PROCESY I TECHNOLOGIA PRODUKCJI na koniec zaliczenie na ostatnim spotkaniu z 2 części Legutko i prof. Jurkowski 01 03 2009

Legutko Stanisław

- przetwórstwo mat metalowych

NA CZERWONO DO NAUCZENIA

literatura

Józef Zawora podstawy technologii maszyn wyd szkoli pedagog w-wa 2001

Mieczysław Feld technologia budowy maszyn PWE w-wa 93r

Poradnik inżyniera tom3

Poradnik mechanika warsztatowca

1 istota technologii maszyn i jej znaczenie dla studiow na kierunku ZIP

technologia maszyn: jest to dziedzina wiedzy technicznej oraz praktyki warsztatowej, która zajmuje się wytwarzaniem czesci maszyn oraz całych maszyn. funkcjonuje w dwóch swerach :

1 projektowanie procesow wytwarzania i montażu

2 realizacja tych procesów (sterowanie i nadzor nad wytwarzaniem), specjalne pakiety prog komputerowych służą do wspomagania technologii zarówno w swerze projektowania jak i realizacji.

fazy istnienia obiektu technicznego:

WKLEIC KSERO Z WYKLADÓW DIAGRAM

obiekt techniczny: jest to każdy dowolny wytwór cywilizacji technicznej człowieka

eksploatacja: jest to ciag działań procesów i zjawisk związanych z wykorzystywaniem obiektów technicznych przez człowieka

eksploatacja dzieli się na :

- użytkowanie - wykorzystywanie obiektów technicznych zgodnie z ich przeznaczeniem i właściwościami funkcjonalnymi

- obsługiwanie - jest to przeznaczanie obiektowi technicznemu wymaganych właściwości funkcjonalnych przez : -przeglądy; - regulacja; - remonty; - konserwacja;

likwidacja - problem likwidacji obiektu technicznego powinien być brany pod uwagę na etapach jego konstruowania , wytwarzania i eksploatacji.

recycling - jest to takie podejście do likwidacji, które wskazuje na możliwość powtórnego wykorzystania poszczególnych części czy tez materiałów z likwidowanych obiektów

3 obszar zainteresowania technologii maszyn

RODZAJE TECHNOLOGII	GRUPY TECHNOLOGICZNE
Technologie formujące (forming Technologies)	F1 - formowanie plastyczne F2 - odlewanie F3 - spiekania
Technologie kształtujace (shaping Technologies)	Procesy ubytku materiału (material removal processes) SR1 - skrawanie SR2 - scieranie SR3 - erodowanie Proces przyrostu materiału (material accretion processes) SA1 - polimeryzacja SA2 - spiekanie selektywne SA3 - osadzanie stopionego materiału
Techmoloie ulepszające (improvement or amelioration Technologies)	Powłokowe (bez zmian wymiarowych) A2 - pokryciowe (ze zmianami wymiarowymi z udziałem innego materiału A3 - mieszanie
Technologie łączące (linkage)	L1 - rozłączne L2 - nierozłączne
Technologie miernicze (metrology)	M1 - porównawcze (porównanie ze wzorem) M2- bezwzględne (w jednostkach metrologicznych)
Technologie produkcyjne - przygotowanie produkcji	P1 - czasowo przestrzenne P2 - kosztowe
Projektowanie i automatyzacja maszyn i urządzeń technologicznych	D1 - projektowanie technologiczne D2 - konstruowanie
Komputerowe wspomaganie technologii	- komputerowe wspomaganie procesow technologicznych CAPP - CAM komputerowe wspieranie realizacji procesow technologicznych

DOKUMENTACJA TECHNOLOGICZNA

podstawowym dokumentem technologicznym jest karta technologiczna, która zawiera spis wszystkich operacji , a wiec spis wszystkich podstawowych kroków (etapów)procesu technologicznego. Drugi ważnym dokumentem jest karta instrukcyjna obróbki, w której zawarty jest dokładny opis pojedynczej operacji.

pozostałe dokumenty technologiczne:

- instrukcje uzbrojenia obrabiarki

- instrukcje obróbki cieplnej

- instrukcje obróbki galwanicznej

- instrukcje montażu

- instrukcje kontroli jakości

- spis pomocy warsztatowych

- karty normowania czasu pracy

PROCES PRODUKCYJNY, PROCES TECHNOLOGICZNY I JEGO SKŁADOWE

Pojęcia podstawowe:

proces produkcyjny: jest to całokształt działań związanych z wytworzeniem obiektu technicznego. Proces produkcyjny realizuje zakład wytwórczy jako całość

proces technologiczny: jest to podstawowa cześc procesu produkcyjnego zwiazana bezpośrednio ze zmianą kształtu, wymiarów, jakości powierzchni i właściwości fizykochemicznych przedmiotu obrabianego.

Struktura procesu technologicznego

KSERO DO WKLEJENIA

- operacja: jest to dajaca się wyodrębnić zamknięta w sobie częśc procesu technologicznego wykonywana na jednym stanowisku roboczym przez jednego pracownika lub grupę pracowników na jednym przedmiocie lub grupie przedmiotów bez przerw na inną pracę.

- zabieg: jest to podstawowy składnik operacji wykonywany za pomocą tych samych środków technologicznych (w szczególności narzedzi obrubkowych) i przy niezmienionych parametrach obróbki, zamocowaniu i pozycji

- zamocowanie: jest to przyłożenie sił lub momentów sił do przedmiotu obrabianego dla zapewnienia stałości jego położenia podczas wykonywania operacji technologicznej.

- pozycja: jest to określone położenie przedmiotu ustalonego i zamocowanego w uchwycie podziałowym lub na stole obrotowym względem narzędzia przy jednym zamocowaniu. dotyczy obróbki przedmiotów o regularnie powtarzających się powierzchniach.

- przejście: polega na usunięciu pojedynczej warstwy materiału, czyli jest to jednokrotne przemieszczenie się narzędzia względem materiału obrabianego.

- czynności: są to działania pomocnicze bez których nie byłaby możliwa właściwa obróbka. Są to : zamocowanie przedmiotu obrabianego, uruchomienie obrabiarki, dosunięcie narzędzia do przedmiotu obrabianego, włączenie posuwu itp. oraz czynności odwrotne.

Czynności dzielą się na ruchy elementarne np.: czynność włączenia obrabiarki składa się z dwóch ruchów elementarnych: - uchwycenie dźwigni; - przełączenie dźwigni.

POJĘCIE OUPN, CHARAKTERYSTYKA I PODIAŁ OBRABIAREK

OUPN - obrabiarka, uchwyt, przedmiot, narzędzie

Każda operacja technologiczna realizowana jest w określonym układzie OUPN

KLASYFIKACJA OBRABIAREK

1 UNIWERSALNE

- charakteryzują się szerokim zakresem parametrów pracy i możliwością wykonywania różnorodnych operacji - stosuje się je w produkcji jednostkowej.

(zastosowanie się w narzędziowniach w celach dydaktycznych i nie sa wydajne)

2 PRODUKCYJNE

- są to uproszczone obrabiarki uniwersalne po to aby zwiększyc wydajnośc - posiadaja większą moc napędu głównego przewidywane do produkcji seryjnej.

3 SPECJALIZOWANE

- są to obrabiarki specjalnie przystosowane do obróbki określonych przedmiotów, przeznaczone do produkcji wielkoseryjnej.

4 SPECJALNE

- są specjalnie zaprojektowane i wykonane do realizacji określonej operacji lub zabiegu - stosuje się je w produkcji wielkoseryjnej i masowej.

5 STEROWANE NUMERYCZNIE

- mogą to być obrabiarki uniwersalne lub specjalne - charakteryzuja się duza moca i sztywna budową, mogą być stosowane w produkcji mało seryjnej aż do wielko seryjnej (a nawet jednostkowej) przedmiotów o skomplikowanych kształtach, są sterowane numerycznie.

6 ZESPOŁOWE

- są zbudowane z jednostek obróbkowych i wykorzystywane do całkowitej obróbki określonego przedmiotu.

7 LINIE OBRÓBKOWE

- zbudowane są z jednostek obróbkowych oraz obrabiarek ustawionych przeważnie w linii i połączonych urządzeniem transportowym.

8 CENTRA OBRÓBKOWE

- centrum obróbkowe jest to obrabiarka wielopozycyjna sterowana numerycznie, wyposażona we własny magazyn automatycznie zmienianych narzędzi

9 AUTOMATYCZNE STACJE OBRÓBKOWE

- są to centra obróbkowe wyposażone w urządzenie magazynowe, transportowe, kontrolne itp.

10 ELASTYCZNE SYSTEMY OBRUBKOWE

- są to zestawy zautomatyzowanych stanowisk obróbkowych (centrów obróbkowych, obrabiarek sterowanych komputerowo) oraz stanowisk nieobróbkowych (np. do suszenia, konserwacji, kontroli itp. powiązanych wspólnym sterowaniem.

UCHWYT - jest to urządzenie pośredniczące pomiędzy przedmiotem obrabianym i obrabiarką, które pozwala na jednoznaczne usytuowanie przedmiotu obrabianego w przestrzeni obróbki i odbiera przedmiotowi określoną liczbę stopni swobody oraz pozwala na niezawodne zamocowanie przedmiotu.

NARZĘDZIE - jest to aktywny element układu OUPN, który bezpośrednio kształtuje przedmiot obrabiany. Wyróżnia się narzędzia znormalizowane (handlowe) i specjalne - do realizacji tylko określonych operacji lub zabiegów.

DANE WEJŚCIOWE DO PROJEKTOWANIA PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH

zbiory informacji:

- a) dokumentacja konstrukcyjna

- b) program produkcji

- c) środki produkcji

ad 1 dokum kontr: dwa rodzaje dokumentów:

- rysunki wykonawcze części

- rysunek złożeniowy (zestawieniowy całego urządzenia)

Na podstawie tych dwóch dokumentów sporządza się:

- zestawienie części do wykonania w kooperacji

- zestawienie części normalnych (śruby , łożyska itp.

- wykaz części , które wymagają przygotowania lub zamówienia odlewu lub odkówki.

ad 2 program produkcji: jest to liczba wyrobów przewidziana do produkcji w określonej jednostce czasu - najczęściej w ciągu roku.

Program produkcji decyduje w dużej mierze o strukturze procesu technologicznego i doborze obrabiarek i narzędzi. Inaczej wygląda struktura procesu technologicznego dla produkcji jednostkowej i inaczej dla masowej. W przypadku produkcji jednostkowej proces technologiczny jest uproszczony , stosuje się obraiarki uniwersalne. W przypadku produkcji masowej proces technologiczny jest na ogół bardzo rozczłonkowany, stosuje się obrabiarki specjalne i z automatyzowane.

ad3 srodki produkcji:

- obrabiarki, którymi dysponuje warsztat

- narzędzia obrubkowe

- oprzyrządowanie technologiczne (uchwyty będące w dyspozycji zakładu)

proces technologiczny projektuje się uwzględniając konkretne możliwości technologiczne przedsiębiorstwa, a wiec biorąc pod uwagę środki produkcji będące w dyspozycji zakładu.

UZUPEŁNIC WYKLAD OD MARIOLI KSERO

06 04 2008

BAZY OBROBKOWE USATALANIE PRZEDMIOTÓW OBRABIANYCH

• 1 Definicja bazy: baza jest to powierzchnia linia lub punkt przedmiotu obrabianego względem których określamy w sposób bezpośredni położenie innych powierzchni linii lub punktów tego przedmiotu.

• 2 Zasady ustalania przedmiotu obrabianych: ustalenie przedmiotu obrabianego jest to zetkniecie baz stykowych przedmiotu z odpowiednimi elementami obrabiarki lub uchwytu. ustalenie polega na odebraniu przedmiotowi określonej liczby stopni swobody w kierunkach związanych z wymiarem obróbkowym w celu nadania mu określonego położenia wymaganego dla poprawnego wykonania operacji technologicznej.

Przykłady ustalenia:

- prostopadłościan ustalony na płaszczyźnie ma odebrane 3 stopnie swobody rys 1 visio

- odebranie przedmiotowi 5 stopni swobody rys2 ksero.

- odebranie przedmiotowi wszystkich 6 stopni swobody - ustalenie przedmiotu obrabianego na płaszczyźnie i dwóch kołkach ustalających odbiera przedmiotowi wszystkie 6 stopni swobody rys 3 ksero.

- ustalenie w pryzmie - ustalenie wałka rys 4 visio. Wałek ustawiony w pryzmie posiada 2 stopnie swobody

Przestalenie - jest to odebranie przedmiotowi dwukrotnie lub wiecej razy tych samych stopni swobody albo odebranie zbyt wielu stopni swobody. Przestalenie jest błędem

Przykład przestalenia: rys 5 widok K visio.

• 1 likwidujemy druga pryzme

• 2 w przypadku przedmiotow dlugich mozna zastosowac element podporowy regulowant lub samonastawny

• 3 Rodzaje baz:ksero rys 3.
  

JAKOŚC WYROBU

def. jakośc wyrobu jest to zespół właściwości decydujących o stopniu przydatności wyrobu w określonych warunkach uzytkowania.

Jakośc wyrobu definiowana jest na 3 etapach:

- konstruowania

- wytwarzania

- eksploatacji

Jakośc wyrobu można oceniać (szacować) na etapie użytkowania (jakośc użytkowa) oraz na etapie wytwarzania (jakośc technologiczna) ksero rys 4.

WARSTWA WIERZCHNIA METALOWYCH CZESCI MASZYN PO OBRÓBCE MECHANICZNEJ

Def. Warstwa wierzchnia jest to warstwa materiału ograniczona rzeczywista powierzchnia przedmiotu, obejmująca te powierzchnie oraz części materiału leżącą w pewnej odległości od powierzchni rzeczywistej, która wykazuje zmienione cechy fizyczne a niekiedy i chemiczne w stosunku do cech materiału w głębi przedmiotu.

• 1 Budowa warstwy wierzchniej:

ksero rys 5.na egzamin rysunek.

- strefa przypowierzchniowa zbudowana jest z zaabsorbowanych lub związanych chemicznie z podłożem związków chemicznych np.: tlenki , siarczki, azotki itp., jonów , pyłu kurzu , cząstek organicznych, które osadzają się z cząstek otaczającego środowiska lub przenoszą z przedmiotu współpracującego.

• 2 Określanie grubości warstwy wierzchniej. ksero rys 6.
  

- grubość warstwy wierzchniej określa się na podstawie zmian wartości cech charakteryzujących materiał przedmiotu przy przemieszczaniu się w kierunku od powierzchni rzeczywistej od przedmiotu.

Te cechy to: mikrotwardośc, naprężenia wewnętrzne, struktura krystalograficzna itp.

• 3 Przyczyny powodujące powstanie warstwy wierzchniej - czynniki kształtujące warstwę wierzchnią.

Wyróżniamy 3 grupy czynników, które kształtują właściwości warstwy wierzchniej

- mechaniczne: oddziaływanie sil skrawania lub nagniatania

- cieplne: wpływ ciepła powstającego w trakcie obróbki

- fizykochemiczne: wprowadzanie jonów lub atomów obcych pierwiastków np.: w trakcie nawęglania azotowania itp.

• Czynnik mechaniczny powoduje:

- zmiany struktury geometrycznej powierzchni

- ukierunkowanie ziarn

- zmiany twardości

- utworzenie się naprężeń własnych ściskających

• Czynnik cieplno-chemiczny powoduje

- zmiany struktury geometrycznej powierzchni

- zmiany składu chemicznego

- zmiany struktury metalograficznej

- zmiany twardości

- utworzenie się naprężeń własnych rozciągających

• 4 Charakterystyka warstwy wierzchniej - czynniki opisujące warstwę wierzchnią:

ksero rys 7.

Czynniki opisujące warstwę wierzchnią:

- profilograf powierzchni, wartości parametrów chropowatości Ra i Rz.

- mikrofotografia powierzchni

- wykres udziały nośnego liniowego profilu N_L.

Nośność powierzchni: jest to wymierna cecha geometryczna powierzchni rzeczywistej charakteryzowana wielkością pola styku tej powierzchni z wzorcową przeciw-powierzchnią dociskaną z określoną siłą, albo wielkością liniowego styku profilu zaobserwowanego tej powierzchni z linią równoległą do linii odniesienia przeprowadzoną w ustalonej odległości od tej linii odniesienia. (mówi nam ile powierzchnia może przenieść obciążenia bez jej uszkodzenia).

- mikrofotografia struktury

- rozkład naprężeń własnych: naprężenia ujemne(ściskające) warstwy wierzchniej są korzystne z pkt. widzenia eksploatacji części maszyn.

- wykres mikro-twardości

RODZAJE STRUKTÓR POWIERZCHNI.

KSERO OD WYKLADOWCY DO UZUPELNIENIA.

• 1 Jednokierunkowa:

- równoległa (struganie, dłutowanie) - symbol [=]

- prostopadła (toczenie wzdłużne) - symbol [T]

- współśrodkowa (toczenie czołowe, frezowanie czołowe) - symbol [C]

• 2 Wielokierunkowa

- skrzyżowana (frezowanie czołowe , dogładzanie) - symbol [X]

- nieuporządkowana (skrobanie , docieranie) - symbol [M]

- promieniowa (szlifowanie czołowe) - symbol [ R]

• 3 Bezkierunkowa

- punktowa (obróbka elektroiskrowa, erozyjna) - symbol [P]

SPOSOBY I RODZAJE OBRÓBKI, PRZECIĘTNE UZYSKIWANE KLASY DOKLADNOŚCI I CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI.

Def. Sposobem obróbki nazywamy konkretną kinematyczną realizację obróbki wykonywaną w określonym układzie OUPN.

Sposobami obróbki są np.;

- toczenie

- wiercenie

- frezowanie

- szlifowanie

- itp.

• 1 W ramach sposobów obróbki wyróżniamy rodzaje obróbki:

- a) obróbka zgrubna (wstępna)

- b) obróbka kształtująca (półwykończeniowa)

- c) obróbka dokładna (wykończeniowa)

- d) obróbka bardzo dokładna

ad a) obróbkę zgrubną stosuje się w celu usunięcia zewnętrznych warstw materiału półfabrykatu np. odlewu (charakteryzuje się ze pierwsza warstwa jest brzydka i zapiaszczona) lub odkówki, a w przypadku półfabrykatów w postaci pręta walcowanego - w celu zapewnienia w przybliżeniu równomiernych naddatków na dalszą obróbkę.

ważnym kryterium obróbki zgrubnej jest wydajność obróbki

ad b) obróbka kształtujące - służy do nadania przedmiotowi kształtu zgodnego z rysunkiem. Pozostawiamy naddatki tylko na tych powierzchniach, które będą poddane w obróbce wykończeniowej.

ad c) obróbka wykończeniowa - ma na celu uzyskanie ostatecznej dokładności wymiarowo kształtowej oraz jakości powierzchni i właściwości fizykochemicznych przedmiotu obrabianego

ad d) obróbka bardzo dokładna stosowana jest w przypadku zaistnienia specjalnych wymagań co do dokładności wymiarowo kształtowej oraz chropowatości powierzchni

• 2 przeciętne uzyskiwane klasy dokładności i chropowatości powierzchni

X	Obróbka zgrubna	kształtująca	Obróbka dokładna	Obróbka b. dokładna
Klasa dokładności	16 - 12	11 - 9	8 - 5	7 - 4
Chropowatość powierzchni Ra [μm]	40 - 10	5 - 2,5	0,63	0,16 - 0,01

NADDATKI OBRÓBKOWE, CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA DOBÓR NADDATKÓW.

• 1 Rodzaje naddatków

- naddatek całkowity na obróbkę - jest określony grubością warstwy usuwanej w całym procesie technologicznym. Naddatek całkowity kompensuje błędy pomiarowo kształtowe, wady powierzchniowe i podpowierzchniowe występujące w poszczególnych etapach wytwarzania a spowodowane niedokładnością metod obróbki oraz urządzeń technologicznych.

Wartośc naddatku całkowitego to różnica wymiarów półfabrykatu i wymiarów gotowej części.

Rysunek do skserowania.

- naddatek operacyjny - jest określony grubością warstwy usuwanej w czasie wykonywania pojedynczej operacji. Wartośc naddatku operacyjnego okresla się różnicą wymiarów otrzymywanych w dwóch kolejnych operacjach.

Naddatek całkowity jest sumą naddatków operacyjnych

• 2 Struktura naddatku operacyjnego

Rysunek do skserowania

wyjaśnienie symboli tdo rysunku

T₁ - tolerancja wymiaru po wykonanej operacji

N_pf - wymiar nominalny półfabrykatu

N₁ - wymiar nominalny po pierwszej operacji

G_1nom - naddatek operacyjny

T_a - tolerancja wymiaru wynikająca z poprzedniej operacji

R_za - chropowatość powierzchni uzyskana w poprzedniej operacji

W_a - warstwa wadliwa materiału będąca wynikiem poprzedniej operacji

S_a - błąd położenia wzajemnie ze sobą związanych powierzchni przedmiotu, będący wynikiem poprzedniej operacji.

e_z - błąd ustalenia przedmiotu w uchwycie w realizowanej operacji

• 3 Określanie wartości naddatku operacyjnego

a) naddatek jednostronny (niesymetryczny)

rys b Visio.

b) naddatek dwustronny (symetryczny)

Praktycznie wartości naddatków dobiera się z tablic doboru naddatków w zależności od:

- sposobu I rodzaju obróbki

- gabarytów przedmiotu obrabianego

- rodzaju materiału obrabianego

- itp.

20 04 2008

DOKŁADNOŚC OBROBKI - CZYNNIKI WPŁYWAJACE NA DOKLADNOSC OBROBKI

Dokładność wyrobu (dokładnością obróbki) - nazywa się stopień zgodności przedmiotu rzeczywistego z idealnym. różnice pomiędzy przedmiotem rzeczywistym a idealnym określa się za pomocą błędów(odchyłek).

Rodzaje błędów obróbki:

- błędy wymiarów - określa stopień niezgodności wymiaru rzeczywistego z wymiarem nominalnym.

Sposoby oznaczania błędów wymiaru na rysunkach wykonawczych części

a) przez podanie wymiaru nominalnego fi30 tzw. wymiary nie tolerowane.

wymiary nie tolerowane wykonuje się w tzw. dokładności warsztatowej - na ogół jest to 14 klasa dokładności.

Niekiedy przyjmuje się np. 12 klasę dokładności jako klaser dokładności warsztatowej - dot to przemysłu narzędzi skrawających oprzyrządowania mechaniki precyzyjnej itp.

b) przez podanie wymiaru nominalnego z określonymi odchyłkami fi 30^+0,2_-0,2

c) przez podanie wymiarów granicznych fi 29,8 - fi 30,2

d) przez podanie wymiaru nominalnego wraz z klasa dokładności oraz symbolem literowym oznaczającym usytuowanie pola tolerancji w stosunku do linii 0 czyli do wymiaru nominalnego fi 30H7(odnosi się do otworów) fi 30h7 (odnosi się do wałków czyli powierzchni zew a 7 oznacza klasę dokładności)

- błędy kształtu - jest to stopień niezgodności rzeczywistego kształtu części obrabianej z teoretyczna Bryla geometryczna określoną przez nominalne wymiary na rysunku wykonawczym. Rodzaje błędów kształtu i sposoby ich oznaczania:

a)błąd prostoliniowości: - tworzącej płaszczyzny ; - tworzących walca lub stożka; -

b)błąd płaskości

c) błąd kołowości

d) błąd walcowości - odmiany błędu walcowości: - stożkowość; - siodłowości; - baryłkowości

- błędy położenia - jest to odchylenie rozpatrywanej powierzchni , osi lub płaszczyzny symetrii od nominalnego położenia względem elementu odniesienia.

Rodzaje błędów położenia:

błąd równoległości

a) błąd równoległości - błąd równoległości dwóch prostych

b) błąd równoległości prostej i płaszczyzny

c) błąd równoległości dwóch płaszczyzn

błąd prostopadłości

a)błąd prostopadłości dwóch prostych

b) błąd prostopadłości prostej i płaszczyzny

c) błąd prostopadłości dwóch płaszczyzn

Błąd współosiowości powierzchni

Błąd odchyłki symetrii

Błąd przecinania się prostych

Błąd położenia punktu

- błędy powierzchni - jest to stopień niezgodności powierzchni rzeczywistej z powierzchnia idealna zarówno ze względu na strukturę geometryczna powierzchni jak i właściwości jej warstwy wierzchniej. Jako elementy struktury geometrycznej powierzchni należy wymienić:

- błędy kształtu (skala sub makro)

- falistość (skala mezzo)

- chropowatość powierzchni (skala mikro)

- kirunkowośc struktury

błędy wpływające na dokładność obróbki:

- dokładność obrabiarek - im bardziej dokładna obrabiarka tym mniejsze błędy obróbki

- dokładność narządzi - dot. zwłaszcza narzędzi kształtowych i tzw. narzędzi wymiarowych np. wiertła, których kształt i wymiary odwzorowują się bezpośrednio w materiale obrabianym

- zużywanie ostrza - ma istotny wpływ na błędy obróbki

- sztywność układu OUPN

- odkształcenia cieplne układu OUPN

- naprężenia własne przedmiotu obrabianego-powinniśmy darzyć do tego aby w półfabrykacie typu odlew lub odkuwka zmniejszyć naprężenia wewnętrzne do możliwego minimum.

- drgania układu OUPN - należy tak dobierać parametry obróbki aby znaleźć się poza zakresem drgań własnych układu OUPN

- dokład pomiarów wieksza dokładność pomiaru tym mniejsze błedy obróbki możemy zidentyfikowac na błedy obrobki nakładają się na bledy zawarte z metoda pomiarow i dokładności narzędzia pomiarowego

- dokadnosc obróbki

- dokadnośc nastawiania obrabiarek

BŁEDY OBRÓBKI

RYS 5,19 KRZYWA ROZKLADU DLA partii bledow przedmiotow otrzymana na podstawie pomiarow

W rezultacie obróbki partii przedmiotów otrzymuje się charakterystyczny rozrzut wymiarów (patrz rysunek), krzywą rzeczywistego rozkładu błędów dla partii przedmiotów można w sposób adekwatny przybliżyc za pomocą rozkładu normalnego Gaussa. W zależności od dokładności wykonania rozrzut wymiarów morze być większy (mała dokładność) lub mniejszy (duża dokładność)

Przyczyną rozrzutu wyników są błędy:

a) błąd systematyczny - dla wszystkich przedmotów obrabianej serii pozostaje stały bądź zmienia się stopniowo przy przejściu od jednego przedmiotu do nastepnego.

Błąd systematyczny może być spowodowany

- błednym ustawieniem obrabiarki

- postępującym zuzyciem ostrza

b) błędy przypadkowe - są to błędy które dla różnych przedmiotów rozpatrywanej serii maja różne wartości , przy czym pojawienie się ich nie podlega żadnym uchwytnym prawom.

Błąd przypadkowy może być spowodowany nie jednorodną budowa materiału obrabianego , drganiami przenoszącymi się z zewnątrz , różnymi innymi czynnikami

EKONOMICZNA DOKŁADNOŚC OBRÓBKI

Ekonomiczna dokładność jakiegokolwiek sposobu obróbki na danym stopniu rozwoju techniki jest dokładnością osiągana w normalnych warunkach pracy przy właściwym wyposażeniu i odpowiednich kwalifikacjach pracowników oraz przy kosztach niższych niż przy innych sposobach możliwych do zastosowania w danym przypadku

Rysunek 5,22

delta oznacza najmniejszy do osiągnięcia błąd obróbki na danym etapie rozwoju techniki

I odcinek B - odcinek ekonomicznej dokładności obróbki - nawet nieznaczne zwiększenie kosztów (nakładów) powoduje znaczne zmniejszenie błędów obróbki (znaczne zwiększenie dokładności )

II odcinek A nawet znaczne zwiększenie kosztów (nakładów) daje w efekcie zaledwie niewielki zwiększenie dokładności (niewielkie zmniejszenie błędów)

III odcinek C nawet nieznaczne zmniejszenie kosztów (nakładów) powoduje znaczny spadek dokładności (znaczne zwiększenie błędów).

rys 5,23 - porównanie zależności między kosztami obróbki a uzyskiwaną dokładnością obróbki (błędami obróbki) dla dwóch sposobów obróbki.

1. toczenia

2. szlifowania

w pkt a) można zastosować toczenie lub szlifowanie. Na prawo od pkt. a bardziej ekonomiczne jest toczenie.

Na lewo od pkt. a bardziej ekonomiczne jest szlifowanie.

KOSZTY WYTWARZANIA

Koszt wytworzenia

koszty techniczne

Kw - koszt własny wyrobu lub koszt wytworzenia

M - koszt materałów bezpośrednich

R - koszt robocizny bezpośredniej

Kwydz - koszty wydziałowe (koszty ruchu maszyn i urządzeń produkcyjnych , koszty ogólne wydziału)

Kogzakł - koszty ogólnozakładowe

OBRÓBKA PLASTYCZNA:

1 Literatura

- Kuczyński , Marciniak , Erbel - „obróbka plastyczna”

- Poradnik mechanika warsztatowca

2 Miejsce i rola obróbki plastycznej w technologii maszyn:

- na etapie wytwarzania półfabrykatów

- w coraz większym stopniu wykorzystuje się obróbkę plastyczna również do wytwarzania gotowych części maszyn

3 Podstawowe definicje

a) odkształcenie plastyczne - jest to odkształcenie trwałe pozostające po odciążeniu. ciała przeprowadzonego w stan plastyczny.

b) obróbka plastyczna - jest to technika wytwarzania, w której ukształtowanie lub podzielenie materiału, zmianę właściwości fizykochemicznych , struktury, chropowatości powierzchni lub wytworzenie naprężeń własnych osiąga się przez odkształcenie plastyczne.

- Obróbka plastyczna na zimno jest to obróbka w temp w której nie zachodzi rekrystalizacja odkształcanego materiału, a wiec poniżej temp. rekrystalizacji (T_rekr)

- Obróbka plastyczna na gorąco jest to obróbka plastyczna w temp., w której dokonuje się rekrystalizacja, a wiec powyżej (T_rekr). T_rekr - temperatura rekrystalizacji jest wartością stałą charakterystyczną dla danego materiału.

4 Rozróżnia się cztery sposoby obróbki plastycznej:

- walcowanie jest to obróbka plastyczna na zimno lub na gorąco w której materiał kształtuje się przez zgniatanie obracającymi się (napędzanymi walcami), rolkami lub tarczami albo szczekami płaskimi, których wzajemne równoległe przesunięcie wprawiam materiał w ruch obrotowy.

Zasadniczy schemat walcowania: - walce muszą być napędzane

- kucie - jest to obrobka plastyczna na simno Lub na goraco w której wyrób kształtuje się z kęsa, wlewka lub preta przez zgniatanie uderzeniem lub naciskiem.

Podział kucia:

a) kucie swobodne: reczne na kowadłach , mechaniczne na młotach mechanicznych

b) kucie matrycowe , kucie w formach: - w matrycach otwartych , - w matrycach zamkniętych. Podział kucia matrycowego: - kucie na młotach ; - kucie na prasach ; - kucie na kuźniarkach (kucie w układzie poziomym); - walcowanie poprzeczne; - walcowanie wdłóżne

- tłoczenie

- ciągnieni

11 05 2008.

- TŁOCZENIE

1 podział tłoczenia

skan str1

- CIĄGNIENIE

rys str2

ciągnienie - zasadniczy schemat ciągnienia - rysunek

OBRÓBKA NA GORĄCO POWYRZEJ TEMP REKRYSTALIZACJI

A NA ZIMNO PONIZER TEMP REKRYSTLIZACYJNEJ

4 SPSOBY WALCOWANIE, CIAGNIENIE , ZGNIATANIE.

ODLEWNICTWO.

LITERATURA:

- Kazimierz Błaszkowski - technologia formy i rdzenia

- Paweł Murzamucha - techniki wtwarzania - odlewnictwo

- Poradnik mechanika warsztatowca

1 Metalurgia stopów żelaza - przebieg procesów wytwarzania stopów żelaza rys 29.

- Wlewki są to półprodukty wytworzone przez hutę i przeznaczone do przeróbki plastycznej najczęściej przez walcowanie, w wyniku czego otrzymuję się stal.

Def.

• SURÓWKA - stop żelaza z węglem i innymi domieszkami o zawartości C>2%,

• STAL - stop żelaza z węglem i innymi domieszkami o zawartości C<2%,

• ŻELIWO - stop żelaza z węglem i innymi domieszkami o zawartości C>2% przeznaczony na odlewy kształtowe,

• STALIWO - stop żelaza z węglem i innymi domieszkami o zawartości C<2% przeznaczony na odlewy kształtowe,

- stal: jest to stop żelaza z węglem i innymi domieszkami o zawartości wegla do 2 %

otrzymywany w wyniku przerubki plastycznej wlewków , stal posiada lepsze właściwości wytrzymałościowe i mechaniczne niż staliwo o tym samym składzie chamiecznym

Miejsce odlewnictwa w procesach technologicznych

1 do produkcji półfabrykatów

2 do wyrobu gotowych części:

- do wyrobów małoprecyzyjnych (części maszyn rolniczych)

- odlewy ciśnieniowe (precyzyjne)

PODSTAWOWE DEFINICJE - skanowane

Obowiązują:

- odlewnictwo

- odlew

- forma odlewnicza

- model odlewniczy

- rdzeń

- rdzennica

- układ wlewowy

- nadlew

- masa formierska.

OTRZYMYWANIE ODLEWÓW W FORMACH PIASKOWYCH

rys 2 w skanach.

rys 1.9 opisane kroki do niego co się dzieje z odlewem.

- model ; - zasypywanie modelu masą formierską; - zagęszczanie masy formierskiej; - wyjęcie modelu z formy; - włożenie rdzeni (gdy zachodzi potrzeba); - suszenie formy i jej podgrzewanie; - zalewanie ciekłym metalem; - krzepnięcie i stygniecie odlewu; - wybijanie odlewu (rozbijanie formy) ; - odcięcie układu wlewowego i nadlewu; - oczyszczenie odlewu; - obróbka cieplna odlewu - wyżarzanie odprężające (gdy zachodzi potrzeba)

4 pytania na kazde 15 min żeby zaliczy należy mieć 2/3 66,6% na zaliczenie

25 05 2008 od 08:00 do 09:30 kolokwium i od 13:10 do 16:15 wykłady.

PROCES POWSTAWANIA PROCESÓW W FORMIE DZIELI SI ENA 4 ETAPY:

- WYPEŁNIENIE FORMY METALEM

- stygnięcie ciekłego metalu

- krzepnięcie odlewu (krystalizacja od temp początku krzepnięcia - likwidus do tem końca krzepniecia - solidus)

- stygnięcie w stanie stałym

ZJAWISKA WYSTĘPUJĄCE W CZASIE KRZEPNIECIA ODLEWU

a: zjawiska na granicy metal - forma prowadzące do tworzenia warstwy wierzchniej odlewu zwanej naskórkiem odlewniczym.

b: tworzenie się pierwotnej struktury krystalicznej odlewu

c: reakcje chemiczne i procesy fizyczne prowadzące do wydzielania się zanieczyszczen niemetalicznych

d: zjawiska skurczowe związane ze stygnieciem i zmiana stanu skupienia metalu

ORIENTACYJNE TEMP ODLEWANIA

- nie może to by temp topnienia tego tworzywa

- staliwo 1600%C

- żeliwo 1400%C

- stopy miedzi 1000-1200%C

- stopy glinu (aluminium) 700%C

- stopy cynku 400%C

- stopy cyny

JAMA SKURCZOWA , SKURCZ METALU

3 etapy

krzpniecia

stały

wartości skurczy:

żeliwo 1-2% im mniej wegla tym bardziej się kurczy

stopy aluminium 3-5%

stopy miedzy 4-7%

Jama skurczowa: jest to pustka, która może wytworzyc się w końcowej fazie krzepniecia na skutek skurczu. wyróżnia się dwa rodzaje jamy skurczowej

a: skoncentrowana

b: rozproszona

MINIMALNA GRUBOŚC SCIANKI ODLEWU

Jest to najmniejsza grubośc ścianki możliwa do uzyskania bez wad dla danego tworzywa odlewniczego, określonych wymierów odlewu oraz metody odlewania.

Przykład:

WARTOŚCI MINIMALNEJ GRUBOŚCI ŚCIANEK MAŁYCH ODLEWÓW.

X	FORMA PIASKOWA	FORMA METALOWA (KOKILA)	METODA WYTAPIANYCH MODELI
STALIWO	5-7mm	8-12mm	0,5-1,5mm
ZELIWO	3-4mm	5-6mm	0,8-1,5mm
METALE NIE ŻELAZNE	3-5mm	3mm	0,8-1,5mm

WADY ODLEWÓW

- jama skurczowa (brak ciągłości materiału)

- rzadzizny

- porowatośc gazowa

- niedolew

- pęknieci na zimno

- pęknieci na gorąco

- przestawienie

- nadmierna chropowatośc powierzchni

- wtrącenia niemetaliczne

TWORZYWA ODLEWNICZE

staliwa - 1 weglowe i 2 stopowe

żeliwa: - 1 węglowe: - szare (grafit w postacji płatków) , - ciągliwe sferoidalne (grafit w postacji kulek)

2 stopowa

stopy aluminium:

1 odlewnicze

2 do obróbki plastycznej

stopy cynku:

1 odlewnicze

2 do obróbki plastycznej

stopy magnezu

1 odlewnicze

2 do obróbki plastycznej

brązy : stopy miedzi i cyny; odlewnicze i do obróbki plastycznej

mosiądze(stopy miedzi i cynku); odlewnicze i do obróbki plastycznej

spoiwa cynowo ołowiowe do lutowania

MASY FORMIERSKIE - materiały do wytwarzania form jednorazowego użytku

skład:

a piaski formierski (kwarcowe czyste o ustalonej granulacji)

b kliny formierskie

c spoiwa - kleje naturalne np.: dekstryna lub kleje syntetyczne np. żywice syntetyczne

d dodatki polepszające jakość np.: grafit, sadza, pył węglowy

SPAJANIE.

Literatura:

- Zygmunt Dobrowolski - podręcznik spawalnictwa

- Wojciech Wojciechowski - techniki wytwarzania tom 3 wybrane zagadnienia ze spawalnictwa (Politechnika Krakowska)

- Poradnik mechanika warsztatowca

Def.

1 Spajanie jest to łączenie części w sposób trwały dające połączenie o fizycznej ciągłości

2 miejsce spajania w procesach technologicznych

a do wytwarzania półfabrykatów

b przy remontach maszyn i regeneracji części

c do wytwarzania gotowych części

3 Podział spajania

- spawanie - topienie się metalu

- zgrzewanie - uplastycznienie metalu (wystarczy mniej ciepła chodzi o zmiękczenie dwoch kawalków metalu i polaczenie ich ze soba)

- lutowanie (łączenie części bez topienia się metalu rodzimego, topi się spoiwo(lut); niekiedy wskazane jest podgrzanie strefy łączenia

- klejenie - odbywa się bez klejenia i bez podgrzewania

- procesy pokrewne (napawanie - nanoszenie z elektrody na warstwe materialu ; natapiani- nagrzewanie warstwy zewnętrznej do temp topienia i szybkie studzenie; metalizacja natryskowa; cięcie termiczne (aby roztopis i wydmuchac metal)

SPAWANIE: polega na trwałym łączeniu części w wyniku roztopienia obrzeży łączonych części oraz spoiwa dostarczonego do strefy łączenia.

Każdy proces spawalniczy musi spełniać 4 warunki:

- warunek dostarczenia energii zapewniającej trwałe połączenie

- warunek istnienia mechanizmu usuwania zanieczyszczeń powierzchniowych głównie w postaci tlenków

- warunek ochrony przed skażeniem z powietrza

- warunek regulacji i kontroli procesu metalurgicznego

Podział spawania:

---