Forgácsoló erő, teljesítmény A forgácsoló megmunkálás hőjelenségei

Hasonló dokumentumok
Forgácsoló erő, teljesítmény A forgácsoló megmunkálás hőjelenségei

2011. tavaszi félév. A forgácsolási hő. Dr. Markovits Tamás. Dr. Ozsváth Péter Dr. Szmejkál Attila

A forgácsolás alapjai

Gyártástechnológiai III. 4. előadás. Forgácsoló erő és teljesítmény. Előadó: Dr. Szigeti Ferenc főiskolai tanár

A forgácsolás alapjai

GAFE. Forgácsolási erő. FORGÁCSOLÁSI ALAPISMERETEK (Gépi forgácsoló műveletek)

Járműszerkezeti anyagok és megmunkálások II / I. félév. Kopás, éltartam. Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter

A forgácsolás alapjai

II. BAGAG22NNC FORGÁCSOLÁS

Gyártástechnológiai III. 2. Előadás Forgácsolási alapfogalmak. Előadó: Dr. Szigeti Ferenc főiskolai tanár

Szerszámkopás, tribológiai jelenségek, rezgések, szerszáméltartam

Gépgyártástechnológia alapjai 2014/15 I. félév

GYÁRTÁSTECHNOLÓGIA NGB_AJ008_1 A FORGÁCSLEVÁLASZTÁS

Szerkó II. 1 vizsga megoldása 1.) Sorolja fel és ábrázolja az élanyagokat szabványos jelölésükkel a keménység-szívósság koordináta rendszerben!

Jármőszerkezeti anyagok és megmunkálások II. Kopás, éltartam. Dr. Szmejkál Attila Dr. Ozsváth Péter

Járműszerkezeti anyagok és megmunkálások II / II. félév ÉLGEOMETRIA. Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter

A termelésinformatika alapjai 10. gyakorlat: Forgácsolás, fúrás, furatmegmunkálás, esztergálás, marás. 2012/13 2. félév Dr.

GYÁRTÁSTECHNOLÓGIA NGB_AJ008_1 A FORGÁCSLEVÁLASZTÁS ALAPJAI

NGB_AJ012_1 Forgácsoló megmunkálás (Forgácsolás és szerszámai) Marás. Dr. Pintér József 2016.

MEGMUKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK NGB_AJ003_2 FORGÁCSOLÁSI ELJÁRÁSOK

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

Szerszámok és készülékek november Fúrás és technologizálása Dr. Kozsely Gábor

A fúrás és furatbővítés során belső hengeres, vagy egyéb alakos belső felületeket állítunk elő.

BEVEZETŐ Tantárgyi követelmények

BEVEZETŐ Tantárgyi követelmények

2011/12 I. félév. ( miskolc.hu/~ggytmazs)

Gépgyártástechnológia alapjai 2015/16 I. félév

A nagysebességű marás technológiai alapjai és szerszámai

Járműszerkezeti anyagok és megmunkálások II / I. félév. Esztergálás. Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter

Gyártástechnológiai III 5. előadás: Forgácsoló szerszámok kopása és éltartama Előadó: Dr. Szigeti Ferenc főiskolai tanár

Gépgyártástechnológia alapjai 2012/13 I. félév

2011. tavaszi félév. Köszörülés. Dr. Markovits Tamás. Dr. Ozsváth Péter Dr. Szmejkál Attila

7. MARÁS Alapfogalmak

A termelésinformatika alapjai 2. gyakorlat: Esztergálás, marás. 2013/14 2. félév Dr. Kulcsár Gyula

NGB_AJ012_1 Forgácsoló megmunkálás (Forgácsolás és szerszámai) FÚRÁS. Dr. Pintér József 2016.

FORGÁCSOLÁSI ELJÁRÁSOK

NGB_AJ012_1 Forgácsoló megmunkálás (Forgácsolás és szerszámai) Esztergálás. Dr. Pintér József 2016.

A 12/2013 (III. 28.) NGM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján Gépgyártástechnológiai technikus

A 12/2013 (III. 28.) NGM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján Gépgyártástechnológiai technikus

Használható segédeszköz: számológép (mobil/okostelefon számológép funkció nem használható a vizsgán!)

Forgácsoló megmunkálások áttekintése 2.

Lépcsős tengely Technológiai tervezés

2011. tavaszi félév. Élgeometria. Dr. Ozsváth Péter Dr. Szmejkál Attila

Forgácsolás és szerszámai

A 12/2013 (III. 28.) NGM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján Gépgyártás-technológiai technikus

KÖSZÖRÜLÉS FORGÁCSOLÁS HATÁROZATLAN ÉLGEOMETRIÁJÚ SZERSZÁMOKKAL KÖSZÖRÜLÉS KÖSZÖRÜLÉS. Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter

9. FORGÁCSOLÁS HATÁROZATLAN ÉLGEOMET- RIÁJÚ SZERSZÁMMAL

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) és 25/2014 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Fejlődés a trochoidális marás területén

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) és 25/2014 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Forgácsoló megmunkálások áttekintése

Szakmai nap Nagypontosságú megmunkálások Nagypontosságú keményesztergálással előállított alkatrészek felület integritása

SZERSZÁMACÉL ISMERTETÕ. UHB 11 Keretacél. Überall, wo Werkzeuge hergestellt und verwendet werden

NGB_AJ012_1 Forgácsoló megmunkálás (Forgácsolás és szerszámai) Marás. Dr. Pintér József 2015.

Gépgyártástechnológiai technikus Gépgyártástechnológiai technikus

Új homlokfelület geometria szuper-kemény szerszámanyagokra. New rake surface geometrie for ultra hard tool materials

Járműszerkezeti anyagok és megmunkálások II / II. félév 2. előadás ÉLANYAGOK. Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter

Hatékonyság a gyorsacél tartományában

ANYAG- ÉS GYÁRTÁSISMERET II. FORGÁCSOLÁSELMÉLET

Keménymarás és/vagy szikraforgácsolás. Dr. Markos Sándor, Szerszámgyártók Magyarországi Szövetsége

FORGÁCSOLÓ SZERSZÁMOK, SZERSZÁM- ÉS SEGÉDANYAGOK

FINOMFELÜLETI MEGMUNKÁLÁSOK

Szerszám anyagok (élanyagok, szerszám bevonatok)

1. FORGÁCSOLÁS Általános kérdések. Egy késztermék gyártási folyamata három részfolyamatra bontható:

14. Jellegzetes alkatrészek technológiai tervezése. b) Méret és méretviszonyok Simatengelyek művelettervezése

Lehúzás rögzített gyémántlehúzó szerszámmal:

Járműszerkezeti anyagok és megmunkálások II / I. félév. Fúrás. Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter

Tájékoztató. a Gépgyártástechnológia alapjai című tárgy oktatásához

2011. tavaszi félév. Élanyagok. Dr. Ozsváth Péter Dr. Szmejkál Attila

Korszerű esztergaszerszámok on-line vizsgálata

Korszerű technológiák

MUNKAANYAG. Rozovits Zoltán. Esztergálás műveletei. A követelménymodul megnevezése: Javítástechnológiai feladatok

7. Élettartam növelő megmunkálások (tartósság növelő)

2011. tavaszi félév. Marás. Dr. Ozsváth Péter Dr. Szmejkál Attila

2. a) Ismertesse a szegecskötés kialakítását, a szegecsek fajtáit, igénybevételét(a szegecselés szerszámai, folyamata, méretmegválasztás)!

MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR MEGOLDÁSA

FORGÁCSOLÁS. Egy késztermék gyártási folyamata három részfolyamatra bontható:

2018. MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Szakma Kiváló Tanulója Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR MEGOLDÁSA.

2011. tavaszi félév. Esztergálás. Dr. Ozsváth Péter Dr. Szmejkál Attila

10. Jellegzetes alkatrészek technológiai tervezése

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép

Esztergálás műveletei

GAFE FORGÁCSOLÁSI ALAPISMERETEK (Kézi forgácsoló műveletek)

Hatékony nagyolás az új -CB3 forgácstörővel. TOTAL TOOLING = MINŐSÉG x SZOLGÁLTATÁS 2

Forgácsoló megmunkálások áttekintése 1.

Ez a jegyzet az alakítástechnológiai ágazatos hallgatók tantervében szereplő Forgácsolás, hegesztés című tantárgy tananyagát tartalmazza.

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) és 25/2014 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

06A Furatok megmunkálása

Minimálkenés, szárazforgácsolás Keménymegmunkálások

Szerszámkopás, tribológiai jelenségek, rezgések, szerszáméltartam

Ultrapreciziós megmunkálás Nagysebességű forgácsolás

Gépi forgácsoló 4 Gépi forgácsoló 4

MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR

NEMZETI FEJLESZTÉSI MINISZTÉRIUM

2018. MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Szakma Kiváló Tanulója Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR. Szakképesítés:

ÍRÁSBELI FELADAT MEGOLDÁSA

FORGÁCSOLÁS SZERSZÁMAI. előadás

GYÁRTÁSTECHNOLÓGIA NGB_AJ008_1

Gépműhelygyakorlat I.

II. BAGAG22NNC FORGÁCSOLÁS

Átírás:

NGB_AJ012_1 Forgácsoló megmunkálás (Forgácsolás és szerszámai) Forgácsoló erő, teljesítmény A forgácsoló megmunkálás hőjelenségei Dr. Pintér József 2018.

Felhasznált irodalom: Dr. Kodácsy János - Dr. Pintér József: Forgácsolás és szerszámai. Széchenyi István Egyetem 2011. Digitális Tankönytár. Pápai Gábor.ppt prezentációja 2013. Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (Előadásanyag 2007-2008) BME Járműgyártás és Javítás Tanszék, Bp. Dr Igaz Jenő: Forgácsoló megmunkálás II.1 SZE, Győr 99 143. oldal

Bemenő jellemzők A FORG. FOLYAMAT Kimenő jellemzők Rendszer jellemzők -gép -szerszám -készülék -nyersdarab -anyag -geom. Beállítási értékek -sebesség -előtolás -fogásmélység -hűtés útinformációk Folyamat jellemzők -ERŐ, teljesítmény -hőmérséklet -rezgések -akusztikus emisszió Folyamat eredménye -mdb. méret, alak -érdesség -felületi réteg Kopás A forgácsolási erő ismeretében meghatározható: A forgácsoláshoz szükséges teljesítmény -szerszám -gép, készülék Mechanikai igénybevétel: szerszám, munkadarab, gép, készülék Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

A forgácsoló erő A forgács leválasztása erő hatására jön létre. Az erő ismerete szükséges: Gyártóeszközök (szerszámgép, szerszám, készülék) kiválasztásához Új eszközök tervezéséhez Megmunkálási pontosság technológiai meghatározásához Forgácsolási teljesítmény meghatározásához Az erő nagyságát befolyásoló tényezők: Megmunkálandó anyag szilárdsága Leválasztandó forgácskeresztmetszet nagysága A szerszám forgácsoló-ékének geometriája és felületi minősége Forgácsolósebesség stb. Az erő hatásvonalának iránya függ a: Megmunkálási módtól, melyet a Szerszám fajtája és a Forgácsleválasztás körülményei befolyásolnak. Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

Forgácsolási erő és összetevői szabadforgácsolás esetén Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

Forgácsolási erő komponensei esztergálásnál v f v F v főforgácsoló erő F f előtolás irányú erő F a fogásvétel irányú erő F a F f F a Erőkomponensek egymáshoz való F v viszonya: F F v >> F f > F a Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

Forgácsolóerő A főforgácsoló-erő, előtoló-erő és fogásvételi erő mérése Forrás: Dr. Kodácsy János: Forgácsolás szerszámai E-tananyag

A mérés lebonyolítása Forrás: Dr. Kodácsy János: Forgácsolás szerszámai E-tananyag

FORGÁCSOLÁSI ERŐT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK: MUNKADARAB Anyag összetétele Hőkezeltségi állapota SZERSZÁM Élanyag Élgeometria Homlokfelület kialakítása (érdessége) TECHNOLÓGIAI ADATOK Forgácskeresztmetszet (előtolás és fogásmélység határozza meg) Forgácsolás sebessége Hűtés, kenés Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

FORGÁCSOLÁSI ERŐT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK HATÁSA a HOMLOKSZÖG, a TERELŐSZÖG, az ELŐTOLÁS, a FORGÁCSOLÁSI SEBESSÉG, a FŐÉL-ELHELYEZÉSI SZÖG, a FOGÁSMÉLYSÉG, a MUNKADARAB ANYAGÁNAK, a SZERSZÁM ANYAGÁNAK, a SZERSZÁM ÉLGEOMETRIA, a HŰTÉS, a CSÚCSSUGÁR hatása a forgácsolási erőre

FORGÁCSOLÁSI ERŐT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK HATÁSA A HOMLOKSZÖG VÁLTOZÁSÁNAK HATÁSA A FORGÁCSOLÁSI ERŐRE Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

Terelőszög hatása

FORGÁCSOLÁSI ERŐT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK HATÁSA Forrás: König-Klocke

Homlokszög hatása A szerszámél geometriája: homlokszög (γ) A forgácsoló erő változása egy foknyi homlokszög változásánál: kb. 1 2% (γ=-20º +30º) A diagramból leolvasható, hogy a nagyobb homlokszög használatakor kisebb erő kell a forgácsoláshoz. Gyakorlati forgácsoló erő számításnál általában 1º-os homlokszög változás 1%-os erőváltozást eredményez. Ez erősen függ a megmunkálandó anyagtól.

FORGÁCSOLÁSI ERŐT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK HATÁSA A hullámzást az élsisak okozza!

Előtolás hatása Az f előtolás, illetve a h forgácsvastagság jelentős hatással van a forgácsoló erőre χ

Forgácsoló sebesség hatása A 100 m/perc feletti tartományban a forgácsoló erő már csak jelentéktelen mértékben csökken a forgácsoló sebesség emelkedésével. A 100 m/perc alatti tartományban az F emelkedése mindig a megmunkálandó anyagtól függ. Általánosságban elmondható: a forgácsoló erő csökkentése érdekében célszerű minél nagyobb sebességgel forgácsolni.

Főél-elhelyezési szög hatása A főél-elhelyezési szögnek (κr) viszonylag csekély hatása van a forgácsoló erőre (Fc).

Fogásmélység és az előtolás A fogásmélység (a) növekedésével a forgácsoló erő arányosan növekszik. hatása A beállított előtolástól (f) függően az egyenesek meredekebben, vagy kevésbé meredeken emelkednek. χ

Munkadarab anyagának hatása A különböző anyagok forgácsolásakor, - egyébként állandó forgácsolási feltételek mellett-, a különböző tulajdonságok miatt különböző forgácsoló erők adódnak. Megállapítható: az szakítószilárdság(r m ), illetve a keménység (HB) növelésével a forgácsolási erő is növekszik.

Szerszámanyag hatása Szerszámanyag SS Gyorsacél HM Keményfém SK Kerámia SHS Szuperkemény forgácsoló szerszámanyagok. (pl. CBN) Az ábrázolt arányok vas alapú anyagok forgácsolása esetén érvényesek!

Szerszám élgeometriája A szerszám anyagán kívül a szerszám kiképzése, élgeometriája is jelentős mértékben befolyásolja a fellépő erőket, a szerszám és a munkadarab közötti súrlódási tényező értékét. A súrlódási tényező változásával változik a forgácsleválasztáshoz szükséges erő.

A megfelelő hűtő - kenőfolyadék alkalmazásával a forgácsoló erők a száraz megmunkáláshoz képest kis mértékben csökkenthetők. Hűtés befolyása A forgácsoló erő befolyásolása szempontjából sokkal lényegesebb a megfelelő szerszám-anyagok kiválasztása!

Csúcssugár (r) hatása

A forgácsoló erő meghatározása

A forgácsolásnál fellépő erők meghatározhatók: Számítással Méréssel: közvetlen erőméréssel: - rugó alakváltozáson, - hidraulikus elven, - villamos elven, - maradó alakváltozáson alapuló Teljesítmény-mérésből történő meghatározással Táblázatokból

Forgácsoló erő meghatározása számítással

A forgácsoló erő komponensei esztergálásnál A forgácsoló erő: Dr. Kodácsy János Dr. Pintér József: Forgácsolás és szerszámai SZE 2011. Digitális Tankönyvtár

A forgácsoló erő komponensei esztergálásnál Az ábra szerint a munkadarabról a szerszámra ható F forgácsolóerő a főforgácsoló (F c ), az előtoló (F f ) és a fogásvétel irányú (F p ) erőkomponensekből számítható: Dr. Kodácsy János Dr. Pintér József: Forgácsolás és szerszámai SZE 2011. Digitális Tankönyvtár

A forgácsoló erő meghatározása számítással Az F c főforgácsoló erő a munkadarab anyagjellemzőiből, a technológiai paraméterekből és a szerszámgeometriából az un. Kienzle-féle összefüggéssel számítható: ahol A= f.a forgácskeresztmetszet k c 1.1 fajlagos forgácsoló erő főél elhelyezési szöge A k c 1.1 fajlagos forgácsoló erő és a z kitevő értékei néhány szerkezeti acélra: Dr. Kodácsy János Dr. Pintér József: Forgácsolás és szerszámai SZE 2011. Digitális Tankönyvtár

A forgácsoló erő meghatározása számítással Ötvözetlen szerkezeti acélok nagyoló és simító esztergálásakor a szerszámok és a készülékelemek szilárdsági méretezéséhez felhasználható az alábbi tapasztalati összefüggés: F c ~ 3F f ~ 1,6 F p [N] Dr. Kodácsy János Dr. Pintér József: Forgácsolás és szerszámai SZE 2011. Digitális Tankönyvtár

A forgácsoló erő meghatározása számítással Fajlagos forgácsoló erő (k c ): az egységnyi forgácskeresztmetszet leválasztáshoz szükséges főforgácsoló erő. Fajlagos forgácsolási energia: a térfogategységnyi anyag, forgácsolással történő leválasztásához szükséges munka. Az egységnyi forgácskeresztmetszet mérete: A=1 mm² A fajlagos forgácsoló erő fő értéke: k c1.1 h=1mm, b=1mm χ

Fajlagos forgácsoló erőt befolyásoló tényezők Befolyásoló tényezők (döntő mértékben) a forgácsolandó anyag anyagminősége a h forgács vastagság a megmunkálandó anyag szilárdsága az ötvöző elem tartalom a szerszám élgeometriája

A forgácsoló erő meghatározása számítással A fajlagos forgácsoló erő kiszámítása a definíció alapján: Kienzle - Victor: k c F N A mm 2 F v = k c A [N] A = b h = a f Az időegység alatt leválasztott anyagmennyiség, a fajlagos forgácstérfogat: q=v.a χ Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

A forgácsoló erő meghatározása számítással A k c fajlagos forgácsoló erő meghatározásával sok kutató foglalkozott, egyes kutatók kísérleti úton, mások pedig számítási módokkal próbálták meghatározni. A tapasztalatok szerint a kísérleti úton nyert forgácsoló erő értékek az anyagon és a közepes forgácsvastagságon kívül elsősorban a forgácsleválasztás jellegétől és a forgácskeresztmetszet alakjától függenek

A fajlagos forgácsoló erő meghatározása számítással A kísérletek megmutatták, hogy a szívós anyagok esetén a fajlagos forgácsoló erő és a szakítószilárdság (R m ), rideg anyagoknál pedig a fajlagos forgácsoló erő és a Brinnel keménység (HB) közötti összefüggés: k c = (2,5 4,5) * R m [N/mm2] k c = (0,5 1) * HB [N/mm2] Mivel a fajlagos forgácsoló erő értéke erősen függ a forgácsvastagságtól, ezért fontos, hogy a megadott intervallumok alsó határa a viszonylag vastag forgácsra, nagyolásra, a felső határa pedig a vékony forgács leválasztására, simításra vonatkozik. Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

A forgácsoló erő meghatározása számítással h k k c1. 1 c m h A fajlagos forgácsoló erő tovább bontható: k c1.1 - fajlagos forgácsoló erő fő értéke, vagyis A=1mm² (b=1mm és h=1mm) forgácsolási keresztmetszet. a forgácsvastagság, m= tgα az emelkedési szög tangense (a diagrammban!) A következő ábrák aritmetikus és dupla logaritmikus ábrázolással szemléltetik a k c fajlagos forgácsoló erőt a h forgácsolási vastagság függvényében.

A forgácsoló erő meghatározása számítással A k c1.1 fajlagos fő forgácsoló erő értéke és az a emelkedési szög tangensének emelkedése anyagfüggő érték, ezeket a különböző anyagokra vonatkozóan kísérletek alapján állapították meg. A k c1.1 értékei anyagtáblázatból vehetők ki.

A forgácsoló erő meghatározása számítással Abban az esetben, amikor a táblázatban k c1.1 értékhez megadott forgácsolási feltételektől eltérés áll fent, akkor az F c forgácsoló erő kiszámításához korrekciós tényezőkre van szükség. Különösen a következő korrekciós tényezőkre kell figyelni: K γ homlokszög korrekció K v forgácsolási sebesség korrekció K sch szerszámanyag korrekció K ver kopási korrekció Mindent egybevetve, és a korrekciós tényezőket figyelembe véve a következő módon számítható ki a forgácsoló erő: F c = b * h * K c * K γ * K v * K sch * K ver χ

FORGÁCSOLÁSI TELJESÍTMÉNY P= P GÉP = F v = k c A v 1000 1000 P η ELŐTOLÁSI TELJESÍTMÉNY: k c [N/mm 2 ] P [kw] A [mm 2 ] v [m/s] P f = F f v f ÁLTALÁBAN: v >> v f F v > F f Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

Forgácsolási hőmérséklet

Bemenő jellemzők A FORG. FOLYAMAT Kimenő jellemzők Rendszer jellemzők -gép -szerszám -készülék -nyersdarab -anyag -geom. Beállítási értékek -sebesség -előtolás -fogásmélység -hűtés útinformációk Folyamat jellemzők -erő, teljesítmény -HŐMÉRSÉKLET -rezgések -akusztikus emisszió Folyamat eredménye -mdb. méret, alak -érdesség -felületi réteg Kopás -szerszám -gép, készülék Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

FORGÁCSOLÁSI HŐ FORGÁCSOLÁSI ENERGIA ALAKVÁLTOZÁS SÚRLÓDÁS NYÍRÁS SZÉTVÁLÁSI FORGÁCS ALAKVÁLTOZÁS HOMLOK- SÚRLÓDÁS HÁTFELÜLETI SÚRLÓDÁS HŐ U FORG = U Φ + U SZ + U F + U γ + U α U Φ + U γ + U α >> U SZ + U F (ELHANYAGOLHATÓK!) Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

AZ ALAKVÁLTOZÁSI ÉS A SÚRLÓDÁSI MUNKA MEGOSZLÁSA FORGÁCSOLÁSI HŐ (J) 6000 4000 2000 FORGÁCSOLÁSI MUNKA8000 NYÍRÁSI MUNKA HOMLOKSÚRL. MUNKA HÁTSÚRLÓDÁSI MUNKA 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 HÁTF. SÚRL. NYÍRÁSI MUNKA HOMLOKSÚRL. 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 h forgácsvastagság (mm) Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

FORGÁCSOLÁSI HŐ SUGÁRZÓ HŐ HOMLOKFELÜLETI SÚRLÓDÁS HOMLOKFELÜLETI ÉS FORGÁCSALAKVÁLT. SÚRLÓDÁS NYÍRÁSI- ÉS FORGÁCSALAKVÁLT OZÁSI SÚRL. NYÍRÁSI SÚRL. HÁTFELÜLETI ÉS SZÉTVÁLÁSI SÚRLÓDÁS Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

ÖSSZ. HŐMENNYISÉG HŐELOSZLÁSI ARÁNYOK A FORGÁCSOLÁSI SEBESSÉG FÜGGVÉNYÉBEN % SZERSZÁM 100 80 MDB 60 40 FORGÁCS 20 100 200 300 400 500 FORGÁCSOLÁSI SEBESSÉG v (m/min) Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

A forgácsolás hőmérséklete alatt az érintkező felületek közepes hőmérsékletét értjük HŐ HATÁSA: Q F Q össz 100% Q K Q sz 20% (acél R m =630 N/mm 2 ) Q MDB MDB MÉRET, ALAK, FELÜLETI RÉTEG VÁLTOZÁS SZERSZÁM KEMÉNYSÉG, ÉLTARTAM CSÖKKEN SZERSZÁMGÉP MEGMUNKÁLÁSI PONTOSSÁG CSÖKKEN HŐELOSZLÁS FÜGG: FORGÁCSOLT ANYAG (HŐVEZETŐ KÉPESSÉG) FORGÁCSOLÁSI SEBESSÉGTŐL

FORGÁCSOLÁSI HŐ MDB. FORGÁCS FORGÁCS SZERSZÁM MDB. SZERSZÁM HŐELOSZLÁS

KEMÉNYSÉG HV SZERSZÁM ÉLANYAGOK MELEGKEMÉNYSÉGE HŐÁTADÓ FELÜLET CSÖKKENTÉSE HŐMÉRSÉKLET Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

A forgácsolási hőmérséklet befolyásolása A fogásban lévő élvonalhossz növelésével javul a szerszámba irányuló hőátadás. A forgácsvastagság növelésekor megnövekszik a forgács nyomása a szerszámon és nagyobb lesz a szerszám homloklapján a forgács súrlódó felülete is. Emiatt a közepes forgácsvastagság növekedése jelentősebb mértékben hat a forgácsolási hőmérsékletre, mint a forgácsszélesség változása. A forgácsolási hőfok nagyságára hatással van a szerszám kiképzése is. A szerszám főélelhelyezési szögének növelésével a fogásban lévő élvonalhossz rövidül, ezáltal - a hőátadás gyengülése miatt - a forgácsolási hőfok nő.

Homlokszög hatása a hőmérsékletre Mivel a homlokszög növelésével csökken a forgácsleválasztáshoz szükséges forgácsolási energia, csökken a fejlődő hő mennyisége is. Azonban kisebb lesz a szerszám ékszöge, ami lerontja a hővezetést. A két hatásból általában a hőforrás energiájának csökkenése dominál.

A forgácsolási hőmérséklet befolyásolása A forgács hőtartamát a forgácsolási adatok eltérően befolyásolják. A forgács 1cm 3 -ében időegység alatt távozó hőmennyiség a fogásmélység, az előtolás és a forgácsolási sebesség függvényében változik.

A forgácsolási hőmérséklet befolyásolása A fogásmélység (a), azaz a fogásban lévő élvonalhossz (b) növekedésével a forgácsba jutó fajlagos hőmennyiség csökken.

A forgácsolási hőmérséklet befolyásolása Az előtolás (s, illetve f), azaz a közepes forgácsvastagság (h) növelésével a hőáram nem változik meg jelentősen. Előző két ábrából következik, hogy a forgácskeresztmetszetet meghatározó méretek (a és s) növekedésekor a forgács közepes hőmérséklete nem változik meg. lényegesen.

A forgácsolási hőmérséklet befolyásolása A forgácsolási sebesség (v) növelésével a forgácsba jutó fajlagos hőmennyiség növekszik. A forgácsolási sebesség növelésekor a forgács közepes hőmérséklete intenzíven nő, de egy bizonyos határ után a növekedés lelassul.

A forgácsolási hőmérséklet meghatározása A forgácsolási hőmérséklet hatásosan csökkenthető hűtőfolyadék felhasználásával. Nemcsak az a jelentősége, hogy hőelvonással csökkenti a szerszámél hőfokát, hanem az adott hűtőközegtől függően kenőhatást is kifejt, amely csökkenti a súrlódást a szerszám és a forgács, illetve a szerszám és a munkadarab között. Adott forgácsolási esetre legmegfelelőbb hűtőközeg kiválasztását és mennyiségét kísérletileg célszerű meghatározni. Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

HŰTÉS KENÉS FORGÁCSOLÁSI SEBESSÉG SZÜKSÉGES HŰTŐHATÁS SZÜKSÉGES KENŐHATÁS KÖSZÖRÜLÉS ESZTERGÁLÁS MARÁS FÚRÁS ÜREGELÉS MÉLYFÚRÁS FŰRÉSZELÉS PALÁSTMARÁS MENETVÁGÁS MENETFORMÁZÁS Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

HŰTÉS KENÉS

HŰTÉS KENÉS Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

HŰTÉS KENÉS INTENZÍV HŰTÉS-KENÉS MENNYISÉG + NYOMÁS NÖVELÉSE MENNYISÉG CSÖKKENTÉSE MINIMÁLKENÉS SZÁRAZ FORGÁCSOLÁS Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

HŰTÉS KENÉS MINIMÁLKENÉS (MMS, MML) A LEHETŐ LEGKEVESEBB, DE MÉG ELÉGSÉGES KENŐANYAG FELHASZNÁLÁSA (2-50 ml/h) Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008)

HŰTÉS KENÉS ÉRTÉKELÉSI SZEMPONTOK ELÁRASZ- TÁSOS MMS SZÁRAZ FORG. HŰTŐ-KENŐ ELJÁRÁSOK ÖSSZEHASONLÍ- TÁSA HŰTŐ HATÁS KENŐ HATÁS FORGÁCS SZÁLLÍTÁS KORRÓZIÓVÉDELEM MUNKADARAB TISZTÍTÁSA A FORGÁCS ÚJRAFELHASZNÁLHATÓSÁGA BERUHÁZÁSI KÖLTSÉG ÜZEMELTETÉSI KÖLTSÉG HŰTŐ-KENŐ ANYAG KARBANTARTÁS KÖLTSÉG ÁRTALMATLANÍTÁSI KÖLTSÉG HŰTŐ-KENŐ ANYAG KIHORDÁS EGÉSZSÉGÜGYI SZEMPONTOK Igen kedvező Jó Kevésbé jó Forrás: Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter Járműszerkezeti Anyagok és Megmunkálások II. (2007-2008) Nem megfelelő

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!