Technológiai tervezés Oktatási segédlet

Átírás

1 Miskolci Egyete Gépészérnöki és Inforatikai Kar Gépgyártástechnológiai Tanszék Technológiai tervezés Oktatási segédlet Műveleti éretek és ráhagyások eghatározása. Miskolc, 009 Összeállította: Dr. Maros Zsolt Dr. Verezub Olga 1

2 Műveleti éretek és ráhagyások eghatározása. Nagyon röviden tekintsük át a legfontosabb körülényeket. Az alkatrész szerkesztőjének figyelebe kell vennie a egunkálásból adódó hibákat, de sze előtt kell tartania a szerkezeti űködés feltételeit is. A űködés szepontjából inél kisebb hibával kell gyártani az alkatrészeket, viszont a egunkálási nehézségek iatt és az önköltség csökkentése szepontjából a nagyobb, de ég egengedhető hibák volnának előnyösebbek. Most írják fel a definíciót: Az alkatrész egunkálásakor a négyféle értani jellezőnek egfelelően - négyféle hiba adódhat: - Méret hiba a unkadarabon egvalósított éret hibája. Ezen belül van a érettűrési hiba és a egunkálás pontosságának hibája. - Alak hiba a unkadarabon egvalósított alak hibája. Például, ovalitás, szögletesség, bütykösség. - Helyzet hiba a unkadarab egyes eleeinek kölcsönös elhelyezkedésének valóságos hibája, a helyzettűrés az eleek kölcsönös elhelyezkedésében egengedett legnagyobb eltérés. A helyzetpontosságot a helyzethiba határozza eg, a egunkálás pontosságát pedig az, hogy ilyen értékben közelítettük eg az előirt tűrést. - Végül a ikrogeoetria hiba a felületi érdesség, aely a unkadarabon egvalósított felület ikrogeoetriai egyenetlenségeinek értéke.

3 Fokozatos pontosítás iatt űveleteket kell generálni, a űveletek sorrendjét eghatározni. A fokozatos pontosítás elve azt ondja ki, hogy a kívánt pontosságot csak fokozatosan, több űveletben tudjuk elérni, ugyanis a egunkálás során történő alakítás hibákat hoz létre, ely hibák annál nagyobbak, inél nagyobb a leválasztott réteg vastagsága. Ezért a egunkálást több lépésben (űveletben) végezzük, egyre kisebb és kisebb anyagrétegek leválasztásával, egyre pontosabb unkadarab előállításával, aíg csak el ne érjük az előírt pontosságot. Adott űveletben leválasztott réteg nagysága: 1) eltávolítani az előző réteg hibáit ) elegendő réteget hagyni a további űveletek száára Ezek a egunkálási ráhagyások: A ráhagyásokat a egunkált felületre erőleges irányban kell elképzelni és érni. Rendszerint egy oldalra száítjuk őket. Hengeres felületeken a ráhagyást az átérőre adják eg, tehát indkét oldalra együttesen száítják ki. A űveleti ráhagyást le lehet forgácsolni a unkarabról egy fogásban, vagy ha az túl nagy volna, több fogásra osztva fel. A ráhagyások egállapításakor eg kell találni az optiuot, aely a inőségi és gazdaságossági feltételeket kielégíti. 3

4 Két fő koponens van: - az előző űvelet hibái a unkadarab előző űveletből örökölt hibái, aelyeket a soron levő űveletben el kell tűntetni, a következők: -hibás felületi réteg: - érethiba: - alakhiba: a h - az aktuális űvelet hibái aelyeket a ráhagyás egállapításakor figyelebe kell venni, ezek a: - bázisválasztási hiba - δ b - felfogási hiba - δ f Egy űveleti ráhagyás az az anyagréteg vastagság, aelyet a űvelet alkalával a unkadarabról eltávolítunk. A űveleti ráhagyás tehát ne foglalja agában a ég következő összes egunkálásokhoz szükséges ráhagyásokat, hane csak az éppen soron levő űveletét. A ráhagyások összetevőinek, illetőleg a űveleti ráhagyásnak az örökölt és a soron levő hibák alapján való egállapítását a következő ábrán vázoljuk. 4

5 Ezen az ábrán látható, hogy a soron levő egunkálás érettűrését indig a következő űvelet ráhagyásához száítjuk. Egy űvelet ráhagyása: z h a = + k + + δ + δ b f ahol k=1,) k - a hibák eloszlási görbéjének alaki tényezője (forgácsolásnál A teljes ráhagyás ebből az egyenletből száítható: = n i= 1 Most nézzünk eg egy száítási példát. z t z i 5

6 Ki kell száítani egy L=100 hosszú és D=35d8 átérőjű unkadarab kiinduló éretét, ha a egunkálás 3 pofás tokányban történik. Ez egyedi gyártás. A unkadarab anyaga C45 acél hengerelt rúdanyag. Nézzük eg a külső hengeres felület egunkálás sorrendjét: - nagyoló esztergálás - hőkezelés-neesítés - felsiító esztergálás - köszörülés 6

7 Adok nektek egy űszaki atlaszt és egy segédletet a ráhagyások száításhoz. Csináljuk eg együtt ezt a feladatot. Kezdjük a nagyolási ráhagyás száításával. 1. Nagyolási ráhagyás átérőre. 35d8 A táblázatban nézzük eg az átérő és a tűrés nagyságát. Az atlaszból következik, hogy a tűrés: 35 0,08 0,1 Ezután száítsuk ki a nyersdarabok hibás felületi rétegének vastagságát. Először, nézzük eg a 31-es táblázatot. hny ( nyersdarab_ hiba) = 1, áterőre. 1 = (31.táblázat) A 137. oldalon az látható, hogy a hengerlés után a unkadarab tengelyetszeti alakhibáit száításba kell venni (görbésség, kúposság). Akkor, a teljes hosszt eg kell szorozni 1/1000-del. 1 any ( alak _ darab _ hiba) = 100 = 0, 1,. 0,1=0, (137. oldal) 1000 Tételezzük fel, hogy a várható kiinduló átérő között lesz. Ehhez vegyünk kb.5-6 plusz éretet. Akkor, ( érettürése) (ínusz-ba, anyagba irányulóan, ha ny + 0,8 = 1,0 külső felületre száoljuk a ráhagyást)= 1 (36.tábl.) A bázis választási hiba: δ = 0,ert szerkesztési és technológiai bázis egy közép vonal lesz. b 7

8 A i esetünkben a bázis egy középvonal lesz. A egunkálás 3 pofás tokányban történik. δ f =1, ert az első felfogásnál nyers felületet fogjunk a unkadarabot, ezért a felfogási hiba ilyen nagy lesz. Az átérőre. 1= Most száoljuk ki a űveleti ráhagyást: z n h a = + k + + δ + δ b f z n = + 1, 1 + 0, + 4, 7. Hőkezelés- neesítés. A unkadarab tengelyetszeti alakhibáit (h) száításba kell venni a hőkezelés után 0,3/1000 a egengedett görbeség. Az alakhiba a unkadarabon egvalósított alak hibája. Az alaktűrés az alak egengedett legnagyobb eltérése valaely vonatkozási alapul vett geoetriai alakjellezőtől. 3. Felsiítási ráhagyás. R ax ) A nagyolt felület R a = 1,5 μ érdességű: R ax 4,75. R a (1,5 R a 60 h ( hibas _ feluleti _ reteg) = Rax = 60 = 10μ = 0, 1, áterőre. 0,1=0,4 (37.táblázat) 8

9 A 137 old. az látható, hogy a hőkezelés után a következő koefficienst kell figyelebe venni: 0,3/1000. Akkor, 0,3 a ( alak _ darab _ hiba) = 100 = 0, 03, átérőre. 0,03=0, (137. oldal) Mennyi lesz a éret hiba a 38-ik táblázatból? ( éret _ hiba) = 0, (38. táblázat) δ b δ f 3 = 0 = 0,1 (lásd 137.old.). A 137. oldalon azt látjuk, hogy a tokány ütését (e=0,06 0,15) inden új befogásnál száításba kell venni. A űveleti ráhagyás: z f = 0,4 + 1, 0,06 + 0,3 + 0,1 0, Köszörülési ráhagyás. A felsiított felület R a =,5μ érdességű. Nézzük eg a 37-ik táblázatot. Itt a táblázatban nincs felsiító űveletet, de a siító esztergálásra eg van adva az érdesség, ebből feltételezzük, hogy a felsiító esztergálás érdessége kb.,5 μ R a 10μ R ax A következő, h( hibas _ feluleti _ reteg) = Rax = 10 = 0μ = 0, 0, átérőre. 0,0=0,04 9

10 Ezután nézzük eg 137 oldalt. Ott látható, hogy a siító esztergálás után, az alak hiba a következőképpen száítható: 0, a ( alak _ darab _ hiba) = 100 = 0, 0, áterőre. 0,0=0, ( éret _ hiba) = 0, 15 (39.tábl.) δ b = 0 δ = 0,1 (137.óld.) A tokány ütése (e=0,06 0,15) f A űveleti ráhagyás: z k = 0,04 + 1, 0,04 + 0,15 + 0,1 0, 7 5. A teljes ráhagyás: zt = zn + z f + zk = 4,7 + 0,63 + 0,7 = 5, 6 A kiinduló éret: D o =d+z t =35+5,6 40,6 lesz, de 41 ez ne szabványos éret, akkor elviszünk 4, ahol d- a kész átérő Ez a éret 4 - szabványos éret. 10

11 6. Műveleti éretek és tűrések egállapítása. Írjatok fel, hogy a űveleti éreteket az utolsó űvelettel az előző űveletek felé haladva állapítjuk eg. A űveleti éret tűrése egyenlő a egunkálás átlagos gazdaságos pontosságával és indig anyagba irányulóan kell egadni. Kész éret: 35d8 atlaszból ,08 0,1 ; R a =0,63 μ Felsiitási éret : [35 (köszörülési átérő) + FH (kész éret) =34,9 + z k (száított köszörülési ráhagyás)] δ _ g _ felsi ra. ( ( éret _ hiba) = 0, 15 ) δ g a gazdaságos egunkálási pontosság értéke felsiításra. Akkor: [34,9+0,7(z k )]... 35,19 0 0, 15 ; R a =,5μ Nagyolási éret : [35,3(felsiítási átérő)+fh(kész éret)=35,3 +z f (száított felsiítási ráhagyás)] δ ( ( éret _ hiba) = 0, ) _ g _ nagyol ra. 3 [35,19+0,63(z f )] 35,8 0 0, 3; R a =1,5μ Előgyártány érete: [35,8 (nagyolási átérő)+4,7(z n )] + ( érettürése) a tűrés 36 tábl. található 4 0, 8 ny + 0,8 = 1,0 1,0 11

12 7. Oldalazási ráhagyás egy oldalra. 100 hny ( nyersdarab _ hiba) = 0, 6, (37.tábl.,a fűrészelés után a unkadarab érdessége R a =55 μ, akkor R ax 6μ lesz) any ( alak _ darab _ hiba) =, (fűrészelési ferdeség, 66.táblázat) ny ( érettürése) pontosság becsült értéke) = 1 (a fűrészelés és a gazdaságos egunkálási z k = 0,6 + 1, Oldalazási ráhagyás két oldalra: 3. = 6 Akkor: (ne szabad kisebbnek lennie) ( érettűéree _ nagyolásra) (ínusz-ba, anyagba ny + 0,8 = 1,0 irányulóan, ha külső felületre száoljuk a ráhagyást)= 1 (36.tábl.) Ebből következik a hosszéret tűrései: