( d * π ) = 0.25 / (0.06 * π) = /s, = * * n => = / ( * n ) = 2.5 / ( 12 * ) = mm/s, a = k * b * k = 3 GPa. = * 4.5 * * 60 / ( 60 * π ) = N. a = k * b * = * 4.5 * * 60 / (60 * π ) = N max = 750 N, k = MPa, = 0.4 m/s, = 1.5 mm/s, d = 80 mm, = 12. (nincs b, teljes ogást eltételeünk) = d * π * n => n = / ( d * π ) = 0.4 / ( 0.08 * π ) = /s, = * * n => = / ( * n ) = 1.5 / ( *12 ) = mm/s, a = k * b * => a = d * π * 1 / ( k * * b) = mm max = N, k = MPa, =12, = 2 mm/s, a = 4.5 mm, d = 50 mm. (nincs b, teljes ogást eltételeünk) a = k * b * * * => π * d = * π / ( k * a * ) = * π / ( * 4.5 * 12 ) = mm/s, = * * n => n = / ( * ) = 2 / ( * 12 ) = /s, = d * π * n = 50 * π * = 900 mm/s = 0.9 m/s, k = MPa, b = 60 mm, = 0.2 mm, a = 5 mm, = 12, d = 60 mm. ψ palá stmaró = a * = 12 * (5 / 60 ) π d 1/2 / π = 1.102, a = k * b * = * 60 * 0.2 * 12 * 5 / ( 60 * π ) = N. 11

12 2.3. Teljesítmény, hatások k = MPa, a = 4 mm, = 0.2 mm, b = 50 mm, = 10, n = /s. = * * n = 0.2 * 10 * 1.05 = 2.1 mm/s, P = k * b *a * = * 50 * 4 * 2.1 = mw = 1050 W k = 2 GPa, a = 3 mm, b = 40 mm, = 2 mm/s. P = k * b *a * = * 40 * 3 * 2 = mw = W Gépi őidő l m = 500 mm, b = 125 mm, d = 175 mm, = 70 mm/min, l 2 = 3 mm, e = 10 mm. L össes = l m + l 2 + d = = 678 mm, t = L össes * i = 678 / 70 = min l m = 700 mm, d = 75 mm, n = 80 mm/min, s = 40 mm/min, a = 5 ( ) mm. L össes = l m + l 2 = 703 mm, t n = L össes / n = 703 / 80 = min, t s = L össes / s = 703 / 40 = min, t = L össes * i = t n + t s = = min b = 30 mm, l m = 800 mm, d = 65 mm, l 2 = 3 mm, a = 4 mm, t = 12 min, i = 1. L össes = l m + l 2 = = 803 mm, t = L össes * i => = i * L össes / t = 803 / 12 = mm/min b = 150 mm, l m = 600 mm, d = 210 mm, = 50 mm/min, l 2 = 5mm, i = 1. L össes = l m + l 2 + d = = 815 mm, t = L össes * i = 815 / 50 = 16.3 min. 12

13 P e = 2.5 kw, l m = 400 mm, b = 110 mm, a = 5 mm, V max = 20 cm 3 /kwmin, d = 90 mm, l 2 = 3 mm. V = ( V max * P e ) / 60 = ( * 2.5 ) / 60 = mm 3 /s, L össes = l m + l 2 = = 403 mm, V = a * b * => = V / ( a * b ) = / ( 5 * 10 ) = mm/s, t = L össes * i = 403 / = s = min Komplex eladatok d = 80 mm, = 12, = 0.7 m/s, = 170 mm/min = d * π * n => n = / ( d * π ) = 0.7 / ( 0.08 * π ) = /s, = * * n => = / ( * n ) = ( 170 / 60 ) / ( 12 * ) = mm/s = 12, b = 25 mm, a = 12 mm, l m = 150 mm, n min = /s, k = 2300 N/mm 2, n max = /s, P m = 4 kw, η = 0.8, d = 90 mm, = 14, = 0.3 mm, i = 3. a. S = n max n min = / 0.75 = 44.44, ϕ = -1 S = (44.44) 1/11 = , n i = n min * ϕ i-1, n 1 = /s, n 2 = /s n 3 = /s, n 4 = /s, n 5 = /s, n 6 = /s, n 7 = /s, n 8 = /s, n 9 = /s, n 10 = /s, n 11 = /s, n 12 = /s. = d * π * n => n = / ( d * π ) = 0.36 / ( 0.09 * π ) = /s. A álastható sebesség: n 2 = /s. b. = k b a 1 * * * = * 25 * 0.3 * ( 12 / 90 ) d 1/2 = N, = * * n = 0.3 * 14 * = mm/s, P = k * b *a * = * 25 * 12 * = mw = kw c. t = L össes * i = 150 / = s = 0.56 min. d. P e = P m * η = 4000 * 0.8 = 3200 W, P < P e, a orgácsolás a adott paraméterekkel elégehető. 13

14 Anyag C50K, b = 60 mm, l m = 180 mm, d = 80 mm, = 12, = 0.36 m/s, = 2 *10-3 m/s, a = 3 mm, k = MPa. a. = d * π * n => n = / ( d * π ) = 0.36 / ( 0.08 * π ) = /s = /min, b. = * * n => = / ( * n ) = / ( 12 * ) = m = mm, c. = k a b * * * * = * 3 * * 60 * 12 / ( 80 * π ) = N, d * π d. P = * = * 0.36 = W, e. L össes = l m + d = = 260 mm = 0.26 m, t = L össes * i = 0.26 / = 130 s = min. 14