Gépészet | Gépgyártástechnológia » Fúrás

A fúrás A csigafúró kialakítása A fúrás jellegzetes szerszáma a kétélű csigafúró. A csigafúró alkalmas tömör anyagba furat készítésére, vagy már meglévő furat bővítésére. A csigafúró részei: - dolgozó rész - forgácsoló rész -szár -nyak - lap. A dolgozó rész a csigafúrónak horonnyal ellátott része. A dolgozó rész döntően befolyásolja a fúró merevségét. A furatban dolgozó szerszámok általában nagyobb furatot munkáinak ki a saját méretüknél. A fúrásnál a méretnövekedést több tényező okozhatja, például a szerszám helytelen élezése, a szerszám nem kielégítő merevsége ás a fúrás körülményei. A csigafúró átmérője (D) a szerszámra munkált szalagon mérhető. A szerszámot a szalag vezeti A beszorulás elkerülésére a csigafúró átmérője a befogó rész felé enyhén csökken, kúpos. A hátrakúposítás értéke 100 mm-es hosszra vonatkoztatva 0,03 - 0,1 mm az átmérőtől függően.

Utánaköszörülésekor a hátrakúposítás következtében a forgácsoló rész átmérője tehát csökken. A csökkenés a munkadarab furatánál nem észrevehető, mert a furat méretszórása ennél lényegesen nagyobb. A csigafúró átmérőjének gyártási tűrése h9, ha a szerszámot perselyben kell vezetni, a tűrés h8. A csigafúrón hornyokat képeznek ki, hogy ezen keresztül a forgács a furatból eltávozzék. A csigafúrónál a forgácstér félig nyitott, a forgács csak meghatározott irányban - a hornyokon keresztül - távozhat. A horony csavarvonalszerűen helyezkedik el a szerszámon. A csigafúró tengelye és a szalagél síkba terített vonala által D  bezárt szög a horonycsavar vonal hajlásszöge: ω. Meghatározható, a tg  h összefüggésből. A horony emelkedése jobb és bal irányú lehet A csigafúrónak a horony kimunkálás után megmaradó, vágóéllel és szalaggal ellátott része a borda. A forgácsoló rész a csigafúró

a vágóéllel ellátott része, ahol a forgácsoláshoz szükséges élgeometriát alakítják ki. A csigafúró élszögeinek meghatározása lényegileg megegyezik az esztergakések élszögeinek meghatározásával, különbséget a szerszám felépítése és munkakörülményei jelentik. A 2 χ csúcsszög a vágóélek által bezárt szög, a forgácsoló rész legfontosabb eleme, a forgácsoló él elhelyezési szöge. Helyesen élezett fúrónál a értéke a két élnél azonos Ha nem azonos, akkor a fúrónak csupán egyik éle forgácsol, s ennek következtében a forgácsolást végző él rohamosan eltompul, és a furat átmérője jóval nagyobb lesz a névleges méretnél. A csúcsszög és a horonyemelkedés szögének értékét a megmunkálandó anyag figyelembevételével kell megválasztani. Például öntöttvas ás acélanyagra ω= 30°; 2χ = 118° A γ homlokszög a fúró átmérőjének függvényében változik, a kerületen legnagyobb, a keresztélnél mér

negatív. Az  hátszög a kerülettől a középpont felé növekszik, ezáltal a hátlap a forgácsolási felülettel nem érintkezik. A megfelelő élszögek pontos betartását csak különleges élezőgéppel lehet biztosítani. Az élezés mindig a hátlapon történik A lélek a csigafúróval egytengelyű, a horonyfelületeket érintő henger. A henger átmérője a lélek vastagsága (A) Szilárdsági 1 szempontból kedvező, ha a lélek vastagsága nagy. A lélekvastagság növelésével azonban a keresztél hossza is nő. Keresztélnek nevezik a két hátfelület metszésvonalát A keresztél hajlásszöge () a vágóélnek és a keresztélnek a fúró tengelyére merőlegesen síkban levő vetülete által bezárt hegyesszög. Forgácsolás szempontjából a keresztél kedvezőtlen, mert ezen a részen a megfelelő homlokszöget kiképezni nem lehet, így szabályos forgácsleválasztásra a keresztél nem képes. A szár a csigafúró megfogására szolgáló

rész A szár általában hengeres vagy kúpos kivitelű. A nyak a fúró névleges átmérőjénél a dolgozó rész és a befogó rész között elhelyezkedő néhány tized milliméterrel kisebb hengeres rész. A nyakrészen tüntetik fel általában a szerszám jellemző adatait. A kúpos szárú csigafúrókat Morse-kúppal készítik. A kúp végén a lapot találjuk, amely a csigafúrónak a fúróhüvelyből való kiütését lehetővé teszi. A fúrás folyamán keletkező csavarónyomatékot kizárólag a kúp adja át. Forgácsolási adatok meghatározása fúrásnál A csigafúró kedvezőtlen körülmények között dolgozó szerszám. A hőelvezetés rossz a szerszám viszonylag kis kereszt metszete miatt, a fúrót a távozó forgács is melegíti. Fúráskor a közepes forgácsvastagság kisebb, mint esztergáláskor. Ez a fajlagos forgácsolóerő D növekedését eredményezi. A fogásmélységet a fúró átmérője meghatározza: a  2 Az előtolást akkorára

választjuk, amekkorát a fúró szilárdságilag biztonságosan elbír. Az előtolás gyakorlati értékeit táblázatból megállapít hatjuk. A forgácsoló sebességet a gazdaságos éltartam döntően befolyásolja. A számítás képlete: v c v  D zv K T m  s yv A képletben szereplő c v anyagállandó, a z v , és y v hatványkitevők, a K korrigáló tényező táblázatból választhatók. A csigafúró T éltartama az átmérőtől függ A forgácsolóerő fúrásnál is térbeli erő. Az eredő erőt a mozgások irányában három komponensre bonthatjuk: - F főforgácsoló erőre - F f előtolás irányú erőre - F p fogásvétel irányú erőre. A fogásvétel irányú erő a két élen egyenlő nagyságú és ellentétes irányú s így közömbösítik egymást. A főforgácsoló erő általános képlete egy élre: Fv1  k s  A1 Ahol: - k fajlagos forgácsolási erő (nomogramból, N/mm2) - A 1 egy élre jutó forgácskeresztmetszet [mm2] A1  h

 b  s  sin  D Ds   z 2  sin  2  z Ahol z a forgácsoló élek száma. 2 Az egy élre jutó főforgácsoló erő: Fv1  k  Ds s 2z N  A fúróra ható teljes forgácsolóerő: F v = zF v1 Az előtolás irányú erők nagysága kísérlet alapján: F f =0,9 F v A fúráshoz szükséges nyomaték (z = 2): D ks  D2  s M  Fv1   2 8 Nmm A szerszámgép kiválasztásához szükséges forgácsolási teljesítmény: P Fv  v k 60 Ahol V k közepes forgácsolási sebesség: v k  W  D   n 2  1000 m / min  Az előtolás teljesítményét rendszerint elhanyagoljuk, mert az előtolás sebessége kicsi. A csigafúrót fúrásra és felfúrásra használjuk. A fúrás az a munkafolyamat, amellyel tömör anyagba fúróval d átmérőjű furatot készítenek. A felfúrás az a munkafolyamat, amellyel a meglevő furat átmérőjét fúrással megnövelik, D átmérőre. A felfúráshoz

szükséges nyomaték kisebb, mint a telibe fúrás nyomatékszükséglete: M felf  M teli   d 2  1       D   A fúráshoz szükséges nyomaték át vitelét a szerszámbefogó Morse-kúp biztosítja. A kúppal átvihető nyomatékot a következő összefüggések segítségével lehet meghatározni: dk  Ff Dd ; N ; T    N; M  dk T 2 2  sin  Az  szögű Morse-kúppal átvihető nyomaték: M  dk  Ff   2  sin  Nmm Ahol: -  súrlódási tényező - F f előtolás irányú erő [N] Ha a képlettel meghatározott átvihető nyomaték kisebb, mint a fúrás nyomatéka, az esetben nagyobb méretű Morse kúpot kell alkalmazni. A fúrás gépi főideje: t fg  L i ns min  Ahol: - L a fúró teljes útja [mm] 3 - s előtolás [mm/ford] - i az azonos furatok száma - n a fúró fordulatszáma [ford/min] Süllyesztés és dörzsölés szerszámai A

süllyesztés célja a már meglévő furat átmérőjének növelése. Furatbővítésnél az átmérőt a furat egész hosszában, vagy pedig csak a furat hosszának egy előre meghatározott részéig végzik. A dörzsölés célja a furat készre munkálása A süllyesztők általában szabályosan több élűek, mely jobb vezetést, simább felületet és nagyobb forgácsteljesítményt biztosít. A használatos szerszámok: -csigasüllyesztő hasonló a csigafúróhoz, de nincs keresztél, Így kedvezőbbek a forgácsolási viszonyok. 8 - 32 mm átmérőhatárok között lehet velük furatot bővíteni - felfűzhető süllyesztő nagyobb átmérőknél (24 - 100 mm) gazdaságosan használható. - vezetőcsapos süllyesztővel hengeres csavarfejek részére készítenek süllyesztést, vagy hasonló lépcsős furatot munkálnak meg. - homloksüllyesztő használatos egy meglévő furat tengelyére merőleges síkfelület lemunkálására, Pl. öntvényeken ún szemek

lemunkálására A forgácsoló élek a homlokfelületen vannak és többnyire keményfém lapkákat alkalmaznak. - csúcssüllyesztő kúpos fejű csavarok fészkeinek kimunkálására alkalmas. A csúcsszög többféle szögértékben készül. - összetett süllyesztő a lépcsős furat készítésére használatos kombinált süllyesztő, sorozatgyártásban igen előnyös alkalmazni. A csigafúróval és süllyesztővel kimunkált furatok felületi simasága, alakhűsége ás méretpontossága dörzsöléssel fokozható. Különösen kis átmérőjű furatoknál szükséges és gazdaságos technológia. Használatával IT7-IT8 pontosságú furatot kapunk, de a helyzetpontosságot nem javítja. A dörzsár mind kézi, mind gépi megmunkálásnál alkalmazható. A kézi dörzsárat főként szerelésnél furatok összedörzsölésére használják. A kézi dörzsár részei: - dolgozó rész - vágókúp - vezetőkúp - szabályozórész - hátsókúp - nyak - szár A dolgozó

részen képezzük ki a szerszám fogait, és ez a rész magába foglalja a vágókúpot, szabályozó részt, valamint a hátsókúpot. A vágókúp a dörzsárnak az a része, amely a ráhagyás 4 zömét forgácsolja le. A vágókúp szöge (2χ) a dörzsár típusától és a megmunkálandó anyagtól függ, és döntően befolyásolja a megmunkált felület érdességét, és a szerszám éltartamát. A 45°-os vezetőkúp biztosítja a szerszámnak a furatba való gyors és jó bevezetését. A szabályozó rész a dörzsárnak a furatban való vezetését biztosítja. A szabályozó rész hossza a dörzsár típusától és átmérőjétől függ. E résznek az átmérője viszont meg határozza a furat végleges méretét. A hátsó kúp csökkenti a forgácsolás közbeni súrlódást, és biztosítja, hogy a dörzsárat a furatból a megmunkált felület sérülése nélkül távolíthassuk el. A nyakrészen tüntetjük fel a dörzsár adatait. A szárrész a szerszám

befogására szolgál, amely hengeres vagy kúpos kialakítású lehet. A beremegés csökkentésére a dörzsárak fogszáma páratlan, vagy páros fogszám esetén egyenlőtlen fogosztású. A dörzsárak készülnek merev és állítható, valamint tömör és lapkás kivitelben. A dörzsöléshez ajánlott forgácsoló sebesség és előtolás értékeit táblázatokból választhatjuk. Fúrógépek A fúrógép elsősorban a munkadarabokon lévő lyukak, furatok előállítására, illetve ezek bővítésére szolgál. Alkalmazási területe még a furatok palástfelületének, a furat tengelyére merőleges felületek vagy a furattal egytengelyű kisebb forgásfelületnek a megmunkálása, valamint menetfúrás ás ritkábban tárcsák kiszúrása lemezből. Szerkezeti kivitelük és rendeltetésük szerint a fúrógépeket a következőképpen lehet csoportosítani: - egyorsós fúrógépek: asztali, oszlopos, sugárfúrógép - többorsós fúrógépek: soros, szekrényes,

ágas - fúróművek: vízszintes, koordináta fúrógép - különleges fúrógépek. A legáltalánosabbak, minden műhelyben megtalálhatók az egyorsós fúrógépek. Asztali fúrógépet általában kisebb munkadarabok fúrására használják. A gép részei a következők: - alaplap - oszlop - fúró - gépfej - orsóhüvely - motor - előtolókar - szíjhajtás háza - emelőszerkezet. Fúrási átmérőhatára kb. 16 mm A vízszintes hozzáállás a munkadarab megfelelő beállításával történik, függőleges irányban a fejet lehet emelni és süllyeszteni. Az általában használt asztali fúró gépeknél háromféle fúróorsó fordulatszám állítható be. A munkadarabot gyakran a gép asztalára helyezett kisméretű gépsatu rögzíti. A géppel csak durva kézi előtolást lehet létesíteni. 5 Az oszlopos fúrógépek közepes méretű munkadarabok közepes nagyságú (6 - 40 mm) átmérőjű és 10 - 220 mm mélység furatainak megmunkálására valók.

Gépteste alaplapból és azon kialakított fészekben rögzített oszlopból áll. Az oszlopra szerelik a konzolt mely magassági irányban állítható és az oszlop körül elfordítható. A konzol hordozza a tárcsa alakú asztalt, amely függőleges csap körül elforgatható. A konzol és az asztal e mozgásaival történik a munkadarab függő leges irányú és vízszintes síkban való beállítása. A munkadarabot nemcsak az asztalra lehet felfogni. Ha az oszlopos fúrógépen terjedelmes munkadarabot kell fúrni, akkor a konzol elfordítása után azt az alaplapon kialakított felfogó felületre is lehet rögzíteni. Az oszlopra szerelik az fúrófejet, mely magába foglalja a motort, a főhajtóművet, a mellékhajtóművet és a fúróorsót. A sugárfúrógépet nagy terjedelmű, nehezen mozgatható munkadarabok megmunkálására használják. Készülék alkalmazása esetén, e gépeken elvégezhetők olyan fúrómunkák, amelyekhez egyébként bármely pontján lévő

lehet állni. A gép alaplapja jól merevített vasöntvény. A tárgy felfogására hosszanti T hornyai vannak Az alaplaphoz van csavarozva a merev oszlop, melyen a hüvely 360°-os ívben elfordítható és helyzetében kúpos gyűrűvel rögzíthető. A szántartó kar agya bilincsszerűen van a hüvelyre illesztve, azon magassági irányban mozoghat, de csak azzal együtt fordulhat el az oszlop körül és tetszőleges helyzetben rögzíthető. A szántartó egyenszilárdságú üreges, bordázott öntvény, mellső részén hosszanti irányban végig futó köszörült vezetékén végzi a fúrószán vízszintes mozgását. 6