Anyag és gyártásiseret Forgásolás alapolyaat ő tevékenység alkatrészgyártás (alkatrész orientált) leválasztó eljárás A unkadarabról (M) a elesleges anyagot egelelő ozgások révén az alkalas szerszá (S) kis darabok (orgás, CH) orájában választja le. Munkadarab anyaginőség (összetétel, előgyártás, állapot) szilárdsági jellezők (R, HB, stb.) geoetriai éretek a egunkált elület: ~ pontossága (IT egységekben) és ~ érdessége (R a, R z, stb.) őozgás - orgásolósebesség, v, /in orgás hosszérete S / M végzi Mozgások egyenes / orgó / olyaatos / szakaszos ellékozgások: a orgás keresztetszete előtolás -, (több élű S: z, ) ogásvétel - a, (jele ap, ae is lehet!) 1
A unkadarabról (M) a elesleges anyagot egelelő ozgások révén az alkalas szerszá (S) kis darabok (orgás, CH) orájában választja le. beogórész szárrész dolgozórész holoklap előtolás iránya Szerszá rendeltetés (esztergakés, úró, aró stb.) élgeoetria (szabályos, statisztikai) élek száa (1, 2, sok, végtelen sok) élalak (egyszerű, speiális) kivitel (töör / orrasztott / szerelt) élanyag (aélalapú/ keény/ szuperkeény) ellékél szerszásús őél (ő)hátlap alapogalai Forgásolási adatok: v őél ellékél P unkasík d ax d a in 2 d ax π n v 1000 v n [ /in] [ ] [ in] a Főél elhelyezési szög Csússzög Mellékél elhelyezési szög Élszögek a P alapsíkban: r κr - őél elhelyezési szög, εr - sússzög, P r alapsík κŕ, - ellékél elhelyezési szög, κr + εr + κr, 180 2
alapogalai hátlap, A α holoklap, A γ v hátszög, α o holokszög, γ o Munkadarab ékszög, β o Szerszáélszögek a P o etszetben: Szerszá P o ortogonális sík γ o - holokszög, β o - ékszög, α o - hátszög, α o + β o + γ o 90 A unkadarabról (M) a elesleges anyagot egelelő ozgások révén az alkalas szerszá (S) kis darabok (orgás, CH) orájában választja le. FORGÁCS (hip( hip) típusa: elei, leezes, olyó (aélok) elei, töredezett (öntöttvas, rideg anyag) alakja: a ozgások és a szerszá kialakítása (élszögek, sússugár) határozzák eg eladatok: orgás anipuláió: ~ terelés,~ osztás, ~ törés 3
A orgásképződés eltételei: Előtolás irányú erő 1. alkalas szerszáék 2. ozgások: v és v - orgáshossz - előtolás, 3. erőhatások: v irányában: F - orgásolóerő irányú: F - előtolás irányú erő Forgás Előtolás Szerszá Eléleti orgásvastagság, h, Munkadarab Forgásolósebesség Forgásolóerő A orgásképződés ázisai: 1.) a h vastagságú réteg v sebességgel ozog 2.) rugalas alakváltozás 3.) képlékeny alakváltozás 4.) nyírási olyaat: 1 orgásele 5.) a orgáseleek összehegedése 6.) a orgás vh sebességgel távozik Nyírási sík Forgásvastagság, h h, v h Forgás Szerszá Eléleti orgásvastagság, h, v Munkadarab 4
erőigény Forgásoló erő: a legnagyobb összetevő teljesítény (P, kw), szerszáterhelés, lehajlás. Előtolás irányú erő: a legkisebb összetevő, ivel az F 10 30 %-a. F - orgásoló erő F - előtolás irányú erő Fa - aktív erő Aktív erő: a entiek iatt: F a F! Passzív erő: általában kisebb az F - nél (annak 30 60 %-a), a szerszá kopásától jelentősen ügg, a unkadarab pontosságát döntően beolyásolja. Fa - aktív erő Fp - passzív erő F - eredő erő Összeoglalva: F : Fp : F 1000 : 300 600 : 100 300 Kienzle és Vitor erőképlete: k h 1.1 k b h K Fj b h q K Fj F ahol: Példa: k - ajlagos orgásolóerő, N/ 2 b - orgásszélesség, (a / sin κ r ), h - orgásvastagság, ( sin κ r ), K Fj - helyesbítő tényezők k 1.1 - a ajlagos orgásoló erő ún. őértéke, N/ 2 q - kísérleti úton kapott kitevő [ N] Munkadarab Anyagsoport Szerszá k1.1 q anyagjel anyaga N/ 2 C60 szerk. aél keényé 2130 0,18 Öv250 öntöttvas keényé 1160 0,26 öalsi10mg alu. ötvözet keényé 400 0,27 TiAl6V4 titánötvözet keényé 1356 0,22 Teljesítényigény Főozgáshoz: F P Előtolás irányú ozgáshoz: F P Fontos szabályok: 1.) P >> P [ N] v [ /s] F [ N] v [ /in] [ kw] 1000 60000 [ N] v [ /s] F [ N] v [ /in ] [ kw ] 10 6 6 10 2.) A ogásvétel irányú elozdulás sebessége zérus, teljesítényigénye: P p 0 7 5
Példa C45 aél Φ100 x 300 átérőjű elületének hosszesztergálását a3, 0,25, v 200 /in adatokkal végezzük. A szerszá szögei: κ r 70 ok, r ε 0,8. A k 1.1 2220 N/ 2, q 0,14. Mennyi a orgás érete, az erő- és a teljesítényszükséglet, az előtolási- és anyagleválasztási sebesség, a gépi őidő? Megoldás: b3/sin70 3,193 ; F 2220. 3,193. 0,235 0,86 2040 N P 2040. 200/60000 6,8 kw n1000. 200/(100. π) 636,6 1/in v 0,25. 636,6 159,1 /in V 0,25. 3. 200 150 3 /in t g i. L/v 1. 300/159,1 1,89 in h0,25. sin70 0,235 energiaérlege Nyírási szög Hőenergia Szerszá Elszíneződés, balesetveszély Keénységsökkenés, gyorsabb kopás, hődilatáió, pontatlanság Súrlódás a holoklapon Alakváltozás és nyírás Súrlódás a hátelületen Hődilatáió, pontatlanság, rétegtulajdonságok! Munkadarab 6
Szerszákopás Hátelületi kopás (VB) elsősorban rideg anyagoknál (pl. öntöttvas) őként siításnál az él entén változik a érete a leggyakoribb kopásora! Értelezése, éretei: Hátkopás képe: bevonatos keényé váltólapka Hátlapkopás Szerszákopás Kráteres kopás (KT, KB) a szerszá (lapka) holoklapján elsősorban szívós anyagoknál (őként aél) őként nagyoláskor alakul ki edzett aélok (HRC>50) PCBN-nel végzett siító és inoesztergálásakor is gyakori Értelezése, éretei: KT - kráter élység (kolk tiee), KB - kráter szélesség (kolk breite), Bevonatos keényélapka kopásképe Kráterkopás hátkopás 7
A kopás időbeli alakulása A kopás és az éltarta kapsolata Szerszákopás,, éltarta kezdeti kopás: 1-2 per alatt kialakul (a) állandósult kopás: egyenletes kopásnövekedés (b) túlkopás: a szerszá tönkreeneteléig () Kopásgörbe: a kopás időbeli alakulása a b VB eg Növekvő orgásolósebesség Éltarta: a egengedett kopás (VB eg ) eléréséig orgásolásban töltött idő. Éltarta - odell Modell: bővített Taylor-képlet Szerszákopás,, éltarta Esztergálásra: Fúrásra: v xv C v Cv yv a v xv z d T T v in in 8
Tengelyszerű unkadarab φ90x400 éretű elületének esztergálását 0,25 előtolással végezzük. 320 /in orgásolósebességnél a lapkaéltarta két per, íg v 2,5 /s értéknél egy óra. Mekkora sebesség (v T15 ) ellett kapható 15 peres éltarta? Hány darab (n T ) készül el ezalatt? Példa Megoldás: v 1 320 és T 1 2 in; v 2 150 /in és T 2 60 in, ezzel a Taylor összeüggés, az éltartakitevő, a C v sebességállandó: v T v 1 T1 v2 T2 Cv áll. v 0,223 C v 1 T1 320 2 373,5 1000 v n d π T t [ /in] [ /in] 15 400 0,25 722 T 15-1 722 [ in ] nt 6 [ db] g 320 lg lg 320 lg150 150 0,329 0,223 lg 60 lg 2 60 1,477 lg 2 373,5 0,223 15 v T 15 204,2 [ /in ] A elület inősége Deiníió: a elületinőség koplex ogalo, aely a egunkált (orgásolt, alakított stb.) elület ikrogeoetriai jellezőit (érdesség, hulláosság), valaint a elület alatti, eghatározott vastagságú réteg - szövetszerkezeti ódosulásait (pl. köszörülés) - ikrokeénységének egváltozását (kilágyulás, elkeényedés) - aradóeszültség kialakulását (húzó- vagy nyoó jellegű) - elektroos, - ágneses, illetve - vegyi (korróziós) tulajdonságainak ódosulását tartalazza. 9
A orgásolt elület eléleti (kineatikai) érdessége A elület érdessége a szerszá élének nyoa a darabon sak az előtolás (, ) és a sússugár (r ε, ) értékétől ügg a valós elületi érdességnél általában sokkal kisebb hasznos összeüggések: Nagyoló esztergálás: R e R 4 R z Siító esztergálás: a R R e R a 125 r ε 32 r ε 2 2 (5...6) [ µ ] z R a [ µ ] R e R e gazdaságossága Cél: inél terelékenyebben! 1. Miniális gépi őidő Mateatikai alakja: t g i L v MIN! 2. Miniális darabidő Mateatikai alakja: t d teb ts + ti + tg + tg n T sor i MIN! 3. Maxiális terelékenység Mateatikai alakja: Q t n eb sor + i t i 60 + t g t 1 + s T MAX! 10
gazdaságossága Cél: inél olsóbban! Költségodell: Állandó költségeleek: előkészületi költség ellékidők költségei K űváll t eb k + G t nsor [ Ft] Változó költségeleek: gépüzeköltség (k G, Ft/in) szerszásere költsége szerszáköltség (K S, Ft) t 1 + s KS tg kg + T T Kedvező űveleti költség alasony szerszá-(él)költség! K űvvált Miniu! [ Ft] Hosszesztergálás az eddigi eléleti alapok többsége erről szólt szerszá: különböző őélelhelyezési szögű szerszáok Esztergálás Forgásolóerő, N F k b h ΠK 1 q 1.1 Fi Nyoatékigény, N M F d 2000 [ N] [ N] Hossz- esztergálás Teljesítényigény, kw F v M n P 60000 9550 [ kw] 11
Esztergálási változatok Furatesztergálás Kereszt- esztergálás Beszúró- esztergálás Menet- esztergálás Sajátosságai: Üregelés őozgás: egyenes vonalú, olyaatos, a szerszá végzi ellékozgás: állandó, a S éretei adják! gépelrendezés: vízszintes / üggőleges az üregeléssel egunkálható elületek: külső (sík/alakos) belső [hengeres/alakos (bordás, ékes stb.)] alaki korlátozások (belső elület: sak átenő jellegű) a ráhagyás nagyságától üggően az eljárás lehet: nyoó (kis ráhagyás, rövid S) húzó (nagy ráhagyás, hosszú S) nagy ráhagyás / pontos elület (IT7) esetén több lépésben: nagyoló + siító okozat a szerszá: bonyolult, drága (anyag- és gyártási költség) alkalazása: sorozat / nagysorozat / töeggyártásban 12
Szerszáai: Munkadarab Üregelés Szerszá Furategunkálások Főozgás: orgó, a S végzi (élyúrásnál: M) Mellékozgás: egyenes, a S végzi (élyúrásnál: M) Forgásolóél: elhelyezkedése kúpelület entén, ezért az él entén a orgásolósebesség változik (0 v ) Változatai: hengeres uratok alakos uratok enet síkelület Telibe Felúrás Dörzsárazás Központ- Alakos Alakos Menet- Sík Csapos úrás úrás süllyesztés dörzsárazás úrás süllyesztés süllyesztés 13
- a leggyakrabban alkalazott urategunkáló eljárás - kis pontosságú uratok (IT 10) beejező egunkálására - pontos, vagy nagy átérőjű uratok előunkálására Fúrás φ d n d - úró átérő, előtolás, n - ordulatszá, in -1 d π n 1000 v orgásolósebesség: [ in] v M d 2 d 2 1 Forgásolóerő: F 2 F k 1. [ N] 1 k h q σ2. κ Fúrási nyoaték: M k ( 0,5 sinσ 2) 1 q 8000 2 1.1 d q [ N] Teljesítényigény: M P -1 [ N] n [ in ] [ kw] 9550 Marás Sajátosságai: őozgás: állandó sebességű orgó ozgás, szerszá végzi orgásleválasztás: szakaszos (egy og be- és kilép) változó keresztetszetű a orgás, ezért duplán dinaikus jellegű szerszáa: aró átérője: φ d, ; ogszáa: z ellékozgások: előtolás irányú: a szerszá és/vagy a unkadarab végzi a őozgástól üggetlen (őorsótól ne ügg) v. n z.. z n (/in), ahol: z - ogankénti előtolás, z - a aró ogszáa n - a aró ordulatszáa, in -1 ogásvételi ozgások: a szerszá és/vagy a unkadarab végzi a e - sugárirányú ogásvétel, a p - passzív (tengelyirányú) ogás, 14
Marás Palástarás elérhető pontosság: IT9-11 ; Ra 1,6-25 µ a szerszá: a palástelületén elhelyezett ogakkal orgásol, tengelye a elülettel párhuzaos, oghossza nagyobb a unkadarab szélességénél (a p b w, ) Ellenirányú arás őorsó ordulat Asztal előtolás orgásvastagság növekszik, ezért egyre nagyobb a orgásolóerő az eredő erők eelő hatásúak rosszabb elületi érdesség nagyobb szerszákopás kedvezőtlenebb éltarta régi gépen is alkalazható kopott gépen is alkalazható Marás Holokarás elérhető pontosság: IT9-11 ; Ra1,6-25 µ a szerszá: a palástelületén elhelyezett ogakkal orgásol, tengelye a elületre erőleges, átérője nagyobb a unkadarab szélességénél (a e b w, ) Munkadarab v v orgásvastagság változó, ezért a orgásolóerő növekszik, ajd sökken korszerű szerszáanyagok: bevonatos keényé, keráia, köbös bórnitrid, gyéánt a elület érdessége változó a legterelékenyebb arási változat nagyteljesítényű gépeken előnyös inoarás: IT7, IT8 ; Ra 0,8-1,6 µ z d π A arási átlagos F k a a [ N] erőigénye: e p z 15
Köszörülés abrazív (koptató) eljárás nagyon sok, kis éretű, kötött abrazív részeske (szese) dolgozik a orgásolóélek statisztikus elrendezésűek és élszögűek a orgó őozgást indig a szerszá végzi nagy orgásolósebesség: v ~ 20 50 (150) /s szakaszos orgásleválasztás, változó orgáskeresztetszet, agas orgásolási hőérséklet, izzó orgás ( szikra ) sekély ráhagyás leválasztása kis ogásélységgel a szerszá: többalkotós és porózus szerkezetű korlátozott önéleződés (orgásolóképesség egújulás) szabályozással a orgásolóképesség egújítható kölsönös egunkálás történik: a leválasztott anyag és a szerszákopás összeérhető térogatú Külső palástköszörülés Síkköszörülés Köszörülési változatok - hosszelőtolásos - beszúró - alternáló - orgóasztalos - élyköszörülés 16
Hosszelőtolásos uratköszörülés Beszúró uratköszörülés Köszörülési változatok v s v w v a e v w v s v r A szerszá egnevezése: jelölés + speiikáió Sia köszörűkorong 1A 400 50 127 89A 80 J 5 V127 Csúsnélküli köszörülés Köszörülési változatok áteresztő beszúró Alakköszörülés (ábra: ogazat) - leejtő - proilozó Továbbá: enet-, proil-, egyéb változatok 17