2011. tavaszi félév A forgácsolási hő Dr. Markovits Tamás Dr. Ozsváth Péter Dr. Szmejkál Attila Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Járműgyártás és javítás Tanszék, 1111, Budapest, Bertalan L. u. 2. Z 608., tel./fax: +36 1 463-1694/ +36 1 463-3467 Budapest Universityof Technology and Economics Járműgyártás és -javítás Tanszék Bemenő jellemzők A FORG. FOLYAMAT Kimenő jellemzők Rendszer jellemzők -gép -szerszám Beállítási értékek -sebesség -előtolás Folyamat jellemzők -erő, teljesítmény -HŐMÉRSÉKLET Folyamat eredménye -mdb. méret, alak -készülék -fogásmélység -rezgések -érdesség -nyersdarab -anyag -hűtés -akusztikus emisszió -felületi réteg -geom. útinformációk Kopás -szerszám -gép, készülék 2 1
Nyírás Alakváltozás Szétválási Forgácsolási energia Forgács alakváltozás Homlok-súrlódás Hő Súrlódás Hátfelületi súrlódás U FORG = U Φ + U SZ + U F + U γ + U α U Φ + U γ + U α >> U SZ + U F elhanyagolható 3 (J) 6000 4000 2000 FORGÁCSOLÁSI MUNKA8000 NYÍRÁSI MUNKA HOMLOKSÚRL. MUNKA AZ ALAKVÁLTOZÁSI ÉS A SÚRLÓDÁSI MUNKA MEGOSZLÁSA 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 HÁTSÚRLÓDÁSI MUNKA 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) 4 2
SUGÁRZÓ HŐ 5 % Szerszám 100 ÖSSZ. HŐMENNYISÉG 80 60 40 20 Mdb Forgács 100 200 300 400 500 FORGÁCSOLÁSI SEBESSÉG v (m/min) 6 3
Q össz 100% Hő hatása: mdb méret, alak, felületi réteg változás szerszám keménység, éltartam csökk. gép megmunkálási pontosság csökk. Q K Q MDB Q F Q sz 20% (acél R m =630 N/mm 2 ) Hőeloszlás függ: - forgácsolt anyag (hővezető képesség) - forgácsolási sebességtől (technológia) - szerszám (élanyag, geometria, bevonat) 7 Mdb Forgács KEMÉNYSÉG HV Hőeloszlás Szerszám HŐMÉRSÉKLET Élanyagok melegkeménysége 8 4
HŐVEZETŐ KÉPESSÉG 9 Hőátadó felület csökkentése 10 5
Köszörülés FORGÁCSOLÁSI SEBESSÉG Esztergálás Marás Fúrás Üregelés Mélyfúrás Fűrészelés Palástmarás Menetvágás SZÜKSÉGES HŰTŐHATÁS SZÜKSÉGES KENŐHATÁS Menet formázás 11 12 6
Hűtő-kenő folyadékok (HKF) három alapvető tulajdonságának hatása és azok megvalósításának lehetőségei forrás: Valasek István: Tribológia 7. Megmunkálás tribológia 13 Hűtő-kenő folyadékok másodlagos követelményei forrás: Valasek István: Tribológia 7. Megmunkálás tribológia 14 7
forrás: Valasek István: Tribológia 7. Megmunkálás tribológia 15 Vízzel keverhető hűtőkenő folyadékok (emulziók) komponensei forrás: Valasek István: Tribológia 7. Megmunkálás tribológia 16 8
Gyártási költségek Környezetvédelem Munkaegyészségügy 17 Környezetkímélő hűtő-kenő folyadék alkalmazása: Minimálkenés (MMS, MQL) A lehető legkevesebb, de még elégséges kenőanyag felhasználása (30-50 ml/h) 18 9
ÉRTÉKELÉSI SZEMPONTOK ELÁRASZ- TÁSOS MMS SZÁRAZ FORG. Hűtő-kenő eljárások összehasonlítása HŰTŐ HATÁS KENŐ HATÁS FORGÁCS SZÁLLÍTÁS Elárasztásos (emulziós) KORRÓZIÓVÉDELEM Minimálkenés Száraz forgácsolás 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 Nem megfelelő 19 10