Szakmai nap Nagypontosságú megmunkálások Nagypontosságú keményesztergálással előállított alkatrészek felület integritása

Átírás

1 Szakmai nap Nagypontosságú megmunkálások Nagypontosságú keményesztergálással előállított alkatrészek felület integritása Keszenheimer Attila Direct line Kft vendégkutató BME PhD hallgató

2 Felület integritás maradó feszültségek felületi struktúra/érdesség felület szövetszerkezet

3 A maradó feszültségek hatása Anyag kifáradási tesztek eredményei: két teszt: Ø120 mm kúpgörgős csapágyak Ø450 mm kúpgörgős csapágyak mindkét esetben keményesztergálás és köszörülés a keményesztergált csapágyak kifáradási élettartama jobb a maradó feszültségeknek köszönhető 3

4 Az előtolás és a munkadarab keménységének a hatása: állandó forgácsolási sebesség vc = 120 m/min 4

5 A szerszám él geometria hatása az nagyobb él lekerekítési sugárral nagyobb maradó feszültség élletörés 0 ról 20 ra növelésével nagyobb maradó feszültség az élletörés és a nagyobb hónolási sugár ugyanúgy hat a kialakuló maradó feszültség profilra 5

6 Következtetések Nagy maradó feszültségek elérése: nagy előtolással, de ez jelentősen megnöveli a forgácsolási erőket nagy él lekerekítési sugárral, de ez jelentősen növeli a hőmérsékletet a letörés hatása egyenértékű a nagy lekerekítési sugárral a nagyobb keménységűre hőkezelt anyagban nagyobb maradó feszültségek keletkeznek ezekből következik, hogy közepes hónolási sugár (0,02 0,05 mm) +20 os letörési szög és kis előtolás és nagy munkadarab keménység ajánlott, hogy a szerszám hőmérséklete és a forgácsolási erők is alacsonyabbak legyenek 6

7 Korróziós különbségek a képen látható munkadarab 3 felületét 3 különböző eljárással munkálták meg: Köszörülés Huzalos szikraforgácsolás Nagypontosságú keményesztergálás 7

8 2. Felület érdességi modellek Brammertz és L Vov elmélete M. Knüfermman feldolgozásában

9 2. Érdességi modell problémák A valóságos felületi érdesség és szórása K.F.Koch [1]szerint Felületi érdesség vizsgálatok (Direct line) A kopás folyamán nem feltétlenül romlik a felületi érdesség. Adott kopási szinten vannak olyan előtolás értékek ahol javul az érdesség előző kopási szinthez viszonyítva s van ahol romlik. Előfordulhat ugyanazon kopási szintnél, hogy nagy előtoláshoz jobb felületi érdesség tartozik mint kisebb előtolási értékhez.

10 Felületi érdesség, szerszámkopás, előtolás

11 3. Él érdesség mérés Olympus LEXT Konfokális lézerpásztázó 3D s mikroszkóp

12 4. Érdességi modell kezdeti feltételei Feltételek: A szerszám éle, ahogy az, a fenti ábrán is láthatjuk, egy mikro geometriai egyenetlenségekkel rendelkező szabálytalan síkgörbe. Néhány fordulat alatt a szerszám kopása elhanyagolható. A MKGS rendszer abszolút merev. A munkadarab anyagának rugalmas és képlékeny alakváltozása elhanyagolható.

13 4. Gyakorlati tapasztalatok Új szerszámmal konstans körülmények között forgácsolva, a felületi érdesség, a forgácsolási út növekedésével, kis ingadozásokkal ugyan, de fokozatosan romlik. A forgácsolási út növekedésével nő a hátkopás és a homlokkopás is. Az él, a kontakt ívhossz mentén nem kopik egyenletesen. Egyrészről a szerszám csúcsa körül gyorsabban kopik, a főél azon szakaszán, ahol az él forgácsolni kezd, egy kis bekopás figyelhető meg, míg a mellékél felé eső élszakaszok kevésbé koptak. Az él érdessége, a kopás előrehaladtával folyamatosan változik.

14 5. A modell felépítése Előtolá s f Szerszám él R profil Mérési hossz lc Szerszám élprofil leképezés előtolás függvényében Előirt felületi érdesség Ismétlés amig l=lc+2lr Felületi profil származtatás Prognosztizált felület profil Rz, Ra, tp előtolás

15 6. Felületi érdesség modell A burkoló görbéből az érdességi modell alapján származtatott munkadarab érdességi profil.

16 6. Felület prognosztizálás A gyakorlatban számtalanszor előfordul az a jelenség, miszerint az előtolás csökkentése nem mindig jár együtt a felületi minősség javulásával, sőt az előtolás csökkentésével gyakran előfordul, hogy romlik a felületi minőség. Célok: egy pontosabb, gyakorlatban hasznosítható érdességi modell létrehozása,

17 Köszönöm a figyelmet!