Köszörülés. Forgács leválasztás köszörüléssel

Átírás

1 Közörülé A közörülé, kötőanyaggal koronggá vagy zegmené özefoglalt közörűzemcékkel, azaz zabálytalanul okélű zerzámmal végzett forgácolá. A forgácoló mozgát a zerzám végzi, előtoló mozgá forgó vagy egyene vonalú, általában a munkadarab végzi. A közörülé változatai: Külő palátközörülé: - cúcok között hozelőtoláal vagy bezúró közörüléel - Cúc nélkül hozelőtoláal vagy bezúró közörüléel. Furatközörülé: - forgó á álló. munkadarabon (bolygórendzerű). Síkközörülé: - a korong palátjával - a korong homlokfelületével. Különlege közörüléi eljáráok; A közörülének má zerzámmal végzett megmunkáláal zemben a következő előnyei vannak: - Biztoítja a megmunkált felület nagy pontoágát, helye mértani alakját é imaágát azáltal, hogy nagy ebeég mellett nagyzámú, igen finom forgácot távolít el. - Lehetővé tezi kemény anyagok (edzett acélok, kemény fémek, kemény öntöttvaak) megmunkáláát a cizolózemcék nagy keményége é hőállóága következtében. - Az időegyégben nagy teljeítmény érhető el a haznált nagy ebeégek, az egyzerre megmunkált nagy felület, valamint azáltal, hogy a munkadarab fel- é lefogáához ok eetben ki időre van zükég (p1. íkközörülénél mágnee felfogó lap haználata). Forgác leválaztá közörüléel A forgácleválaztái folyamat, amelyet egy-egy cizolózemce végez elvileg azono a maró egy-egy foga által végzett forgácleválaztáal. A közörüléi eljárának azonban olyan különlege ajátoágai vannak, amelyek lényegeen megkülönböztetik a fémzerzámmal végzett forgácolái eljáráoktól, te hát a marától i. A cizolókorongon ninc özefüggő forgácoló él az egye cizolózemcéknek zabálytalan geometriai alakja van, amely rendzerint negatív forgácolózöget ad, a cizolózemcék a korong felületén rendzertelenül helyezkednek el. A technológiai adatok a különféle közörüléi eljáráokhoz é módokhoz különbözőek. A forgácoló ebeég általában 30 m/, de a nagy ebeégű közörülénél m/ értéket i eléri. Ez utóbbihoz termézeteen megfelelő zerzám é gép zükége. Az adott közörüléi módnak megfelelő előtolá é fogámélyég-értéket táblázatokbó1 válaztják. A közörülénél fellépő forgácoló erő három egymára merőlege komponenre bontható: F v főforgácoló erő, F f előtolá irányú erő, F ugárirányú erő. A főforgácoló erő meghatározáa a marához haonlóan az egy zemce által leválaztott forgáckereztmetzetből kiindulva a következő:, Fv 1 k ah ahol F v1 az egy zemcére 1

2 ható forgácolóerő, k a fajlago forgácolóerő, a fogámélyég, h a közepe forgácvatagág. Ezen özefüggé alkalmazáa azonban körülménye, hizen a zabálytalan zemce élek forgáckereztmetzetét, az egyzerre forgácoló fogak zámát meghatározni nehéz. Éppen ezért a forgácolához zükége teljeítményből határozzuk meg a forgácolóerőt. A mará teljeítményképletéhez haonlóan a közörülére i felírható: k a vw P, ahol a tengelyirányú előtolá, vw a munkadarab kerületi ebeége. A 60 közörűkorong forgatáához zükége forgácolái teljeítmény: P v = F v v, ahol v a zerzám kerületi ebeége. A munkadarab é a zerzám teljeítményképletéből a főforgácoló erő meghatározható: vw v 60 v, D n F k a v, ahol D a közörűkorong átmérője, n a közörűkorong fordulatzáma. Síkközörülénél az özefüggé haonló, cak helyett B, a közörült felület zéleége zerepel. A máik két erőkomponen közül az előtoló erő általában elhanyagolható, a ugárirányú erő az F = (1-3)F v özefüggéel határozható meg. Nagyolánál, amikor nagy. forgáckereztmetzettel dolgoznak a kiebb, imítánál pedig a nagyobb zorzóval kell zámolni. A k zámértékét közörüléi kíérletekkel állapították meg. A ponto értékek meghatározáát megnehezíti, hogy k értéke az alkalmazott technológiai adatoktól é a korong minőégétől függ. A gyakorlat zámára elegendő pontoággal zámolhatunk, ha feltételezzük, hogy nagyolánál durvább koronggal, nagy oldalelőtoláal á nagy fogámélyéggel dolgoznak. Ilyen vizonyok mellett a k = N/mm 2 -re vehető. Közepe teljeítményű, fél imító munkáknál (finomabb zemcéjű korong, kiebb fogámélyég é előtolá) a k értéke az előbbinek kétzereére, imítánál pedig négyzereére vehető. Rozul gondozott korongoknál, kedvezőtlen vizonyok között k értéke a fentiek többzöröe i lehet. A közörüléi gépi főidőt külő hengere felület cúcok közötti hozirányú előtoláal való közörülée eetén a következő özefüggéel L határozhatjuk meg: t i, ahol L a korong vagy a munkaaztal telje útja, v f =. n a gf v f hozelőtolá ebeége, a munkadarab hozelőtoláa, n a munkadarab fordulatzáma z A fogáok zámát megkapjuk: i ix, ahol z a ráhagyá ugárirányban, f a fogámélyég, f ix a kijáratához, kizikráztatához zükége löketek záma, ami zükége, hogy az előírt tűréi értéket megkaphauk, i x = 4-16 a munkadarab pontoágától függően. A kereztirányú (bezúró) közörülénél, furat é íkközörülénél, valamint cúc nélküli közörülénél a gépi főidő meghatározáa értelemzerűen alkalmazott haonló özefüggéekkel történik. A közörűkorong jellemzői Adott munkadarabok közörülée cak úgy végezhető el gazdaágoan, ha a megmunkálához megfelelő minőégű közörűkorongot helyeen válaztott technológiai adatokkal haználnak. A közörűkorong forgácoló tulajdonágát é felhaználái területét a következő tényezők zabják meg: - a közörűzemce anyagának minőége 2

3 - a zemce mérete - a köté keményége - a zemceelozlá űrűége (tömörége), koncentráció - a kötőanyag fajtája - a korong alakja, mérete. Termézete é meterégeen előállított zemceanya különböztetünk meg. Termézete zemceanyagok: kvarc (Si0 2 ), korund (Al 2 O 3), é gyémánt. A termézete anyagok (a gyémánt kivételével) egyik hátránya a zennyezettégük amely a minőéget rontja. A meterége zemceanyagok ma már háttérbe zorították a termézete zemcéket. A legáltalánoabban haznált meterége zemceanyagok az elektrokorund (Al 2 O 3 ), a karborundum (SiC) vagy zilícium karbid é a bórkarbid (B 4 C). A zemceanyag megválaztáának alapkövetelménye: keményebb legye n, mint a megmunkálandó darab. Jele Elnevezé Anyag % KA Neme elektrokorund Al2O3 99 KR Rózazín elektrokorund Al2O3 98 KF Félneme elektrokorund Al2O3 97 KB Normál Al2O3 elektrokorund 94 KC Máodrendű elektrokorund Al2O3 70 SCZ SC SCM BC Zöld zilíciurnkarbamid Fekete zilíciumkarbamid Máodrendű zilíciumkarbamid Bórkarbid SiC 98,5 SiC 96 SiC 94 B 4 C 80 BCM M áodrendű bórkarbid B 4 C 70 BN Köbö bórnitrid 3

4 C Műgyémánt Az alumíniumoxid alapanyagú zemcék kemények, é kellő zívóággal rendelkeznek, ezért zívó anyagok közörüléére é cizoláára alkalmaak. Rideg anyagok (öntött va) megmunkálához a korund nem haználható kielégítő eredménnyel. A zilíciumkarbid (karborundum) rideg anyagok megmunkáláára alkalma cizolóanyag. Keményége felülmúlja az alumíniumoxid keményégét, de ridegebb. A zilíciumkarbid zemceanyagok ridegégük folytán törnek, é töréük helyén éle arkok keletkeznek. Ezért rideg, ki zakítózilárdágú anyagok, öntöttva, öntött bronz, öntött alumínium megmunkáláára alkalmaak. Kemény- fémek nagyoló megmunkáláára i zilíciumkarbid korongokat haználnak. Keményfémekhez célzerű gondoan előállított zöld zilíciumkarbid (SiC tartalom 99% felett) korongokat haználni. A bórkarbid a gyémánton kívül a legkeményebb zemce anyag. Mint zemceanyagot alig két évtizede haználják az iparban. Jó tulajdonágai (éle zemcék, nagy keményég, kopá é nyomá elleni nagy ellenállá) következtében jelen tőége igen nagy. Nagyobb mérvű elterjedéét korlátozza vizonylag nagy ridegége é nagy előállítái ára. Közörű korongok alakjában ritkán, míg cizolóporok é cizoló pazták alakjában gyakrabban kerül felhaználára. A köbö bórnitrid (elbor, kubonit, borazon) edzett gyoracélok é zerzámacélok közörülééhez haználato. A műgyémánt keményfémek é egyéb nem va alapú, igen kemény anyagok közörülééhez való. A zemceminőég mellett a zemceméret határozza meg a korong forgácoló tulajdonágát. A forgácoló élek távolága elvileg nem lehet kiebb a zemceméretnél. A zemcék méret zerinti oztályozáát zitáláal végzik. A zemceméret jelét az a huzalzövet lyukbőég mikronban mért tizedréze adja, amelyen a zemce még áthull. A porfinom zemcék zeparáláát ülepítéel végzik el. Szokáo jelölé ezeknél az F betű, mellette egy zámérték, amely az átlago zemc eméretet adja meg m - ben. A zemcék méret zerinti oztályozáa: Szemce minőég Nagyon durva Jele 315, 250, 200 Durva 160, 125, 100, 80 Közepe 63, 50, 40, 32 Finom 25, 20, 16, 12, 10 Nagyon finom Porfinom 8, 6, 5 F 40, F 28, F 20, F 14, F 10, F 7, F 5 4

5 Nagyolához általában durva, imítához finom zemcéjű korongot haználunk. Nagy teljeítményű, korzerű gépeken durvább zemcével dolgozhatunk, mint a régi, ki teljeítményű közörűkön. Lágy, kenődére hajlamo anyagokat (alumínium, réz, árgaréz) durva zemcéjű koronggal gazdaágoabb megmunkálni. A durva zemcéjű korong ugyani nehezebben tömődik el, nem éget é teljeítménye nagyobb. Ezzel zemben a kemény, edzett anyagok közörüléére alkalmaabb a finom zemce, mert merevebb lévén, könnyebben hatol be az anyagba. Általáno zabálynak vehetjük, hogy nagyolához , imítához é tükröítéhez 20 - F28 finomágú zemcét válaztunk. A felülmúlhatatlan zuperkemény anyagok zemcenagyágát má módzer zerint jelölik. A kötékeményég alatt értjük azt az ellenállát, amit a korong az egyedi zemcék kitöredezéével zemben tanúít. Ez előorban a kötőanyag minőégétől, a zemcék méretétől é tömegétől függ, de független a zemcék anyagi minőégétől. A közörűkorong kötékeményégét az ABC betűivel jelölik E-től kezdődően. A kötőanyag keményégének megválaztáában általáno zabály, hogy kemény anyagú munkadarabokhoz lágyabb, lágyabb anyagokhoz keményebb korongot kell haználni. Kötékeményégi coport Nagyon lágy. Jele E, F, G Lágy H, I, J, K Közepe Kemény Nagyon kemény Különlegeen kemény L, M, N, O P, Q, R, S T, U, V, W X, Y, Z Sík é furatközörüléhez lágyabb kötéű korongot haználjunk, mint azono körülmények között külő hengere felület közörülééhez. Az utóbbi eetben ugyani a zemce kiebb felületet eper át, tehát kevébé melegzik é nehezebben tömődik el a korong. A hagyományo keramiku kötéű korong zemceűrűége ill. porozitáára ad felvilágoítát a tömörég Ez azt mutatja, hogy a közörűkorong térfogategyégében ugyanolyan zemcefinomág mellett több vagy keveebb zemce foglal helyet, amelyet vizonyzámmal adunk meg. A tömörégi coport Jele Nagyon tömör 0, 1, 2 Tömör 3, 4 5

6 Közepe 5, 6 Ritka 7, 8, 9 Nagyon ritk 10, 11, 12. A tömörég megválaztáának általáno zabályai: Nagy keményégű, edzett, kérge anyagokhoz űrűbb, zívó anyagokhoz ritkább zemcezerkezetű korongot kell válaztani (kivétel a keményfém, amelynek közörülééhez nagyon likaco korongot vegyünk). Ha kici az érintkezéi felület, tehát nagy a felületi nyomá, akkor űrűbb zemcezerkezet a helyénvaló. A nagy likacoágú korongok hidegebben dolgoznak, é ezért különöen ott haználhatók jó eredménnyel, ahol közörüléi repedéektől kell tartani. A koncentráció cak zuperkemény korongoknál van értelmezve. A térfogategyégben levő zuperkemény anyag (gyémánt, elbor) mennyiégét jelzi: 100% koncentrációjú az a korong, amelynek 1 cm 3 4,39 karát zemce van. (1 karát = 0,2 g). Van 25, 50, 75, 100, 150 é 200% koncentrációjú korong. A kötőanyag feladata, hogy a zemcéket meghatározott alakban á elozlában özetarta oly mértékben, hogy zilárdági megfelelő legyen, az önélezé biztoítáa mellett. Jel Elnevezé Ke Kerámia Ba Bakelit (Műgyanta) Gu Gumi Se Sellak Si Vízüveg (Szilikát) Mg Magnézium oxiklorid Legelterjedtebb a kerámiaköté. Szilárdága nagy, kellően porózu, nedveéggel zemben ellenálló, keményégi értéke jól beállítható, tömörége i zabályozható. A zerve kötőanyagok hátránya, hogy a keményégi értéke nem zabályozható olyan finoman, mint a kerámiánál. A zerve kötőanyag igen tömör, hajlamo a beégére, előnye a rugalmaág, ami lehetővé tezi kekeny korongok gyártáát, melyekkel igen kemény anyagok darabolhatók. Imerete még fémköté i, mely előorban műgyémánt korongoknál haználato, ez a köté póru nélküli. A gépgyártában igen okféle közörüléi művelet nagy zámú közörűtet haználatát tezi zükégeé. Ezek nem cak minőégben különböznek egymától, hanem ezenkívül még okféle alakban é méretben i kézülnek. A legáltalánoabban haznált ima korongok a külő palát-, cúc nélküli-, furatközörülé tb. zerzáma. A lapo é homorú tányér alakú, ill. a kúpo fazékkorongot a zerzámélezénél alkalmazzák. A hengere fazékkorongok a íkközörülénél haználatoak. A mélyített korongok akkor dolgoznak, mikor a zokványo felfogót akadályozzák a korongot a közörülendő felület megközelítéében. A capo korongok főleg üllyezték-, é zerzámmunkára alkalmaak. A zabványnak megfelelően a közörűkorongok fő méreteit mm-ben a következő orrendben kell megadni: külő átmérő (D) x zéleég () x furatátmérő (d). Az egyége é egyértelmű meghatározá végett a közörűkorongok jelöléét i zabványoították. A zabványo jelölé zámokból é betűkből áll, amelyet az alábbi példán kereztül mutatunk be: 6

7 Pl. a D = 350 mm, = 63 mm, d = 127 mm méretű, MSZ 4510 zerinti 1-gyel jelölt lekerekített él alakú, 95% Al 2 O 3 tartalmú, 63-o elektrokorund zemcéjű, közepe keményégű é tömörégű, kerámia kötéű, ima közörűkorong jelölée: Sima közörűkorong 350x63x127 I. MSZ 4510 KB 63 M 5 Ke A közörüléi gyakorlat zerint a korongok többnyire eléletlenedéel kopnak. Önélezéel Cupán a lágy korongok dolgoznak kemény anyagok közörüléénél az egy zemcére jutó aránylag nagy forgáckereztmetzet mellett. Kedvező forgácolái adatok mellett a közörűkorongok rézlegeen önélezők. Az eléletlenedett zemcék letörnek, pl. a zilíciumkarbid zemcék, vagy kifordulnak a kötéből, mint a korund zemcék. A korong eléletlenedéére jellemző, hogy a kopott zemcék a helyükből nem peregnek ki, a póruok pedig forgácokkal tömődnek el. Az elkopott zemcék elveztik forgácoló képeégüket, a úrlódái hő megnő é a korong éget. A korong lehúzáával a forgácolóképeég yizaállítható. Önélezénél a korong geometriai alakja romlik, a korong lehúzáát a helye geometriai alak biztoítáa tezi zükégeé, Rézlege önélezénél a korong időnként újra éleződik, a geometriai alak tartáa céljából a korong lehúzára itt i zükég van. A korong anyaga munka közben fogy, a fogyá nagyobb réze a koronglehúzából, kiebb réze az önélezéből zármazik. Az éltartam alatt a korong két lehúzáa közötti forgácoláal eltöltött időt értjük, á a gyakorlatban min lehet. Kellő hűté nélkül a munkadarab oly mértékű felmelegedée következhet be, ami káro elhúzódáokat, nagy felületi fezültégeket, őt repedéeket okozhat. Edzett munkadarabok a gyenge hűté következtében kilágyulhatnak. A hő okozta deformációk méretváltozát eredményeznek, ami az előírt méretpontoág betartáát vezélyezteti. A hűtőfolyadék a hűtőhatáon kívül még előegíti a közörült felület felületi érdeégének javítáát i. Egézégi zempontból i zükége a hűté, mert a keletkező port leköti. Vannak eetek, amikor hűtét nem alkalmaznak (p1. zerzámélezé), ilyenkor a porelzíváról gondokodni kell. A hűtő-kenő folyadékoktól a következő tulajdonágokat követeljük meg: jó hűtőhatá é bizonyo fokú kenőképeég, raktározható legyen, azaz huzamoabb idő után e változtaa meg kémiai tulajdonágát, korróziót ne okozzon, inkább védje a gép féme felületeit, a dolgozó egézégére ne legyen káro hatáú; a közörülénél keletkező por, forgác é egyéb zennyeződé gyoran ülepedjék le benne. Közörűgépek A közörűgépek coportjába tartoznak azok a forgácoló zerzámgépek, amelyek a forgácolát közörűkoronggal végzik. Ezek a következők: - kör közörűgépek - ík közörűgépek - élező gépek - cizológépek - különlege közörűgépek. A legáltalánoabban haznált kör- é ík közörűgépek kel foglalkozunk, a többi a peciáli területeken alkalmazott célgép. Kör közörűgépek coportjába tartoznak a cúcközörű, az egyeteme palátközörű, a lyukközörű, hengerfurat-közörű é a cúc nélküli közörűgép. 7

8 A cúc közörűgépek má zóval palát közörűgépek forgáfelületek külő megmunkáláára alkalmaak. A gép fő rézei a következők: gépállvány, aló aztal, elforgatható felő aztal, tárgyoróház zeg nyereg, közörűoró ház, hűtőcő-kifolyótoldat. A hozelőtolát a munkadarab (aztal) végzi, de lehet olyan kialakítá i, amikor nehéz darabok eetén a korong oróház mozog. A munkadarabot tokmányba vagy cúcok közé fogják. A tárgyoró ház é a zegnyereg az elforgatható felő aztalra van zerelve, tehát rézt veznek az aztal mozgáában. A közörűoró ház az állvány kereztirányú vezetékén mozog, a fogávétel irányú mozgát valóítja meg. A felő aztal kimértékű (+5 ) elforgatáa lehetővé tezi enyhe kúpo felület közörüléét. A közörűgépnek négy mozgát kell egymától függetlenül, de özehangolható módon megvalóítania: a korong forgatáát, a munkadarab forgatáát, az aztal hozirányú mozgatáát, é a korong kereztirányú mozgatáát. A korzerű közörűgépeken ezekhez a mozgáokhoz külön villamo motorokat haználnak. A fő hajtómotor a közörűkorong orójának forgatáára, kiebb motorok a tárgyoró forgatáára, az aztal hozirányú mozgatáát é a közörűkorong ugár irányú mozgatáát végző hidrauliku berendezé zivattyújának hajtáára é a hűtőberendezé zivattyújának hajtáára zolgálnak. A cúcközörű gépek kezelőelemei: az aztal kézi mozgatókereke, hidrauliku aztalmozgatá ebeégállító karja, hidrauliku aztal mozgatá irányváltó karja, aztalmozgatá ütközői, közörűoró kézi mozgató kereke, közörűoró ház gépi mozgatá kapcolókarja, indító é állítógombok. Az egyeteme palátközörű gépek a cúcközörű gépekhez haonlóak. Lényege különbég közöttük, hogy a tárgy oróház i (általában 90 -ban é a közörűoró ház i elfordítható. Az egyeteme palátközörű gépek lyukközörülő berendezéel i kiegézíthetők, Így lehetővé válik a munkadarab lefogáa nélküli külő palát é furatközörülé. Ezek a gépek tehát igen változato közörüléi munkára alkalmaak. A cúc nélküli közörűgépeket tömeggyártára alkalmazzák, forgátetek, például tengelyek, görgők, dugattyúk, zelepek tb. megmunkáláára. Előnyei: a munkadarabot nem kell felfogni é központoítani, a munkadarabok adagoláa könnyen automatizálható. Hátrány, hogy a külő é belő felületek központoágát nehéz elérni, é hogy hozirányú horonnyal ellátott munkadarab ezzel az eljáráal nem munkálható meg. A cúc nélküli közörülénél munkadarab helyzetét a közörűkorong, a továbbító- (vagy támaztó) korong é a támaztóín határozza meg egyértelműen. A közörűkorong tengelye párhuzamo a munkadarab tengelyével, forgó mozgáa a forgácoló főmozgá. A továbbító korong forgatja a munkadarabot, tengelye a munkadarab tengelyéhez képet pár fok alatt elállítható. Támaztóínre fekzik fel a munkadarab, rézben a közörűkorong nyomáa, rézben a aját úlya következtében. A támaztóín felfekvőlapja kb. 35 dőléű é a munka- darabot a továbbító korong felé tereli, é így az amúgy i laan forgó nagy úrlódái együtthatójú továbbító korong aját kerületi ebeégével forgatja a munkadarabot. A cúc nélküli közörülé kétféle módzere haználato: - az átereztő módzer, mikor a továbbító korong zög alatt áll, perem nélküli hengere munkadaraboknál alkalmazzák; - bezúró módzer, előtolá nélküli, pereme, válla vagy kúpo alkatrézek közörüléére. A ík közörűgépek fajtáit a zerzám működéi módjával é a korongoró helyzetével, az aztal mozgámódjával, valamint azzal zokták jellemezni, hogy melyik gépréz végzi az 8

9 előtolát. A vízzinte orójú ík közörűgép fő réze: ágy, aztal, kereztzán, állvány, közörűoró Az aztal hozirányú mozgatáának megoldáa hidrauliku, de a kézi mozgatá lehetőége i fennáll. A korong tengelye irányába eő kereztmozgát az aztal végzi. Ebből a célból az aztal é az ágy közötti kereztzán az ágy kereztirányú vezetékein mozog, a kereztzán felő rézén levő hozirányú vezetékein pedig az aztal végez alternáló mozgát. A közörüléi munkafolyamat alatt a kereztzán automatikuan kapja a kereztirányú előtolát az aztal löketének egyik vagy mindkét oldali végén. Ennek nagyágát a megfelelő zabályozó zerkezetekkel előre be lehet állítani. A korong függőlege (fogámélyég) irányú mozgatáa céljából az ágy hátuló rézén egy függőlege vezetékkel ellátott állvány van, ezeken mozog a közörűoró ház zánja. A közörűoró magaági irányban, mechanikuan, gép úton, vagy kézzel, mikrométercavar egítégével állítható. Egye géptípuoknál a kereztirányú mozgát i a közörűoró ház végzi. A munkadarabokat leggyakrabban mágnee felfogó lapokkal fogják fel. A mágnee felfogó lapok elektromágneek, melyeknek demagnetizáló zerkezetük i van, hogy a munkadarabot a közörülé befejeztével könnyen le leheen venni. A gép kezelőelemei a következők: aztal, kereztzán, közörűoró ház függőlege kézi mozgatókereke, ütközők, irányváltó karok, ebeégállító gomb, mágnee felfogó lap ki- é bekapcoló, gép működtető gombjai. A zegmen- vagy gyűrűbetéte korongok nagy teljeítményre alkalmaak, megzakított vagy egyenlőtlen ráhagyái felületek közörülée eetén i 9