Gépészet | Tanulmányok, esszék » Kováts Róbert - Forgácsoláselmélet, méréstechnika

FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA CÍMLAP A HEFOP és a képző központ logoja, a képzés és a modul megnevezése, milyen projekt keretében, hol és mikor készült a modulfüzet SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 1 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA TARTALOMJEGYZÉK I. A modulfüzet alapadata 7 II. Hasznos tudnivalók a tanuláshoz 9 III. A modul tartalma 11 IV. A modul tananyaga 12 IV. 1 Lecke Forgácsolástechnológiai alapfogalmak A forgácsolás összetevői, mozgásviszonyai. A forgács és jellemzői Forgácsoló erő, nyomaték és teljesítmény. Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 11 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 111Az anyagalakítás módjai Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 112 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 113 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 12 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 121A forgácsolás és

összetevői Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 122 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 123 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 13 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 131A forgácsoló mozgások jellemzői Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 132 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 133 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 14 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 141A forgács jellemző méretei Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 142 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 143 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 15 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 151A forgácsolás erőviszonyai Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 152 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 153 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 16

Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 161A forgácsolóerő számítása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 162 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 163 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 17 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 171A forgácsolási nyomaték és teljesítmény Hiba! A könyvjelző nem létezik. IV. 172 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik 2 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 173 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 2 Lecke A forgács keletkezése különböző anyagok esetén Forgácstípusok. A forgácstörés különböző megoldásai Hiba! A könyvjelző nem létezik. IV. 21 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 211A forgács keletkezése, típusai Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 212 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A

könyvjelző nem létezik IV. 213 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 22 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 221A forgácstörés megoldásai Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 222 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 223 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 3 Lecke A szerszám kopás okai Különböző kopásfajták és okaik Kopásgörbe, éltartam. A kopás csökkentésének lehetőségei Éltartam számítások. Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 31 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 311A szerszámkopás okai, típusai Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 312 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 313 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 32 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 321A szerszám éltartam Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 322 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A

könyvjelző nem létezik IV. 323 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 4 Lecke Az esztergálás elve, a megmunkálható felületek Esztergálás szerszámai. Nagyolás és simítás Forgácsleválasztási terv Esztergálás technológiai számításai. Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 41 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 411Az esztergálás lényege, a megmunkált felületek Hiba! A könyvjelző nem létezik. IV. 412 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 413 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 42 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 421Az esztergálás szerszámai Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 422 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 423 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 43 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 431A nagyolás és a simítás fogalma, a forgácsleválasztási terv

Hiba! A könyvjelző nem létezik. IV. 432 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 433 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 3 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 44 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 441Esztergálási számítások Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 442 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 443 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 5 Lecke A marás elve, változatai Homlokmarás technológiája és szerszámai. Palást marás technológiája és szerszámai A marási technológiák összevetése. Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 51 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 511A marás lényege, változatati Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 512 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 513 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem

létezik IV. 52 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 521A homlokmarás technológiája Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 522 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 523 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 53 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 531A palástmarás technológiája Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 532 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 533 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 54 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 541Marószerszámok, alapvető marási feladatok Hiba! A könyvjelző nem létezik. IV. 542 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 543 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 6 Lecke A fúrás elve, változatai Fúrástechnológiai számítások Fúrószerszámok. Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 61 Tanulási feladat Hiba! A

könyvjelző nem létezik IV. 612 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 613 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 62 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 621A fúrás technológiája Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 622 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 623 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 63 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 631Fúrószerszámok, alapvető fúrási feladatok Hiba! A könyvjelző nem létezik. IV. 632 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 633 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 7 Lecke A forgácsoló szerszámok geometriája Szerszám és lapka anyagok. Szerszámtartó és lapka kiválasztása forgácsolási művelethez Szerszámgépek szerszámrendszerei. Hiba! A könyvjelző nem létezik 4 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT

FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 71 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 711A forgácsoló szerszámok geometriája Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 712 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 713 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 72 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 721Forgácsolószerszámok anyagai Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 712 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 723 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 73 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 731Váltólapkás szerszám kiválasztása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 732 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 733 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 74 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 741Szerszámgépek szerszámrendszerei Hiba! A könyvjelző nem

létezik IV. 742 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 743 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 8 Lecke Munkadarabok hossztűrései Alak és helyzettűrések Az ISO tűrésrendszer. Felületi minőségek Tűrések és felületi érdességek megadása a műszaki rajzokon. A technológiai paraméterek megválasztása a műszaki rajz előírásai szerint. Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 81 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 811A munkadarabok tűrései Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 812 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 813 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 82 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 821A tűrések ISO rendszere Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 822 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 823 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 83 Tanulási feladat Hiba!

A könyvjelző nem létezik IV. 831Felületminőségek Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 832 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 833 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 84 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 841Tűrések és érdességek a műszaki rajzokon Hiba! A könyvjelző nem létezik. IV. 842 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 843 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 9 Lecke Mérési alapfogalmak Mérési módszerek Mérőeszközök jellemzői Mérési hibák. Hosszmérések tolómérővel és mikrométerrel Szögek mérése Számítógépes mérési eljárások alapjai. Hiba! A könyvjelző nem létezik SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 5 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 91 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 911Mérési alapfogalmak Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 912 A tananyag

részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 913 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 92 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 921Alapvető mérések Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 922 A tananyag részletes bemutatása Hiba! A könyvjelző nem létezik V. 923 Önellenőrzés . Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 923 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 93 Tanulási feladat Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 931Számítógépes mérési eljárások Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 932 A tananyag részletes bemutatás Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. 933 Önellenőrzés Hiba! A könyvjelző nem létezik IV. A modulzáró feladat 6 140 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA I. A MODULFÜZET ALAPADATAI A képzés megnevezése: NC, CNC programozó technológus A modul megnevezése: Forgácsoláselmélet, méréstechnika A fejlesztő

team tagjai: Kováts Róbert A modul célja: A modul elvégzése után a hallgató legyen képes a tervezőmunka szintjének megfelelően a legfontosabb forgácsoló eljárások, a forgácsoló szerszámok alkalmazására, a hagyományos és digitális mérő és ellenőrző eszközök használatára, a munkadarab alakjához, méreteihez és a megfelelő felületi érdesség biztosításához szükséges mérési eljárások kidolgozására. A modul időtartama: 24 óra Bemeneti követelmények: Előzetesen teljesítendő egységek - Előzetesen elvárt ismeretek - A modul során elsajátítandó kompetenciák: − A hallgató a modul elvégzése után az önálló alkalmazás szintjén ismerje a forgácsolástechnológiai alapfogalmakat. − Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a forgácstörés problematikáját és az azt befolyásoló tényezőket. Minimális begyakorlottsággal legyen képes javaslatot tenni a forgácstörés elősegítésére. − Az önálló

alkalmazás szintjén ismerje a szerszámkopás jelenségét, a kopás típusait és az azt befolyásoló tényezőket. Minimális begyakorlottsággal legyen képes javaslatot tenni a szerszámkopás csökkentésére. − Az önálló alkalmazás szintjén ismerje az esztergálás lényegét, módjait. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a megfelelő szerszámok kiválasztására és a technológiai számítások elvégzésére. − Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a marás lényegét, módjait. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a megfelelő szerszámok kiválasztására és a technológiai számítások elvégzésére. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 7 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA − Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a fúrás lényegét, módjait. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a megfelelő szerszámok kiválasztására és a technológiai számítások elvégzésére. − Az önálló alkalmazás

szintjén ismerje a forgácsoló lapkák geometriai jellemzőit, anyagait, alkalmazásukat, jelölésüket. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a szerszámtartóhoz és a művelethez szükséges lapka kiválasztására. Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a szerszámrendszerek lényegét, alkalmazásukat. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a megismert szerszámgép szerszámrendszerének alkalmazására. − Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a különféle tűrések, a felületi minőségi előírások megadását. Minimális begyakorlottsággal legyen képes alkalmazni ismereteit a műhelyrajzok előírásai értelmezésében, és mindezeket legyen képes alkalmazni a technológiai paraméterek helyes megválasztásában. − Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a mérési eljárásokat, mérési módszereket. Átlagos begyakorlottsággal legyen képes megfelelően elvégezni a méréseket. Minimális begyakorlottsággal legyen képes

számítógépes mérési eljárások kidolgozására. A modulban alkalmazott értékelési módszerek: 11.1 Számonkérések formája Modulzáró vizsga, modul közbeni értékelés 11.2 Számonkérések rendszeressége Modul végén, modul folyamán 11.3 Számonkérések tartalma A modul tananyagának feldolgozása, tudásmérő tesztek és gyakorlati feladatvégzés formájában 11.4 A felnőttek tudásszintjének ellenőrzésére szolgáló módszer(ek) Modulzáró dolgozat, gyakorlati feladatvégzés, a tananyagban való előrehaladást ellenőrző dolgozat 11.5 Megszerezhető minősítések Megfelelt, kiválóan megfelelt 11.6 Megszerezhető minősítésekhez tartozó követelményszintek 60%, 90% 11.7 Sikertelen teljesítés következménye Modulzáró vizsga ismétlése 8 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA II. HASZNOS TUDNIVALÓK A TANULÁSHOZI A tanulásban való előrehaladás rendszere: • A

modulfüzet tananyagát leckékre bontottuk. A leckékre való felbontás alapját a modul során elsajátításra kerülő kompetenciák adják. Az egyes leckéken belüli tanulási feladatok a leckéken belüli részcélkitűzések szerint kerültek felosztásra. Minden tanulási feladat végén önellenőrző kérdések találhatók, melyek segítségével a hallgató ellenőrizheti, milyen mértében sikerült elsajátítania a tanulási feladatban ismertetett fogalmakat. A leckék végén, azok tananyagára épülő felmérések találhatók, melyek segítségével az instruktor ellenőrizni tudja a hallgató előrehaladását a modul adott célkitűzésére vonatkozóan. A modul modulzáró feladattal zárul, melynek segítségével az instruktor komplex módon ellenőrizni tudja, hogy a hallgató felkészültsége mennyire felel meg a modul célkitűzéseinek. A képző intézmény által biztosított személyi feltételek: Követelmények Programban betöltött szerep

Oktatott témakör Végzettség(ek) Szakmai gyakorlat Oktatói gyakorlat Felnőttképzési gyakorlat instruktor Forgácsolásel mélet, méréstechnika egyetemi, főiskolai gépészmérnök, mérnöktanár 5 év 3 év 1 év A képző intézmény által biztosított tárgyi feltételek: Képzési helyszín Igénybevétel Férőhelyek célja száma szaktanterem oktatás 14 Minimálisan elvárt felszereltség Eszterga és marószerszámok, szerszámtartók, mérő-, és ellenőrzőeszközök (tolómérők, mikrométerek, mérőórák, szögmérő, mérőhasáb készlet),AV eszközök (írásvetítő, projektor), szoftverek, modulfüzetek, szakkönyvek, segédletek. A tanuló részéről szükséges feltételek: • Mulasztás a foglalkozásokról a felnőttképzési szerződés szerint Határidők intervallumok: • A modul intenzív képzés keretében 4 nap alatt ér véget SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 9 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA

A modul beszámíthatóságához (pl. OKJ-s képzések) kapcsolódó információk: ------------------------------------------A tanulást segítő rendszerek: • • Oktatástechnikai eszközök alkalmazása. A hallgató teljesítményét önmaga önellenőrző feladatokkal, instruktora modulzáró vizsga segítségével értékeli. Piktogramok a tananyagban való előrehaladás segítésére: Olvassa el figyelmesen Fontos rész Megértést könnyítő példa Önellenőrző feladat Önállóan feldolgozandó feladat 10 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA III. A MODUL TARTALMA Lecke sorszáma: Oldalszám Időtartam (óra) 12 - 30 4 31 - 38 1 39 - 50 1 51 - 65 3 66 - 86 4 87 - 97 3 7. A forgácsoló szerszámok geometriája. Szerszám és lapkaanyagok. Szerszámtartó és lapka kiválasztása forgácsolási művelethez. Szerszámgépek szerszámrendszerei 98 - 113 2 8. Munkadarabok hossztűrései. Alak

és helyzettűrések. Az ISO tűrésrendszer Felületi minőségek. Tűrések és felületi érdességek megadása a műszaki rajzokon. A technológiai paraméterek megválasztása a műszaki rajz előírásai szerint. 114 – 129 2 9. Mérési alapfogalmak. Mérési módszerek Mérőeszközök jellemzői. Mérési hibák Hosszmérések tolómérővel és mikrométerrel. Szögek mérése Számítógépes mérési eljárások alapjai. 130 –139 2 10. Modulzáró feladat. 140 – 2 1. 2. 3. 4. 5. 6. Témakör Forgácsolástechnológiai alapfogalmak. A forgácsolás tényezői, mozgásviszonyai. A forgács és jellemzői. Forgácsoló erő, nyomaték és teljesítmény. A forgács keletkezése különböző anyagok esetén. Forgácstípusok A forgácstörés különböző megoldásai. A szerszámkopás okai. Különböző kopásfajták és okaik. Kopásgörbe Éltartam. A kopás csökkentésének lehetőségei. Éltartamszámítások Az esztergálás elve, a

megmunkálható felületek. Esztergálás szerszámai Nagyolás és simítás. Forgácsleválasztási terv. Esztergálás technológiai számításai A marás elve, változatai. Homlokmarás technológiája és szerszámai. Palást marás technológiája és szerszámai. A marási technológiák összevetése. A fúrás elve, változatai. Fúrástechnológiai számítások. Fúrószerszámok SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 11 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. A MODUL TANANYAGA IV. 1 Lecke Forgácsolástechnológiai alapfogalmak A forgácsolás összetevői, mozgásviszonyai. A forgács és jellemzői Forgácsoló erő, nyomaték és teljesítmény. Tudnivalók a lecke elsajátításához Bevezetés Ebben a fejezetben a forgácsolással és a vele összefüggő alapfogalmakkal illetve összefüggésekkel foglalkozunk. Megismerkedünk az anyagalakítás módjaival, és ebben a forgácsolás helyével. Definiáljuk a forgácsolást és áttekintjük az

alapvető módjait Megismerkedünk a forgácsolási folyamat összetevőivel és a forgácsolási mozgásokkal. Megvizsgáljuk a keletkező forgács legfontosabb jellemzőit, melyre a technológiai tervezésnél szükségünk lesz. Az eddig tanultakat felhasználva elemezzük a forgácsolás erőviszonyait, az erő meghatározásának módjait. Számítási feladatokkal segítve bemutatjuk a forgácsoló erő, nyomaték és teljesítmény meghatározását. Jelen tananyagrész megfelelő elsajátítása elengedhetetlenül szükséges a további tananyagrészek sikeres feldolgozásához. A lecke elvégzése után a hallgató önálló alkalmazás szintjén ismerje a forgácsolástechnológiai alapfogalmakat. A tanulási feladatokhoz tartozó részcélkitűzések A hallgató a tanulási feladatok elvégzése után képes lesz: 1. Az anyagalakítás módjainak és ebben a forgácsolás helyének az ismeretére 2. A forgácsolással és összetevőivel (munkadarab, szerszám, forgács,

forgácsolási mozgások) kapcsolatos fogalmak értelmezésére. 3. A forgácsolási mozgások alapvető jellemzőinek meghatározására 4. Különböző forgácsalakok esetén a forgács jellemző méreteinek a meghatározására. 5. A forgácsolás erőviszonyainak az értelmezésére 6. A forgácsolóerő meghatározására 7. A forgácsoláshoz szükséges nyomaték és teljesítmény meghatározására 12 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 11 Tanulási feladat IV. 111Az anyagalakítás módjai IV. 112 A tananyag részletes bemutatása Az iparban előállított gyártmányok elkészítéséhez többféle, alapelvében eltérő módszert alkalmazhatunk, gyakran ezeket egymásra építve. Ezeket az összefoglaló néven alakadó technológiákat láthatjuk az 1. ábrán Alakadó technológiák Öntés Képlékeny alakítás Forgácsolás Egyéb technológiák 1. ábra Az anyagalakítási technológiák

csoportosítása Öntés: folyékony állapotban való alakítás. Öntéssel általában előgyártmányokat1, félkész termékeket állítunk elő, melyeket további megmunkálásnak vetünk alá. Természetesen előfordul, hogy az öntés végeredménye a késztermék. Képlékeny alakítás: az anyagok alakítása maradandó alakváltoztatással. Ilyen technológia többek között a hengerlés, kovácsolás, hajlítás, stb. Sok esetben szintén előgyártmányokat vagy félkész termékeket állítunk elő képlékeny alakítással. Forgácsolás: a munkadarab végleges alakját a felesleges anyagrészek forgácsként való eltávolításával érjük el. A forgácsolás kiinduló anyaga, előgyártmánya, általában öntött vagy képlékenyen alakított. Egyéb technológiák: Idetartoznak a kötéstehnológiák (hegesztés, forrasztás), a termikus és elektrokémiai megmunkálások. A gépipari termékek gyártásuk során különféle tevékenységek összességét

igénylik, melyek során tulajdonságaik, alakjuk fokozatosan megváltozik. Ezen tevékenységek nagy része ma forgácsolás. A gépipari termékekkel szemben fokozott pontossági, felületi követelmények vannak, alapvető elvárás a csereszabatosság, szerelhetőség és megbízhatóság. Az ilyen termékek előállítása jelenleg forgácsolással történik, többek között azért, mert az esetek többségében ez az egyetlen műszaki vagy gazdaságossági szempontból lehetséges eljárás. Adjuk meg tehát a forgácsolás definícióját: Forgácsolás: az anyag alakításának az a módja, mely során a munkadarab végső alakját úgy érjük el, hogy a felesleges anyag-mennyiséget egy arra alkalmas eszközzel (szerszám) kis darabokban (forgács) eltávolítjuk. 1 Előgyártmány: valamely technológiai folyamat (például forgácsolás) kiinduló anyaga, munkadarabja, szokás még nyersdarabnak is nevezni. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 13

FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 113 Önellenőrzés Hogyan csoportosíthatók a gépészetben alkalmazott alakadó technológiák? . . . . Milyen eljárással készülnek a forgácsolás előgyártmányai? . . . . Mivel indokolható, hogy a forgácsolás lett a leggyakoribb anyagalakítási mód? . . . . Fogalmazza meg a forgácsolás definícióját! . . . . IV. 12 Tanulási feladat IV. 121A forgácsolás és összetevői IV. 122 A tananyag részletes bemutatása A forgácsolás vázlatát a 2. ábrán láthatjuk Ez alapján tekintjük át a forgácsolási folyamat összetevőit. A forgácsolási folyamat összetevői a munkadarab (M), mely a megmunkálás során alakváltozást szenved, a szerszám (SZ), amely az alakítást végrehajtja, és a forgács (F), amely a munkadarabról eltávolításra kerül. A forgácsolási összetevőket a szerszámgép fogja össze a munkadarab és a szerszámbefogók segítségével. Ahhoz, hogy a munkadarabról a szükséges

anyagmennyiséget el tudjuk távolítani, mozgásokra van szükség. Ezek a mozgások (a munkadarab és a szerszám kölcsönös elmozdulásai) fontos tényezői a folyamatnak. 14 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA M F SZ 2. ábra A forgácsolás vázlata Forgácsolómozgás vagy főmozgás: a forgács leválasztást végző mozgás. Lehet forgó mozgás (esztergálás, fúrás, marás, köszörülés) illetve egyenes vonalú mozgás (gyalulás, vésés, üregelés). A 2 ábrán az esztergálás vázlata látható, ahol „n”-el jelölt forgó mozgás a főmozgás. Előtolás (mellékmozgás): a folyamatos forgácsleválasztást biztosítja. Forgó főmozgás esetén egyenes vonalú és folytonos, míg egyenes vonalú főmozgásnál szakaszos az előtoló mozgás. A 2 ábrán az „f”-el jelölt mozgás az előtolás Fogásvétel (mellékmozgás): a leválasztandó anyagvastagságot határozza meg a munkadarab és a

szerszám egymáshoz tolásával. Általában szakaszos mozgás A 2 ábrán az „a”-val jelölt mozgás a fogásvétel. Látható, hogy a forgácsolás megvalósításához több mozgás egyidejű vagy egymás utáni működése szükséges. Az eredő mozgás a forgácsoló főmozgás és az előtoló mozgás összege (fogásvétel akkor van, ha a forgácsolás szünetel). Az 1. táblázat alapján hasonlítsuk össze a fontosabb forgácsolási módokat és mozgásaikat! Vegyük észre! A fúrásnál a fogásmélységet a szerszám átmérője adja. A köszörülésnél a szerszám hosszelőtolást, a munkadarab körelőtolást is végez. 1. táblázat A forgácsoló eljárások és mozgásaik SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 15 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A főmozgás Az előtolás Forgácsolási mód jellege végzi jellege végzi Esztergálás Forgó Munkadarab Egyenes vonalú Szerszám Gyalulás Vésés 2 Egyenes vonalú, váltakozó

Szerszám vagy munkadarab Szerszám Egyenes vonalú szakaszos Ábra Munkadarab vagy szerszám Munkadarab Fúrás Forgó Szerszám Egyenes vonalú Szerszám Marás Forgó Szerszám Egyenes vonalú Munkadarab vagy szerszám Köszörülés Forgó Szerszám Egyenes vonalú vagy forgó Munkadarab vagy szerszám IV. 123 Önellenőrzés Melyik mozgás végzi a forgács leválasztását? . . Esztergálásnál milyen típusú a főmozgás (forgácsolómozgás)? . . . . 2 A gyalulás és a vésés kezelhető egy eljárás változataiként. 16 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Melyik mozgás biztosítja a forgácsleválasztás folyamatosságát? . . . . Melyik mozgás szünetel a forgácsolás alatt? . . . . Marásnál és fúrásnál milyen típusú a főmozgás (forgácsolómozgás)? . . . . Esztergálásnál mi végzi a főmozgást és mi a mellékmozgást? . . . . Marás esetén mi végzi a főmozgást és mi a

mellékmozgást? . . . . IV. 13 Tanulási feladat IV. 131A forgácsoló mozgások jellemzői IV. 132 A tananyag részletes bemutatása A forgácsolási mozgásokat és jellemzőiket a 3. ábra alapján vizsgáljuk meg, az esztergálás mozgásviszonyainak figyelembe vételével. A forgácsolómozgás esztergálásnál forgó mozgás. Jellemzői: − a fordulatszám, amely a szerszámgépen beállítható jelölése: 1  n   min  3. ábra A forgácsolási mozgások SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 17 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA a forgácsolósebesség, a munkadarab kerületi sebessége m m jelölése: vc  ;  min sec  A forgácsolósebesség számítása: (körmozgás kerületi sebességének összefüggését figyelembe véve) − vc = D ⋅ π ⋅ n ahol: D – a munkadarab legnagyobb forgácsolt átmérője n – a munkadarab fordulatszáma (amennyiben a szerszám végzi a főmozgást, akkor az adatok a

szerszámra vonatkoznak; például marás esetén) Az előtolómozgás esztergálásnál egyenes vonalú egyenletes mozgás. Jellemzői: − az előtolás, amely a szerszám fordulatonkénti előrehaladását adja meg jelölése: mm  f  ; mm  fordulat  az előtolósebesség, a szerszám előrehaladásának sebessége (csak folyamatos mozgásra értelmezzük) mm  − jelölése: vf   min  Az előtolósebesség számítása: − vf = n ⋅ f ahol: f – a szerszám fordulatonkénti előtolása n – a munkadarab fordulatszáma A fogásmélység beállítása szakaszos mozgással történik, hagyományos gépeken általában kézzel végezzük. Erre a mozgásra nem számolunk sebességet A fogásmélység jelölése: a [mm] A fogásmélység megállapítása esztergálásnál a 4. ábra alapján: a= D-d 2 ahol: D – a munkadarab forgácsolásra váróátmérője d – a munkadarab forgácsolt átmérője 4. ábra A fogásmélység

meghatározása 18 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Az 5. ábrán látható méretekkel esztergálást végzünk A megmunkálás további adatai: 1 a fordulatszám: n = 630 min az előtolás f = 0,2 mm ford. Feladat: számítsuk ki a forgácsoló- és előtolósebességet valamint a fogásmélységet! A forgácsolósebesség: vc = D ⋅ π ⋅ n = 50mm 1 m m ⋅ π ⋅ 630 ≈ 99 = 1,65 1000 min min sec 5. ábra Esztergálási feladat A gépészeti gyakorlatban az átmérőt mm egységben szokás megadni, ezt a számítás m egységben is. során át kell váltani méterre. A végeredményt célszerű megadni a sec Az előtolósebesség: v f = n ⋅ f = 630 1 mm mm ⋅ 0,2 = 126 min ford. min A fogásmélység: a= D − d 50 − 45 = = 2,5mm 2 2 IV. 133 Önellenőrzés 1 és az átmérő D=100mm? min . . . . . Mekkora a forgácsolósebesség, ha a fordulatszám 1000 Mekkora az előtolás értéke, ha az

előtolósebesség v f = 150 mm , a fordulatszám az min előző feladatban szereplő érték? [f = ?] . . . . . SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 19 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Mekkora a fogásmélység, ha a D=100mm átmérőt d= 94mm-re szeretnénk esztergálni? . . . . . Azonos fordulatszám esetén, hogyan változik a forgácsolósebesség az átmérő változásával? . . . . Ha egy hengeres munkadarab átmérőjét 5mm-rel akarjuk csökkenteni, akkor mekkorára adódik a fogásmélység? . . . . . IV. 14 Tanulási feladat IV. 141A forgács jellemző méretei IV. 142 A tananyag részletes bemutatása A keletkező forgács méretei és alakja jelentős hatással van a forgácsolási folyamatra. A forgácsnak a forgácsolóirányra merőleges, az előtolás irányába eső keresztmetszetét forgácskeresztmetszetnek nevezzük. A forgácskeresztmetszet lehet állandó nagyságú (például esztergálásnál) illetve változó (például marásnál).

Az állandó forgácskeresztmetszet számítását a 6. ábra alapján mutatjuk be A szerszámfőél elhelyezési szöge κr, amelyet a forgácsoló él és a forgácsoló munka iránya (előtolás) zár be egymással 90°-os. Ebben az esetben a forgácskeresztmetszet egy téglalap. Jellemzői: • forgácsszélesség: b [mm] Ebben a esetben a forgácsszélesség megegyezik a fogásmélységgel. • forgácsvastagság: h [mm] Ebben a esetben a forgácsvastagság megegyezik az előtolással. 20 6. ábra A forgácskeresztmetszet κr = 90° SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA − A forgácskeresztmetszet ezekkel az adatokkal: A= a ⋅ f = h ⋅ b [mm 2 ] A szerszámfőél elhelyezési szöge, κr, azonban gyakran 90°-nál kisebb szögű. Egy ilyen esetet mutat a 7. ábra A jellemzők meghatározása az ábra alapján: − forgácsszélesség: b= a [mm] sin κ r − forgácsvastagság: h = f ⋅ sin κ r [mm] − A

forgácskeresztmetszet ezekkel az adatokkal: A= h ⋅ b = f ⋅ sin κ r ⋅ a = a ⋅ f [mm 2 ] sin κ r Látható, hogy a számítások ugyanarra az eredményre vezetnek. 7. ábra A forgácskeresztmetszet κr ≠ 90° Amennyiben a forgácskeresztmetszet változó, úgy közepes forgácsvastagságot kell meghatározni. A közepes forgácsvastagság értelmezését a 8 ábra mutatja Közelítő meghatározását a marás tárgyalásánál ismertetjük Az 5. ábrán látható forgácsolási esetre számítsuk ki a forgács méreteit! Adatok: a szerszámfőél elhelyezési szöge: κ r = 45° a fogásmélység: a = 2,5 mm az előtolás: f = 0,2 a forgács szélessége: b= mm ford. a 2,5 = = 3,53 mm sin κ r sin 45° a forgács vastagsága: h = f ⋅ sin κ r = 0,2 ⋅ sin κ r = 0,141mm a forgács keresztmetszete: A = a ⋅ f = 2,5 ⋅ 0,2 = 0,5 mm 2 másképpen: A = b ⋅ h = 3,53 ⋅ 0,141 = 0,5 mm 2 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 8. ábra Közepes

forgácsvatagság 21 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 143 Önellenőrzés Számítsuk ki a forgács jellemző adatait, ha κr=75°; az előtolás 0,1 mm; a fogásmélység pedig 1 mm! . . . . . . . . . Mit értünk a szerszám főélelhelyezési szögén? . . . Hogyan értelmezzük a forgácsvastagságot és szélességet, ha κr < 90°? . . . . . Függ e a forgácskeresztmetszet a forgácsolóél elhelyezkedésének szögétől? . . . . . Mikor kell számítani közepes forgácsvastagságot? . . . . IV. 15 Tanulási feladat IV. 151A forgácsolás erőviszonyai IV. 152 A tananyag részletes bemutatása Forgácsolóerő alatt a munkadarabnak a forgácsolási folyamat alatt a szerszámra kifejtett hatását értjük. Természetesen a szerszám is hat a munkadarabra, de mivel a 22 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA szerszámél folyamatos igénybevételnek van kitéve, ezért csak a rá ható erőket

vizsgáljuk. A forgácsolóerő nagyságának, irányának fontos szerepe van a forgácsolás folyamatában, hiszen ettől függ a forgácsolási teljesítmény, a munkadarab és szerszámbefogás. Példaként tekintsük át az esztergálás erőviszonyait a 9 ábrán A forgácsolási erő (F) térbeli erő, melyet merőleges összetevőkre bontunk. Komponensei: Fc = főforgácsolóerő, a forgács leválasztásakor keletkezik, a szerszámot hajlításra veszi igénybe. Ff = előtolásirányú erő, Fp (Fa) = fogásvétel irányú erő vagy passzív erő, a forgácsolás teljesítményét nem befolyásolja. 9. ábra A forgácsoló erő A technológus számára rendkívül fontos az erők nagyságának és irányának ismerete. A 10 ábrán láthatjuk, hogy a gyengén befogott szerszámot az előtolás irányú erő elmozdítja, így a szerszám belevághat a munkadarabba és balesetveszélyt is jelent. A 11 ábra mutatja, hogy milyen kar mentén hajlítja a szerszámot a

főforgácsoló erő. A hosszú szerszámkinyúlás lehajláshoz illetve szerszámszár töréséhez vezethet. Fontos tudnunk, hogy a szerszám előbbiekben felvázolt forgácsolás közbeni deformációi a gyártmányaink pontosságát akár jelentős mértékben is ronthatják. 10. ábra Az előtolásirányú erő hatása 11. ábra A főforgácsolóerő hatása IV. 153 Önellenőrzés Mit nevezünk forgácsolóerőnek? . . . . SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 23 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Milyen komponensei vannak a forgácsolóerőnek? . . . . A forgácsolóerő - komponensek közül melyik végzi a forgács leválasztását? . . . . Miért fontos a forgácsolóerők ismerete? . . . . IV. 16 Tanulási feladat IV. 161A forgácsolóerő számítása IV. 162 A tananyag részletes bemutatása A forgácsolóerőt meghatározhatjuk méréssel, számítással. Ebben a fejezetben a forgácsolóerő - méréssel nem foglakozunk, mert ez a technológus

számára kevésbé fontos a napi gyakorlatban. A számítási módszerek elsősorban a főforgácsolóerőre vonatkoznak, mert ez a forgácsolási folyamat egyik meghatározó és egyben legnagyobb erőhatása. A forgácsolóerő egyszerű és jó közelítést nyújtó számolásához az alábbi összefüggést használjuk: Fc = A ⋅ k [ N] ahol: − N   k – fajlagos forgácsolóerő MPa = mm 2   − A – a forgács keresztmetszete [mm2] A fajlagos forgácsolóerő az adott forgácsolási körülmények között 1mm2 keresztmetszetű forgács leválasztásához szükséges erő. Közelítő megadásához az alábbi tapasztalati összefüggéseket lehet használni: − k = (2 4)⋅Rm szívós, képlékeny anyagok esetén (pl.: acélok) − k = (5 10)⋅HB rideg anyagok esetén (pl.: öntöttvasak) Rm – a fém szakítószilárdsága; HB – a fém Brinell keménysége 24 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET,

MÉRÉSTECHNIKA A fajlagos forgácsolóerőt nomogramból is meghatározhatjuk. A 12. ábrán látható nomogramból a forgácsvastagság (közepes forgácsvastagság) és az anyagminőség függvényében leolvasható a keresett érték. Példaként keressük meg a 0,1 mm forgácsvastagsághoz és Rm= 600MPa szakítószilárdsághoz tartozó fajlagos forgácsolóerőt! 12. ábra A fajlagos forgácsolóerő meghatározására szolgáló nomogram Először a vízszintes tengelyen keressük meg a 0,1mm-es jelzést. Innen függőlegesen felfelé haladjunk a 600 MPa-os ferde vonalig. A metszéspontból vízszintesen haladjunk a nomogram bal széléig, ahol leolvashatjuk a fajlagos forgácsolóerő értékét! A feladat megoldásánál ügyeljünk arra, hogy a nomogram tengelyei logaritmusos léptékűek. [3000 MPa] A forgácsolóerő számítására természetesen sokkal bonyolultabb és pontosabb összefüggések is léteznek. Ilyet az esztergálás tárgyalásánál fogunk látni

Számoljuk ki a főforgácsoló erő nagyságát, ha az alábbi adatok állnak a rendelkezésünkre: − a forgácskeresztmetszet A = 0,5 mm2 − acél anyaga Fe 590-2 − szakítószilárdsága Rm = 600 MPa − a fajlagos forgácsolóerő szorzója x = 3! a fajlagos forgácsolóerő: k = R m ⋅ x = 600 ⋅ 3 =1800MPa SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 25 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA a forgácsolóerő: Fc = A ⋅ k = 0,5 ⋅1800 = 900 N IV. 163 Önellenőrzés Mit nevezünk fajlagos forgácsolóerőnek? Mi a mértékegysége? . . . . Mekkora fajlagos forgácsolóerő olvasható le a nomogramból 0,2 mm-es forgácsvastagság esetén 750 MPa szakítószilárdságú acélnál? . . . . Milyen nagyságú lesz a főforgácsolóerő, ha 500MPa szakítószilárdságú acélról 0,15 mm2 keresztmetszetű forgácsot választunk le? A fajlagos forgácsolóerő szorzója x = 3,2. . . . . . IV. 17 Tanulási feladat IV. 171A forgácsolási nyomaték és

teljesítmény IV. 172 A tananyag részletes bemutatása A forgácsolási nyomatékot mindig forgástengelyre értelmezzük. Ez lehet a munkadarab tengelye (esztergálás) vagy a szerszám tengelye (fúrás, marás). A forgácsolási nyomaték a forgácsolóerő és a forgástengelytől mért távolság szorzataként adódik. Ezt mutatja a 13 ábra 13. ábra A forgácsolási nyomaték keletkezése 26 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A forgácsolási nyomaték számítása: M c = Fc ⋅ k M [ Nm; Nmm] A nyomaték karja: kM= d+a D−a = [mm] 2 2 Számítsuk ki a forgácsolási nyomatékot esztergálásnál, ha: a forgácsolóerő FC = 1kN, a forgácsolandó átmérő D =80 mm, a forgácsolt átmérő d = 76 mm! Megoldás: D − d 80 − 76 = = 2 mm 2 2 d + a 76 + 2 = = 39 mm kM= 2 2 M c = 1000 N * 39 mm = 39000 Nmm = 39 Nm a= A forgácsolás során a szerszám elmozdulásával munkavégzés történik, forgács válik

le. Az ehhez szükséges energiát a szerszámgép biztosítja. A teljesítmény a forgácsoláskor fellépő erőkkel és a forgácsoló sebességgel arányos. Az FP (Fa) passzív erő nem végez munkát, mert fogásvétel irányában nincs elmozdulás. Az 1.32 részben leírt példában láthattuk hogy vc >> vf ; ezért a teljesítmény számításánál az Ff előtolás irányú erő elhanyagolható munkát végez. Így a forgácsolási teljesítmény számításának összefüggése: Pc = Fc ⋅ v c N⋅m  W =  sec  Amennyiben ismerjük a forgácsolási nyomatékot, akkor a szögsebesség ismeretében számíthatjuk abból is a teljesítményt. Pc = M c ⋅ ω ω = 2⋅π⋅n N ⋅m   W = sec   1   sec  A forgácsolási folyamat termelékenységét mutatja meg a fajlagos forgácsteljesítmény, más néven az időegység alatt leválasztott forgácstérfogat. Ennek a mennyiségnek az értelmezését mutatja a 14.

ábra Számítása: Vt = A ⋅ v c = A f ⋅ v f  mm3   sec    Látható, hogy a számításnál mindig a keresztmetszetre merőleges sebesség - komponenssel kell számolni. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 27 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Számítsuk ki az előző példa adatainak figyelembevételével a forgácsolási nyomatékot és a fajlagos forgácsolási teljesítményt, ha: 1 a fordulatszám: n = 400 min mm az előtolás: ! f = 0,2 ford. 14. ábra A fajlagos forgácsolási teljesítmény adatainak értelmezése. A forgácsolási teljesítmény az első összefüggésből: 1 400 80 mm min = 1,67 m vc = D ⋅ π ⋅ n = ⋅π⋅ 1000 60 sec m Pc = Fc ⋅ v c = 1000 N ⋅1,67 = 1670W sec A forgácsolási teljesítmény a második összefüggésből: 1 min = 41,9 1 ω = 2⋅π⋅n = 2⋅π⋅ 60 sec 1 Pc = M c ⋅ ω = 39 Nm ⋅ 41,9 = 1634 W sec 400 A csekély különbség a kerekítések, és a forgácsolási folyamat

egyszerű modellezése miatt adódik. A fajlagos forgácsolási teljesítmény: Vt = A ⋅ v c = a ⋅ f ⋅ v c = 2mm ⋅ 0,2mm ⋅1,67 28 m mm 3 ⋅1000 = 668 sec sec SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A fajlagos forgácsolási teljesítmény egy másik összefüggéssel: 1 mm mm ⋅ 0,2mm = 80 = 1,33 min min sec 2 2 2 2 D ⋅ π d ⋅ π 80 ⋅ π 76 ⋅ π Af = − = − ≅ 490mm 2 4 4 4 4 mm mm 3 2 Vt = A f ⋅ v f = 654mm ⋅1,33 ≅ 653 sec sec v f = n ⋅ f = 400 Az eredmények közötti csekély különbség a már említett okok miatt adódik. IV. 173 Önellenőrzés Hogyan számítjuk a forgácsolási nyomatékot, és milyen elhanyagolásokkal élünk a számításánál? . . . . . Mi biztosítja a forgácsolási teljesítményt? . . . . Milyen tényezők módosításával lehet növelni a fajlagos forgácsolási teljesítményt? . . . . Mekkora lesz a forgácsolási teljesítmény és nyomaték, ha egy 60mm

átmérőjű munkamm 1 darabot esztergálunk 1mm-es fogásmélységgel, 0,1 előtolással, 500 fordulatford min számmal? A fajlagos forgácsolóerő 2000Mpa. . . . . . . . SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 29 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Felmérés az IV.1 leckéhez Név: . Dátum: . Mért kompetencia: A hallgató a modul elvégzése után az önálló alkalmazás szintjén ismerje a forgácsolástechnológiai alapfogalmakat. Feladatok: Adja meg a forgácsolás fogalmát! Milyen mozgások szükségesek a forgácsoláshoz? (15 pont) Mit értünk forgácskeresztmetszet és a szerszámfőél elhelyezési szöge alatt? Hogyan határozhatók meg a forgács jellemző méretei? (15 pont) Forgácsolást végzünk esztergálással a 15. ábra szerint Végezzük el a következő feladatokat! Adja meg a forgács jellemző méreteit! Az mm ![A; h; b] (14 pont) előtolás értéke 0,15 ford Mekkora a forgácsolási és előtolási sebesség, ha a beállított

fordulatszám 1 ? [vc; vf] (14 pont) 320 min Mekkora a forgácsolóerő, ha a munkadarab anyaga Fe 590 – es acél, szakítószilárdsága 600 MPa, a fajlagos forgácsolóerő szorzója 3,2? [Fc] (14 pont) 15. ábra A felmérő feladat ábrája Mekkora lesz a forgácsolási nyomaték és teljesítmény? [Mc; Pc] (14 pont) Adja meg a fajlagos forgácsolási teljesítmény nagyságát! [Vt] (14 pont) Teljesítményszintek: Összes elérhető pontszám 100 pont. Megfelelt 60 ponttól. Kiválóan megfelelt 90 ponttól. 30 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 2 Lecke A forgács keletkezése különböző anyagok esetén Forgácstípusok. A forgácstörés különböző megoldásai Tudnivalók a lecke elsajátításához Bevezetés Ebben a fejezetben megvizsgáljuk azt, hogyan keletkezik a forgács különböző tulajdonságú anyagok esetén. Áttekintjük a különböző forgácstípusokat, keletkezésük körülményeit,

és minősítjük őket. Részletesen foglalkozunk a forgácstörés problematikájával és technológiai valamint szerszámokkal kapcsolatos összefüggéseivel. A lecke elvégzése után a hallgató az önálló alkalmazás szintjén ismerje a forgácstörés problematikáját és az azt befolyásoló tényezőket. Minimális begyakorlottsággal legyen képes javaslatot tenni a forgácstörés elősegítésére. A tanulási feladatokhoz tartozó részcélkitűzések A hallgató a tanulási feladatok elvégzése után képes lesz: 1. A különböző anyagtulajdonságú munkadarabokon keletkező forgácstípus előrejelzésére, és a különböző forgácstípusok felismerésére és minősítésre 2. A forgácstörési megoldások kiválasztására IV. 21 Tanulási feladat IV. 211A forgács keletkezése, típusai IV. 212 A tananyag részletes bemutatása Forgácsolt anyagaink alakíthatósági tulajdonságaik szempontjából két csoportba oszthatók. Vannak rideg, képlékenyen

nem alakítható, és vannak képlékeny vagy szívós anyagok. Előbbi csoportba tartozik az öntöttvas, az utóbbiba az acél A forgácsképződés szempontjából a két anyagcsoport eltérően viselkedik. A forgácsképződés nagyon összetett, mechanikai, kémiai, fizikai és termikus jelenségekből áll. Vizsgálata nagyon bonyolult, alapja általában a megfigyelés és a jelenségek értelmezése, összefüggések keresése. A forgács keletkezését vizsgálva megállapítható, hogy a szerszám a munkadarab anyagába hatolva képlékeny deformációt okoz, melynek a végén az anyag szerkezete felszakad. Ezt mutatja a 16 ábra Rideg anyagok forgácsképződését mutatja a 16.a ábra A folyamat rugalmas illetve képlékeny alakváltozással kezdődik a szerszám homloklapja előtt. A rideg anyag az alakváltozás síkjában megreped, majd a forgácselem elmozdul a szerszámtól és a munkadarabtól. A továbbiakban a forgácselemek képződése folyamatosan történik

Látható, hogy a forgács kis, különálló darabokban válik le. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 31 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A 16.b ábrán képlékeny anyag esetén követhetjük végig a forgács a, b, keletkezését. Ebben az esetben a forgácselemek egymáson elcsúsznak, a forgács nem kis darabokban, hanem hosszabb, összefüggő szalagot alkotva válik le. Az anyagminőség és a technológiai paraméterek függvényében három forgácstípust különböztetünk meg, melyet a 17. ábrán láthatunk Az elemi vagy töredezett forgács (17.a ábra) különálló darabokból áll, gyakran porszerű. Rideg anyagok forgácsolásánál gyakori. Az átmeneti forgács (17.b ábra) összefüggő szalagot képez, melyen a forgácselemek szabad szemmel jól elkülöníthetők,de a hőfejlődés és a nyomóerők miatt a szerszám felőli oldalon összetapadnak. Ilyen forgács keletkezik a képlékeny anyagok 16. ábra A forgács keletkezése

közepes, illetve a rideg anyagok nagy forgácsolósebességű forgácsolásánál. A folyó forgács (17.c ábra) esetében a forgácselemek szabad szemmel már nem különböztethetők meg, a forgács összefüggő szalagot képez. Ez a forgácstípus akkor keletkezik, ha képlékeny anyagot nagy forgácsolósebességgel forgácsolunk. a, b, c, 17. ábra Forgácstípusok A forgácsképződésre az anyagminőségen kívül egyéb tényezők is hatnak. Így például a forgácsvastagság és a forgácsolósebesség. A forgácsolósebesség növelése a folyó forgács, csökkentése a töredezett forgács kialakulását segíti. Az előtolás növelése a töredezett forgács, növelése a folyó forgács kialakulását eredményezi. Képlékeny anyagok esetén is kaphatunk töredezett forgácsot, ha növeljük az előtolást és csökkentjük a forgácsolósebességet. Rideg anyagokról folyó forgács is leválasztható, ha megfelelően kicsi az előtolás és nagy a

forgácsolósebesség. A megmunkálási folyamatban nem mindegyik forgácstípus előnyös. A töredezett és az átmeneti forgácsról elmondhatjuk, hogy a forgácsolás helyéről könnyen eltávolíthatók, összegyűjtésük, tárolásuk könnyen megoldható. A korszerű szerszámgépek már rendelkeznek a forgácseltávolítást megkönnyítő illetve megvalósító elemekkel. A ferdeágyas esztergák a nagymennyiségű forgács elvezetését és egyszerű 32 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA gyűjtését valósítják meg. Modern gyártórendszerekben ma már fontos szerepe van a gépi forgácskezelésnek. A forgácskezelés során ötvöződik a gravitációs, vákuumos, és lemosó forgácseltávolítás a forgácstérből. A forgácsszállítást szalagos, csigás és egyéb ötletes módszerekkel oldják meg. A töredezett forgács egyik nagy hátránya, hogy a kis forgácselemek nagy sebességgel, pattogva válhatnak

le, ezzel akár balesetveszélyt is okozhatnak. 2. táblázat Forgács alakok és minősítésük Forgács alakok Ábra Minősítés Apró, tű alakú forgács. Elfogadható. Rövid töredezett forgács. Töredezett, de még összefüggő forgács. Spirális, töredezett forgács. Jó. Csavarodott forgács. Töredezett spirális forgács. Csavarodott forgács. Még esetenként megfelelő. Lapos, csavarodott forgács. Összekuszálódott forgács. Kedvezőtlen. Szalagszerű forgács. A folyó forgács megjelenése azonban többnyire nem kívánatos. A hosszú forgácsszalag rátekeredhet a munkadarabra és a szerszámra, ezzel akadályozva a munkát, sérüléseket és hibákat okozhat. Eltávolítása csak kézzel történhet, ami felesleges leállásokhoz vezet SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 33 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Tárolása, kezelése a nagy fajlagos térfogata miatt nehéz. A 2 táblázat különböző forgácsfajtákat és

minősítésüket tartalmazza. Lágy anyagok illetve képlékeny anyagok lassú forgácsolásánál kis anyagrészecskék rakódnak a szerszám élére. Ezt hívjuk élsisaknak vagy élrátétnek. Az élrátét a forgácsolás során először növekszik, azután leválik a szerszámról, részben a forgácsra, részben a munkadarab felületére tapad. Ilyen esetben a megmunkált felület durva lesz, mert a szerszám éle a rátét miatt torzul, másrészt a felülethez hegednek anyagdarabok. Ezt a jelenséget mutatja a 18. ábra Élsisakképződés esetén először a forgácsolósebesség növelésével próbálhatjuk megszüntetni ezt 18. ábra Élsisak képződés a jelenséget. A szerszámanyag változtatása, megfelelő hűtő – kenő anyagok alkalmazása szintén hatásos megoldás lehet. A szerszám pozitív hátszögének növelése is csökkentheti az élsisakképződést (lásd még 7.3 tanulási feladat) IV. 213 Önellenőrzés Milyen forgácstípusokat különböztetünk

meg? . . . . Milyen tényezők befolyásolják a forgács típusának kialakulását? . . . . . Hogyan függ össze a forgácstípus kialakulása az előtolás és a forgácsolósebesség nagyságával? . . . . . . Milyen körülmények esetén számíthatunk élrátét képződésre? . . . . . 34 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Hogyan csökkenthetjük az élrátét képződését? . . . . Milyen hátrányai vannak a töredezett és a folyó forgácsoknak? . . . . Milyen forgácsalakok kedvezőek a forgácsolás során? . . . . A forgácsolóműhelyben keressünk különböző anyagminőségből származó forgácsokat! Vizsgáljuk meg őket, határozzuk meg a típusaikat! Minősítsük a forgácsokat, és amennyiben szükséges tegyünk javaslatot a forgácsolási paraméterek módosítására! . . . . . IV. 22 Tanulási feladat IV. 221A forgácstörés megoldásai IV. 222 A tananyag részletes bemutatása A töredezett és

az átmenti forgácstípusok előnye, hogy könnyen kezelhetők illetve a forgácsolás helyéről könnyen eltávolíthatók. Nem mondható ez el a folyó forgácsról Ahhoz, hogy a folyó forgácsot könnyen tudjuk kezelni, töredezetté kell tenni. Ezt hívjuk forgácstörésnek. [Példa: nagy forgácsolósebesség mellett akár percenként 50m forgács is keletkezhet] Megfigyelhető, hogy a forgács a keletkezése után leválik a szerszámról, és egy körív mentén elhajlik. Ez a természetes forgácstekeredés Minél kisebb a forgácstekeredés körívének sugara, annál biztosabban törik a forgács időszakonként. Ezt hívjuk természetes forgácstörésnek. A forgácstörés lényege tehát az, hogy a forgácsot alakváltozásra kényszerítjük. Minél nagyobb az alakváltozás, annál biztosabb a forgácstörés. Amennyiben ez nem elegendő, akkor mesterséges forgácstörésre van szükség. Ennek két változata van: elsődleges vagy szerszámgeometriával való

törés, és másodlagos vagy ütköztetéssel való törés. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 35 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Az elsődleges forgácstörés elvét mutatja a 19. ábra a, b, 19. ábra A forgácstörés elve A 19.a ábrán a szerszámba lévő forgácstörő horony, a 19b ábrán a szerszámra szerelt forgácstörő lapka biztosítja, hogy a forgács görbületi sugara kisebb legyen és ezáltal tört forgács keletkezzen. Amennyiben ez sem lenne elegendő megoldás a forgácstörésre, úgy a másodlagos forgácstörésre kerülhet sor. A 20a ábrán látható, hogy a forgács a munkadarab felületével érintkezve törik el. A 20b ábrán látható, hogy a forgácsból kisebb spirál alakult ki, amely csak a munkadarabbal érintkezve fog eltörni. Nem túl kedvező esetet mutat a 20.c ábra A forgács a munkadarabot elkerülve a szerszámon ütközik fel és törik el. Ez elfogadott megoldás, de kedvezőtlen esetben az ütésszerű

forgácsterhelés károsíthatja a szerszámot. Forgácsoláskor megfelelő hűtéssel is tudunk javítani a forgács töredezésén. A felhevült forgács képlékenyebb és nehezebben törik. A lehűtött forgács viszont sokkal ridegebb, így könnyebben törik. a, b, 20. ábra Forgácstörés ütköztetéssel c, A forgácstörés, mint azt a fenti példák is mutatják, a szerszám geometria kialakításával megoldható. Természetesen ez a szerszámon is megfigyelhető A 21 ábra egy cserélhető keményfémlapkás szerszám forgácsoló lapkájának kialakítását mutatja forgácstörő horonnyal. A forgácstörés egyéb vonatkozásaira a 7 leckében láthatunk példát. 21. ábra Forgácstörő horonnyal ellátott lapka 36 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 223 Önellenőrzés Mit nevezünk természetes forgácstörésnek? . . . . Hogyan tudjuk elősegíteni a forgács törését a szerszám segítségével?

. . . . Milyen elven működik a másodlagos forgácstörés? . . . . A forgácsolóműhelyben vizsgáljunk meg különféle szerszámokat, és keressük meg rajtuk a forgácstörés lehetőségeit! . . . . Felmérés az IV.2 leckéhez Név: . Dátum: . Mért kompetencia: Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a forgácstörés problematikáját és az azt befolyásoló tényezőket. Minimális begyakorlottsággal legyen képes javaslatot tenni a forgácstörés elősegítésére. Feladatok: Hogyan függ a forgács alakja a munkadarab anyagától, forgácsolási, és az előtolási sebességtől? (25 pont) Ismertesse a technológiai okokból kedvezőtlen forgácstípusokat és a felmerült problémákat! (25 pont) Milyen forgácstípus igényli a forgácstörési megoldásokat? Ismertesse a forgácstörés megoldásait! (25 pont) SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 37 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Hogyan próbálná meg a folyó forgácsot

töredezetté alakítani forgácstörés nélkül (csak a szerszámgép beállításán változtathat)? (25 pont) Teljesítményszintek: Összes elérhető pontszám 100 pont. Megfelelt 60 ponttól. Kiválóan megfelelt 90 ponttól. 38 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 3 Lecke A szerszám kopás okai Különböző kopásfajták és okaik Kopásgörbe, éltartam. A kopás csökkentésének lehetőségei Éltartam számítások. Tudnivalók a lecke elsajátításához Bevezetés Ebben a fejezetben a szerszám kopásáról lesz szó. A forgácsolás rendkívül összetett feladat, mely során a szerszámot mechanikai, termikus, kémiai és fizikai hatások érik. A szerszám ezek során több helyen kopik. Megismerkedünk tehát a kopás okaival és típusaival. Fontos kérdés, hogy munka közben miként fedezhetjük fel, hogy a szerszámunk elkopott. Megtudjuk azt is, meddig használható egy szerszám a forgácsolásban,

és a kopások miatt mikor kell cserélni. Megismerkedünk a kopás csökkentésének néhány módjával. A fejezet végén megismerkedünk az éltartamszámítás egy módszerével a Taylor –féle formula segítségével. Konkrét példával mutatjuk be az éltartam változását a fogácsolási sebesség függvényében. A lecke elvégzése után a hallgató önálló alkalmazás szintjén ismeri a szerszámkopás jelenségét, a kopás típusait és az azt befolyásoló tényezőket. Minimális begyakorlottsággal képes javaslatot tenni a szerszámkopás csökkentésére. A tanulási feladatokhoz tartozó részcélkitűzések A hallgató a tanulási feladatok elvégzése után képes lesz: 1. A szerszám kopásinak és a kopás okainak felismerésére 2. A szerszáméltartam értelmezésére, a kopott szerszám felismerésére, és a javaslatot tud tenni a kopás csökkentésére IV. 31 Tanulási feladat IV. 311A szerszámkopás okai, típusai IV. 312 A tananyag részletes

bemutatása A forgácsolási folyamat során a szerszám folyamatosan többféle igénybevételnek van kitéve. A magas hőmérséklet, a mechanikai igénybevételek, a súrlódás a forgácsolóélek és a szerszám felületeinek kopását, rongálódását idézik elő. A szerszám meghibásodásáért általában a munka közbeni folyamatos kopás a felelős, de történhet csorbulás, törés, morzsolódás is. A kopásra jelentős befolyással van a munkadarab (anyaga, állapota, alakja), a szerszám (anyaga, szerkezete, geometriája) és a forgácsolás paraméterei (sebességek, fogásmélység, forgácsolás típusa stb.) Tekintsük át először a legfontosabb kopási okokat! SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 39 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Abrazív kopás: mechanikai jellegű kopás, karcok. A munkadarabban lévő kemény szemcsék, részecskék karcolják, felsértik a szerszám felületét. Ezt mutatja a 22a ábra Adhéziós kopás: a

szerszám és a munkadarab érintkezési felületén helyi képlékeny alakváltozás jön létre, a súrlódó felületek mikroszkopikus részei összehegednek. Ez adhéziós kapcsolat, mely a forgácsolómozgás miatt felszakad. A szerszám felületéből kis részek szakadnak ki. Ezt a jelenséget láthatjuk a 22 b ábrán a, b, 22. ábra Abrazív és adhéziós szerszámkopás Diffúziós kopás: kémiai folyamat eredménye. A megmunkálás helyén a magas hőmérséklet és nyomás miatt a munkadarab és a szerszám anyaga kémiai reakcióba lép. A munkadarabról (mindig frissen forgácsolt fémfelület) a saját összetevői, a szerszámról ötvözőanyag - összetevők (Ti, W, Co) illetve C (különösen gyémánt szerszámanyagról) áramlanak át. A szerszámanyag felületi tulajdonságai megváltoznak (például keménysége csökken, kémiai összetétele megváltozik.), így a kopási folyamatok felgyorsulnak. Oxidációs kopás: szintén magas hőmérsékleten

lejátszódó folyamat, melyhez levegő jelenléte szükséges. A szerszámon keletkező oxidok szilárdsága kicsi, így könnyen leválnak a felületről a forgácsolási folyamat során. Ez a kopás rendszerint mély hornyok képződéséhez vezet. Kifáradásos kopás: A szerszám felületét változó forgácsolóerők és hőigénybevételek terhelik általában periódikusan. Ha a szerszám anyaga ezeknek az igénybevételeknek nem felel meg, akkor a felületen repedések jelenhetnek meg, melyek anyagleválásokat eredményezhetnek Általában az elégtelen szerszámhűtés is okozhat ilyen kopást A szerszám kopás okainak felderítése után vizsgáljuk meg a szerszám kopások típusait. Ehhez először a szerszám főbb részeit tekintsük át a 23 ábra segítségével Értelmezzük a megnevezéseket a 2. ábra segítségével (A forgácsolóél választja le a forgácsot!) 40 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA 23.

ábra Az esztergakés főbb részei Hátkopás: a főél mentén jelentkező főhátfelület - kopás. A forgácsoláskor keletkező hőhatások és munkadarab felkeményedés következménye. Általában rideg anyagoknál és képlékeny anyagok kis fogásmélységű forgácsolásánál jelenős.(24a ábra) Kráteres kopás: A szerszámon lefutó forgács a szerszám homloklapján jellegzetes kopásnyomot, úgynevezett krátert alakít ki. Ezt a kopást a homlokfelületen elcsúszó forgács okozza. Általában szívós, folyó forgácsot adó anyagok esetén számíthatunk rá (24.b ábra) Homlokkopás: tulajdonképpen a kráteres kopással azonos. Előfordulhat, hogy a képződött kráter eléri a forgácsolóélet és összeolvad a hátkopással (24c ábra) a, b, c, 24. ábra Hát- és homlokkopás elhelyezkedése Élkopás: a forgácsolóél elkopása, vastagodása. Általában műanyagok, keménygumi esetén jellemző. Megjegyezzük, hogy a hát- és homlokkopás miatt a

főél az eredeti helyzetétől eltérő helyen forgácsol, így a kopása más kopási jelenségekkel együtt jelentkezhet. Csúcskopás: a forgácsoló szerszám csúcsának a megvastagodása, deformálódása. Fémek simító megmunkálásakor fordul elő a leggyakrabban. Egyéb károsodások: Élsisakképződés, a forgácsoló él képlékeny deformációja, részecskék lepattogzódása, felületi repedések. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 41 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 313 Önellenőrzés Milyen jelenségekkel magyarázzuk a szerszámkopást? . . . . . Nevezze meg a képen látható szerszám kétféle kopását! . . . . Milyen anyagokra és forgácsolási paraméterekre jellemző a hátkopás? . . . . Milyen anyagokra és forgácsolási paraméterekre jellemző a kráteres kopás? . . . . . A forgácsolóműhelyben vizsgáljon meg használt szerszámokat, és a tanultak alapján nevezze meg a látható kopásokat és károsodásokat! . . .

. IV. 32 Tanulási feladat IV. 321A szerszám éltartam IV. 322 A tananyag részletes bemutatása A forgácsolóél éltartama alatt azt az időt értjük, mely során a szerszám a munkadarabot megbízható minőségben forgácsolja. A megbízható minőség csak egy bizonyos kopás nagyságig garantálható. Forgácsolni ezután is lehet, de ez komplikációkhoz vezethet (minőségromlás, szerszámkárosodás stb.) 42 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Az éltartam meghatározásnál általában a hátkopás értékét veszik alapul. A szerszámkopás és a forgácsolási idő összefüggését mutató diagramot kopásgörbének nevezzük. Általános esetben a kopásgörbe a 25 ábrán látható alakot veszi fel A diagram három, jól elkülöníthető szakaszra osztható fel. A kezdeti kopás szakaszában (a) gyors, intenzív kopás van, de ez a szakasz csak rövid ideig tart. A szerszám fogásban lévő éle a

forgácsolási paramétereknek megfelelően „bekopik”. Az egyenletes kopás szakaszában (b) a szerszám kopása egyenletesen növekszik. A kopás növekedésével a forgácsolási körülmények romlanak, nő a súrlódás, a forgácsoló élegyenetlen lesz stb. A túlkopás szakaszában (c) a forgácsolás körülményei rosszak, megnő a hőmérséklet, nagy a súrlódás, a forgácsolóél gyorsan kopik. Megfigyelhető, hogy kis forgácsolási időhöz jelentős kopásnövekedés tartozik. Nem célszerű tehát a kopásnak ebben a szakaszában lévő szerszámmal dolgozni. A diagramról leolvasható a szerszáméltartam ideje (T), mely az egyenletes kopás szakaszának végéig tart. A megengedett kopás értékét illetve az ehhez tartozó éltartamidőket kísérletekkel állapítják meg 25. ábra A kopásgörbe A szerszáméltartamot, mint a kopást is több tényező befolyásolja. A forgácsolósebesség vagy fordulatszám az egyik legfontosabb tényező A korszerű

szerszámanyagainkhoz meghatároznak optimális forgácsolási sebességet is A sebesség csökkentése vagy növelése az éltartam változását eredményezi. A megmunkálandó anyag és állapota, az előtolás, a fogásmélység, a forgácsolás folyamatossága és még sok egyéb tényező hat a szerszáméltartamra. A szerszámkatalógusokban optimális körülmények esetére 15 – 30 perces éltartamot adnak meg. A szerszámgépek kezelőjének és a technológusoknak fontos tudniuk, hogy milyen jelenségek jelzik a munka közben a szerszámél elkopását. Néhány fontosabb jelenség a sok közül: • a megmunkált felület érdessége jelentősen romlik • a megmunkálás pontossága csökken, a munkadarab tűrései nem tarthatók be • gyorsan növekszik a forgácsolási hőmérséklet • a forgácsolás során erős rezgések keletkeznek SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 43 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA • növekszik a forgácsolóerő,

ez töréshez is vezethet • megváltozik a forgács színe, alakja • jellegzetes sivító hang hallatszik A szerszám kopásának csökkentése egyben az éltartam növelése és a megbízható minőségű forgácsolás kulcsa. A kopás csökkentése érdekében a technológiai fegyelem megtartása mellett a következőket tehetjük: Hűtő – kenő folyadékok alkalmazása. Ezek csökkentik a forgácsoláskor keletkező hőt illetve a súrlódást. Ezzel védik a szerszámot, de a megmunkált felület minősége is javul Alapvetően víz és olaj alapú folyadékokat használunk. A vízalapúak hűtőképessége jobb, de a kenőképessége gyengébb az olaj alapúaknál. Gyakran alkalmaznak úgynevezett emulziót (fehér színű folyadék), mely víz és olaj speciális keveréke, jó hűtő és kenő tulajdonságú. A hűtő – kenő folyadékokkal szemben támasztott fontos követelmény, hogy ne okozzanak a gyártmányon és a szerszámgépen korróziót, illetve az említett

felületeket ideiglenesen megvédje a forgácsolás okozta korróziós veszélytől. A hűtő – kenő folyadék rendeltetési helyére való juttatását többféle módon lehet megoldani. A leggyakrabban alkalmazott eljárás, amikor a folyadékot a forgácsolás helyére irányítjuk. (26a ábra) Nagy hátránya, hogy a folyadék magas forgácsolósebességnél jelentősen szétszóródik, rontja a láthatóságot és nagy a fajlagos folyadék-felhasználás. a, b, c, 26. ábra Hűtés – kenés technikája Sokat segít a nagy nyomású, célzott folyadékbevitel. Jó hatásfokú a ködhűtés (26. b ábra) A nagy nyomású levegővel porlasztott folyadékrészecskék könnyedén eljutnak a forgácsolás helyére, ahol elpárolgásukkal jelentős hőt vonnak el. A modern szerszámoknál elterjedt megoldás a szerszámból való hűtés. Ennek előnye, hogy a nehezen elérhető részek is könnyen hűthetők. Belső hűtésű szerszámokkal jelentős, 4 – 5 - szörös

forgácsolási termelékenység - növekedés érhető el (26. c ábra) Az optimális paraméterek betartása. A szerszámok kialakítása, anyagai nem minden forgácsolási feladatra optimálisak. Például nem célszerű azonos szerszámot használni ötvözetlen acélhoz, öntöttvashoz illetve saválló acélokhoz vagy könnyű és színesfémekhez. A különböző mechanikai igénybevételek és forgácsleválasztási viszonyok miatt az anyagminőséghez megfelelő szerszámot kell választani. Minden szerszámnak van optimális sebesség és előtolás értéke, melyen garantált az éltartama és a kopása. Ezeket az optimális forgácsolási paramétereket betartva a kopás mértéke a minimumra csökkenthető. 44 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A forgácsolási hő elvezetése. Alapvetően ezt hűtéssel érhetjük el, mint azt az előbbiekben már láthattuk. A 27 ábrán a forgácsolás hőeloszlását látjuk A

hő a súrlódás és a forgács leválasztásakor keletkezik. Nagy része a munkadarabba és a forgácsba vezetődik el. Ha a forgács elszíneződik, színe kék, barna vagy szivárványszínű, akkor a hőelvezetés tekintetében a forgácsolási folyamat jól működik. Nagyobb figyelmet csak a kis fogásmélységű és kis forgácsolósebességű megmunkálások jelentenek (pl.: felfúrás), ahol a forgács kis térfogatú és hosszasan érintkezik a szerszámmal. Ilyen esetben számíthatunk a szerszám túlhevülésére, a forgácsolóél „elégésére”. 27. ábra A forgácsoláskor keletkező hő eloszlása Általános megfigyelés, hogy a szerszáméltartamra a legjelentősebben a forgácsolási sebesség hat. Amennyiben azonos forgácsolási körülmények (forgácsméret h; b és előtolás állandó) között forgácsolunk v1 forgácsolási sebesség esetén T1 éltartamot mérhetünk. A mérést több forgácsolási sebesség esetén is elvégezzük, és az

eredményként kapott v – T értékpárokat diagramban ábrázoljuk, akkor a 28.a ábrán lévő görbét kapjuk a, b, 28. ábra Forgácsolósebesség és éltartam összefüggése Látható, hogy a forgácsolási sebesség növekedésével a szerszáméltartam nem lineárisan, hanem egy hiperbola mentén csökken. Figyeljük meg, hogy a v2 sebesség esetén igen jelentős csökkenés tapasztalható az éltartamban a v1-hez képest, míg a v3 sebesség esetén a csökkenés már kisebb a v2-höz képest. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 45 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Amennyiben a diagram léptékét logaritmusúra vesszük, úgy a 28.b ábrán látható egyenest kapjuk. A forgácsolósebesség és a szerszáméltartam közötti viszonyra felírhatjuk az úgynevezett Taylor-féle összefüggést: Ahol: vi Ti m C’ Tim ⋅ vi = C állandó az aktuális forgácsolósebesség az aktuális forgácsoló sebességhez tartozó szerszáméltartam a

szerszám anyagára megadott éltartamkitevő sebességállandó Az éltartamkitevő értékeit a 3/1. táblázat mutatja: 3/1. táblázat Az éltartamkitevő értékei Megmunkálandó anyag Szerszámanyag gyorsacél keményfém Acél hűtéssel 0,125 0,25 Acél hűtés nélkül 0,100 0,2 Öntöttvas 0,100 0,2 A szerszámgyártók katalógusaikban megadják a szerszámra vonatkozó v0 ajánlott (optimális) forgácsolási sebességet és a hozzátartozó alapéltartamot T0-t, melynek értéke általában 15 perc. Amennyiben valamilyen okból (gazdaságossági, technológiai stb.) eltérő sebességgel forgácsolunk, úgy a szerszáméltartamot a Taylor - összefüggés segítségével meghatározhatjuk: T0m ⋅ v 0 = T1m ⋅ v1 Ebből az új éltartamidő: T1 = T0 ⋅ m v0 v1 [min] A fenti összefüggés szemléltetésére nézzünk meg egy egyszerű példát! Acél munkadarabot esztergálunk, keményfém szerszámmal, hűtés alkalmazásával. A m , a hozzátartozó

szerszámunkra megadott optimális forgácsolósebesség v 0 = 314 min éltartam T0 = 15 min. m A forgácsolást v1 = 350 sebességgel kívánjuk végezni. Mennyi lesz ekkor a min szerszám várható éltartama? A megoldás: T1 =15 ⋅ 0, 25 46 314 = 9,7 min 350 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Az új éltartam tehát kisebb mint az eredeti, hiszen növeltük a forgácsolási sebességet. Természetesen az éltartamot is vehetjük alapul számításainknál. Az előző feladat alapadatait felhasználva most azt szeretnénk megtudni, hogy mekkora sebességgel forgácsolhatunk, ha az éltartamot T1 = 20 percre szeretnénk beállítani. A megoldáshoz most a sebesség értéket fejezzük ki az összefüggésünkből: m T   15  v1 = v 0 ⋅  0  = 314 ⋅    20   T1  0 , 25 ≈ 292 m min Láthatjuk, hogy a sebesség nagyobb éltartam miatt valamelyest csökkent. Megjegyzések: az

éltartam természetesen még sok tényezőtől függ. Például a forgácsolt anyag és annak keménysége, a felület minősége stb. Ezért a fentinél jobb becslést a szerszámgyártó cégek pontos ajánlásaival lehet adni. A Taylor - összefüggés csak a gyakorlatban alkalmazott normál forgácsolási sebessém )a gekre vonatkozik. A nagyon kicsi forgácsolósebességek esetén ( ~ 10 min szerszáméltartam nem növekszik, hanem jelentősen csökken. A szerszámgyártók a felhasználók tájékoztatására táblázattokkal segítik az éltartam meghatározását. Egy ilyen segédletet mutat a 3/2 táblázat 3/2 táblázat Számítótábla éltartam meghatározásához. 3 Éltartam [perc] 10 15 20 Korrekciós tényező [ * vc ] 1,11 1,0 0,93 25 0,88 30 45 60 0,84 0,75 0,7 Az alapéltartam a szürke mezőben található, 15 perc. A korrekciós tényező a forgácsolási sebesség szorzója A táblázat használatát egy példán keresztül mutatjuk be m , hozzá

tartozó min éltartam 15 perc. Mekkora forgácsolási sebességgel dolgozhatunk, ha az éltartamot 25 percre akarjuk növelni Egy szerszámhoz ajánlott forgácsolási sebesség v 0 = 220 Megoldás: A 25 perces éltartam szorzója 0,88, így a keresett forgácsoló sebesség: v1 = 0,88 ⋅ v 0 = 0,88 ⋅ 220 = 193,6 ≈ 194 3 m min A CoroKey ® 2006 termékkatalógus alapján. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 47 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 323 Önellenőrzés Mit értünk a forgácsolószerszámok éltartama alatt? . . . . Milyen veszélyekkel jár a szerszám túlkopása? . . . . Milyen jelekből következtetünk arra, hogy a forgácsolószerszámunk elkopott? . . . . . Milyen előnyei vannak a belső hűtésű szerszámoknak? . . . . A forgácsolóműhelyben vizsgálja meg milyen hűtés – kenési módszerek használatára van lehetőség! Hogyan csökkentené a szerszámkopást? . . . . Milyen összefüggés van az éltartam és a

forgácsoló sebesség között? . . . . . Írja fel a Taylor - összefüggést! Milyen forgácsolási jellemzők szerepelnek benne? . . . . . 48 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Acél munkadarabot esztergálunk, keményfém szerszámmal, hűtés alkalmazásával. A m szerszámunkra megadott optimális forgácsolósebesség v 0 = 280 , a hozzátartozó min m sebességgel kívánjuk végezni. éltartam T0 = 15 min. A forgácsolást v1 = 250 min Mennyi lesz ekkor a szerszám várható éltartama a Taylor - összefüggés alapján? . . . . . . . m , hozzá tartozó éltartam min 15 perc. Mekkora forgácsolási sebességgel dolgozhatunk, ha az éltartamot 30 percre akarjuk növelni? Alkalmazzuk a 3/2 táblázatot! . . . . . . Egy szerszámhoz ajánlott forgácsolási sebesség v 0 = 320 Felmérés az IV.3 leckéhez Név: . Dátum: . Mért kompetencia: Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a szerszámkopás jelenségét,

a kopás típusait és az azt befolyásoló tényezőket. Minimális begyakorlottsággal legyen képes javaslatot tenni a szerszámkopás csökkentésére. Feladatok: Melyek a szerszám fontosabb felületi és élei? Nevezze meg őket a rajz segítségével! (20 pont) Ismertesse a kopásgörbét! Milyen szakaszokra bonthatjuk? Hogyan értelmezhetjük a kopásgörbén a szerszáméltartamot?(20 pont) Forgácsoláskor a következő jelenségeket észleli: éles, csikorgó hang, a forgácsolási zónából füst száll fel, rendellenes rezgések keletkeznek. Mire következtet ebből? Amennyiben rendellenesség történt, milyen megoldásokkal javítana a forgácsoláson? (Lehet, hogy több megoldás is van!) (25 pont) SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 49 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Acél munkadarabot esztergálunk, keményfém szerszámmal, hűtés alkalmazásával m (m=0,25). A szerszámunkra megadott optimális forgácsolósebesség v 0 = 250 , a min

hozzátartozó éltartam T0 = 15 min. A Taylor - összefüggés alapján mekkora sebességgel forgácsolhatunk, ha az éltartamot 30 percre kívánjuk növelni? (35 pont) Teljesítményszintek: Összes elérhető pontszám 100 pont. Megfelelt 60 ponttól. Kiválóan megfelelt 90 ponttól. 50 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 4 Lecke Az esztergálás elve, a megmunkálható felületek Az esztergálás szerszámai Nagyolás és simítás Forgácsleválasztási terv Az esztergálás technológiai számításai Tudnivalók a lecke elsajátításához Bevezetés Ebben a fejezetben az esztergálás elvével és a megmunkálható felületekkel ismerkedünk meg először. Az esztergált felületek geometriája lehet hengeres, kúp, gömb vagy akár bonyolultabb is. De megmunkálhatunk síkfelületeket és furatokat is Természetesen a különböző felületek megmunkálása a szerszámokban is megmutatkozik, ezért fontos, hogy

felismerjük a fontosabb esztergakések típusait. Fontos forgácsolási fogalom a nagyolás és a simítás. Nem csak az esztergálásnál használjuk őket, ezért tisztázásuk már most elkerülhetetlen. A forgácsleválasztási tervvel a különböző anyagrétegek leválasztásának sorrendjét adjuk meg, végiggondolva a munkadarab geometriai változását az előgyártmánytól a késztermékig. Az előzőekben már több technológiai jellegű számítást is végeztünk. Most összetettebb esztergálási feladatok számításait tekintjük át az ismert összefüggések segítségével. A lecke elvégzése után a hallgató önálló alkalmazás szintjén ismerje az esztergálás lényegét, módjait, minimális begyakorlottsággal legyen képes a megfelelő szerszámok kiválasztására és a technológiai számítások elvégzésére. A tanulási feladatokhoz tartozó rész célkitűzések A hallgató a tanulási feladatok elvégzése után képes lesz: 1. Az esztergálás

lényegének és a megmunkálható felületeknek az ismeretére 2. Az esztergálás szerszámainak az ismeretére 3. A nagyolás és a simítás fogalmának ismeretére, és az egyszerű forgácsleválasztási terv készítésére 4. Esztergálási számítások elvégzésére IV. 41 Tanulási feladat IV. 411Az esztergálás lényege, a megmunkált felületek IV. 412 A tananyag részletes bemutatása Azt a forgácsolási folyamatot, mely során egyélű szerszám segítségével állandó keresztmetszetű forgácsot választunk le folyamatosan a munkadarab forgó főmozgása és a szerszám mellékmozgása mellett, esztergálásnak nevezzük. Az előtoló mozgás, a szerszám alakja és a kialakítandó felület típusától függően sokféle esztergálási változatot különböztetünk meg. Az egyes változatok egyrészt abban különböznek, hogy SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 51 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA külső vagy belső felületet

állítanak elő, másrészt az előtolásnak a munkadarab tengelyéhez viszonyított helyzetében van jelentős különbség. Tekintsük át a fontosabb esztergálási változatokat ábrák segítségével. Hosszesztergálás esetén külső, hengeres felületet hozunk létre, az előtolás iránya a munkadarab tengelyével párhuzamos. Általában ez a leggyakoribb esztergálási mód (29.a ábra) Keresztirányú hosszesztergálást is végezhetünk úgynevezett széles késsel, ilyenkor a megmunkált felület szintén hengeres, az előtolás viszont a munkadarab tengelyére merőleges. (29b ábra) b, a, 29. ábra Hosszesztergálás Síkesztergálás (oldalazás) olyan művelet, mely során a munkadarab tengelyére merőleges homlokfelületet hozunk létre. Az egyik leggyakrabban alkalmazott változata az oldalazás, melynél az előtolás a forgástengelyre merőleges. Az oldalazással az alkatrészek, főleg tengelyek szélein lévő síkfelületet munkáljuk meg, illetve

hosszméretét állítjuk be. (30a ábra) A síkesztergálást végezhetjük a tengellyel párhuzamos előtolással is, ilyenkor tengelyvállakat, átmérő lépcsők sík felületeit munkálhatjuk meg. (30b ábra) a, b, 30. ábra Síkesztergálás Az esztergálási műveletek egy speciális változata a beszúrás és a leszúrás. A beszúrás tekinthető a síkesztergálás egyik változatának. Megmunkálhatók kis mélységű hornyok, (31.a ábra) ahol az előtolás a munkadarab tengelyére merőleges (radiális előtolás). Ide sorolhatók a váll mögötti műveletek, melyeknél az előtolás a munkadarab tengelyével párhuzamos (31.b ábra) Megfelelő élkialakítás esetén alakesztergálást is végezhetünk (31.c ábra) A beszúrásnál alapvető feladat a megfelelő kontúr, méret és felületminőség elérése. A leszúrással tömör rudakról vagy csövekről vágunk le munkadarabokat. Ez a művelet a beszúrásnál lényegesen nagyobb igénybevételt jelent a

szerszám számára. Míg a 52 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA beszúrás mélysége általában csekély a munkadarab méretéhez viszonyítva, addig leszúrásnál a munkadarab sugarával azonos. Ha figyelembe vesszük a forgácsolósebesség összefüggését: vc = D ⋅ π ⋅ n akkor láthatjuk, hogy állandó fordulatszám mellett a leszúrás mélységének növekedésével a sebesség egyre csökken, sőt a tengelyen éppen 0 lenne. Ez a szerszámél szempontjából nem előnyös. További problémát okoz, hogy a szerszám a tengely közelében nagy erővel nyomja a vékony összekötő csonkot, mely egy kritikus átmérőnél letörik. A csonkletörés is erősen igénybe veszi a szerszám élét. A csonk eltávolítása egy külön forgácsoló művelet. Általában a leszúrás (sokszor a beszúrásra is igaz) egy viszonylag szűk, behatárolt térben történő forgácsolás. Kevés lehetőségünk van a forgács

eltávolítására, illetve a forgácstörésre. Rossz technológiai paraméterek megválasztása esetén forgácstorlódásra, rossz felületminőségre, forgácsmegszorulásra számíthatunk. A hibák elkerülése miatt a leszúró kések főél elhelyezési szöge eltérhet a 90°-tól, általában 60° – 70° közötti értéket alakítanak ki. A leszúrás vázlatát a 32 ábra mutatja a, b, c, 31. ábra Beszúrás 32. ábra Leszúrás A gépészetben kiemelt szerepe van a kúpfelületeknek. A kúpesztergálás megoldásai hasonlítanak az eddig tanult főleg hosszesztergálási módszerekhez. A 33 a ábrán azt a kúpesztergálási módot láthatjuk, amikor az esztergakés pályája illetve előtolása a kúp alkotójával párhuzamos. Ezt a szerszámtartó elforgatásával tudjuk megvalósítani. A 33b ábrán a munkadarab egyik végét toljuk el és a szegnyereggel támasztjuk meg. Ekkor a szerszám pályáján nem kell módosítanunk Ezt a módszert csak kis kúpszögek

esetén alkalmazzuk. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 53 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA a, b, 33. ábra Kúpesztergálás A kúpon kívül egyéb bonyolultabb felületeket is esztergálhatunk. Ezeket összefoglalóan alakesztergálásoknak hívjuk A 34a ábrán az előtolás hossz és keresztirányú, így bonyolultabb felület alakítható ki. Profilkéssel akár hosszelőtolás mellett gyorsan és pontosan lehet különböző alakokat esztergálni, ezt mutatja a 34.b ábra a, b, 34. ábra Alakesztergálások Esztergálással előállíthatók különböző menetek is. A menetesztergálás profilkéssel történik, ahol az előtolás fordulatonként megegyezik a menet emelkedésével. Ezt mutatja a 35. ábra Természetesen külső menetet esztergán készíthetünk más módon is, például menetvágóval, vagy menetfésűs késsel is. 35. ábra Menetesztergálás 54 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET,

MÉRÉSTECHNIKA Esztergálással belső felületek, furatok is megmunkálhatók. Ez azonban a külső felületek megmunkálásánál körülményesebb. A furat mérete és tagoltsága behatárolja a szerszám méreteit. A kis furatokból a forgács nehezen távolítható el, a megmunkálás eredményét nem tudjuk szemmel követni. A szerszám csak a munkadarab tengelyével párhuzamosan helyezhető el, így a rá ható erők más típusú igénybevételeket okoznak. Az esztergagépeken különböző fúrókkal, például kétélű csigafúróval is lehet furatot készíteni. Ezt a 6 fejezetben láthatjuk Most csak a furatbővítés néhány műveletét tekintjük át, melyekhez esztergakéseket használunk. A 36a ábrán átmenő furat, a 36b ábrán zsákfurat, míg a 36.c ábrán furatbeszúrás műveletét láthatjuk a, b, c, 36. ábra Furatesztergálás Természetesen lehetséges egyéb belső felületeket is megmunkálni, mint például belső kúp vagy menet. IV. 413

Önellenőrzés Mit nevezünk hosszesztergálásnak és oldalazásnak? . . . . . Mi a különbség a beszúrás és a leszúrás között? . . . . . Milyen szerszáméltartamot csökkentő jelenségek vannak leszúrásnál? . . . . . SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 55 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Menetmegmunkálásnál milyen nagyságú előtolást kell választani! . . . . Milyen egyszerű módszerekkel lehet kúpot esztergálni? . . . . Mit jelent a profilkés kifejezés? . . . . Milyen problémák merülnek fel a belső felületek esztergálásánál? . . . . . IV. 42 Tanulási feladat IV. 421Az esztergálás szerszámai IV. 422 A tananyag részletes bemutatása Az esztergálás szerszámait, esztergakéseket, több szempontból csoportosíthatjuk. A szerszámok szerkezete lehet tömör, forrasztott lapkás vagy szerelt (váltólapkás). A tömör szerszámok esetén a szerszámszár és a forgácsoló (dolgozó) rész anyaga megegyezik. A

szerszámkopás esetén könnyen újraélezhető illetve sokféle profil kiképezhető. Anyaguk általában gyorsacél A forrasztott lapkás esztergakések esetén a forgácsoló rész anyaga porkohászati keményfém, amelyet keményforrasztással rögzítenek a szerszámszárába. A szerszámszár anyaga olcsó szerkezeti acél Ma már jobbára csak speciális szerszámokhoz (beszúró-, alakos esztergakések) használják őket. A korszerű szerszámozást ma a váltólapkás szerszámok képviselik. A forgácsoló rész keményfém illetve kerámia lapka, melyek oldható rögzítéssel kapcsolódnak a szerszámszárhoz. Kopás vagy sérülés esetén nem kell az egész szerszámot lecserélni, elegendő a lapka elforgatása vagy a kicserélése. Ezekre a szerszámokra mutat példát a 37. ábra 56 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA 37. ábra Esztergakések szerkezete A szerszámokat jellemezhetjük az előtolás iránya

szerint is. Megkülönböztetünk jobbos (R) szerszámot, mely jobbról balra haladva forgácsol, balos szerszámot (L) és univerzális szerszámot (N) mely mindkét irányba forgácsol. (38 ábra) Természetesen a szerszámot jellemzi még a mérete is. Nagyobb forgácsolóerőkhöz merevebb, nagyobb szilárdságú szerszám szükséges. A szerszám mérete a szerszámszár keresztmetszetének nagyságával jól jellemezhető. A szárkeresztmetszet lehet négyzet, téglalap illetve kör. 38. ábra Esztergakések forgácsolási irányai A szerszámokat alkalmazhatóságuk illetve jellegzetes kialakításuk szerint is csoportosíthatjuk. 39. ábra Esztergakések külső felületekhez SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 57 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A 39. ábra olyan esztergakéseket mutat, amelyeket különböző külső felületek megmunkálásához használhatunk. A szerszámok vázlatos képe alatt a lehetséges előtolásirányokat tüntettük fel.

Az ábrán megfigyelhetjük az egyes szerszámkialakításokkal megmunkálható felületeket is. A 40. ábrán furatok megmunkálásához használatos szerszámokat láthatunk Az ilyen típusú szerszámoknak többségében jellegzetes alakja van, többnyire hajlított szárúak. A megmunkálás tervezésénél figyelembe kell venni, hogy a furatokban a szerszámnak kisebb helye van mint a külső felületeknél, a szerszámszárra ható erők az elhelyezés miatt eltérő igénybevételt okoznak, hosszú furatok esetén alkalmazásuk nem lehetséges. 40. ábra Néhány furatmegmunkáló szerszám Az esztergagépeken még egyéb szerszámokat is használunk, ilyen például a csigafúró, menetfúró, menetvágó szerszámok. Bővebben a szerszámokról a 6 és 7 leckében olvashatunk. IV. 423 Önellenőrzés Milyen szerkezeti kialakítású esztergakéseket különböztetünk meg? . . . . . Milyen előnyei vannak a váltólapkás szerszámoknak? . . . . . . 58 SZÉKESFEHÉRVÁRI

REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A forgácsolóműhelyben tanulmányozza a esztergakéseket, keressen minden típusra példát! különböző szerkezetű Milyen betűvel jelöljük a jobbos, balos és univerzális szerszámokat? . . . . Miket kell figyelembe venni a furatkések alkalmazásánál? . . . . . IV. 43 Tanulási feladat IV. 431A nagyolás és a simítás fogalma, a forgácsleválasztási terv IV. 432 A tananyag részletes bemutatása A forgácsolási eljárásoknál, főleg esztergálásnál, gyakran előfordul, hogy a leválasztandó anyagmennyiséget nem tudjuk egyszerre, egy művelettel eltávolítani. Ilyen esetben több fogást kell alkalmaznunk. Fogás: a forgácsoló műveletnek az a része, amikor a szerszám egyetlen, előtolás-irányú mozgásával alakítjuk a munkadarabot. A 41. ábrán egy több fogásból álló hosszesztergálási műveletet láthatunk Amint az ábra mutatja, egy adott átmérő kialakításához a

forgácsolási hosszon többször kell esztergálnunk egymás után. Ennek egyik fő oka, a leválasztandó anyagvastagság nagysága, mely a szerszám alkalmazható fogásmélységénél nagyobb. 41. ábra Többfogásos megmunkálás SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 59 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Az alkalmazott fogások a forgácsolási céloknak megfelelően lehetnek nagyolók vagy simítók. Nagyolás: célja a munkadarab kész méretének megközelítése és a leválasztandó (felesleges) anyagmennyiség eltávolítása nagy termelékenységgel a szerszámgép teljesítményének legjobb kihasználásával. Nagyoláskor általában nagy fogásmélységgel és előtolással dolgozunk. A beállítandó fordulatszámot a szerszámgép teljesítménye és a szerszám éltartama korlátozza. A termelékenységet a fajlagos forgácsteljesítmény, más néven az időegység alatt leválasztott forgácstérfogat mutatja meg. (lásd IV 172) Simítás:

célja a nagyolás után a munkadarab végleges méretének és felületi érdességének kialakítása. Simításkor kicsi fogásmélységgel, a felületnek megfelelő előtolással és nagy fordulatszámmal dolgozunk. Általában kicsi a fajlagos forgácsteljesítmény, de növelésére nem is kell mindig törekedni, mert a méretek és felületminőségek betartására kell törekedni. Míg nagyoló fogásból több is lehet, simító fogásból rendszerint csak egy van. Bonyolult geometriájú munkadarabok vagy nagy sorozatban készülő termékek esetén az esztergálási műveletek sorrendje nem magától értetődő. Ezért szokás forgácsleválasztási tervet készíteni. Ez a terv az egymás után leválasztandó anyagrétegek sorrendjét mutatja. A tervezésnél nem elégséges a munkadarab geometriáját figyelembe venni. A termelékenység egyik meghatározója a forgácsolási mellékidők nagysága. A mellékidők a szerszámváltásból, szerszámcseréből illetve a

szerszám visszaállásának idejéből adódnak össze. Ezeket az időket figyelembe véve a forgácsleválasztási terv készülhet: − fogásmegosztással (42.a ábra), ahol több felületet egyszerre esztergálunk egy vagy több fogással − hosszmegosztással (42.b ábra), ahol minden felületet külön fogással illetve fogásokkal esztergálunk. − vegyes módszerrel (42.c ábra) 60 a, b, c, 42. ábra Forgácsleválasztási tervek SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 433 Önellenőrzés Mit értünk esztergálásnál fogás alatt? . . . . Mit jelent a nagyolás? . . . . Mit jelent a simítás? . . . . Mit jelent a hossz és a fogásmegosztás elve? . . . . Mit kell még figyelembe venni az esztergálás tervezésénél a munkadarab geometriáján kívül? . . . . . IV. 44 Tanulási feladat IV. 441Esztergálási számítások IV. 442 A tananyag részletes bemutatása Az eddig tanultak összegzéseként

tekintsük át az esztergálásnál szükséges számításokat. Néhány alapadatot most önkényesen felveszünk, ilyenek lesznek a szerszám adatai. Ezen adatok pontosabb meghatározásáról a további fejezetekben illetve a Gyártástervezés modulban lesz szó. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 61 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A 43. ábrán lévő egyszerű munkadarabot kell legyártanunk nagyoló esztergálással A munkadarab méretei a rajzról leolvashatók. Az előgyártmány mérete ∅50 x 120 mm, az ábrán szaggatottal látszik. 43. ábra A munkadarab rajza Az alkalmazott szerszám adatai (katalógus adatok): κr=90° amaximum = 4 mm mm foptimális= 0,35 ford. m voptimális= 150 min Fajlagos forgácsolóerő: k = 2000 MPa f 44. ábra A használt esztergakés Határozzuk meg az ∅40x70 mm-es rész esztergálásához szükséges fogások számát! A leválasztandó anyagvastagság sugár irányban: D − d 50 − 40 a összes = = = 5 mm 2

2 Mivel aösszes > amaximum így egy fogásból a művelet nem valósítható meg. Osszuk el a leválasztandó anyagvastagságot két egyenlő részre, a feladat így már megoldható. a 5 a = összes = = 2,5 mm 2 2 Látható, hogy a fogásmélység a = 2,5 mm < amaximum , a fogások száma pedig kettő lesz: a 5 i = összes = =2 a 2,5 Határozzuk meg az első fogás esetén a fordulatszámot és az előtoló sebességet! 62 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A munkadarab fordulatszáma: v 150 1 n= C = ≅ 955 50 D⋅π min ⋅π 1000 Az előtoló sebesség: v f = n ⋅ f = 955 ⋅ 0,35 ≅ 334 mm min Határozzuk meg a forgácsolóerő, nyomaték és teljesítmény nagyságát az első fogásban! A forgácskeresztmetszet: A = a ⋅ f optimális = 2,5 ⋅ 0,35 = 0,875 mm 2 A forgácsoló erő: FC = A ⋅ k = 0,875 ⋅ 2000 = 1750 N A forgácsolási nyomaték: M C = FC ⋅ D−a 50 − 2,5 = 1750 ⋅ = 41562,5 Nmm =

41,56 Nm 2 2 Forgácsolási teljesítmény: 150 = 4375 W = 4,375 kW 60 A második fogás teljesítményigénye az első fogásénál kisebb is lehet, amennyiben a fordulatszámot változatlanul hagyjuk. Ugyanis a forgácsolósebesség állandó fordulatszám mellett az átmérő csökkenésével szintén csökken. PC = FC ⋅ v C = 1750 ⋅ Határozzuk meg a fajlagos forgácsteljesítményt! Vt = A ⋅ v C = 0,875 mm 2 ⋅150 m mm 3 *1000 = 2187,5 min min IV. 443 Önellenőrzés Mekkorára adódik a forgácsolósebesség az előző feladat második fogásában, ha a fordulatszámot változatlanul, 955 1/min értéken hagyjuk? . . . . . . . SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 63 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Mekkorára adódik a forgácsolási teljesítmény a második fogásban, ha a fordulatszámot változatlanul, 955 1/min értéken hagyjuk? . . . . . Milyen tényezők változtatásával tudnánk a forgácsolási teljesítményt csökkenteni? . . . .

. Összesen hány fogásból készíthető el az egész munkadarab? . . . . . Felmérés az IV.4 leckéhez Név: . Dátum: . Mért kompetencia: Az önálló alkalmazás szintjén ismerje az esztergálás lényegét, módjait. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a megfelelő szerszámok kiválasztására, és a technológiai számítások elvégzésére. Feladatok: Adja meg az esztergálás fő jellemzőit (definícióját)! (10 pont) Milyen felületek alakíthatók ki esztergálással? Nevezzen meg ötöt! (10 pont) Ismertesse a nagyolási és simítási műveletek célját, előtolás, fogásmélység és forgácsolósebesség viszonyát! (15 pont) Milyen szerkezetű esztergakések vannak? Ismertesse az előnyeiket! (15 pont) 64 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Nagyoló esztergálással ∅90 mm-ről ∅70 mm-re kell egy hengeres felületet esztergálni mm m , a forgácsolósebesség v = 200 . öt egyenletes

fogással. Az előtolás f = 0,3 ford. min Számítsa ki a munkadarab fordulatszámát, a forgácsoló erőt, nyomatékot és teljesítményt, valamint a fajlagos forgácsteljesítményt! κr=90°, k = 2000 MPa (50 pont) Teljesítményszintek: Összes elérhető pontszám 100 pont. Megfelelt 60 ponttól. Kiválóan megfelelt 90 ponttól. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 65 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 5 Lecke A marás elve, változatai Homlokmarás technológiája és szerszámai. Palástmarás technológiája és szerszámai A marási technológiák összevetése Tudnivalók a lecke elsajátításához Bevezetés Ebben a fejezetben a marási technológia változataival ismerkedünk meg először. A homlok és a palástmarás két alaptechnológia, de számos marási mód van még, melyről nehéz eldönteni, hogy melyik típusba tartozik. A homlokmarás mozgásviszonyainak ismeretében áttekintjük a forgács keletkezését és geometriáját. A

forgácskeresztmetszet ismeretében számolunk forgácsolóerőt, teljesítményt és nyomatékot is. A palástmarásnál megismerkedünk az egyenirányú és az ellenirányú marással. A mozgásviszonyok és a forgács vizsgálata után itt is számolunk forgácsolóerőt, teljesítményt és nyomatékot. Legvégül a különböző marószerszámok bemutatása mellett néhány gyakorlatban alkalmazott megoldást mutatunk be a marás területéről. A lecke elvégzése után a hallgató önálló alkalmazás szintjén ismerje a marás lényegét, módjait. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a megfelelő szerszámok kiválasztására és a technológiai számítások elvégzésére. A tanulási feladatokhoz tartozó részcélkitűzések A hallgató a tanulási feladatok elvégzése után képes lesz: 1. A marás lényegének és változatainak ismeretére 2. A homlokmarás mozgásviszonyainak ismeretére, és a technológiai paraméterek számítására 3. A palástmarás

változatainak, mozgásviszonyainak ismeretére és a technológiai paraméterek számítására 4. A marószerszámok és alapvető marási feladatok ismeretére IV. 51 Tanulási feladat IV. 511A marás lényege, változatati IV. 512 A tananyag részletes bemutatása Marásnak nevezzük azt a forgácsolási folyamatot, mely során többélű szerszám segítségével változó keresztmetszetű forgácsot választunk le szakaszosan a szerszám forgó főmozgása mellett. A mellékmozgás egyenes vonalú egyenletes, rendszerint a munkadarab végzi. A marás mint forgácsolási eljárás, sok változatot foglal magába, de ezek alapvetően két alapváltozatra vezethetők vissza. 66 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Homlokmarás: A szerszám tengelye merőleges a munkadarabra. A forgácsleválasztást a szerszám homlokfelületén elhelyezkedő fogak főforgácsoló élei végzik, de a szerszám homloksíkjában elhelyezkedő

mellékél is részt vesz a felület kialakításában. Homlokmarással általában síkfelületek munkálhatók meg. (45 a ábra) Palástmarás: A szerszám tengelye párhuzamos a munkadarabbal. A forgácsleválasztást a szerszám palástfelületén elhelyezkedő fogak főforgácsoló élei végzik Palástmarással síkfelületek mellett különféle hornyok és bonyolult alakos felületek is készíthetők. (45 b ábra) ns vf vf ns a, b, 45. ábra Homlok- és palástmarás A marás két alapváltozata között számtalan olyan változat van, melyeket csak a forgácsolási feltételek alapos tanulmányozása után sorolhatunk be valamelyik alapesetbe. Ilyen például a menetmarás, a fogaskerékmarás, az alakos maróval történő megmunkálások, illetve a kontúrmarás egyes esetei CNC marógépen. A 3. táblázatban olyan marási változatokat láthatunk, melyekről könnyen eldönthetők, hogy melyik csoportba tartoznak. Tanulmányozzuk át a 4. táblázatban szereplő

marási technológiákat! Figyeljük meg a mozgásviszonyokat! (az ábrákon csak az előtolás sebességét jelöltük be) SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 67 68 Sarokmarás szármaróval P a l á s t m a r á s Horonymarás tárcsamaróval Palástmarás Horonymarás szármaróval Síkmarás homlokmaróval H o m l o k m a r á s Sarokmarás homlokmaróval FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA 4. táblázat A marás változatai SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 513 Önellenőrzés Milyen jellemzői vannak a marási technológiának általában? . . . . . Milyen jellemzők alapján ismerhető fel a palástmarás? . . . . . Milyen felületet szokás homlokmarással megmunkálni? . . . . . A marásnak melyik alaptípusába tartozik a horonymarás tárcsamaróval, illetve a horonymarás szármaróval? . . . . . IV. 52 Tanulási feladat IV. 521A homlokmarás technológiája IV. 522 A tananyag

részletes bemutatása A marási technológiáknál, így a homlokmarásnál is, néhány marásra jellemző tulajdonságot lehet megfigyelni. A marószerszám ugyan többélű, de egyidejűleg nem minden él forgácsol. Ez jól látható a 46 ábrán, a homlokmarás térbeli ábrázolásán. A marásra jellemző mozgások következtében, a maró élei a munkarabon hurkolt cikloist írnak le. Ugyanis a szerszám forgómozgása mellett a munkadarab egyenes vonalú előtoló mozgást végez, a kettő eredménye ugyanaz, mintha a szerszám az előtolással egyező 46. ábra Homlokmarás SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 69 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA irányba legördülne (forog és halad). A forgácsot így két ciklois határolja, de ezek hurkoltsága jelentős, ezért a számításainkban körívvel helyettesítjük. A 47. ábra mutatja a homlokmarás mozgásviszonyait és a forgács geometriáját Az ábrán az alábbi ismert illetve most bevezetésre

kerülő jelölések szerepelnek: D [mm] a maró szerszám átmérője φ1 és φ2 [°] ívszög (befogási szög) B [mm] marási szélesség κr [°] a szerszámfőél elhelyezési szöge a [mm] fogásmélység hx [mm] átlagos forgácsvastagság  mm   ford.    ns  m   min  a maró szerszám fordulatszáma fz Vf  mm   min    előtoló sebesség, (tárgy)asztal sebessége z [db.] I [mm] fogankénti előtolás a marószerszám fogainak száma a forgácsot határoló ív a κr vf φ1 ns B hx D i φ2 fz 47. ábra A homlokmarás jellemzői A homlokmarás technológiai számításait, a 47. ábra alapján, a forgács méreteinek meghatározásával kezdjük. Látható, hogy a forgács alakja bonyolult, hiszen két ciklois határolja, a vastagsága (h) folyamatosan változik a munkadarab szélétől. A forgácskeresztmetszetet így nehéz meghatározni. A 48a ábrán láthatjuk a valós marási

felületet. Az egy él által leválasztott forgács térfogata: V = a ⋅i ⋅ hx A marásnál az előtolás irányába az egy él által leválasztott forgácstérfogat a 48.b ábra alapján: V = a ⋅ B ⋅ fz A két térfogat azonossága miatt: V = a ⋅ B ⋅ fz = a ⋅ i ⋅ h x Az átlagos forgácsvastagság az előző egyenlőségből kifejezve: h x = fz ⋅ 70 B i {h x < fz } SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA a, b, 48. ábra Forgácsleválasztás homlokmarásnál Az átlagos forgácsvastagság összefüggésében az ívhossz (i) még ismeretlen. Tekintsük a 47. ábrán vázolt marási esetet, ahol a munkadarab és a szerszám egymáshoz képest szimmetrikusan helyezkedik el, tehát: φ1 = φ2. Az ívhossz és a szerszám kerülete között egyenes arányosságot feltételezve: i : φ1 + φ 2 = D ⋅ π : 360° D ⋅ π ⋅ (φ1 + φ 2 ) φ1 = φ 2 360° D⋅π⋅φ i= [mm] 180° i= A ívszöget az

alábbi háromszög segítségével fejezhetjük ki: B 2 φ B B sin φ = 2 = D D 2 D 2 Az átlagos forgácsvastagság kiszámítása összefoglalva a következőképpen alakul: h x = fz ⋅ B ⋅180° [mm] D⋅π⋅φ Amennyiben a szerszámfőél elhelyezési szöge (κr) nem 90°-os, akkor közepes értéket kell számolni a tanult módon: h = h x ⋅ sin κ r [mm] Az erőszükséglet számítása ezek után már elvégezhető. Az egy élre jutó erő: FCz = A z ⋅ k = h x ⋅ a ⋅ k [ N] ahol: Az – az egy él által leválasztott átlagos forgácskeresztmetszet [mm2] k – fajlagos forgácsolóerő [MPa] SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 71 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Az átlagos forgácsolóerő függ az egyidejűleg forgácsolóélek számától. Ezt kapcsolási számnak (ψ) hívjuk A kapcsolási szám fogalmát a 49. ábrán értelmezhetjük „t” betű jelzi a szerszám fogainak szögosztását, ami általában egyenletes, „i”

a forgácsolás ívhosszát. Az ábrázolt helyzetben három fog forgácsol, azaz három fog fér el a forgácsolási ív alatt. Amennyiben a nyíllal jelölt forgásirányba az egyik fog kilép a forgácsolásból és helyette még nem lép be egy újabb, akkor csak kettő 49. ábra A kapcsolási szám értelmezése fog forgácsol egy ideig. Azt tapasztalhatjuk, hogy az egyidejűleg forgácsoló fogak száma két egész D⋅π⋅φ szám között periódikusan változik. Az átlagosan i φ⋅z forgácsoló élek száma ezek szerint tört szám lesz, ψ = = 180° = D⋅π t 180° melyet megkapunk, ha a forgácsolási ívhosszat z elosztjuk a fogosztással: Az átlagos forgácsolóerő tehát: FC = FCz ⋅ ψ [ N] A legnagyobb forgácsolóerő: FC max = FCz ⋅ ψ max [ N] A forgácsolóerő az egyes fogak ki és belépésével változik, tehát a forgácsolás közben nem állandó. Az erő ingadozását a kapcsolási szám függvényében lehet jól vizsgálni Ezt mutatja a 50.

ábra F[N] ψ ψ<1 ψ=1 ψ>1 50. ábra A forgácsolóerő a kapcsolási szám függvényében homlokmarásnál Ha a kapcsolási szám kisebb egynél, az erőingadozás jelentős. Előfordul, hogy éppen egy él sem forgácsol. Egy él belépésekor viszonylag nagy forgácsolóerő ébred, amely a munkadarab középvonaláig lassan növekszik, majd újra kicsit csökken. Az ilyen megmunkálást kerülni kell, mert az erőhullámzás a szerszám egyenetlen járását eredményezi. Az erőingadozás akkor a legkisebb, ha egy él kilépésének pillanatában egy másik él 72 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA belép a forgácsolásba. Ez akkor fordul elő, ha a kapcsolási szám egész, például 1 Ezt azonban nagyon ritkán tudjuk biztosítani. Az erőingadozás csökkenthető a kapcsolási szám növekedésével. Ha a kapcsolási szám nagyobb mint egy, akkor mindig lesz legalább egy él, amelyik dolgozik, így a

forgácsolóerő sohasem csökken nullára. Ideális, ha a kapcsolási szám 1 és 2 között van Nagyobb kapcsolási szám esetén, az egyidejűleg forgácsoló élek száma miatt a forgácsolóerő és vele a szükséges teljesítmény is jelentősen megnő. A forgácsolósebességet az eddig megtanult összefüggés alapján számíthatjuk a szerszám fordulatszáma és átmérője alapján: m m   sec ; min  vc = D ⋅ π ⋅ n s Az előtolósebességet, melyet szokás asztalsebességnek is nevezni a tárgyasztal mozgására 4utalva, annak figyelembevételével kell kiszámolni, hogy a szerszám alapadata az egy élre jutó előtolás: vf = f z ⋅ z ⋅ n s A marási nyomaték számítása: M C = FC ⋅  mm   min  D 2 [ Nm] A marás teljesítményigénye a szokásos két összefüggéssel tetszőlegesen számítható: PC = M C ⋅ ω PC = FC ⋅ v C [ W] [ W] A következő feladat segítségével tekintsük át a homlokmarás

technológiai számításait! Síkfelület marását végezzük a 47.ábra szerint, egy fogásban, a fogásmélység 3 mm. A szükséges adtok az alábbi táblázatból vehetők Szerszámadatok: A munkadarab adatai D= 100 mm k= 2000 MPa z= 10 B= 50 mm fz = 0,1 mm a= 3 mm vc = 2 m sec L= 400 mm ns = 2 m s vC 1 1 = = 6,36 ≅ 382 D ⋅ π 100 m ⋅ π sec min 1000 A szerszám fordulatszáma: 4 Tárgyasztal, amelyre a munkadarabot felfogjuk, egyben az előtolómozgást is biztosítja. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 73 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Az előtolósebesség: v f = f z ⋅ z ⋅ n s = 0,1mm ⋅ 10 ⋅ 382 1 mm = 382 min min A forgácsolóerő számításához először néhány geometriai adatot kell meghatározni. Elsőként a ívszög értéke és a forgácsolt ívhossz: B 50 = = 0,5 φ = 30° D 100 Az átlagos forgácsvastagság: sin φ = h x = fz ⋅ i= D ⋅ π ⋅ φ 100 ⋅ π ⋅ 30° = = 52,36mm 180° 180°

B 50 = 0,1 ⋅ = 0,095mm i 52,36 Az egy élre jutó forgácsoló erő: FCz = h x ⋅ a ⋅ k = 0,095mm ⋅ 3mm ⋅ 2000Mpa = 570 N A kapcsolási szám: ψ= φ ⋅ z 3 0° ⋅1 0 = = 1 ,6 6 1 8 0° 1 8 0° Az átlagos, és legnagyobb forgácsolóerő: FC = FCz ⋅ ψ = 570 *1,66 = 946,2N FCmax = FCz ⋅ ψ max = 570 * 2 = 1140N A marási nyomaték: M C = FC ⋅ D 100 = 946,2 * = 47310Mmm = 47,31Nm 2 2 PC = M C ⋅ ω = 47,31Nm ⋅ 2 ⋅ π ⋅ 6,36 PC = FC ⋅ v C = 946,2N ⋅ 2 1 = 1890,5W sec m = 1892,4W sec B B b, ϕ1 a, ϕ1 A marás teljesítményszükséglete mind a két számítással: A fenti feladat egy viszonylag gyakori homlokmarási esetet mutatott be. A 3. táblázatban azonban láthattunk más gyakori homlokmarási módot is Ezek számítása csak a ívszögnél tér el az alapeset számításától. A ívszög megállapításához nyújt segítséget a 51.ábra Látható, hogy a horonymarásnál (51a ábra) a ívszög éppen 180°; míg a sarokmarás

estén (51.b ábra) a szögek a technológiai paraméterek alapján egyedileg számolhatók ki. ϕ2 ϕ2 51. ábra Horony és sarokmarás geometriai viszonyai 74 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 523 Önellenőrzés Milyen görbe határolja a forgácsot marásnál? . . Mit értünk kapcsolási szám alatt? . . . . . Milyen a forgácsolóerő ingadozása, ha a kapcsolási szám kisebb mint egy? . . . Hogyan lehet egyenletesebbé, kiegyensúlyozottabbá tenni a forgácsolóerőt? . . . Hogyan számítjuk az átlagos és a legnagyobb forgácsolóerőt homlokmarásnál? . . . Síkfelület marását végezzük egy fogásban, a fogásmélység 2,5 mm. A marószerszám D =100 mm átmérőjű, z =12 fogú, fogankénti előtolása fz =0,12 mm. A munkadarab szélessége B =60 mm, hossza L =550 mm. A fajlagos forgácsoló-erő k =2000 MPa Az m ajánlott forgácsolási sebesség vc = 2,2 . sec Határozza meg a szerszám

fordulatszámát és az előtolósebességet! Mekkora lesz a forgácsolóerő, nyomaték és teljesítmény? . . . . . . . . . . . . . . SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 75 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 53 Tanulási feladat IV. 531A palástmarás technológiája IV. 532 A tananyag részletes bemutatása A palástmarásnak két változata ismeretes, az ellenirányú és az egyenirányú. Az ellenirányú palástmarás. Ennél az eljárásnál a maró forgásiránya az előtolással ellentétes. (52a ábra) Forgácsoláskor az él mindig megmunkált felülettel találkozik először, a nyers felülettel csak kilépéskor érintkezik. A leválasztott forgács vastagsága a kilépésig egyre növekszik. A szerszám „null” forgácsvastagságnál lép az anyagba, az él forgácsolásba lépése nehézkes, a felületen megcsúszik, kaparja az anyagot. A szerszámon erős hátkopás lép fel. A megmunkált felület érdessége az előzőek miatt

viszonylag nagy. Elsősorban nyers, durva vagy keménykérgű anyagok marásánál alkalmazzuk, elkerülendő az él intenzív kopását, amit a kéreg átszakítása okoz. Az egyenirányú palástmarás. A maró forgásiránya itt az előtolással egyező Forgácsoláskor az él mindig a nyers felülettel érintkezik először. A leválasztott forgács vastagsága a kilépésig egyre csökken. A kezdeti nagy előtolásérték és a szerszámgép előtoló berendezésének holtjátéka miatt nagy forgácskeresztmetszet alakulhat ki. Fennáll annak a veszélye, hogy a szerszám éle eltörik. Alkalmazásának feltétele, a szerszámgép előtoló rendszerének a holtjáték mentessége. A CNC marógépek megfelelnek ennek a feltételnek. A szerszámok éltartama nagyobb, a termelékenység 50 – 70% -al nagyobb mint az ellenirányú marásnál. Jó felületi minőséget ad Általában már megmunkált felületek esetén vagy simító marásnál alkalmazzuk. Nyers illetve keménykérgű

előgyártmányoknál nem alkalmazható (52.b ábra) ns a, ns b, vf vf 52. ábra Ellen- és egyirányú marás A palástmarás technológiai számításait is a forgács méreteinek meghatározásával kezdjük. A forgácsot ebben az esetben is két ciklois határolja, a vastagsága (h) folyamatosan változik. A forgácskeresztmetszet jellemzőit az előzőekben tanult jelöléssekkel az 53.b ábrán láthatjuk 76 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA fz a i B hx a, b, c, 53. ábra A forgács geometriája palástmarásnál Az átlagos forgácsvastagság meghatározásához írjuk fel a forgácstérfogatot: V = B⋅i ⋅ hx A palástmarásnál az előtolás irányába az egy él által leválasztott forgácstérfogat a 48.b és az 53.c ábrák alapján: V = a ⋅ B ⋅ fz A két térfogat azonossága miatt: V = a ⋅ B ⋅ fz = B ⋅ i ⋅ h x Az átlagos forgácsvastagság az előző egyenlőségből kifejezve: h

x = fz ⋅ a i A forgácsolt ívhosszt ismételten körívnek vesszük, meghatározását az 54. ábra segítségével szemléltetjük További egyszerűsítést tesz lehetővé az, hogy a palástmarásnál a szerszámátmérő jelentősen nagyobb a fogásmélységnél. (D >> a) Így a forgácsolt ívhossz ( i ) kis hibával helyettesíthető a ívszög ( φ ) által meghatározott húrral ( p ). Az 54. ábra a φ/2 kerületi szöggel szemben lévő „p” húr két hasonló háromszög adataiból könnyen számítható: ϕ/2 ϕ/2 D D a p sin φ / 2 = = p D ϕ 90°−ϕ/2 a Az átlagos forgácsvastagság így már a technológiai adatokkal felírható: p p fz a 90°−ϕ/2; ϕ/2 p = a ⋅D i 54. ábra Forgácsolt ívhossz palástmarásnál h x = fz ⋅ a a⋅D SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT [mm] 77 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Az egy élre jutó forgácsolóerő: FCz = A z ⋅ k = h x ⋅ B ⋅ k [ N] A kapcsolási szám:

i a ⋅D z a ⋅D ψ= = = ⋅ D ⋅π t π D z Az átlagos forgácsolóerő tehát: FC = FCz ⋅ ψ [ N] A legnagyobb forgácsolóerő ellenirányú marásnál kilépéskor keletkezik, ahol a forgácsvastagság az átlagosnál jelentősen nagyobb, éppen a fogankénti előtolás miatt: FC max = f z ⋅ B ⋅ k ⋅ ψ max [ N] Ez az erőérték az egyes erővektorok eltérő iránya és nagysága miatt nem valós, csak jelképes. A forgácsolóerő az egyes fogak ki és belépésével változik. A forgácskeresztmetszet a fog belépésétől kezdve növekszik, kilépés előtt éri el a maximumát. Az 55 ábrán láthatjuk a forgácsolóerő változását a kapcsolási szám függvényében. Ha a kapcsolási szám kisebb vagy egyenlő mint egy, az erő ingadozása jelentős. A kapcsolási szám növekedésével ez csökkenthető, de minél több él forgácsol egyidejűleg, annál nagyobb lesz a maximális erő. Egyenes fogú palástmarókon a kapcsolási szám 1 ÷ 2 között

tartása már megfelelő. Nagyobb kapacitású forgácsoláshoz ferde fogazású palástmarót használhatunk. F[N] Ellenírányúmarás esetén ψ ψ<1 ψ=1 ψ>1 55. ábra A forgácsolóerő a kapcsolási szám függvénye palástmarásnál A további technológiai paraméterek számítása a homlokmarásnál tanultakkal azonos. A következő feladat segítségével tekintsük át a palástmarás technológiai számításait! Síkfelület marását végezzük a 54.ábra szerint, egy fogásban, a fogásmélység 2 mm. A szükséges adatok az alábbi táblázatból vehetők 78 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Szerszámadatok: A munkadarab adatai D= 80 mm k= 2200 MPa z= 18 B= 40 mm fz = 0,1 mm a= 2 mm vc = 1 m sec L= 600 mm A szerszám fordulatszáma: ns = 1 m s vc 1 1 = ≅4 ≅ 240 80 D⋅π sec min m⋅π 1000 Az előtolósebesség: v f = f z ⋅ z ⋅ n s = 0,1mm ⋅ 18 ⋅ 240 1 mm =

432 min min Az átlagos forgácsvastagság: h x = fz ⋅ a 3mm = 0,1mm ⋅ = 0,019mm a⋅D 3mm ⋅ 80mm Az egy élre jutó forgácsolóerő: FCz = h x ⋅ B ⋅ k = 0,019mm ⋅ 40mm ⋅ 2200MPa = 1672 N A kapcsolási szám: i z a ⋅ D 18 3 ⋅ 80 ψ= = ⋅ = ⋅ = 1,1 t π D π 80 Az átlagos, és legnagyobb forgácsolóerő: FC = FCz ⋅ ψ = 1672 ⋅ 1,1 = 1839N FCmax = FCz ⋅ ψ max = 1672 ⋅ 2 = 3344N A marási nyomaték: M C = FC ⋅ D 80 = 1839 * = 73560Mmm = 73,56 Nm 2 2 A marás teljesítményszükséglete mind a két számítással: PC = M C ⋅ ω = 73,56Nm ⋅ 2 ⋅ π ⋅ 4 PC = FC ⋅ v c = 1839N ⋅ 2 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 1 = 1840W sec m = 1839W sec 79 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A palástmarásnál érdemes odafigyelni a forgácsoláskor keletkező erők irányára és hatására is. Ellenirányú marásnál (56a ábra)a forgácsolóerő függőleges irányú komponense (Fasztal) a munkadarabot el akarja emelni

a tárgyasztaltól. Nem kellő befogás esetén a munkadarab berezeghet Egyenirányú marás (56.b ábra) esetén a forgácsolóerő vízszintes irányú komponense (Ff) a munkadarabot az előtolás irányába tolja el az asztal holtjátékának megfelelően. Ezzel megnő a forgácskeresztmetszet, ami szerszámtöréshez vezethet. A forgácsolóerő függőleges komponense a munkadarabot az asztalra szorítja, így a munkadarab befogását segíti. a, b, 56. ábra Forgácsolóerő - komponensek palástmarásnál IV. 533 Önellenőrzés Miben különbözik az ellenirányú és az egyenirányú marás? . . . . Milyen alakú a leválasztott forgács palástmarásnál? . . . . Hogyan változik a forgácsolóerő a kapcsolási szám függvényében? . . . . 80 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Hogyan lehet egyenletesebbé, kiegyensúlyozottabbá tenni a forgácsolóerőt palástmaráskor? . . . . Milyen forgácsolóerő -

komponensek és miért okozhatnak gondot a palástmaráskor? . . . . Síkfelület marását végezzük egy fogásban, a fogásmélység 2 mm. A szerszám átmérője D =80 mm, fogainak száma z =20, fogankénti előtolás fz =0,15 mm. A munkadarab m szélessége B = 50 mm, ajánlott forgácsolási sebesség v = 1 , a fajlagos forgácsolósec erő k =2400 MPa. Határozza meg a szerszám fordulatszámát és az előtolósebességet, a forgácsolóerőt, nyomatékot és teljesítményt! . . . . . . . . . . SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 81 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 54 Tanulási feladat IV. 541Marószerszámok, alapvető marási feladatok IV. 542 A tananyag részletes bemutatása A marószerszámoknak, a nagyszámú alkalmazási terület és marási mód miatt, sok fajtája, típusa van. Ebben a tananyagrészben csak néhány alapvető szerszámtípust mutatunk be. A marók anyaguk szerint lehetnek: • gyorsacél marók • forrasztott

keményfémlapkás marók • keményfém váltólapkás marók Kialakításuk illetve befogási módjuk szerint: • száras marók • furatos marók • marófejek Alapvető szerszámtípus a síkfelületek megmunkálására alkalmas homlokmaró. Alkalmazható nagyoló és simító maráshoz, sarokmaráshoz Az 57a ábrán hagyományos gyorsacél maró, az 57.b ábrán forrasztott lapkás változat rajza, míg az 57c ábrán egy korszerű váltólapkás szerszám axonometrikus képe látható. a, b, c, 57. ábra Homlokmarók Fontos szerszámcsoportot alkotnak a szármarók. Nevüket onnan kapták, hogy a viszonylag kis átmérőjük miatt a szerszámszárral egy egységet alkotnak Alkalmazásuk a sarokmarás és a különböző horonymarásokon kívül az üreg és kontúrmarásokra is kiterjed. Néhány alapváltozatát mutatja az 58 ábra Az 58a – b – c ábrák úgynevezett ujjmarókat mutatnak, különböző kivitelben Forgácsolóél a szerszámok palást és

homlokfelületén is van, de tengelyirányú (mélyítő) mozgást nem végez Főként hornyok, lépcsők és egyszerűbb alakos felületek megmunkálására használják Az 58d ábra hosszlyukmarót ábrázol Az ilyen típusú szerszámok többnyire kétélűek és rendelkeznek keresztéllel is. A fő és előtolómozgás mellett alkalmasak tengelyirányú (mélyítő) 82 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA forgácsolómozgásra is. Alkalmazásuk: zárt hornyok, például reteszhornyok megmunkálása a, b, c, d, 58. ábra Különféle szármarók Az összefüggő síkfelületek megmunkálásának másik fontos szerszámtípusa a palástmaró. Gyakran használt változata a ferde fogazású maró, melynek képét az 59 ábrán láthatjuk. 59. ábra Palástmaró A marószerszámok utolsó, nagy csoportját a tárcsamarók alkotják. Különféle hornyok, például „T”- horony mellett, alakos felületek

megmunkálására is alkalmazzák. Alkalmazásának igen szép példája a fogaskerék profilmaró. Hagyományos változatai a martfogú maró (60.a ábra) és a hátraesztergált fogú maró (60b és c ábra) Ez utóbbi maró fogazata az újraélezés után is megtartja az eredeti geometriáját, pusztán az átmérője csökken kis mértékben. a, b, c, 60. ábra Tárcsamarók SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 83 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A továbbiakban tekintsük át a különböző marószerszámok alkalmazásait a 61. és a 62 ábra segítségével 5. 61. ábra Marószerszámok alkalmazása I 1-2: síkfelület marása homlokmaróval 3: sarokmarás homlokmaróval 4: sarokmarás szármaróval 62. ábra Marószerszámok alkalmazása II 5: horonymarás tárcsamaróval 6: kontúrmarás – alakmarás 7: horonymarás szármaróval 5 A CoroKey ® 2006 termékkatalógus alapján. 84 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT

FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 543 Önellenőrzés Anyagukat és kialakításukat tekintve milyen marószerszámtípusok vannak? . . . . Milyen megmunkálásokra használjuk a különféle szármarókat? . . . . . Az eddig tanultak alapján indokolja meg, hogy miért ferde fogazásúak a palástmarók? . . . . . Milyen típusú marókat használna alak vagy más néven kontúrmaráshoz? . . . . . A forgácsolóműhelyben tanulmányozza a különböző szerkezetű marószerszámokat! Felmérés az IV.5 leckéhez Név: . Dátum: . Mért kompetencia: Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a marás lényegét, módjait. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a megfelelő szerszámok kiválasztására, és a technológiai számítások elvégzésére. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 85 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Feladatok: Ismertesse a homlok- és palástmarást a főbb jellemzőik alapján! (20 pont) Mit értünk (20 pont)

kapcsolási szám alatt? Hogyan számolható homlokmarásnál? Mi a különbség az egyen- és ellenirányú palástmarás között? Melyiket alkalmazzuk és miért? (20 pont) Palástmarást végzünk, a fogásmélység 2 mm. A szerszámok adatait a táblázatból választhatjuk ki. Melyik szerszámot kell alkalmazni ahhoz, hogy a kapcsolási szám a megfelelő értékű legyen? (40 pont) Sor. sz: 1. 2. 3. 4. Szerszámátmérő: D = 80 mm D = 100 mm D = 100 mm D = 60 mm Fogszám: z = 18 z = 22 z = 26 z = 16 Teljesítményszintek: Összes elérhető pontszám 100 pont. Megfelelt 60 ponttól. Kiválóan megfelelt 90 ponttól. 86 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 6 Lecke A fúrás elve, változatai Fúrástechnológiai számítások Fúrószerszámok. Tudnivalók a lecke elsajátításához Bevezetés Ebben a fejezetben a fúrás technológiájával ismerkedünk meg. Először tisztázzuk a telibefúrás, felfúrás,

a süllyesztés és a dörzsölés fogalmait. Megismerkedünk a csigafúró alapvető technológiai tulajdonságaival, majd áttekintjük a telibefúrás és a felfúrás technológiai számításait. A fejezet végén szót ejtünk néhány speciális fúrószerszámról és fúrási technológiáról. A lecke elvégzése után a hallgató önálló alkalmazás szintjén ismerje a fúrás lényegét, módjait. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a megfelelő szerszámok kiválasztására és a technológiai számítások elvégzésére. A tanulási feladatokhoz tartozó részcélkitűzések A hallgató a tanulási feladatok elvégzése után képes lesz: 1. A fúrás lényegének és változatainak ismeretére 2. A fúrás mozgásviszonyainak ismeretére, és a technológiai paraméterek kiszámítására 3. A fúrószerszámok és alapvető fúrási feladatok ismeretére IV. 61 Tanulási feladat IV. 611A fúrás lényege, változatai IV. 612 A tananyag részletes bemutatása

Fúrásnak nevezzük azt a forgácsolási folyamatot, mely során szabályosan többélű szerszám segítségével állandó keresztmetszetű forgácsot választunk le folytonosan a szerszám forgó főmozgása mellett. A mellékmozgást a szerszám végzi Ez a mozgás egyenes vonalú egyenletes, mely a szerszám tengelyének irányába mutat. A megfogalmazás csak általánosságban adja meg a fúrást, mint forgácsoló eljárást. Ha esztergagépen furatot munkálunk meg, akkor a szerszámozástól függően beszélünk fúrásról illetve furatesztergálásról. Erről a 632 fejezetben még lesz szó Technológiai szempontból a furat a hosszúság (l) és átmérő aránya alapján lehet: • rövid furat l/d < 0,5 • normál furat 0,5< l/d < 3 • hosszú furat 3 < l/d < 10 • mélyfurat 10 < l/d A furatmegmunkálás az alábbi műveletekből állhat: − Telibefúrás: tömör anyagba való fúrás. Körülbelül ∅30 mm-ig ajánlott Legelterjedtebb

szerszáma a kétélű csigafúró. (63a ábra) SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 87 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA − Felfúrás vagy furatbővítés: már meglévő furat átmérőjének a növelése. A szerszámozás a furat átmérőtől, hossztól és az alkalmazott szerszámgéptől függően változik. (63b ábra) − Süllyesztés: tulajdonképpen furatbővítés, a furat valamelyik végének a bővítése, hengeres, kúpos vagy egyéb alakra. Szerszáma általában speciális kialakítású süllyesztő fúró. (63c ábra) − Dörzsölés vagy dörzsárazás: a furat méretének és felületminőségének beállítását szolgáló művelet. Szerszáma a dörzsár Ebben a modulban nem foglalkozunk dörzsárazással. (63d ábra) a, b, c, 63. ábra A fúrás műveletei A fúrás egyik legalapvetőbb szerszáma a kétélű csigafúró, melynek vázlatát a 64. ábrán láthatjuk. 64. ábra Csigafúró részei A szerszám két fő része a

dolgozórész és a szerszám tájolására és befogására szolgáló befogórész. A csigafúrónak két főéle van, melyeket a keresztél köt össze Mivel a keresztél is választ le forgácsot, ez is főélnek tekinthető. A két főél által bezárt szög a csúcsszög, ez megfelel az esztergálásnál tanult főélelhelyezési szögnek (κr). A csúcsszög ajánlott értéke acélok és öntvények esetén 120° (118° a gyártók adata). A csigafúrón kialakított horony feladata forgács elvezetése a furatból. Ezért a két horony csavarvonalban helyezkedik el. A két horony közötti anyagvastagság a lélekvastagság Ezt szilárdsági okokból csökkenteni nem lehet, meghatározza a keresztél nagyságát is. A fúráskor történő súrlódás csökkentése érdekében a fúró dolgozó részét úgy munkálják meg, hogy a külső részen csak egy keskeny szalag marad. Ez vezeti meg a fúrót és itt mérhető a szerszám külső átmérője is. A leggyakrabban

alkalmazott csigafúrók anyaga gyorsacél. Ezek előnye, hogy kopás esetén az elkopott él köszörüléssel újraélezhető, így a fúró nagyon hosszú ideig jól használható. Természetesen léteznek forrasztott keményfémlapkás (VIDIA) fúrók, váltólapkás csigafúrók és tömör, akár belső hűtésű, keményfém csigafúrók is. 88 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT d, FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 613 Önellenőrzés Milyen jellemzői vannak a fúrásnak? . . . . Milyen fúrási műveleteket ismerünk? . . . . . Mit jelen a telibefúrás és a felfúrás? . . . . . Mire szolgál a csigafúró hornya? . . . . Milyen anyagú és kialakítású csigafúrók vannak? . . . . Milyen nagyságú egy csigafúró csúcsszöge? . Keressen példákat a furatsüllyesztésre a gépészet területéről! . . . . . . . SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 89 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 62 Tanulási feladat IV. 621A

fúrás technológiája IV. 622 A tananyag részletes bemutatása A fúrási műveletek közül a telibefúrás a legalapvetőbb. Tekintsük át a mozgás és erőviszonyait a 65 ábra segítségével A fúrószerszám kétélű csigafúró A forgácsolósebességet mindig a legnagyobb átmérőre számítjuk ki. A furat átmérője „D” m m   sec ; min  vc = D ⋅ π ⋅ n A fúró egy élére a szerszám előtolásának csak a fele jut. Ezért az egy élre jutó előtolás: fz = f  mm  2  ford.  a, Az előtolósebesség így: vf = f ⋅ n = 2 ⋅ f z ⋅ n b, 65. ábra Telibefúrás mozgás- és erő viszonyai  mm   min  A fogásmélységet telibefúráskor a következőképpen értelmezzük: a= D 2 [ mm] Az egy él által leválasztott forgácskeresztmetszet: Az = a ⋅ fz = D f ⋅ 2 2 [ mm ] 2 Az egy élre jutó főforgácsolóerő a fentiek alapján: FCz = k ⋅ A z [ N] A szerszámra jutó teljes

főforgácsolóerő: FC = z ⋅ FCz = 2 ⋅ FCz [ N] A 65.b ábrán láthatjuk a forgácsoláskor keletkező erőkomponenseket Az előtolásirányú erők ellentétes irányúak és a két élen egyenlő nagyságúak, így semlegesítik egymást. Az egy élre jutó főforgácsolóerők erőpárt alkotnak, és közelítőleg az él felezőpontján hatnak. 90 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A fúrási nyomaték az előbbi megállapítás alapján: M C = FCz ⋅ D 2 [ Nm] A fúrás teljesítmény igénye: PC = M C ⋅ ω = M C ⋅ 2 ⋅ π ⋅ n [ W] A fúrás technológiájáról eddig tanultakat egy konkrét példán szemléltetjük. Telibefúrást végzünk kétélű csigafúróval, a 65. ábra szerint a következő adatokkal: Adatok: furat átmérő: D= 12 mm előtolás: f= 0,2 mm fordulatszám: n= 500 Fajlagos forgácsolóerő k= 3500 MPa 1 min A forgácsolósebesség: vc = D ⋅ π ⋅ n = 12mm

⋅π⋅ 1000 1 sec = 0,314 m 60 sec 500 Az előtolósebesség: v f = f ⋅ n = 0,2mm ⋅ 500 1 mm = 100 min min Az egy él által leválasztott forgácskeresztmetszet: Az = a ⋅ fz = D f 12 0,2 ⋅ = ⋅ = 0,6mm 2 2 2 2 2 Az egy élre jutó főforgácsolóerő: FCz = k ⋅ A z = 3500MPa ⋅ 0,6mm 2 = 2100 N A szerszámra jutó teljes főforgácsolóerő: FC = 2 ⋅ FCz = 2 ⋅ 2100 N = 4200 N A fúrási nyomaték: M C = FCz ⋅ D 12mm = 2100 N ⋅ = 12600Nmm = 12,6Nm 2 2 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 91 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A fúrás teljesítményigénye: PC = M C ⋅ 2 ⋅ π ⋅ n = 12,6 Nm ⋅ 2 ⋅ π ⋅ 1 min = 660 W 60 500 A felfúrás, azaz furatbővítés, technológiai paraméterinek számítása a telibefúrás számításából könnyen levezethető. A felfúrás vázlatát a 66 ábra mutatja A fogásmélységet értelmezzük: a= D−d 2 telibefúráskor a következőképpen [ mm] ahol „d” az előfurat

átmérője. Így az egy él által leválasztott forgácskeresztmetszet: Az = a ⋅ fz = D−d f ⋅ 2 2 [ mm ] 66. ábra Felfúrás 2 A főforgácsolóerők számítási összefüggése nem változik. A fúrási nyomaték összefüggése: M C = FCz ⋅ D+d 2 [ Nm] A nyomaték számítási összefüggése azért változott meg, mert az élekre jutó főforgácsolóerők az előfurat miatt nagyobb átmérőre kerültek. A felfúrás technológiáját az előző feladat folytatásaként szemléltetjük. Az ∅12 mm-es furatot bővítsük ∅20 mm-re. A többi adat változatlan marad. Adatok: furat átmérő: D= 20 mm előfurat átmérő d= 12 mm A forgácsolósebesség: vc = D ⋅ π ⋅ n = 20mm ⋅π⋅ 1000 1 sec = 0,52 m 60 sec 500 Az előtolósebesség az előző példában számított érték marad. Az egy él által leválasztott forgácskeresztmetszet: Az = a ⋅ fz = 92 D − d f 20 − 12 0,2 ⋅ = ⋅ = 0,4mm 2 2 2 2 2 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS

KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Az egy élre jutó főforgácsolóerő: FCz = k ⋅ A z = 3500MPa ⋅ 0,4mm 2 = 1400 N A szerszámra jutó teljes főforgácsolóerő: FC = 2 ⋅ FCz = 2 ⋅ 1400 N = 2800 N A fúrási nyomaték: M C = FCz ⋅ D+d 20 + 12mm = 1400 N ⋅ = 22400Nmm = 22,4 Nm 2 2 A fúrás teljesítményigénye: PC = M C ⋅ 2 ⋅ π ⋅ n = 22,4 Nm ⋅ 2 ⋅ π ⋅ 1 min = 1172 W 60 500 IV. 623 Önellenőrzés Hogyan számoljuk fúrásnál a forgácsolósebességet? . . . . Hogyan oszlik meg a szerszám előtolása a csigafúró két éle között? . . . Hogyan értelmezzük a fogásmélységet telibefúrásnál? . . . Mennyiben különbözik a fogásmélység számítása felfúrásnál? . . . Furatot készítünk, melynek átmérője D1= 25mm. Az első lépésben D0 =12 mm furatot készítünk telibefúrással, majd a második lépésben bővítjük a furatot a teljes átmérőre. A szerszám előtolását f = 0,25 mm-re

választottuk, a fajlagos forgácsolóerő k =2800 MPa. 1 A fordulatszámot n =630 értékre állítottuk be. min Mekkora a telibefúrás és a furatbővítés nyomaték és teljesítményigénye? SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 93 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA . . . . . . . . . . IV. 63 Tanulási feladat IV. 631Fúrószerszámok, alapvető fúrási feladatok IV. 632 A tananyag részletes bemutatása A fúrási műveletek felsorolásánál már említettük, hogy a csigafúró nem az egyetlen fúrószerszám, amivel furatokat készíthetünk. Telibefúrásnak nevezhetjük a központfúrást, mely tulajdonképpen egy alakos furat készítése tömör fémbe. A központfuratok, más néven csúcsfuratok a tengelyszerű alkatrészek gyártásában játszanak fontos szerepet, a gyártás során sokszor előfordulnak. Egy központfúrót és központfurat metszetét láthatjuk a 67. ábrán A központfúrók általában szabványos méretekben kerülnek

forgalomba. 67. ábra Központfúró a központfurat szelvénye Hengeres furatok telibefúrásához és bővítéséhez használhatunk keményfémlapkás fúrót (68. a ábra), illetve keményfém - betétlapkás fúrót is (68b ábra) a, b, 68. ábra Különféle fúrók A furatmegmunkálás másik nagy szerszámcsoportját a süllyesztő fúrók képviselik. A süllyesztőfúrók alakja igen változatos, lehet hengeres, kúpos és egyéb alakos süllyesz94 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA tékeket készíteni. Ezeknél a szerszámoknál fontos a pontos megvezetés a forgácsolás során. Ez azért szükséges mert a furatnak illetve a süllyesztésnek egyközpontúnak (centrikusnak) kell lennie. A hengeres szerszámok általában rendelkeznek vezető csonkkal Általában több élük van mint a csigafúróknak, ezért merevebbek Néhány tipikus süllyesztőszerszám látható a 69.ábrán 69. ábra Különféle

süllyesztők Nagyobb méretű furatok bővítésének egy elterjedt megoldása a fúrórudas megmunkálás, melyet esztergagépen végezhetünk. Nagyoláshoz alkalmazható kettő vagy többélű fúrórúd. Simításkor egyélű fúrórúd használatos A 70 ábra a fúrórudas megmunkálást mutatja. 70. ábra Egy- és kétélű fúrórúddal történő megmunkálás IV. 633 Önellenőrzés Hol alkalmazzuk leggyakrabban a központfuratokat? . . . . . SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 95 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Miben különböznek a fúró és a süllyesztőszerszámok? . . . . . Mire használjuk a fúrórudakat? . . . . . A forgácsolóműhelyben tanulmányozza a különböző típusú és kialakítású fúrószerszámokat! . . . . . . . . 96 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Felmérés az IV.6 leckéhez Név: . Dátum: . Mért kompetencia: Az önálló alkalmazás szintjén

ismerje a fúrás lényegét, módjait. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a megfelelő szerszámok kiválasztására és a technológiai számítások elvégzésére. Feladatok: Adja meg a fúrás fő jellemzőit (definícióját)! (10 pont) Ismertesse a furatmegmunkálás műveleteit (20 pont) Furatot készítünk csigafúróval. Az előfurat átmérője ∅14 mm, a furat teljes mérete 1 ; ∅25 mm. A forgácsoláskor az alábbi adatokkal dolgozunk: fordulatszám n=350 min mm az előtolás f = 0,16 , a fajlagos forgácsolóerő k=3500MPa. A telibefúrásnál vagy a ford. felfúrásnál kell e nagyobb nyomatékot biztosítani? (50 pont) Milyen megmunkálásokhoz alkalmazunk központfúrót, süllyesztőt illetve fúró-rudat? (20 pont) Teljesítményszintek: Összes elérhető pontszám 100 pont. Megfelelt 60 ponttól. Kiválóan megfelelt 90 ponttól. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 97 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 7 Lecke A

forgácsolószerszámok geometriája Szerszám és lapkaanyagok Szerszámtartó és lapka kiválasztása forgácsolási művelethez Szerszámgépek szerszámrendszerei. Tudnivalók a lecke elsajátításához Bevezetés Ebben a fejezetben a forgácsolás szerszámainak alapvető tulajdonságait tekintjük át. Először egy igazán nehéz rész, a szerszámok geometriája lesz a téma. Ismertetjük a szerszámoknak a forgácsoláskor működő alapvető szögeit és azok funkcióit. Ezután megismerkedünk a korszerű szerszámok anyagaival, különös tekintettel a váltólapkás szerszámokra. Ezután gyakorlati feladatunk lesz váltólapkás szerszámot választani Ezt egy esztergálási példán keresztül mutatjuk be. A fejezet végén szó esik a szerszámgépek szerszámrendszereiről is. A lecke elvégzése után a hallgató önálló alkalmazás szintjén ismerje forgácsolólapkák geometriai jellemzőit, anyagait, alkalmazásukat, jelölésüket. Minimális

begyakorlottsággal legyen képes a szerszámtartóhoz és a művelethez szükséges lapka kiválasztására Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a szerszámrendszerek lényegét alkalmazásukat Minimális begyakorlottsággal legyen képes a megismert szerszámgép szerszámrendszerének alkalmazására A tanulási feladatokhoz tartozó részcélkitűzések A hallgató a tanulási feladatok elvégzése után képes lesz: 1. A forgácsolószerszámok geometriájának ismeretére 2. Szerszámanyagok felismerésére, és alkalmazhatóságának meghatározására 3. Szerszámválasztásra adott forgácsolási feladathoz 4. Szerszámrendszerek ismeretére és minimális alkalmazására IV. 71 Tanulási feladat IV. 711A forgácsolószerszámok geometriája IV. 712 A tananyag részletes bemutatása A megfelelő szerszám kiválasztásához ismernünk kell a szerszámok geometriáját. A szerszámgeometria hatással van a munkadarab alakjára, felületére, a forgács alakjára és a

forgácstörésre, a forgácsolóerőkre, a szerszámkopásra és éltartamra is. Ha a megmunkálásunkhoz korszerű váltólapkás szerszámokat alkalmazunk, akkor sem kerülhetjük el a szerszámgeometria ismeretét, hiszen alapadatokról van szó A szerszámok alakja természetesen megmunkálásonként más és más A forgácsolóél és munkadarab viszonya azonban minden esetben hasonló Jelen fejezetben a forgácsolószerszámok 98 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA szögeiről, egészen pontosan a forgácsoláskor működő szögeiről lesz szó. Ezeket az esztergakések példáján mutatjuk be. Az első szögcsoportot az úgynevezett alapsíkban értelmezzük. Ez a sík a szerszám tájolására használt síkkal párhuzamos. (71a ábra) Ebben a síkban értelmezett szögek: − κr – szerszámfőél elhelyezési szöge (lásd 1.41) − εr – csúcsszög, nagyobb csúcsszög esetén jobb a szerszám hőelvezetése,

így nő az éltartama − τ – mellékél - elhelyezkedésiszög, a hátraköszörülés szöge a, b, 71. ábra Az alapsíkban értelmezett szögek κr – a szerszámfőél elhelyezési szög befolyásolja a forgács alakját és a forgácsolóerő irányát. Általában 90° és 30° között van az értéke Ezt mutatja a 72 ábra 72. ábra A forgácsolóél elhelyezkedésének hatása a forgácsra és a forgácsolt felületre A következő szög a terelőszög λs. A szerszám élén átmenő, az alapsíkra merőleges síkban mérhető szög. Elnevezése találó, mert a forgács távozását befolyásolja a forgácsolás helyétől. Ha értéke pozitív, a forgács a munkadarabtól kifelé, ha értéke negatív, akkor a munkadarab felé gördül le. Nagyobb forgácsterhelés esetén nagyobb terelőszög szükséges. Értéke 0° és ± 10° között van Ezt láthatjuk a 73 ábrán 73. ábra A terelőszög SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 99

FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A szögek utolsó csoportját a szerszám keresztmetszetében mérhető szögek alkotják. Ezeket a szögeket mutatja a 74 ábra − β – ékszög. Kis ékszögű szerszámok éle könnyen behatol a munkadarabba, de keményebb fémek esetén könnyen kitörhet az él. Puha fémeknél 40-50°, keményebb fémeknél akár 70-85° is lehet. − γ – homlokszög. A forgácsképződést és a forgácsolóerőt befolyásolja Nagy homlokszög esetén kicsi a vágóerő. Nagysága +30°-tól kb -5°-ig terjed Negatív homlokszög esetén növekszik a forgácsolóerő. Általában kemény kérgű előgyártmányoknál, megszakított felületek esetén illetve különleges (korrózióálló és hőálló) acélok esztergálásánál alkalmazzák. − α – hátszög. A szerszám és a munkadarab közötti súrlódást befolyásolja A puhább munkadarabok, az átmérő és az előtolás növekedése növeli a hátszög értékét, ez egyben rontja a

felületminőséget is. Nagysága 5 – 12° között van 74. ábra A szerszámkeresztmetszetben értelmezett szögek IV. 713 Önellenőrzés Hogyan befolyásolja a szerszámfőél elhelyezési szög a forgács alakját? . . . . . Mire van hatással a terelőszög forgácsolásnál? . . . . . 100 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Hogyan hat az ékszög nagysága a szerszám élszilárdságára? . . . . . Melyik szerszámszög befolyásolja a felületminőséget? . . . . . Hogyan hat a hátszög változása a forgácsolóerőre? . . . . . IV. 72 Tanulási feladat IV. 721Forgácsolószerszámok anyagai IV. 712 A tananyag részletes bemutatása A korszerű gépi forgácsolószerszámok anyagai speciális szerszámacélok, porkohászati úton előállított kompozitok illetve szuperkemény anyagok. A szerszámanyagokkal szemben támasztott alapkövetelmények: − kopással szembeni ellenállás – kopásállóság −

mechanikai igénybevételeknek való ellenállás – szívósság − keménység és kémiai összetétel megtartása magas hőmérsékleten hőszilárdság Gyorsacél szerszámanyagok. Erősen ötvözött acélok, ötvözői a W, Mo, V, Cr, Co Nagyteljesítményű forgácsoló - megmunkáláshoz fejlesztették ki. Kb 600 °C-ig melegszilárdak. Alkalmazható forgácsolósebesség 30 – 100 m , ötvözettől függően min Alkalmazásuk: tömör szerszámoknál, profilkések, csigafúrók, palástmarók esetén. Előnye, hogy különböző profilú és élszögű szerszámok köszörülhetők belőle. Jelölésük a régi magyar szabvány szerint az „R” sorozat, például R6, illetve SS; HSS. Új jelölésük az „S” sorozat, például S 6525, ahol a számok az egyes ötvözők mennyiségeit jelölik. Keményfém szerszámanyagok. Már az 1930-as évektől elkezdték e szerszámanyagok kifejlesztését A keményfém olyan szerszámanyag, melyben kemény fémvegyületeket

sajtolnak össze kötőanyag segítségével Ez a gyártási eljárás a porkohászat SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 101 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Leggyakoribb alapanyagok a fémkarbidok, WC – wolframkarbid, TiC – titánkarbid, TaC – tantálkarbid. Kötő- és töltőanyagként gyakran használnak kobaltot (Co) illetve vasat (Fe). Közismert a VIDIA néven forgalmazott keményfém, mely WC-ból és kötőanyagként Co-ból áll. A keményfémek nagyszámú összetételben állnak a rendelkezésünkre. Tulajdonságaikat a karbidok és kötőanyagok típusának és mennyiségének kombinációjával széles tartományban tudjuk változtatni. A keményfémek tulajdonságai között ezért jelentős eltérés lehet. A gyakorlatban már különböző forgácsolási feltételekhez (anyagtípus, anyagtulajdonságok, forgácsolás típusa, technológiai paraméterek) fejlesztenek ilyen típusú szerszámanyagokat. A keményfémek nagy előnye a

jelentős hőszilárdság ~1000°-ig, a nagy forgácsolósebesség ~100 - 400 m , a megfelelő keménység., min nyomás- és kopásállóság. Alkalmazásuk: tömör szerszámokhoz (például csigafúrók, marók); forrasztottlapkás szerszámok forgácsolóéleihez (esztergakések, fúrók, marók); igen nagy mennyiségben váltólapkás szerszámok lapkáihoz. Váltólapkákat mutat a 75 ábra Bevonatos keményfém szerszámanyagok. A keményfém lapkák zöme ma már bevonattal készül. A bevonatok, melyek szintén keményfém jellegűek, növelik a kopásállóságot, kémiailag nem aktívak még magas hőmérsékleten sem, csökkentik a forgácsolás során a súrlódást, növelik a szerszám éltartamát. A bevonatok anyaga általában titánkarbid – TIC, titánnitrid – TiN, titánkarbonitrid – TiCN illetve Al2O3. A bevonatok készülhetnek akár több rétegben is, vastagságuk rétegenként 2 – 12 μm. Egy bevonatos lapka metszetét mutatja a 76. ábra

Keményfémlapkák ISO osztályozása. A keményfémeket azért kellett osztályba sorolni, hogy a felhasználó számára legyen egy kódrendszer, mely alapján a különböző lapkaminőségek közül a saját feladatához választani tudjon. Az osztályozás főcsoportjai: − P főcsoport: hosszú forgácsot adó anyagokhoz alkalmas szerszámanyagok acél − K főcsoport: öntöttvasakhoz, rövidforgácsú lágyöntvényekhez, színesfémekhez alkalmas szerszámanyagok 75. ábra Keményfém lapkák − M főcsoport: rozsdamentes acélok megmunkálásához alkalmas szerszámanyagok Egy főcsoporton belül a megmunkálásra vonatkozó információkat számokkal jelöljük. A számozás növekedésével a forgácsolás durvasága növekszik. Például a 01-es kódszám simítóesztergálási műveletet jelent, míg a 25-ös kódszám durva, nehéz forgácsképződésű nagyolást jelent. Egy adott kódon, például P05, számos keményfém 76. ábra Bevonatos lapka metszete

minőség található, még az sem derül ki, hogy bevonatos vagy bevonat nélküli. A megmunkáláshoz kiválasztott keményfém minőségi csoporton belüli konkrét választás a gyártók ajánlása alapján lehetséges. Az 5 táblázat a keményfémek főcsoportjait foglalja össze 102 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Egyéb szerszámanyagok. A keményfémek mellett még számos speciális forgácsolási célra kifejlesztett szerszámanyag létezik. Egyik nagy csoportjuk a kerámia szerszámanyagok. Hőállóságuk eléri az 1300°C, a keményfémeknél keményebbek, kopásállóbbak, korrózióra nem érzékenyek. Az Al2O3 alapanyagú kerámialapkák ridegek, ezért csak finom megmunkálásokhoz (simítás) alkalmazhatók általában acél és öntöttvas esetében. A sziliciumnitrid kerámiák (Si3N4) szívósabbak, ezért öntvények megmunkálására is alkalmasak. Kemény szerkezeti anyagok megmunkálásakor

használunk úgynevezett szuperkemény anyagokat. Ide tartozik az ipari gyémánt illetve a szintetikus gyémántszemcsékből és keményfémből készült lapka. A gyémántnál nagyobb hőszilárdsággal, kopásállósággal és szívóssággal rendelkezik a köbös bórnitrid (CBN). Általában finommegmunkálásra használják őket kis fogásmélységgel és előtolással, rendkívül nagy forgácsolósebességgel 1000 m . min 5. táblázat Keményfém főcsoportok és alkalmazásuk M 10 M 20 M 30 M 40 K 01 K 05 K 10 K 20 K 30 K 40 Csoport Kék P hosszúforgácsú anyagokhoz Szerkezeti anyag acél, acélöntvény, hosszúforgácsú temperöntvény acél, GS, GTS, GTW, GGG, automataacélok, hosszú- vagy nemvasfémek, rövidforgácsú könnyű- és anyagokhoz színesfémek öntöttvas, kéregöntvény, K rövidforgácsú temperöntvény, rövidforgácsú edzett acél, anyagokhoz nemvasfémek, műanyagok, fa M Sárga P 01 P 05 P 10 P 20 P 25 P 30 P 40 P 50 Színjel

Piros Jel a keményfém növekvő szívóssága növekvő előtolás a keményfém növekvő kopásállósága növekvő forgácsolósebesség Alkalmazási körülmények SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT Alkalmazás finomesztergálás és finomfúrás esztergálás gyalulás, vésés, marás automatamunkák esztergálás, marás, gyalulás, vésés, profilesztergálás Esztergálás, fúrás süllyesztés, gyalulás, vésés, üregelés 103 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 723 Önellenőrzés Milyen tulajdonságokat követelünk meg egy szerszámanyagtól? . . . . . Milyen szerszámoknál, és miért alkalmazunk gyorsacélt? . . . . . Mi az a VIDIA, és mik az összetevői? . . . . . Sorolja fel a keményfémek előnyeit! . . . . . . Milyen előnyei vannak a bevonatos keményfém lapkáknak? . . . . . Milyen főcsoportokra vannak a keményfémek felosztva? . . . . . . 104 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET,

MÉRÉSTECHNIKA IV. 73 Tanulási feladat IV. 731Váltólapkás szerszám kiválasztása 6 IV. 732 A tananyag részletes bemutatása A váltólapkás szerszámok szerszámtartóinak és váltólapkáinak kiválasztása a munkadarab, a szerszámgép és a forgácsoló - megmunkálás ismeretén alapuló logikus lépések sorozata. Tekintsük át a kiválasztás legfontosabb szempontjait, az esztergálási megmunkálásokon keresztül. 1. A munkadarab geometriája Ez meghatározza a forgácsolási műveleteinket, előtolásirányokat, az alakforgácsolás szükségességét. 2. A végzendő művelet típusa Lehet nagyolás, simítás, menetvágás, be- és leszúrás stb. Ezzel meghatározzuk a szerszámtípust 3. A szerszámmal végezhető műveletek, sokoldalúság Előfordul, hogy egy munkadarab megmunkálásához több szerszám kellene, mint amennyi a szerszámgép revolverfejébe vagy szerszámtartójába elfér. Ilyenkor célszerű olyan szerszámokat alkalmazni, melyek több

művelet elvégzésére is alkalmasak (például, a szerszám alkalmas lehet hossz- és síkesztergálásra is). 4. A megmunkálási körülmények ismerete A szerszám szilárdsága és stabilitása szempontjából fontos, hogy milyenek a forgácsolás körülményei. Nagy terhelést jelent a szerszámnak a megszakított forgácsolás, az öntött, revés felület, a nagyon alacsony forgácsolósebesség stb. 5. A szerszámgéppel végezhető műveletek illetve a szerszámbefogó rendszerek 6. A munkadarab anyaga (lásd 712 Keményfémlapkák ISO osztályozása) 7. Gazdaságossági kérdések Ide tartozik a megbízhatóság, szerszáméltartam, csereszabatosság és cserélhetőség stb. 8. Szerszámgazdálkodás a vállalatnál A raktáron lévő illetve az új szerszámrendelések is befolyásolják a válaszható szerszámok típusait A szerszámtartók (késszárak) és váltólapkák azonosítására a Nemzetközi Szabványosítási Szervezet (ISO) szabványt dolgozott ki. Az

azonosító kód a szerszámtartókon és a váltólapkákon valamint a csomagoláson is megtalálható. A szerszámtartó és a lapka kódja egymással összefügg. Egy szerszámtartó kódját mutatja a 6. táblázat Az egyes kódjelek értelmezése: 1. A lapka befogási módja, a lehetséges variációk a 77a ábrán láthatók 77.a ábra Lapkaszorítási módok A szerszámtartónk tehát furatszorításos eljárással rögzíti a lapkát. 2. A lapka alakja, mely különböző esztergálási megmunkálásokhoz van optimalizálva A választék a 77b ábrán láthatók 6 A CoroKey ® 2006 termékkatalógus alapján. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 105 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA 77.b ábra Lapkaalakok 3. A forgácsolóél elhelyezkedésének szögét és a szerszám lehetséges előtolás irányait adja meg A példában szereplő szerszám vázlata látható a 77c ábrán Az előtolás - irányok a κr szög alatt láthatjuk. Ezek alapján a

szerszám hosszesztergálásra, oldalazásra illetve tengelyvállak megmunkálására is alkalmas 77.c ábra Szerszámjellemzők 4. A lapka hátszögét adja meg Amennyiben a lapkának ez a kódja „N”, úgy negatív lapkáról beszélhetünk. A hátszög értéke 0°, a szerszámtartóban kell a lapkát megbillenteni, így lesz a végleges hátszög 6° A többi lapka rendelkezik önálló hátszöggel, ők a pozitív lapkák A hátszög értékekeket és kódokat a 77d ábra mutatja 77.d ábra Lapka hátszögek 5. Az előtolás irányát mutatja meg Vannak jobbos (R), balos (L) és semleges (N) állású szerszámok illetve szerszámtartók. (lásd még 38 ábra) 6-7. A szerszámtartók szárméretét adja meg négyszögkeresztmetszet esetén a 76c ábra alapján a méretek h x b = 16 x 16 mm. 8. A szerszámtartó teljes hosszát, l1, adja meg (lásd 77c ábra) A hosszkódokhoz tartózó méreteket a 77.e ábra mutatja 77.e ábra Szerszámhosszok 106 SZÉKESFEHÉRVÁRI

REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA 6. táblázat Szerszámtartó és lapka kódja és összefüggésük Szerszámtartó (késszár) P 1. C L N N M G 2. 3. 4. R 5. 16 16 03 08 6. H 7. 09 8. 9. Lapka C 2. 4. A. B. 09 9. C. D. - PF E. 9. A szerszámtartóba helyezhető lapka forgácsolóélhossza milliméterben Ez a szerszámmal megvalósítható fogásmélységet határozza meg. (77f ábra) Jelen esetben ez pontosan 9 mm. 77.f ábra Forgácsolóél hossza Az 6. táblázatban megtalálhatjuk egy olyan lapka kódját, amely az előzőekben megvizsgált szerszámtartóba illeszthető. Látható, hogy a lapka első két kódja megegyezik a szerszámtartó 2. illetve 4 kódjával, illetve az ötödik kódja a szerszámtartó utolsó kódjával. Ez az egyezés természetes, mert ezek a kódok mind lapkaadatokat határoztak meg. Nézzük meg a további lapkakódokat! A. A lapka pontosságát, tűrését adja meg A gyártó

bővebb katalógusában találahatunk erre adatot. A lapka pontossága lapkacserénél befolyásolja a sorozatban készülő (soronkövetkező)munkadarabok pontosságát, és ezzel összefüggésben a szerszámkorrekció módosítását. B. A lapkatípust írja le A lapka lehet egy vagy kétoldalas, forgácstörő horonnyal vagy anélkül, és a befogási módja is többféle lehet. Ezt mutatja a 77g ábra C. A lapka vastagságának kódját adja A gyártó bővebb katalógusában találahatunk erre adatot, akárcsak a tűrésértékekre. 77.g ábra Lapkatípusok SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 107 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA D. A lapka csúcssugarát adja meg Ez nagyon fontos adat a nagyolás, simítás illetve az erőszükséglet szempontjából. Ezt az adatot CNC- programozáskor be kell írni a vezérlőbe, mert ettől függ a szerszám pályakorrekciója. Jelentősen befolyásolja a felületminőséget is. A különböző csúcssugár értékeket

és ajánlásokat mutatja a 77h ábra. 77.h ábra Lapka - csúcssugarak E. A gyártónak a szerszám használatára vonatkozó jelzését adja meg, megmunkálandó anyagra és megmunkálási típusra A példában szereplő lapka jele PF, acél megmunkálása (P főcsoport) simító műveletekkel (F). Az eddig tanultak összefoglalásaképpen most egy konkrét szerszámválasztási feladatot végzünk. Mivel a szerszám optimális kiválasztásához nagy szakmai tapasztalat szükséges, ezért most csak a legfontosabb tényezőket vesszük figyelembe. Nagyoló hosszesztergálást és oldalazást végzünk ötvözetlen acél munkadarabon. A fogásmélység 2 mm. Az előgyártmány felülete hengerelt, a forgácsolás a felületen folyamatos. Először a szerszámtartót (késszár) választjuk ki. Választásunkat a szükséges előtolás iránya határozza meg. Olyan szerszámtartót választunk, mely hossz és oldalazó esztergálást is tud végezni. A forgácsolóél

elhelyezkedésének szögét 45°-osra választjuk, a forgácsolóerők így csökkenthetők. A választott szerszámtartó képét és a szerszámtartó választékot a 78. ábra mutatja 78. ábra A kiválasztott szerszám- és a szerszámválaszték A táblázat második oszlopában találjuk a forgácsolóélhosszokat. Mivel a legkisebb érték is 9 mm (09), ezért már ez is megfelel. Nagyolási művelethez válasszunk közepes méretű szerszámot, amennyiben a szerszámgép befogószerkezete ezt megengedi. Egyéb megkötés híján jobbos szerszámot választhatunk. A választott szerszámtartó kódja: DSSNR 2020K 09 108 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Pontos jellemzői tehát: merev lapkarögzítésű (D), négyzet alakú lapkát befogadó (S), 45°-os forgácsolóél elhelyezkedésű, hossz és oldalazó esztergálásra alkalmas (S), negatív lapkás (N), jobbos (R) szerszám, a szerszámszár keresztmetszete

20x20 mm, a szerszám teljes hossza 125 mm, a legnagyobb forgácsolóélhossz 9 mm. A lapka kiválasztáshoz néhány kód már rendelkezésünkre áll. A lapka kódjának ismert részei: SN 09 - A választásunkat a megmunkálandó anyag és forgácsolás típusának figyelembevételével folytatjuk. Ne feledjük, ötvözetlen acélt munkálunk (P) meg, nagyolással (M) A lapkák választéka az 79. ábrán lévő táblázatban található 79. ábra A lapka kiválasztására használt táblázat A táblázatban a kódrészletünknek megfelelő lapkából csak kettőt találunk. Választásunk az eddig tanultak alapján a nagyobb csúcssugárral rendelkező lapkára esik. Így a választott lapkánk kódja: SNMG 09 03 08-PM A lapka anyagát a forgácsolás feltételei határozzák meg. Mivel az előgyártmány jó felületű, a forgácsolás folyamatos, ezért a feltételeket jónak minősíthetjük. A lapka anyaga GC4015. {  - nehéz;  - könnyű;  - átlagos

feltételek} A forgácsolási paraméterekre is kapunk ajánlást. A fogásmélység ap =2 mm, a feladatunknak éppen megfelel. Természetesen a 0,5 – 4,5 mm-es tartományon belül más érték is választható. Az előtolás értékek 0,1 -0,3 mm között választhatók A m forgácsolósebesség a választott anyaghoz 455 , ekkor egy forgácsolóél éltartama 15 min perc. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 109 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 733 Önellenőrzés Milyen szempontok befolyásolják a szerszámválasztást? . . . . Milyen lépésekben végezzük a szerszám kiválasztását? Miket veszünk figyelembe az egyes lépéseknél? . . . . Katalógus alapján válasszon szerszámot az alábbi megmunkálásra! Acél simítását végezzük, a fogásmélység 0,5 mm. A forgácsolási körülmények átlagosak. Csak hosszesztergálást kell végezni Adja meg a szerszámtartó és a lapka kódját! . . . . . . IV. 74 Tanulási feladat IV.

741Szerszámgépek szerszámrendszerei IV. 742 A tananyag részletes bemutatása A mai modern CNC -vezérlésű szerszámgépek szerszámozása jelentősen eltérhet a hagyományos gépekétől. A gyors és automatikus szerszámcsere, a nagyobb teljesítményből eredő jelentős forgácsolóerők miatt a szerszámozás és szerszámtárolás alapvetően megváltozott. Legjelentősebb változáson a szerszámok befogása ment keresztül. A szerszám, tovább már nem bontható, forgácsoló eszköz. Szerszámnak nevezzük a váltólapkás szerszámokat is. A szerszámbefogó készülék a szerszámot a szerszámgéphez kapcsolja. A szerszámok kapcsolódhatnak közvetlenül a szerszámbefogó készülékhez is. Ilyen eset az, amikor a 80. ábra Korszerű marószerszám 110 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA fúrószerszámot közvetlenül a szerszámgép tokmányába fogjuk be. Szerszámtartó a szerszámot tartó készülék,

mely a szerszámbefogóhoz csatlakozik. Ez az elem a különféle szerszámok egységes befogását, rögzítését és a gyors szerszámcserét segíti elő. Szerszámtartóba elhelyezett (tömb) marószerszámot látunk a 80 ábrán A nagyteljesítményű CNC- szerszámgépek szerszámozása esetén szerszámrendszerekről beszélhetünk. A szerszámrendszer valamely gépen alkalmazott forgácsolószerszámok összessége A teljes szerszámrendszer több elemből áll, a szerszámtartó és befogóelemek a forgácsolószerszámok mozgásán és befogásán kívül a szerszámtárolást és a szerszámcserét is biztosítják. A szerszámrendszerek egyes elemei szabványosak, csereszabatosak, kereskedelmi forgalomban beszerezhetők. A szerszámrendszerek szerszámozását többféle módon, a megmunkálási feladatoknak megfelelően állíthatjuk össze. Alapsorszámozás: általános, gyakori megmunkálási feladatokat végző szerszámok összessége. Optimális sorszámozás: a

szerszámgép feladatkörébe tartozó szerszámok összessége. Teljes sorszámozás: a géptípus összes megmunkálási feladatához szükséges szerszámok összessége. A szerszámrendszereket mozgás alapján különböztetjük meg: − haladó jellegűek: a szerszám egyenes vonalú (haladó) mozgást végez − forgó jellegűek: a szerszám forgómozgást végez Haladó jellegű szerszámrendszere általában a CNC esztergagépeknek van. A szerszám befogásához használnak gyorsváltó késtartót (81.a ábra) illetve revolverfejet A revolverfejben egyszerre több szerszámot tárolhatunk. A szerszámok forgácsolási pozícióba juttatásához a revolverfej elfordul. A szerszámtartók kialakítása elősegíti a gyors és pontos szerszámcserét. (81b és 81c ábra) a, b, c, 81. ábra CNC esztergák szerszámbefogói Forgó jellegű szerszámrendszerek általában a CNC marógépeken és megmunkáló központokban fordulnak elő. Erre mutat példát a 82a ábra A

szerszámcsere a 82b ábrán látható szerszámtárolóból történik. A szerszámbefogó és a szerszámtár egymáshoz közel helyezkedik el. Korszerű tömbszerszámok alkalmazásával a csere egyszerű mechanizmussal vagy kézzel pontosan és gyorsan megvalósítható. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 111 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA a, b, 82. ábra CNC marógép szerszámrendszere Megmunkálóközpontoknál illetve CNC marógépeknél előfordul, hogy a szerszámtár kapacitása lényegesen kisebb, mint a felhasznált forgácsoló szerszámok száma. Ilyen esetben a szerszámgéphez külön szerszámraktár és szerszámszállító berendezés is tartozhat. IV. 743 Önellenőrzés Mi a szerszámbefogó és a szerszámtartó? . . . . . Milyen jellegű lehet a szerszámrendszer? . . . . . Mit értünk szerszámrendszeren? . . . . . Vizsgálja meg a forgácsolóműhelyben lévő szerszámgépeket, és azonosítsa a szerszámrendszer elemeit! . . .

. . 112 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA . Felmérés az IV.7 leckéhez Név: . Dátum: . Mért kompetencia: Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a forgácsolólapkák geometriai jellemzőit, anyagait, alkalmazásukat, jelölésüket. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a szerszámtartóhoz és a művelethez szükséges lapka kiválasztására. Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a szerszámrendszerek lényegét, alkalmazásukat. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a megismert szerszámgép szerszámrendszerének alkalmazására. Feladatok: Milyen szerepe van a forgácsolásban a κr szögnek? Mit szabályoz a terelőszög (λs)? (20 pont) Mit nevezünk keményfémnek? Mik a legfontosabb összetevői? Milyen változatai vannak a forgácsolószerszámok között? Hogyan osztályozzuk őket? (20 pont) Válasszon forgácsolószerszámot (szerszámtartó + lapka) az alábbi forgácsolási

szituációhoz! Acél - előgyártmányból tengelyszerű alkatrészt forgácsolunk hosszesztergálással, a gyártmányon tengelyvállak is vannak. A leválasztandó anyagvastagság meghaladja a 4 mm-t. Az előgyártmány felülete kovácsolt, revés, a forgácsolás nem folyamatos. (40 pont) Milyen elemei vannak a CNC- szerszámgépek szerszámrendszereinek? (20 pont) Teljesítményszintek: Összes elérhető pontszám 100 pont. Megfelelt 60 ponttól. Kiválóan megfelelt 90 ponttól. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 113 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 8 Lecke Munkadarabok hossztűrései Alak- és helyzettűrések Az ISOtűrésrendszer Felületi minőségek Tűrések és felületi érdességek megadása a műszaki rajzokon. A technológiai paraméterek megválasztása a műszaki rajz előírásai szerint. Tudnivalók a lecke elsajátításához Bevezetés Ebben a fejezetben megismerkedünk a tűrésezés alapfogalmaival, határméretekkel és

eltérésekkel. Gyakoroljuk a tűrésezett méretek határméreteinek számítását Áttekintjük a hossztűrések típusait. Fontos a munkadarabok alak- és helyzettűrésének ismerete Példákon keresztül megismertetjük a szimbólumokat és a tűrésmegadást. Megismerkedünk az ISO tűrésrendszerrel és a tűréstáblázat használatával. A technológusok számára nagyon fontos a munkadarab felületi minősége és annak megadása. Ezért áttekintjük a felület jellemzőit és rajzi jelölésüket Összefoglalásképpen egy konkrét műszaki rajzon mutatjuk be a tanultak alkalmazását. A fejezet végén szó esik a forgácsolási paraméterek és a rajzi előírások összefüggéséről is. A lecke elvégzése után a hallgató önálló alkalmazás szintjén ismerje a különféle tűrések, a felületi minőségi előírások megadását. Minimális begyakorlottsággal legyen képes alkalmazni ismereteit a műhelyrajzok előírásai értelmezésében, és mindezeket

legyen képes alkalmazni a technológiai paraméterek helyes megválasztásában. A tanulási feladatokhoz tartozó részcélkitűzések A hallgató a tanulási feladatok elvégzése után képes lesz: 1. Tűrésezett méretek felismerésére, határméretek meghatározására 2. ISO- tűréssel megadott elemek eltéréseinek és határméreteinek kikeresésére 3. A felületminőségek értelmezésére rajzjelek alapján 4. Műszaki rajzokon lévő tűrések és felületi minőségek értelmezésére, és ezek alapján a technológiai paraméterek közelítő meghatározására. IV. 81 Tanulási feladat IV. 811A munkadarabok tűrései IV. 812 A tananyag részletes bemutatása A forgácsolt alkatrészeket a legkorszerűbb gépeken sem tudjuk tökéletesen pontosra gyártani. Elegendő az alkatrészeink méreteit két határméret közé szorítani, melyek esetén az még hibátlanul működik. A megmunkálásunk pontosságát általában az alkatrész funkciója, működési

jellemzői határozzák meg. A túlzott pontossági követelmények jelentősen növelik a gyártás költségeit. 114 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Tekintsük át a tűréstechnikai alapfogalmakat a 83. ábra alapján N – névleges méret. A műszaki rajzokon méretszámmal megadott méret, általában egész szám. FH – felső határméret. Az alkatrész megengedett legnagyobb mérete. AH – alsó határméret. Az alkatrész megengedett legkisebb mérete. FE – felső határeltérés. A felsőhatárméret és a névleges méret különbsége. Értéke lehet pozitív és negatív szám is. 83. ábra Tűréstechnikai alapfogalmak FE = FH − N AE – alsó határeltérés. Az alsóhatárméret és a névleges méret különbsége. Értéke lehet pozitív és negatív szám is. AE = AH − N T – tűrésmező vagy tűrésnagyság. Az alsó- és felső határméret közötti, a lehetséges méreteket tartalmazó

mező. T = FH − AH = FE − AE M – közepes méret. A felső – és alső határméretek számtani közepe A tényleges méretek általában a közepes méretek körül szóródnak. A megmunkálás tervezésekor mindig a közepes méretet kell figyelembe venni. Csak szimmetrikus eltérésű tűréseknél egyezik meg a névleges mérettel. M= FH + AH 2 A különböző tűrésmezők névleges mérethez (N) való elhelyezkedését mutatja a 84. ábra. 84. ábra Tűrésmezők elhelyezkedése SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 115 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Műszaki rajzokon a méretek tűréseit általában a határeltérések megadásával adjuk meg. Erre láthatunk példát a 85. ábrán 85. ábra Tűrésezett méretek megadása Értelmezzük a 7. táblázatban található tűréseket, és adjuk meg a hiányzó adatokat Példaként az első sort kitöltöttük. Ügyeljünk arra, hogy az eltérések előjeles számok! A 50,5 min egy irányba

határolt méret. Az utolsó példában határméretek szerepelnek. 7. táblázat Tűrésezett méretek számolása Méret N AH FH AE FE T M 50 ± 0,2 50 49,98 50,02 -0,02 +0,02 0,04 50 35++00,,0805 20−00 , 03 60++00,,0205 40−−00,,0603 50,5 min 40,125 40,115 A hosszméretekre vonatkozó tűréselőírási szabályok a szögméreteknél is alkalmazhatók. Az alapszög és a határeltérések mértékegységét mindig meg kell adni Szögtűrésre láthatunk példákat a 86. ábrán 86. ábra Szögtűrések 116 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Ahol a gyártandó alkatrész működési követelményei, cserélhetősége vagy gyártási körülményei szükségessé teszik, ott alak- és helyzettűréseket is meg kell adni. Az alaktűrések korlátozzák egy alkatrész valamely elemének a geometriailag ideális alaktól való eltérését. Például síklapúságra, egyenességre vagy hengerességre

adhatunk meg tűrést. Az alaktűréseket és rajzjeleiket a 8 táblázat elején láthatjuk Az úgynevezett helyzettűrések három kategóriára oszthatók: irány-, helyzet-, és ütéstűrések. Mindegyik korlátozza az alkatrész két vagy több elemének egymáshoz viszonyított helyzeteltérését. A helyzeteltéréseket elméletileg pontos elemtől vagy elemektől adjuk meg, ezeket bázisnak hívjuk. A helyzettűréseket és rajzjeleiket a 8 táblázatban láthatjuk. 8. táblázat Alak és helyzettűrések Elemek és tűréseik Egyetlen elem Alaktűrések Egyetlen elem vagy viszonyított elemek Tűrésezett jellemzők Egyenesség Síklapúság Rajzjelek Köralakúság Hengeresség Adott profil alakja Adott felület alakja Párhuzamosság Iránytűrések Merőlegesség Hajlásszög Pozíció Viszonyított elemek Helyzettűrések Ütéstűrések SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT Egytengelyűség és központosság Szimmetria Radiális (sugárirányú)

ütés Teljes ütés 117 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Alaktűrések megadásakor a rajzon egy tűréskeretet hozunk létre, melynek méreteit a 87. ábra mutatja [ h – betűmagasság ] A létrehozott tűréskeretnek két mezője van. Az első mező az alaktűrés rajzjelét, míg a második, a tűrés értékét 87. ábra Tűréskeret méretei tartalmazza. Az alaktűrések megadására mutat példát a 88 ábra. a, b, c, 88. ábra Alaktűrések megadása műszaki rajzokon A 88.a ábra hengerességtűrést mutat A tűréskeretből mutatóvonal irányul a tűrésezett felületre. A jelölt felület hengerességének eltérése 0,1 mm A 88.b ábra egyenességtűrése a csőszerű alkatrész tengelyvonalára mutat Ebben az esetben a mutatóvonalunk nem közvetlenül a tengelyvonalhoz, hanem az átmérő méretvonalához csatlakozik. A tűrés számértéke előtti átmérő jel azt jelenti, hogy a tűrésezett tengelyvonal egy elméleti hengeren belül helyezkedhet

el, melynek átmérője 0,08 mm. A műszaki rajzokon gyakran találkozhatunk kúpos felületekkel. A kúpok bár gyakoriak, külön alaktűrésük nincs, ezért az „adott felület alkaja” rajzjelével adjuk meg a tűrését. Ezt láthatjuk a 88.c ábrán A helyzettűrések tűréskerete három részből áll. Az első kettő az alaktűréssel megegyező információt tartalmaz, a a, b, harmadik részben adjuk meg a bázis vagy bázisok jelét. A helyzettűrés tűréskeretét a 89.a, a bázisjelét a 89b ábra mutatja. Párhuzamosságtűrésre láthatunk példát a 90a 89 ábra Helyzettűrések jelei ábrán. Az A bázis felület sík, mellyel a tűréskeret által kijelölt felület párhuzamos, a távolságuk ingadozása 0,02 mm. Egy érdekes bázismegadást láthatunk a 90.b ábrán A bázis felületés a tűrésezett felület össze van kapcsolva, így a bázist jelölni nem szükséges. Több bázis együttes alkalmazására mutat példát a 90.c ábra A tűrésezett

tengelyvonal egytengelyűsége két bázistól, A és B, van tűrésezve. a, b, c, 90. ábra Helyzettűrések megadás műszaki rajzokon 118 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 813 Önellenőrzés Mit értünk névleges méret alatt? . . . Mi a határméret és a határeltérés? . . . . Milyen méretet veszünk figyelembe a megmunkálás tervezésénél? . . . Hogyan adjuk meg a mérettűréseket leggyakrabban a műszaki rajzokon? . . . Mit nevezünk alaktűrésnek? Mit kell tartalmaznia a tűréskeretének? . . . . Mit nevezünk összefoglalva helyzettűrésnek? Mit kell tartalmaznia a tűréskeretének? . . . . IV. 82 Tanulási feladat IV. 821A tűrések ISO- rendszere IV. 822 A tananyag részletes bemutatása A világ ipari és kereskedelmi fejlődése szükségessé tette a tűrések nemzetközileg elfogadott szabványos rendszerét. A hatályos magyar nemzeti szabvány, mely mindenben megfelel az európainak, az

MSZ EN 20286-1. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 119 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Tűrésfokozatok, tűrésnagyság. AZ ISO tűrésrendszerben a tűrések jele IT A szabvány 20 tűrésfokozatot tartalmaz: IT01; IT0; IT1;IT4;IT11; .IT18 A tűrésfokozatok felhasználási területei: IT01 – IT5 mérőeszközök, IT5 – IT11 gépalkatrészek, IT11 – IT18 durva munkadarabok. A gépészetben használatos tűrésfokozatoknak 0 – 3150 mm-ig terjedő névleges méretig van tűrés meghatározva. Nem minden méretre, hanem mérettartományokra van megadva tűrés. Ez azt jelenti, hogy az egy mérettartományon belüli méretek tűrése megegyezik. Az egyes fokozatokhoz tartozó tűrésnagyságokat a 9. táblázat tartalmazza Fokozatok Névleges méret [mm] felett -ig 3 3 6 6 10 10 18 18 30 30 50 50 80 80 120 120 180 180 250 250 315 315 400 400 500 9. táblázat Tűrés fokozatok és tűrésnagyság IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 40 48 58 70 84 100 120

140 160 185 210 230 250 60 75 90 110 130 160 190 220 250 290 320 360 400 Szabványos tűrésnagyságok 4 5 6 8 9 11 13 15 18 20 23 25 27 6 8 9 11 13 16 19 22 25 29 32 36 40 10 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63 μm 14 16 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97 25 30 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140 155 Keressük ki az IT6 fokozatba tartozó 50 mm-es mérethez tartózó tűrésnagyságot (T)! Ez a méret a 30 – 50 mm mérettarto-mányba esik. A megoldás: 16 μm = 0,016 mm. Szabványos alapeltérések. Alapeltérés (E) a névleges mérethez – alap-vonalhoz – (N) közelebb eső határeltérés vagy másként fogalmazva a kisebb abszolút értékű határeltérés. Az ISO tűrésrendszerben a lyukak (belméretek) eltéréseit nagybetűkkel Atól ZC-ig, a csapok (külméretek) eltéréseit kisbetűkkel a-tól zc-ig jelöljük Az egyes betűjelek a tűrésmező elhelyezkedésére utalnak. A 91 ábra a csaptűrések elhelyezkedését mutatja. 91. ábra Csaptűrések alapeltérései

120 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A csapok és lyukak alapeltéréseit a névleges méretektől függően táblázatból kereshetjük ki mérettartományonként. A 10a és 10b táblázat a csapok alapeltéréseit mutatja Az ISO- tűrésrendszer hossz- és átmérőméretekre egyarént vonatkozik, alkalmzása azonban az alkatrészek átmérőinek tűrésezésénél a legjellemzőbb. A tűrés megadása a következő módon történik: ∅50 f 6 . ∅50 – névleges méret (N) f – az alpeltérés helyzete 6 – a tűrés fokozatszáma. Számítsuk ki a példában megadott méret tűréseit! Először a tűrésnagyságot kell meghatároznunk. Ezt az előző példában már megtettük T=0,016mm. A következő lépésben az alapeltérést (E) határozzuk meg. A 10 táblázatból kiolvashatjuk, az „f” oszlopban keressük az 50 mm-es méretet tartalmazó tartományt! A táblázat alapján: E = -25 μm = -0,025mm A

táblázatunkból azt is kiolvashatjuk, hogy az alapeltérésünk a felső határeltérés (FE). Ezt ellenőrizhetjük a 91. ábrán is A felső határméret (FH): Az alsó határméret (AH): FH = N + FE = 50 + (−0,025) = 49,975 mm AH = FH − T = 49,975 − 0,016 = 49,959 mm AE = AH − N = 49,959 − 50 = −0,041mm Az alsó határeltérés (AE): A méret az eltérésekkel megadva: ∅50 −−00,,025 041 . Fontos megjegyzés: Tűrésértékeket mindig mm-ben kell megadni! IV. 823 Önellenőrzés Milyen tűrésfokozatok használatosak a gépészetben? Mire vonatkoznak az egyes tűrésnagyságok? . . . . Mitől függ egy méret tűrésnagysága? . . . . Mit nevezünk alapeltérésnek (E)? . . . . . SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 121 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Keressük ki a követekező méretek tűréseit! ∅80 h 7 ∅65 s8 . . . . . . . 10a. táblázat Csapok alapeltérései 1 3 6 10 14 18 24 30 40 50 65 80 100 120 140 160 180 200 225 3

6 10 14 18 24 30 40 50 65 80 100 120 140 160 180 200 225 Alapeltérése μm a b c cd d 3 -270 -140 -60 -34 -20 -14 6 10 14 18 24 30 40 50 65 80 100 120 140 160 180 200 225 250 -270 -280 -140 -150 -70 -80 -46 -56 -30 -40 -20 -25 -290 -150 -95 -50 -32 -16 -6 -300 -160 -110 -65 -40 -20 -7 -310 -320 -340 -360 -380 -410 -460 -520 -580 -660 -740 -820 -170 -180 -190 -200 -220 -240 -260 -280 -310 -340 -380 -420 -120 -130 -140 -150 -170 -180 -200 -210 -230 -240 -260 -280 -80 -50 -25 -9 -100 -60 -30 -10 -120 -72 -36 -12 -145 -85 -43 -14 -170 -100 -50 -15 Névleges méret [mm] felett E = FE e ef -ig 3 6 10 14 18 24 30 40 50 65 80 100 120 140 160 180 200 225 250 IT7 j 0 -2 -4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -2 -2 -4 -5 -3 -6 -4 -8 -5 -10 -7 -12 -9 -15 -11 -18 -13 -21 za +32 +42 +52 +64 +77 +98 +118 +148 +180 +226 +274 +335 +400 +470 +535 +600 +670 +740 +820 zb +40 +50 +67 +90 +108 +136 +160 +200 +242 +300 +360

+445 +525 +620 +700 +780 +880 +960 +1050 fg g h -10 -6 -4 -2 -14 -18 -10 -13 -6 -8 -4 -5 js IT8 -6 10b. táblázat Csapok alapeltérései 2 Alapeltérése μm IT4–IT7 k 0 +1 +1 m +2 -4 -6 n +4 +8 +10 p +6 +12 +15 r +10 +15 +19 s +14 +19 +23 +1 -7 +12 +18 +23 +28 122 IT5-6 f ± IT/2 Névleges méret [mm] felett -ig +2 +8 +15 +22 +28 +35 +2 -9 +17 +26 +34 +43 +2 +11 +20 +32 +3 +13 +23 +37 +3 +15 +27 +43 +4 +17 +31 +50 +41 +43 +51 +54 +63 +65 +68 +77 +80 +84 +53 +59 +71 +79 +92 +100 +108 +122 +130 +140 t u +18 +23 +28 +33 +41 +48 +54 +66 +75 +91 +104 +122 +134 +146 +166 +180 +196 +41 +48 +60 +70 +87 +102 +124 +144 +170 +190 +210 +236 +258 +284 E = AE v +39 +47 +55 +68 +81 +102 +120 +146 +172 +202 +228 +252 +284 +310 +340 x +20 +28 +34 +40 +45 +54 +64 +80 +97 +122 +146 +178 +210 +248 +280 +310 +350 +385 +425 y +63 +75 +94 +114 +144 +174 +214 +254 +300 +340 +380 +425 +470 +520 z +26 +35 +42 +50 +60 +73 +88 +112 +136

+172 +210 +258 +310 +365 +415 +465 +520 +575 +640 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT zc +60 +80 +97 +130 +150 +188 +218 +274 +325 +405 +480 +585 +690 +800 +900 +1000 +1150 +1250 +1350 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 83 Tanulási feladat IV. 831Felületminőségek IV. 832 A tananyag részletes bemutatása Felületminőségen a munkadarab felületének összes jellemzőjét értjük. A felülettel szemben támasztott követelményeket a következő tényezők határozzák meg: • az egymással érintkező és mozgó felületek a súrlódás csökkentése miatt jó minőségűek • a kis mérettűrésű felületek érdessége a tűrésnek megfelelő • egyes felületeket esztétikai okokból készítünk igényes felülettel • a felületminőség javítása növeli a termelési költségeket. A felületminőség egyik jellemzője az érdesség. A érdesség a felület egyenetlenségeinek a megmunkálásból eredően jellegzetes mintázatot mutató,

kistér-közű része. Jellemzője az átlagos érdesség Ra; illetve az egyenetlenség magasság Rz A fogalmak értelemzését a 92. ábra mutatja 92. ábra Érdesség értelmezése Az érdességet a felületre merőleges profilban vizsgáljuk. A valóságos profil helyett, a méréssel észlelt profilt kell alpul venni. A középvonal úgy helyezkedik el, hogy a felette lévő anyaggal kitöltött felület és az alatta elhelyezkedő üres felületek egyenlő nagyságúak legyenek. Az átlagos érdesség az észlelt profil pontjainak abszolút értelembe vett (előjel nélkül), középvonaltól mért magasságainak számtani középértéke a mérés alaphosszán belül. Az egyenetlenség magasság egy alaphosszon belül a középvonaltól öt legjobban kiemelkedő és az öt legmélyebb pont távolságának az átlaga abszolút értelemben. Fontos tudnivaló: a fent definiált jellemzőket μm –ben kell megadni! SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 123

FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Műszaki rajzainkon a 93. ábrán látható jelekkel adjuk meg az érdességeket Az a ábrán az alapjel látható. A b ábra szerinti jelet akkor használjuk, ha a felület megmunkálása forgácsolással történik, a c ábra szerintit pedig akkor, ha a felület nem forgácsolt. a, b, c, d, 93. ábra Érdességi jelek Ezek a jelek érdességérték megadása nélkül, csak a megmunkálandó felületet jelentik. Értékkel elátott jelet mutat a d ábra, melyen az átlagos érdesség előírása 6,3 μm. Az érdességi jeleket a rajzon a kontúrvonalra vagy mutatóvonalra helyezhetjük el. Amennyiben a munkadarabon a felületek többsége azonos érdességi követelményű, akkor azt a rajzlap jobb felső sarkában kiemelt érdességi jellel adjuk meg. Az érdességi számértékek az úgynevezett Renard- sorozatnak megfelelő értékek, melyeket a 11. táblázat mutat 400 320 250 200 160 125 11. táblázat Átlagos érdesség Ra [μm]

100 10,0 1,00 80 8,0 0,80 63 6,3 0,63 50 5,0 0,50 40 4,0 0,40 32 3,2 0,32 25 2,5 0,25 20 2,0 0,20 16,0 1,60 0,160 12,5 1,25 0,125 0,100 0,080 0,063 0,050 0,040 0,032 0,025 0,020 0,016 0,012 0,010 0,008 Az egyenetlenség magasság megadás ritkább, de hasonlóképpen történik mint az átlagos érdességé. A két érték közötti összefüggés: Ra ≅ Rz 4 Megjegyzés: az Rz érték megadása szigorúbb előírást jelent mint az Ra! IV. 833 Önellenőrzés Mit nevezünk átlagos érdességnek? . . . . . Milyen mértékegységű az átlagos érdesség? . 124 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Mit nevezünk érdesség magasságnak? . . . . . . Miket veszünk figyelembe egy alkatrész érdességének megadásakor? . . . . . . Mekkora az egyenetlenség magassága egy Ra= 6,3 μm előírású felületnek? . . . . . . . IV. 84 Tanulási feladat IV. 841Tűrések és érdességek a műszaki rajzokon IV. 842 A tananyag

részletes bemutatása A 94. ábrán láthatunk egy műszaki rajzot, melyen tűrések és érdességek megadása is látható. A rajz jobb alsó, szövegmező feletti sarkában tűréstábla látható Itt találhatók az ISO- tűréssel ellátott méretek határeltéréseinek értékei mm-egységben. Elemezzük a rajzot! Keressük meg a tűrésezett hossz és átmérő méreteket! Ellenőrizzük a tűréstábla helyességét! Keressük meg azokat a felületeket, amelyeknek átlagos érdessége nem 6,3 μm! SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 125 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Érdességi jel a felületen Kiemelt érdességi jel ISO tűrésű méretek Tűréstábla az ISO tűrések megadásához 94. ábra Műszaki rajz tűrésekkel és érdességekkel 126 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Az rajzon előírt tűrési és érdességi előírások behatárolják a gyártási eljárásainkat. A 12.

táblázatban különböző gyártási eljárásokkal elérhető átlagos érdességeket foglaltuk össze. 12. táblázat Megmunkálási eljárások Átlagos érdesség Ra [μm] 0,006 0,012 0,025 0,05 0,1 0,2 0,4 0,8 1,6 3,2 6,3 12,5 25 50 Öntés homokformába Kokillaöntés Kovácsolás Húzás Hosszesztergálás Síkesztergálás Gyalulás Marás Fúrás Dörzsárazás Köszörülés Polírozás Dörzsköszörülés Tükrösítés Jelmagyarázat Különleges Normál Durva Ha egy tűrésezett felülethez érdességi értéket adunk meg, akkor annak olyan nagyságúnak kell lennie, amely lehetővé teszi a tűrés betartását. Nagyon szűk tűrésnagysággal rendelkező mérethez nem rendelhetünk durva felületet. Durva tűrés esetén viszont készíthetünk finomabb felületet, például esztétikai célból. A tűrés és érdesség összefüggését számos közelítő eljárással lehet megadni, mi most az egyik legegyszerűbbet fogjuk tárgyalni. Az adott

technológiával gazdaságosan előállítható tűrésnagyság: T ≅ (8 ÷ 10) ⋅ R z Ellenőrizzük a 94. ábrán lévő 14H7 méretű furatnak az átlgosérdességét, Ra=0,4 μm! A tűrésnagyság a táblázatból kiolvasva T= 0,018 mm. Így Ra = R z 1 T 0,018 = ⋅ = = 0,00045mm = 0,45μm 4 4 10 4 ⋅10 Megállapíthatjuk, hogy a tűrésezett furat gazdaságosan előállítható. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 127 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 843 Önellenőrzés Mit tartalmaz egy rajzon a tűréstábla? . . . . . Hogyan függ össze a tűrés és a felületminőség? . . . . . Mit jelent a kiemelt érdességi jel a rajzokon? . . . . . . Adjunk meg egy szabványos értékű átlagos érdességet a ∅50 f 6 mérethez! . . . . . 128 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Felmérés az IV.8 leckéhez Név: . Dátum: . Mért kompetencia: Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a

különféle tűrések, a felületi minőségi előírások megadását. Minimális begyakorlottsággal legyen képes alkalmazni ismereteit a műhelyrajzok előírásainak értelmezésében, és mindezeket legyen képes alkalmazni a technológiai paraméterek helyes megválasztásában. Feladatok: Adja meg az alábbi fogalmakat és számítási képleteiket! Felső határeltérés, alsó határeltérés, tűrésnagyság. (20 pont) Adja meg a következő méretek határméreteit és tűrésnagyságát! ∅ 40 +−00,,115 68 ± 0,05 (30pont) Keresse ki táblázatból a következő tűrésezett méret határeltéréseit, és adja meg a méretet az eltérésekkel! ∅60s7 (30pont) Keressen az előző feladatban szereplő mérethez gazdaságosan elkészíthető szabványos átlagos érdességértéket! (20pont) Teljesítményszintek: Összes elérhető pontszám 100 pont. Megfelelt 60 ponttól. Kiválóan megfelelt 90 ponttól. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 129

FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 9 Lecke Mérési alapfogalmak Mérési módszerek Mérőeszközök jellemzői. Mérési hibák Hosszmérések tolómérővel és mikrométerrel Szögek mérése. Számítógépes mérési eljárások alapjai Tudnivalók a lecke elsajátításához Bevezetés Ennek a fejezetnek az első részében a mérési alapfogalmakkal ismerkedünk meg. Áttekintjük az alapvető mérési módszereket, a mérőeszközeink jellemzőit. A mérést befolyásoló tényezők ismertetésével felhívjuk a figyelmet az alapvető mérési hibákra. Megismerkedünk a tolómérővel, a vele elvégezhető mérésekkel. Egy példán keresztül szemléltetjük a tolómérő leolvasását. A hosszmérés másik fontos eszköze a mikrométer A tolómérőhöz hasonlóan megismerjük a vele való mérés alapjait. A méréseket a szögmérés különböző típusaival zárjuk. A fejezet utolsó részében megismerkedünk a mérés feldolgozásának alapvető matematikai

összefüggéseivel, és a mérés számítógépes feldolgozásának lehetőségével. Megtudjuk, hogy mi azaz SPC, és mire használják a gyártás területén. A lecke elvégzése után a hallgató önálló alkalmazás szintjén ismerje a mérési eljárásokat, mérési módszereket. Átlagos begyakorlottsággal legyen képes megfelelően elvégezni a méréseket. Minimális begyakorlottsággal legyen képes számítógépes mérési eljárások kidolgozására. A tanulási feladatokhoz tartozó részcélkitűzések A hallgató a tanulási feladatok elvégzése után képes lesz: 1. Mérési alapfogalmak és módszerek ismeretére 2. Az alapvető hossz- és szögmérések elvégzésére 3. Számítógépes mérési eljárások kidolgozására IV. 91 Tanulási feladat IV. 911Mérési alapfogalmak IV. 912 A tananyag részletes bemutatása Az egyes fizikai mennyiségek közötti összefüggéseket méréssel állapítjuk meg. A méréshez a mért mennyiség meghatározott

értékét választjuk alapul, ez a mértékegység (pl.: a hosszmérés alapegysége a méter) A mért mennyiséget egyértelműen meghatározza a mérőszám és a mértékegység: Mért mennyiség = mérőszám x mértékegység Pl.: Hosszúság = 0,5 m A mérés eredménye számszerűsíthető, a megmért értéket viszonyítjuk a mértékegységhez. Végezhetünk azonban összehasonlító mérést (ellenőrzést) is Ebben 130 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA az esetben a vizsgált jellemzőt (általában méretet) egy ellenőrző eszközzel (pl.: idomszer) hasonlítjuk össze. Ilyenkor az eredmény mérőszám helyett egy minősítés, megfelelt vagy nem felelt meg. A forgácsolással kapcsolatos mérések alapvetően a munkadarab geometriájára és felületére vonatkoznak. Mérünk hosszméreteket, szögeket és felületi érdességet A mérőeszközeink különböző elveken működhetnek, vannak mechanikus,

optikai, elektronikus és pneumatikus eszközeink. Az alkalmazott mérési módszer lehet közvetlen, közvetett illetve elemenkénti vagy összetett. Közvetlen mérésnél a munkadarab méretét közvetlenül a mérőeszköz skálájáról olvashatjuk le. Ilyen mérés a tolómérővel végzett hosszmérés (95a ábra) Közvetett mérésnél a munkadarab méretét egy előre beállított méretű eszköztől (pl.: mérőhasáb), illetve annak méretétől való eltérés meghatározásával kapjuk. Ilyen mérés a mérőhasáb és mérőóra együttes alkalmazása. (95b ábra) a, b, 95. ábra Közvetett és közvetlen mérés Elemenkénti mérés esetén egyszerre csak egy méretet mérünk, illetve ellenőrzünk. Összetett mérési módszernél a munkadarab több méretét és azok egymáshoz való viszonyát mérjük, ellenőrizzük. Mérésünk lehet passzív, ebben az esetben a munkadarab méretét a gyártási folyamatból való kikerülés után mérjük. Az aktív mérés

során a méreteket a megmunkálás során ellenőrizzük, a mérőeszköz a szerszámgép szerves tartozéka. Egyedi és kis sorozatú méréseknél használhatunk univerzális műszereket (pl.: tolómérő). Nagy sorozatok, tömeges méretellenőrzések esetén speciális, egyedi célműszereket alkalmazunk. (pl: idomszerek) Mérőeszközeink legfontosabb jellemzői: • Méréshatár: a legnagyobb mérhető mennyiség. • Mérési tartomány: a legkisebb és a legnagyobb mért érték közötti tartomány. A mérőműszer átállításával akár több tartomány is lehet. • Érzékenység: az a legkisebb mérhető érték, ami a műszer kijelzőjén változást okoz • Pontosság: a műszeren leolvasható érték mennyire egyezik a valóságossal, azaz mennyi a műszer hibája. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 131 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A mérési eredményeinket befolyásoló tényezők: • Mérési hőmérséklet: a környezeti

hőmérséklet a mérés idején. Ilyen a mérendő darab és a mérőeszköz hőmérséklete. Általában 20°C Ha a munkadarab vagy a mérőeszköz hőmérséklete különböző, akkor a hőtágulást is figyelembe kell venni. • Mérőnyomás: az a nyomás, amivel a mérőeszközt a munkadarabhoz illesztjük. A túl nagy vagy túl kicsi mérőnyomás a leolvasáskor hibát okoz. • A mérőeszköz hibái: nullpont hiba, kopás, kalibrálási (beállítási) hiba • Szubjektív hiba: a mérést végző hibája, rossz szögben lát rá a skálára, becslési hiba, stb. • Mérésre nem kellőképpen előkészített munkadarab illetve felület (sorja, forgács, olaj, stb.) IV. 913 Önellenőrzés Milyen típusú méréseket végezhetünk? . . . . Mi a különbség a közvetlen és a közvetett mérés között? . . . . Milyen az aktív és a passzív mérés? . . . . Milyen hibákat követhetünk el mérés közben? . . . . Vizsgálja meg egy tolómérő legfontosabb mérési

jellemezőit! . . . . 132 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 92 Tanulási feladat IV. 921Alapvető mérések IV. 922 A tananyag részletes bemutatása A forgácsolási gyakorlatban legtöbbször hosszméréseket végzünk. A hosszmérés alapeszköze a tolómérő (subler), melynek hagyományos kialakítását a 96. ábra mutatja 96. ábra Tolómérő és főbb részei Tolómérővel mérhetjük munkadarabok külső méreteit (97.a ábra), belső vagy furatméreteket(97.b ábra) és mélységet is(97.c ábra) Bár a mérést a tolómérő más-más részeivel mérjük, a méret leolvasása azonos. Az egész millimétereket a tolómérő skáláján, a tized millimétereket a nóniuszon a, b, c, olvassuk le. Tekintsük meg a 98. ábrán lévő példát! A tolómérő skáláján 57 és 58 mm közötti értéket olvastunk le. A mért érték egész része tehát 57 mm. A nóniuszon az osztások közül egy, a harmadik esik

egybe a milliméterskála egy egész osztásával, a leolvasás 3/10 mm. 97. ábra Mérés tolómérővel A méret tehát: 57 + 0,3 = 57,3 mm. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 98. ábra A tolómérő leolvasása 133 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A leolvasást ma már számos pontos és megbízható eszköz segíti. A tolómérőkön alkalmaznak mérőórát, melynek pontossága 1/100 mm. Nagy előnye, hogy a leolvasás a mutatókkal könnyebb, kevesebb a mérést végző leolvasási hibája. (99a ábra) Gyakori, hogy a tolómérőn digitális kijelző van, így a leolvasás minden hibája elkerülhető. (99b ábra) b, a, 99. ábra Mérőórás és digitális tolómérő A tűrésezett méreteink ellenőrzéséhez nem mindig megfelelő pontosságúak a tolómérők. Ezért a pontosabb leolvasáshoz mikrométereket használunk, melyek pontossága 1/100 illetve 1/1000 mm. A mikrométereket a 25 mm-enként növekvő méréshatárral készítik. A 100

ábrán egy 0 – 25 mm közötti méreteket mérő 0,01 mm pontosságú mikrométert láthatunk. Az egész és fél millimétereket a skáladob pereménél, a tized és századmillimétereket a skáladobon olvashatjuk le az alapvonal segítségével. Tekintsük meg a 101. ábrán lévő példát! A skáladob pereménél 10 egész és fél mm-t olvastunk 100. ábra Mikrométer le. Az alapvonalnál a forgatható skáladob 25 századmillimétert mutat. A méret tehát: 10 + 0,5 + 0,25 = 10,75 mm. A gyártók a mérés és leolvasás megkönnyítése érdekében a mikrométereket is felszerelhetik mérőórával, illetve digitális kijelzővel. Mikrométereket eltérő kialakítással gyártanak furatok és mélység mérésére is. Speciális alkalmazása a menetmérő mikrométer. 134 101. ábra Mikrométer leolvasása SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A hosszméretek után a szögméretek ellenőrzése gyakori geometriai

mérés az alkatrészeknél. Általában a mért szögek egysége a fok (°) Gyakori feladat a derékszög (90°) ellenőrzése. Erre a feladatra a derékszögek, derékszögmérők alkalmasak. Egy ilyen közismert eszközt mutat a 102a ábra A derékszögtől eltérő méretek ellenőrzésére szögmérő hasábokat alkalmazhatunk. A hasábok készletben kaphatók, nagyobb készlet esetén akár 1” pontosságú szögméret is mérhető. Ennek alkalmazását láthatjuk a 102b (szögek összeadása) és 102c (szögek kivonása) ábrákon. Változó szögméreteket egyetemes nóniuszos szögmérővel mérhetünk. A méréshatár 0 – 360°, a szögértékek 5’-es a, pontossággal mérhetők le. Ilyen mérőeszközt mutat a 103 ábra. b, c, 103. ábra Egyetemes szögmérő 102. ábra Szögmérők A mérést a két mérősín mérendő szöghöz igazításával kezdjük. Az egész szögeket a főskálán olvashatjuk le, ahol a percnóniusz 0 pontja mutatja a szög értéket. A

leolvasás lehet jobb illetve bal irányú A percnóniusz skálája mind a két irányba 12 részre van felosztva, ez azt jelenti, hogy egy osztás 5’-nak felel meg. A leolvasás irányába megkeressük a percnóniusz és a főskála fedőosztását, így megkapjuk a szögpercértékeket is. Tekintsük meg a 104. ábrán lévő példát! Az egész szög értéke a főskálán 54°. A percnóniuszon a fedőosztás az ötödik Így a percérték 25’. 104. ábra Szögmérő leolvasása SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 135 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 923 Önellenőrzés Milyen méreteket mérhetünk tolómérővel? . . . . Mit mérhetünk mikrométerrel? Mekkora a mikrométerek pontossága? . . . . Milyen eszközöket használunk szögek ellenőrzésére? . . . . Végezzünk hossz- és szögméréseket az előzőekben leírtak szerint! . . . . IV. 93 Tanulási feladat IV. 931Számítógépes mérési eljárások IV. 932 A tananyag részletes

bemutatás Számítógépes mérési eljárásokat nagyszámú mérés esetén alkalmaznak. A nagyszámú mérési adat kiértékelése, a mérési adatok grafikus megjelenítése elősegíti a hibák feltárását, illetve a gyártás közbeni technológiai problémák (szerszámkopások, beállítási hibák) kiküszöbölését. Ha n számú mérést végzünk, akkor a mért méreteink m1; m2; m3;. mn A mérés helyes értékének a mért méreteink számtani átlagát tekintjük: n má = A méretek hibái: ∑m i =1 n i = m1 + m 2 + . + m n n hiba = mért érték – átlag érték δi = m i − m á 136 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA A méretek tapasztalati szórása: n σ=± ∑δ 2 i δ12 + δ 22 + . + δ 2n =± n −1 n −1 i =1 A mért értékeket és a szórást a Gauss-féle normáleloszlás - görbén szemléltethetjük. Nagy számú mérés esetén (n>>10) a méretekből

(mérettartományokból) elkészített oszlopdiagramok burkológörbéje a 105. ábrán látható normáleloszlás - görbe. Látható, hogy a mérési értékek kétharmada a ±σ határon belül lesz. A mért méretek ~99,7%-a esetén a hiba ±3σ –nál kisebb lesz. A mérés kiértékelésének végrehajtása: − A mérés nem tartalmazhat 105. ábra Mért méretek eloszlása rendszeres vagy durva hibát. Csak véletlen hibákról lehet szó, a többi értéket ki kell szűrni. − Az adatokból átlagot számolunk, majd meghatározzuk a szórást. − A méret legvalószínűbb értéke má ± σ lesz. Ezek a feladatok számítógép segítségével (pl.: Excel - tábla) egyszerűen megoldhatók A korszerű gyártási folyamatok ma már elképzelhetetlenek gyártásközi sorozatmérések nélkül. A selejt úgy csökkenthető a legjobban, hogy a hiba forrását korán észrevesszük és kiküszöböljük. Ezt valósítja meg a statisztikai folyamatszabályozás. Az SPC

(Statistical Process Controll) egy mintavételen alapuló minőségbiztosítási rendszer. Célja a gyártási folyamatok figyelemmel kísérése, a gyártási minőség egyenletessé tétele. Általában digitális műszereket alkalmaz, melyek megfelelő átalakítókon (interface) keresztül számítógéphez csatlakoznak, amely elvégzi az adatok feldolgozását és értékelését. Az adatok kiértékelése történhet hisztogrammal (105 ábra) vagy szabályozó kártyával (106. ábra), illetve egyéb grafikus megoldásokkal A szabályozó kártyákon jól nyomon követhetők a gyártás közbeni trendek (Pl.: szerszámkopás), és a durva hibákat okozó események. 106. ábra Szabályzó kártya SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 137 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA IV. 933 Önellenőrzés Mi a hiba? Hogyan számoljuk? . . . . . Hogyan számolunk szórást? . . . . . Hogyan végezzük a sorozatmérések kiértékelését? . . . . . Normál eloszlás

alapján, mi lesz a legvalószínűbb méret? . . . . . Mi az SPC? Mire szolgál? . . . . . 138 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Felmérés az IV.9 leckéhez Név: . Dátum: . Mért kompetencia: Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a mérési eljárásokat, mérési módszereket. Átlagos begyakorlottsággal legyen képes megfelelően elvégezni a méréseket. Minimális begyakorlottsággal legyen képes számítógépes mérési eljárások kidolgozására. Feladatok: Adja meg az alábbi fogalmakat! Közvetett, közvetlen, aktív és passzív mérés. (20ont) Milyen hosszméreteket tudunk tolómérővel mérni! (20pont) Vázolja a tolómérővel való méréskor a méret leolvasását! (20pont) Milyen eszközöket használunk állandó szögek ellenőrzésére? (20pont) Milyen a mért méretek eloszlásgörbéje? Mutassa meg a várható értéket és az eloszlását (tűrését)! (20pont)

Teljesítményszintek: Összes elérhető pontszám 100 pont. Megfelelt 60 ponttól. Kiválóan megfelelt 90 ponttól. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 139 FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA V. Modulzáró vizsga Név: . Dátum: . Mért kompetencia: − A hallgató a modul elvégzése után az önálló alkalmazás szintjén ismerje a forgácsolástechnológiai alapfogalmakat. − Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a forgácstörés problematikáját és az azt befolyásoló tényezőket. Minimális begyakorlottsággal legyen képes javaslatot tenni a forgácstörés elősegítésére. − Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a szerszámkopás jelenségét, a kopás típusait és az azt befolyásoló tényezőket. Minimális begyakorlottsággal legyen képes javaslatot tenni a szerszámkopás csökkentésére. − Az önálló alkalmazás szintjén ismerje az esztergálás lényegét, módjait. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a

megfelelő szerszámok kiválasztására, és a technológiai számítások elvégzésére. − Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a marás lényegét, módjait. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a megfelelő szerszámok kiválasztására, és a technológiai számítások elvégzésére. − Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a fúrás lényegét, módjait. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a megfelelő szerszámok kiválasztására és a technológiai számítások elvégzésére. − Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a forgácsolólapkák geometriai jellemzőit, anyagait, alkalmazásukat, jelölésüket. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a szerszámtartóhoz és a művelethez szükséges lapka kiválasztására. Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a szerszámrendszerek lényegét, alkalmazásukat. Minimális begyakorlottsággal legyen képes a megismert szerszámgép szerszámrendszerének alkalmazására. − Az

önálló alkalmazás szintjén ismerje a különféle tűrések, a felületi minőségi előírások megadását. Minimális begyakorlottsággal legyen képes alkalmazni ismereteit a műhelyrajzok előírásainak értelmezésében, és mindezeket legyen képes alkalmazni a technológiai paraméterek helyes megválasztásában. − Az önálló alkalmazás szintjén ismerje a mérési eljárásokat, mérési módszereket. Átlagos begyakorlottsággal legyen képes megfelelően elvégezni a méréseket. Minimális begyakorlottsággal legyen képes számítógépes mérési eljárások kidolgozására. 140 SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT FORGÁCSOLÁSELMÉLET, MÉRÉSTECHNIKA Feladatok: 1. Nagyoló esztergálással ∅100 mm-ről ∅70 mm-re kell egy hengeres felületet mm , a forgácsolósebesség esztergálni egyenletes fogássokkal. Az előtolás f = 0,25 ford. m v= 150 , a fogásmélység 3 mm, κr=90°, a fajlagos forgácsoló-erő k=2800 MPa. min Számítsa

ki a munkadarab fordulatszámát, a forgácsolóerőt, nyomatékot és teljesítményt, valamint a fajlagos forgácsteljesítményt a legnagyobb átmérőhöz! Hány fogásból végezhető el a feladat? (25 pont) 2. Ismertesse a forgácsolószerszámok legfontosabb anyagait és tulajdonságaikat! (20 pont) 3. Ismertesse az alábbi fúrással kapcsolatos fogalmakat: telibefúrás, felfúrás, süllyesztés! (10 pont) 4. Mit jelentenek a műszaki rajzokon az alábbi jelek? (10 pont) 5. Egy tűrésezett méretet lát a munkadarab rajzán 55+−00,,08 05 Adja meg a határméreteit, eltéréseit, tűrésnagyságát és közepes méretét! Milyen eszközzel ellenőrizné le a méretet? (20 pont) 6. Mit nevezünk szerszáméltartamnak? Mi a kopásgörbe, és milyen részei vannak? (15 pont) Teljesítményszintek: Összes elérhető pontszám 100 pont. Megfelelt 60 ponttól. Kiválóan megfelelt 90 ponttól. SZÉKESFEHÉRVÁRI REGIONÁLIS KÉPZŐ KÖZPONT 141