1.Model tworzenia się wióra
W procesie tworzenia wióra klin ostrza wnika w materiał obrabianego przedmiotu, który wskutek tego ulega odkształceniom sprężystym i plastycznym. Po przekroczeniu granicy plastyczności i wytrzymałości na rozrywanie, w obszarze strefy ścinania rozpoczyna się tworzenie wióra (ścinanie lub płynięcie materiału)
Rozróżniamy wióry:
-ścinane, gdy występuje przekroczenie wytrzymałości materiału na ścinanie
-odrywane, gdy występuje przekroczenie wytrzymałości na rozciąganie materiału
Zjawiska występujące:
- Spęczanie wióra – zmiana wymiarowa wióra w stosunku do wymiarów warstwy skrawanej, z której wiór powstał. Długośd wióra jest krótsza od dł. warstwy skrawanej l, natomiast pole przekroju poprzecznego wióra jest większa od pola przekroju warstwy skrawanej.
- Zjawisko utwardzania obróbkowego – materiał warstwy skrawanej rozdziela się na dwa strumienie, z których jeden przechodzi górą do wióra a drugi zostaje wciśnięty pod ostrze w głąb materiału przedmiotu. Powoduje to utwardzanie powierzchniowe.
2.Mechanizm powstawania pojedynczego krateru
proces wyładowania elektrycznego, którego rezultatem jest wystąpienie na anodzie krótkotrwałej koncentracji energii elektr. i mech. oraz występowanie bardzo wysokich temperatur. W miejscu wyładowania powstawanie charakterystyczny krater zwany tez miseczką lub meniskiem.
3. Warunki i parametry skrawania:
Warunki skrawania - całokształt wszystkich czynników wchodzących w skład procesu skrawania: wszelkie informacje dotyczące obrabiarki, narzędzia, przedmiotu obrabianego, mocowania, chłodzenia, prędkości ruchu jak również wszystkie wymiary warstwy skrawanej.
Technologiczne parametry skrawania:
- prędkość obrotowa n [obr / min] - charakteryzuje ruch główny, jest to liczba obrotów przedmiotu lub narzędzia w czasie 1 sekundy.
- prędkość skrawania v [m / min] - prędkość ruchu głównego, jest to długość drogi jaką pkt. styczności krawędzi skrawającej z przedmiotem przebywa w jednostce czasu.
- posuw na obrót p [mm / obr] - wartość liniowa przemieszczenia narzędzi lub przedmiotu odpowiadająca 1 obrotowi ruchu głównego.
- prędkość posuwu vt [m / min]
- głębokość skrawania g [mm]
Geometryczne parametry skrawania:
- szerokość warstwy skrawanej b [mm]
- grubość warstwy skrawanej a [mm]
- pole przekroju poprzecznego warstwy skrawanej (nominalne) Pn [mm2] - pole figury płaskiej otrzymanej przez przekrój warstwy skrawanej płaszczyzną przekroju poprzecznego.
- resztowe pole przekroju poprzecznego warstwy skrawanej Pr [mm2] - pole nierówności pozostawionej na powierzchni obrobionej w jednym cyklu (obrocie) ruchu głównego.
4. Podstawowe zespoły tokarki uniwersalnej;
a) Silnik elektryczny b) Łoże tokarki c) Wrzeciennik w którym jest wrzeciono, d) Przekładnia gitarowa składa się z 4 wymiennych kół i służy do zmiany e) Skrzynka posuwów - spełnia rolę zespołu zmiany przełożenia f) Suport: służy do nadania ruchu posuwowego narzędziu,
g) Konik: służy do podparcia podczas toczenia długich lub ciężkich przedmiotów
4.5 ELEMENTY UNIWERSALNEJ FREZARKI WSPORNIKOWEJ.
- Silnik
- skrzynka prędkości umożliwiająca stopniowanie prędkości wrzeciona
- skrzynka posuwów umożliwiająca posuw wzdłużny i poprzeczny stołu
- obrotnica umożliwiająca obrócenie stołu o kąt względem osi frezarki(mowa o frezarce poziomej) i następnie jego posuw(wzdłużny) pod określonym kątem do osi wrzeciona, co przy wyposażeniu w podzielnicę uniwersalną pozwala na obróbkę powierzchni śrubowych i frezowanie zębatek o zębach skośnych.
5. Obrabiarki ster numeryczne:
Sterowanie numeryczne jest sterowaniem programowym, które obejmuje obok kolejności ruchów, czynności i parametrów obróbki, również wszystkie informacje geometryczne (wspórzędne, przemieszczenie do określenia położenia narzędzia względem przedmiotu podczas obróbki. Informacje są redagowane w postaci alfanumerycznej.
Zalety:
- skrócenie czasu maszynowego.
- automatyzacja wszystkich ruchów i czynności.
Wady:
- wymaga bardzo kosztownych urządzeo elektronicznych.
- wymaga przygotowania i przechowywania programów na nośnikach programowych.
- błędy wczytania programów technologicznych związanych z mechanicznymi urządzeniami czytającymi ( czytnikami)
- zużywanie się nośników programowych.
6, UKŁAD FUNKC, KONSTR I KINEMA OBRABIAREK
Układ konstrukcyjny obrabiarki: podstawowe zespoły rozpatrywane z punktu widzenia ich wzajemnego rozmieszczenia i współdziałania. Jest to zespół mechanizmów, których konstrukcja i spełniane funkcje zależą od przeznaczenia produkcyjnego, stopnia automatyzacji i wyposażenia obrabiarki
Układ kinematyczny: tworzą mechanizmy służące do nadania zespołom roboczym obrabiarki ruchów niezbędnych do wykonania procesu roboczego. Mechanizmy te to najczęściej łańcuchy kinematyczne stanowiące zbiór powiązanych ze sobą spójnie par kinematycznych utworzonych z przekładni zębatych i pasowych a niekiedy śrubowych, krzywkowych, korbowych
7. Metody wykonywania kół zębatych:
a) obróbkę uzębienia według metody kształtowej
b) wg metody kopiowej
c) wg metody obwiedniowej
Ad a) Narzędzie z ostrzem ma dokładny zarys wrębu . dla każdego modułu , kąta zarys i ilości zębów jest potrzebny inny kształt ostrza .Metodą kształtową można wykonywać uzębienia za pomocą frezowania tzw. modułami frezami krążkowymi i palcowymi oraz za pomocą strugania , dłutowania i szlifowania. mała dokładność , prostota wykonania, w produkcji jednostkowej i małoseryjnej. Wyjątek stanowi szlifowanie które może zapewnić bardzo duże dokładności.
Ad b) w nie daje większej dokładności obróbki. Przy obróbce kół zębatych o dużych modułach uwidacznia się zaleta tych metod w postaci zmniejszonych nakładów narzędziowych. Metoda kopiowa przy której zarys boku obrabianego zęba jest kształtowany przez narzędzie prowadzone według wzornika o zarysie takim samym jak zarys obwiedniowego zęba (stosowane rzadko).
Ad c)obwiedniowe przy którym zarys boku obrabianego zęba powstaje jako obwiednia kolejnych położeń krawędzi skrawającej narzędzia względem przedmiotu obrabianego.
-dłutowanie obwiedniowe zębatkowe (Magga)
- dłutowanie obwiedniowe Fellowsa
-frezowanie obwiedniowe frezem ślimakowym
8. char metod obróbki ubytkowej
Obróbka ubytkowa – jest częścią procesu (techniką) wytwarzania elementów maszyn i urządzeo, w której przedmiot obrabiany uzyskuje wymagane kształty, wymiary i jakości powierzchni przez usuwanie naddatku materiału.
Obróbka skrawaniem – polega na usuwaniu za pomocą pracy mechanicznej określonej objętości materiału, narzędziami zaopatrzonymi w klinowe ostrza skrawające.
Obróbka wiórowa – obróbka dokonywana narzędziami o określonej liczbie i kształcie ostrzy skrawających, naddatek na obróbkę zaś jest usuwany w postaci widocznych wiórów. (Toczenie, wiercenie, struganie, frezowanie, przeciąganie, dłutowanie)
Obróbka ścierna – dokonywana licznymi drobnymi ostrzami o nieustalonej ściśle liczbie i kształcie, naddatek jest usuwany w postaci licznych wiórów. Obróbka wykaoczająca pozwala na zebranie naddatku (szlifowanie, gładzenie, obróbka strumieniowo - ścierna, obróbka udarowo – ścierna)
Obróbka erozyjna – polega na usuwaniu określonej objętości materiału przez wykorzystanie procesu erozji. Polega na obróbce materiału wywołując w nim ubytki. Obróbka ta zachodzi za pomocą elektrody, za pomocą strumieni lub za pomocą płynu.
9. Zjawisko narostu:
Podczas skrawania niektórych metali plastycznych można zauważyć na powierzchni natarcia ostrza narzędzia, w pobliżu
krawędzi skrawającej, wystąpienie bardzo twardego nawarstwienia o kształcie klina, powstałego z cząstek materiału obrabianego, zwanego narostem. Narost składa się z bardzo silnie odkształconych plastycznie warstewek materiału skrawanego i ma charakterystyczną, włóknistą budowę. Tak powstały narost na ostrzu narzędzia przejmuje rolę krawędzi skrawającej. - narost pogarsza jakość powierzchni, można go niwelować ze pomocą zminy kąta natarcia
10. CAD / CAM
oznacza system, który integruje fazy projektowania i wytwarzania poprzez komputer i który stanowi pierwszy krok w kierunku tzw. bezpapierkowej fabryki. System taki transferuje koocowe rysunki i specyfikacje na instrukcje maszynowe umożliwiające wytwarzanie części. Istotnymi zaletami takich rozwiązao jest zachowanie wyjątkowej dokładności obliczeo i rysunków, co przyczynia się do uzyskiwania „za pierwszym razem" idealnych części i zespołów.
11. Materiały narzędziowe:
Cechy : wysoka twardośd, duża odpornośd na ścieranie, odpornośd na działanie wysokich temperatur przez dłuższy czas, odpornośd na zmienne obciążenia, dobra zdolnośd do tłumienia drgao.
Stale narzędziowe węglowe C(0,7 – 1,3 %) temp. Pracy 170-180 stopni Celsjusza, zastosowanie : pilniki, młotki, punktaki, rysiki. Wady materiału to tracenie twardości w temp powyżej 200, niska hartowność, stosuje się te stale głownie do obróbki ręcznej
Stale narzędziowe stopowe – chrom – zwiększa odpornośd na ścieranie, zwiększa hartownośd, - mangan – wzrost hartowności stali, wyższa wytrzymałośd na ściskanie oraz zmęczeniowa. – Wolfram – tworzy twarde węgliki, - Wand – zapobiega rozrostowi ziarna zwiększa hartownośd.
Stale narzędziowe szybkotnące – duża odpornośd na ścieranie. składniki stopowe wolfram, molibden, chrom, Wand, kobalt. Bardzo dobra hartownośd trudniej obrabiane na gorąco Zastosowanie: wiertła, przeciągacze, pogłębiacze, frezy walcowe.
Węgliki spiekane – duża twardośd ostrza. Składniki materiałowe: węglik wolframu, węglik tytanu, węglik tantalu, kobaltmogą pracowad w wysokich temp. 750 – 950. duża twardośd mała udarnośd.
Spiekane tlenki glinu AL2O3 zalety: duża twardośd, odpornośd na działanie temp., wytrzymałośd na ściskanie, nie tworzy nalotów, brak materiałów szkodliwych. Wady: mała wytrzymałośd na zginanie, rozciąganie, udarnośd. Służą do obróbki materiałów trudnoskrawalnych.
Cermetale –Wady: niskie własności wytrzymałościowe. Stosowane w lekkich warunkach pracy.
Diamenty i azotki boru – super twarde materiały narzędziowe:
12. Char ważniejszych elementów ster numer:
Interpolator: urządzenie, które umożliwia sterowanie ruchem dwóch lub więcej niezależnych mechanizmów posuwu tak aby ruch wypadkowy (ruch złożony) odbywał się pomiędzy dwoma kolejnymi punktami- zdefiniowanymi w kolejnych wierszach programu technologicznego po torze, którego zarys (kształt) zależy od konstrukcji interpolatora. Rodzaje: liniowy, cyfrowy, paraboliczny, mieszany.
Nośniki programu: na nich zostaje zapisany program technologiczny w postaci symbolicznej (taśma perforowana, taśma magnetyczna, karty perforowane i inne)
Czytniki: w czytniku następuje przekształcenie informacji (programu) zakodowanej w postaci symboli alfanumerycznych na informację zakodowaną w postaci ciągu impulsów elektrycznych. Informacja ta musi byd tak przekształcona aby została zrozumiana przez sterowanie numeryczne.
Zespoły przetwarzania informacji- zadaniem takiego zespołu jest wygenerowanie takich sygnałów sterujących, które można traktowad jako wartości zadane przemieszczeo w poszczególnych kierunkach (osiach), prowadzące do osiągnięcia przez zespół roboczy zadanego położenia.
13. mechanizm niszczenia materiału:
Przyczyny zużycia ostrza:
- mechaniczne zużycie ostrza
- ścieranie mechaniczne – zaczepianie nierówności jednej powierzchni o drugą
- doraźne zużycie wytrzymałościowe - gdy na skutek działających sił występuje przekroczenie wytrzymałości ostrza
- zmęczeniowe – utrata spójności na skutek zmęczenia
Adhezyjne zużycie ostrza – występuje w określonych warunkach skrawania. Jego objawem jest powstawanie narostów tarcia, szczepieo itp. Warunkiem wystąpienia są odpowiednio wysokie naciski jednostkowe oraz niezbyt wysoka temperatura.
Dyfuzyjne zużycie ostrza – występuje w wysokiej temperaturze, polega na zgrzewaniu się cząstek materiału ostrza i materiału obrabianego, przez co ostrze traci swe własności
Chemiczne zużycie ostrza – tworzenie się na powierzchni ostrza związków chemicznych z ośrodkiem, które są słabo związane z materiałem ostrza i łatwo ścierają się: np. powstawanie powłoki tlenków.
14. parametry geom zużycia ostrza:
Zużycie powierzchni przyłożenia uwidacznia się na ostrzu w postaci szeregu równoległych rys, tworzących na całej czynnej długości tej powierzchni charakterystyczny ślad zużycia nierównomiernej szerokości. Na skutek zużycia powierzchni przyłożenia krawędzi traci pierwotny zarys, odsuwając się w głąb ostra.
Zużycie powierzchni natarcia – w miejscu zetknięcia wióra z powierzchnia natarcia, w pewnej odległości od krawędzi skrawającej powstaje ślad tego zetknięcia w postaci niewielkiego wgłębienia-rowka. Częśd ostrza staje się coraz słabsza.
15. ograniczenia w obróbce wykańczającej:
W obróbce wykańczającej przedmiotowi nadaje się ostateczny kształt z żądaną dokładnością i chropowatością. Dlatego warunki skrawania tak należy dobrać, by te własności otrzymać przy zachowaniu najwyższej wydajności, najniższego kosztu, przy zachowaniu trwałości ostrza.
-na obróbkę wykańczającą pozostawia się naddatek 0,5÷1mm na stronę.
-Ze względu na wydajność obróbki pożądane jest stosowanie jak największego posuwu
-po ustaleniu głębokości skrawania g i wielkości posuwu p określamy szybkość skrawania dla założonej trwałości noża;
-po obliczeniu sił skrawania, porównujemy moc skrawania z mocą obrabiarki. Również moment skrawania porównujemy z maksymalnym momentem możliwym na wrzecionie;
16. Materiały ścierne:
Materiały sztuczne:
1)Elektrokorund stosowany do szlifowania stali konstrukcyjnych i narzędziowych
2)Węglik krzemu C-większa wytrzymałoś niż elektrokorund, znaczna kruchość, dobra przewodność cieplna, mały współczynnik rozszerzalności liniowej. ‘
3)Węglik boru BC- bardzo wysoka twardość, wysokie własności skrawne. Jest stosowany do obróbki: węglików spiekanych, tlenków glinu.
4)Borazon BN- ma mniejszą twardość niż diament, natomiast blisko dwukrotnie większą niż diament odporność na działanie wysokich temp. Borazon jest stosowany w ściernicach przeznaczonych głównie do szlifowania stali szybkotnących, a w szczególności stali o zwiększonej zawartości wanadu i kobaltu.
5)Diament syntetyczny
Materiały naturalne :
A)diament naturalny dobra przewodność cieplna, niski współ. rozszerzalności cieplnej, bardzo wysoka twardość. Stosowany do produkcji obciągaczy ściernic i ostrzy narzędzi.
B)korund AN- jest przeznaczony do szlifowania kulek łożyskowych, bieżni łożysk tocznych, szkła optycznego .
C)szmergiel N- stosowany do wyrobu narzędzi ściernych nasypowych.
D)krzemie KM-do narzędzi ściernych nasypowych.
E)pumeks P.
F)tlenek żelazowy TF- stosowany w pastach polerskich.
G)kaolin KL.
H)kreda KD.
I)talk TM.
J)wapno wiedeńskie WW- stosowany w pastach polerskich i ściernych.
17. SPOIWO NARZĘDZI ŚCIERNYCH-
którego zadaniem jest powiązanie poszczególnych ziarn ścierniwa w porowate ciało stałe. Spoiwo musi mieć następujące własności: -odpowiednią wytrzymałość, -odporność na wpływy chemiczne i wilgotność, -możliwość utworzenia w narzędziu jak największych porów spełniające rolę rowków wiórowych.
Rodzaje spoiw:
A)ceramiczne-jest powszechnie stosowanym spoiwem. Są odporne na zmiany temp. i na działanie ługów i oleju.
B)żywiczne(bakelitowe)-nie bierze udziału w procesie skrawania wskutek swojej miękkości i dzięki temu umożliwia uzyskanie lepszych gładkości powierzchni
C)krzemionkowe(silikonowe)-mają małą twardość, są mało odporne na chemiczne działanie ośrodka, tracąc twardość przy zastosowaniu cieczy chłodzących, są dosyć kruche.
D)magnezytowe-ma małą wytrzymałość na rozerwanie, jest kruche, wrażliwe na wilgoć oraz zmiany temp. Stosowane są do wyrobu ściernic o dużych wymiarach(o śr. do 2m) przeznaczonych do szlifowania bocznych powierzchni pił, pilników, narzynek.
E)gumowe- ma dużą wytrzymałość na rozciąganie i zginanie.. Są mało odporne na działanie ciepła, nie nadają się do obróbki zgrubnej, mogą pracować z chłodziwem.
18. TWARDOŚD NARZĘDZI ŚCIERNICY.
Twardość narzędzi ściernicy określona jest wielkością oporu, który stawia spoiwo przeciw odrywaniu się
ziarenek ściernych z powierzchni pod działaniem sił zewnętrznych. Rozróżniamy pojęcia: twardość ściernicy i
twardość ziarna. Twardość ziarna – odporność materiału ziarna na odkształcenia trwałe. Trwałość ściernicy –
zależy od własności wytrzymałościowych spoiwa i grubości warstewek wiązania łączącego poszczególne ziarna.
19. OPERACJe WYKON NA TOKARKACH UNIWER
-Toczenie powierzchni cylindrycznych zewnętrznych i wewnętrznych
-Toczenie stożków krótkich i długich - Gwintowanie powierzchni zewnętrznych i wewnętrznych nożami tokarskimi do gwintów.
-nakiełki. Wiercenie otworów z użyciem wierteł i uchwytów wiertarskich.
-Wytaczanie otworów nożami i wytaczakami.
-Przecinanie nożami. Przecinakami.
20. OPER WYKON NA FREZARKACH
-Frezowanie powierzchni płaskich frezem walcowym lub czołowym
-Frezowanie rowków wpustowych frezami palcowymi
-Frezowanie kół zębatych frezami modułowymi, krążkowymi lub modułowymi trzpieniowymi oraz frezami ślimakowymi modułowymi
-Frezowanie gwintów frezami krążkowymi wielokrotnymi oraz głowicami frezowymi
-Przecinanie frezem tarczowym
METODĘ OBWIED FREZ KÓL ZĘBA WALC O ZĘBACH PROSTYCH I ŚRUBOWYCH -- maaga
Metoda ta opiera się na zasadzie współpracy ślimaka zastąpionego przez frez ślimakowy z kołem zębatym. Kształtowanie ewolwentowego zarysu zębów metodą frezowania obwiedniowego wymaga sprzężenia ruchu obrotowego w1 freza z ruchem obrotowym w2 obrabianego koła. Aby zapewnić obróbkę wrębów na całej szerokości wieńca koła zębatego frez musi się przesuwać wzdłuż linii zęba ruchem prostoliniowym P ruch posuwowy wzdłużny. Żeby boki zęba były obrabiane dostatecznie dokładnie posuw wzdłużny musi być odpowiednio wolny . Przy wykonywaniu kol zębatych o zębach śrubowych należy skręcić obrotnice narzędziową dodatkowo o kat β (β- kat pochylenia linii śrubowej zębów kola zębatego ). Poza tym należy przyspieszyć ruch obrotów przedmiotu obrabianego o taką wielkość aby nie nastąpiło podcinanie zębów. Jest to ruch dodatkowy do ruchu podziałowego przedmiotu obrabianego za pomocą przekładni sumującej , a jego wielkość uzależniona jest od wielkości posuwu oraz kąta pochylenia linii śrubowej zębów koła zębatego.
METODYKA OBWIEDN DŁUT KÓŁ ZĘBA O ZĘBACH PROSTYCH I ŚRUBOWYCH
Ruch główny prostoliniowo zwrotny wykonuje narzędzie zamocowane na suwaku. Natomiast ruch obtaczania czyli ruchy W i P wykonuje koło zamocowane na stole. Ze względu na ograniczoną długość narzędzia obróbka zębów nie może być przeprowadzana na całym obwodzie koła w sposób ciągły, lecz w wielu cyklach.
Dłutowanie obwiedniowe za pomocą dłutaka ( Fellowsa )
Dłutownice Fellowsa przeznaczone są w pierwszym rzędzie do obróbki kół zębatych wewnętrznych i zewnętrznych o zębach prostych a przy użyciu dodatkowych urządzeń można na nich obrabiać koła zębate o zębach śrubowych, segmenty zębate, koła zapadkowe. Narzędzie zwane dłutkiem ma kształt koła zębatego i wykonuje ruch główny prostoliniowo zwrotny, obracając się równocześnie ruchem ciągłym co w połączeniu z ruchem obrotowym obrabianego koła powoduje kształtowanie ewolwentowego zęba.
W przypadku obrabiania zębów śrubowych trzeba stosować narzędzie o zębach śrubowych pochylonych przeciwnie niż zęby koła obrabianego i nadać narzędziu ruch śrubowy, co uzyskuje się przez zastosowanie śrubowej krzywki osadzonej na suwaku.