Technologiczne parametry skrawania

Technologicznymi parametrami skrawania są:

• prędkość skrawania,

• prędkość posuwu,

• głębokość skrawania.

Prędkość skrawania (prędkość ruchu głównego) v_c – chwilowa prędkość ruchu głównego rozpatrywanego punktu krawędzi skrawającej w stosunku do przedmiotu obrabianego.

Prędkość skrawania dla wszystkich obróbek (poza szlifowaniem) wyrażana jest w [m/min]. W przypadku szlifowania podaje się ją w [m/s]. W literaturze występuje pod symbolem v.

W przypadku, gdy ruch główny jest ruchem obrotowym (toczenie, wiercenie, frezowanie) określa się ją ze wzoru:

v = π d n / 1000 [m/min],

Dla szlifowania, gdzie ruchem głównym jest ruch obrotowy ściernicy, prędkość skrawania wyznacza się ze wzoru:

v = π d n / 60000 [m/s],

gdzie:

d – średnica ściernicy w [mm],

n – prędkość obrotowa ściernicy w [obr/min].

Głębokość skrawania g jest wymiarem usuwanej warstwy materiału w kierunku prostopadłym do powierzchni obrobionej.

Dla toczenia wałów głębokość skrawania określa wzór:

g = 0.5 (D-d),

gdzie:

D – średnica powierzchni obrabianej,

d – średnica powierzchni obrobionej.

Wyróżnia się:

• wiór odłamkowy (odłupywany, odrywany, odpryskowy), tworzący się w czasie skrawaniu materiałów kruchych (np. żeliwa i brązu); zalety: dobre upakowanie w pojemnikach na wióry; wady: duża chropowatość obrabianej powierzchni, przypadkowe kierunki ruchu wiórów stwarzające niebezpieczeństwo dla obsługującego (konieczna praca w okularach lub szczelne zamknięcie powierzchni roboczej),

• wiór wstęgowy (ciągły) – powstaje podczas skrawania materiałów plastycznych (stali) z dużymi prędkościami skrawania przy niewielkich przekrojach warstwy skrawanej tzn. małym posuwie i głębokości; zalety: dobra jakość obrabianej powierzchni, wady: małe upakowanie w pojemnikach z wiórami (poprawia się je przez wprowadzenie łamaczy wiórów), niebezpieczeństwo oplatania przez wióry obracającego się przedmiotu lub narzędzia, mogące spowodować jego zniszczenie,

• wiór schodkowy (elementowy) – powstaje podczas skrawania materiałów plastycznych przy małych prędkościach skrawania oraz dużych głębokościach skrawania.

7Metoda Maaga

polega na stuganie i szlifowanie-kola zębate

Narzędziem wykorzystywanym w tej metodzie jest kształtowy nóż dłutowniczy umożliwiający częściowe nacinanie kilku zębów^[1]. Zarys zęba uzyskuje się jako obwiednie kolejnych położeń narzędzi. Istotną wadą metody jest długi czas obróbki spowodowany przerywanym charakterem obróbki. Po obróbce każdej podziałki następuje zatrzymanie narzędzia i przesunięcie przedmiotu w do pozycji początkowej i kompensacja luzów

8Metodę Fellowsa(dłutowanie) stosuje się do obróbki:

- wieńców uzębionych zewnętrznie

- wieńców uzębionych wewnętrznie

- wieńców kół zębatych przedzielonych wąskim kanałem

Narzędziem wykorzystywanym w tej metodzie nóż dłutowniczy w kształcie koła zębatego, tworzący z przedmiotem przekładnię technologiczną

Struganie metodą Sunderlanda – obwiedniowa metoda wykonywania kół zębatych poprzez nacinanie zębów w procesie strugania.

Narzędziem wykorzystywanym w tej metodzie nóż strugarski, podobny do noża używanego w metodzie Maaga. Ma on kształt zębatki. Metodę Sunderlanda używa się głównie do wykonywania kół zębatych o zębach daszkowych zarówno z, jak i bez rowka rozdzielającego. Jednocześnie możliwe jest wykonywanie maksymalnie do trzech podziałek

Nowoczesne narzędzia skrawające

Struktury stali

Chłodziwa hartownicze (woda, oleje, chłodziwa polimerowe) – wady i zalety,

Azotowanie.
Proces ten polega na wprowadzeniu do warstwy wierzchniej przedmiotu stalowego zazwyczaj ulepszonego cieplnie azotu, który tworząc odpowiednie związki przyczynia się do uzyskania bardzo twardej i odpornej na ścieranie warstwy wierzchniej, i to już bez dodatkowych zabiegów cieplnych. C°Azotowanie przeprowadza się za pomocą amoniaku, który podgrzany do temperatury powyżej 400.W celu otrzymania maksymalnej twardości warstewki naazotowanej i minimalnych odkształceń przedmiotu obrabianego, należy C, przy°proces azotowania prowadzić w temperaturze niskiej 480 - 520 stopniu dysocjacji amoniaku wynoszącym 15 - 30 %.

CYJANOWANIE Cyjanowanie - obróbka cieplno-chemiczna, polegająca na jednoczesnym nasyceniu powierzchni przedmiotów stalowych węglem i azotem, materiał ogrzewany jest w odpowiedniej temperaturze w obecności cyjanków.

Borowanie Polega na nasycaniu borem powierzchniowej warstwy przedmiotów stalowych. Jej skutkiem jest zwiększenie odporności na działanie kwasu solnego i innych kwasów, nadanie właściwości antykorozyjnych, twardości (odporności na ścieranie), doprowadzanie do nierozpuszczalności w stopionych metalach (Cynk oraz Glin) oraz zwiększenie żaroodporności stali (do 800°C). Naborowywanie przeprowadza się w temperaturze około 1000°C

Aluminiowanie, glinowanie, pokrywanie przedmiotów metalowych i niemetalowych warstwą aluminium w celu ochrony przed korozją lub uzyskania powłoki o wymaganych właściwościach fizycznych. Wyróżnia się następujące metody aluminiowania: natryskowe (metalizacja), zanurzeniowe (ogniowe), dyfuzyjne (kaloryzowanie lub aliterowanie), próżniowe, galwaniczne.

Zakresy temperaturowe obróbki stali

Walcowanie rodzaj obróbki plastycznej metali wykonywany na walcarkachWalcowanie polega na kształtowaniu materiału między obracającymi się walcami, tarczami, rolkami lub przemieszczającymi się względem siebie narzędziami płaskimi.

wzdłużne (rys.1a), w którym materiał wykonuje ruch postępowy, a walce o osiach wzajemnie równoległych obracają się w kierunkach przeciwnych - otrzymuje się głównie blachy, taśmy, pręty i kształtowniki;

- poprzeczne (rys.1b), w którym materiał wykonuje ruch obrotowy, a walce o osiach równoległych obracają się w zgodnym kierunku – wykonuje się śruby, wkręty i koła zębate;

- skośne (rys.1c), w którym materiał wykonuje ruch postępowo-obrotowy, a walce o osiach wzajemnie skośnych obracają się w zgodnych kierunkach – wytwarza się tuleje rurowe, kule itp.;

- okresowe (rys.1d), w którym materiał wykonuje ruch postępowy lub postępowo-zwrotny, a walce o osiach równoległych (o przekrojach niekołowych) obracają się przeciwnych kierunkach – produkuje się tuleje rurowe, przedkuwki w formie prętów o zmiennym przekroju, wyroby ornamentowe, itp.;
- specjalne, które jest kombinacją omówionych sposobów walcowania - wykonuje się koła wagonowe (rys.1e) i inne wyroby o złożonym kształcie.

Gięcie rodzaj technologii obróbki materiałów (najczęściej metalowych) polegający na trwałej zmianie krzywizn przedmiotu obrabianego. Jeżeli w wyniku tej obróbki otrzymuje się przedmiot zakrzywiony to mówimy o wyginaniu. Jeżeli gięcie powoduje wyprostowanie obrabianego materiału to mówi się o prostowaniu. Odmianą wyginania jest zwijanie. Gięcie jest procesem kształtowania przedmiotów z blach, prętów, kształtowników, drutów i rur polegającym na trwałym odkształceniu materiału pod wpływem momentu zginającego, bez naruszenia jego spójności

profilowanie

Rodzaje procesów wyciskania[edytuj]

• współbieżne, gdy zwroty prędkości stempla i materiału wypływającego przez otwór w matrycy są zgodne

• przeciwbieżne, gdy zwroty prędkości stempla i materiału wypływającego przez otwór w matrycy lub szczelinę pomiędzy stemplem i matrycą są przeciwne,

• z bocznym (poprzecznym, promieniowym) wypływem materiału, gdy matryca lub matryce znajdują się w bocznych ścianach pojemnika, względnie materiał wpływa do szczelin matrycy w kierunku poprzecznym (prostopadle do kierunku ruchu stempla),

• złożone, gdy materiał równocześnie wypływa z matrycy zgodnie i przeciwnie do ruchu stempla ,

• specjalne, wyciskanie hydrostatyczne, z ruchomym pojemnikiem, bez pojemnika i inne, np. wyciskanie osłon kabli, wyciskanie proszków metali.

spawanie gazowe 311-G ;: najczęściej przy spalaniu acetylenu w temperaturach do 3100°C, stosowane jest do spajania blach o grubości od 0,4 mm do 40 mm.

Przesycanie – obróbka cieplna, której poddawana jest m.in. stal w celu stabilizacji austenitu. Uzyskanie stabilnego austenitu zwiększa odporność stali na korozję.Polega na nagrzaniu stali do temperatury, w której nastąpi przemiana austenityczna, a następnie, tak jak w hartowaniu, szybkie schładzanie.Różnica między hartowaniem a przesycaniem polega na tym, że przy przesycaniu unika się wystąpienia przemiany martenzytycznej. W związku z tym, przesycanie daje się zastosować tylko dla stali, w których początek przemiany martenzytycznej jest niższy od temperatury otoczenia, czyli dla stali wysokowęglowych lub zawierających dodatki stopowe obniżające tę temperaturę i stabilizujących austenit, takich jak chrom.

Przemiany zachodzące w stali podczas nagrzewania i wygrzewania, Przemiana austenityczna.

Podczas nagrzewania stali, powyżej temperatury Ac1, rozpoczyna się przemiana perlitu w austenit, nazywana przemianą austenityczną. W stalach podeutektoidalnych po przekroczeniu temperatury Ac3 rozpoczyna się przemiana ferrytu w austenit, a w stalach nadeutektoidalnych po osiągnięciu temperatury Accm- proces rozkładu cementyt

Przemiany podczas chłodzenia
Austenit jest fazą trwałą tylko w pewnym zakresie temperatur i po ochłodzeniu poniżej temperatury Ar, ulega przemianie perlitycznej, bainitycznej lub martenzytycznej.

Odpuszczanie – rodzaj obróbki cieplnej, której poddawana jest stal wcześniej zahartowana. Celem odpuszczania jest usunięcie naprężeń hartowniczych oraz zmiana własności fizycznych zahartowanej stali, a przede wszystkim zmniejszenie twardości, a podniesienie udarności zahartowanej stali.Odpuszczanie polega na rozgrzaniu zahartowanego wcześniej przedmiotu do temperatury w granicach 150° do 650 °C, przetrzymywaniu w tej temperaturze przez pewien czas, a następnie schłodzeniu.

Odpuszczanie niskie Przeprowadza się je w temperaturach w granicach 150–250 °C. Celem jego jest usuniecie naprężeń hartowniczych, przy zachowaniu w strukturze wysokiego udziału martenzytu, a przez to zachowanie wysokiej twardości. Stosuje się przy narzędziach.

Odpuszczanie średnie Przeprowadza się je w temperaturach w granicach 250°–500 °C. Stosowane w celu uzyskania wysokiej wytrzymałości i sprężystości przy znacznym obniżeniu twardości. Stosowane przy obróbce sprężyn, resorów, części mechanizmów pracujących na uderzenie np. młoty, części broni maszynowej, części samochodowych itp.

Odpuszczanie wysokie Przeprowadza się je w temperaturach powyżej 500 °C w celu uzyskania wysokiej wytrzymałości przy niskiej twardości. Stal odpuszczana wysoko nadaje się do obróbki skrawaniem.

Tłoczenie obejmuje szereg różnorodnych procesów obróbki plastycznej realizowanych głównie na zimno i stosowanych do rozdzielania, kształtowania i łączenia materiałów w postaci blach, folii i płyt (metalowych lub niemetalowych).

Metody odlewania:
1.Odlewanie w formach piaskowych
2.Odlewanie w formach wirujących
3.Odlewanie w kokilach
Kokila jest formą metalową dwuczęściową wykonaną z żeliwa sferoidalnego w której można wykonać kilkanaście tysięcy odlewów.
Kokila zamocowana jest w maszynie odlewniczej, która ułatwia jej składanie oraz otwieranie w celu wyjęcia gotowego odlewu .Masa odlewu w kokili wynosi średnio kilkanaście kilogramów i charakteryzuje się małą dokładnością kształtu i wymaga obróbki skrawaniem.

4. Odlewanie pod ciśnieniem
Rozróżniamy odlewanie pod ciśnieniem z zimna komorą tłokową i odlewanie pod ciśnieniem z gorącą komorą tłokową.
5. Odlewanie skorupowe
6. Odlewanie metodą traconego wosku

Spawanie gazowe polega na stopieniu brzegów łączonych metali za pomocą źródła ciepła w postaci płomienia gazowego, najczęściej acetylenowo – tlenowego. W wyniku spalania płomień osiąga u wylotu palnika wysoką temperaturę około 3100 stopni C.

Zgrzewanie oporowe doczołowe: Metoda typowo używana do łączenia prętów i drutów. Zgrzewanie doczołowe jest procesem, w którym trwałe połączenia między ściśle dociśniętymi przedmiotami otrzymuje się na całej powierzchni styku dzięki nagrzaniu oporowemu tego obszaru przepływającym prądem elektrycznym, a następnie odkształceniu plastycznemu po osiągnięciu odpowiedniej temperatury zgrzewania. Powierzchnie stykowe łączonych przedmiotów muszą być oczyszczone i przylegać do siebie.

Zgrzewanie punktowe: Metoda głównie przeznaczona do spajania arkuszy blach.. Zgrzewane komponenty przytrzymywane są pomiędzy dwoma elektrodami po to, by umożliwić przepływ elektryczności oraz przyłożyć siłę wystarczającą do zgrzewania. Natężenie prądu, siła na elektrodach oraz czas zgrzewania są najważniejszymi parametrami zgrzewania. Siła musi być przykładana podczas faz ściskania elektrod, czasu zgrzewania i czasu trzymania. Fazy cyklu zgrzewania reguluje urządzenie sterujące zgrzewaniem.

Zgrzewanie liniowe

Metoda przede wszystkim umożliwiająca wykonywanie szczelnych zgrzein łączących blachy. Zgrzewanie liniowe jest procesem ciągłym, w którym elektrody krążkowe oddziałują na elementy robocze ustawione (zazwyczaj) na zakładkę.

Lutowanie miękkie (lut miękki) – lutowanie w zakresie temperatury nie przekraczającej 450 °C – najczęściej ok. 250 °C. Ta metoda łączenia elementów metalowych z pomocą spoiny wypełnionej metalem o temperaturze topnienia niższej niż temperatura topnienia łączonych ze sobą metali stosowana jest do spajania części o małych naprężeniach w złączu i niewysokiej temperaturze pracy – takich jak układy elektroniczne, przewody elektryczne, blachy, oraz do uszczelniania i wyrównywania połączeń blachowych np. blach dachowych, rynien, pojemników, cienkościennych zbiorników, czy rurociągów.

Lutowanie twarde. Temperatura topliwości spoiw leży w granicach 600 – 1080 ^oC. Stosuje się przy znacznych naprężeniach w złączu i wysokiej temperaturze pracy (ponad 150^oC). Jest używane do połączeń ślusarskich, w budowie ram rowerowych, w kołnierzach połączeń rurociągów, do łączenia części mechanizmów precyzyjnych, w produkcji narzędzi skrawających. Jako czynnik odtleniający podczas lutowania ma zastosowanie boraks. Lutami twardymi są miedź lub stopy miedzi (mosiądze, brązy, stopy miedzi z fosforem, srebrem, krzemem, manganem), stopy srebra z miedzią, cynkiem i in. oraz prawie czysty nikiel z dodatkiem manganu.

Ciecie gazowe: cięcie stali palnikami gazowymi jest podstawową metodą przygotowania elementów dospawania, częściowo nawet do obróbki wiórowej.stal utlenia się w temperaturze otoczenia, na skutek czego na powierzchni tworzy sięrdza. w miarę wzrostu temperatury wzrasta szybkość utleniania się stali. od określonejtemperatury, zwanej temperaturą zapłonu, spalanie stali w atmosferze czystego tlenu stajesię bardzo szybkie. stal spala się wtedy tak, jak np. drewno lub węgiel kamienny palący sięw powietrzu.temperatura zapłonu jest najniższą temperaturą, przy której następuje spalanie stali.temperatura palenia się stali jest wyższą od temperatury zapłonu i ustala się w zależnościod ciepła powstałego podczas palenia się stali.

Cięcie plazmowe - proces cięcia metali (stali, stopów aluminium, stopów miedzi itp.) przy zastosowaniu łuku plazmowego. Cięcie plazmowe prowadzone jest w sposób zmechanizowany lub ręczny. Procesy cięcia zmechanizowanego dotyczą głównie cięcia przy zastosowaniu przecinarek CNC lub robotów przemysłowych. Źródłem ciepła topiącym metal jest łuk plazmowy jarzący się między elektrodą a materiałem obrabianym. Stosowane obecnie źródła plazmy umożliwiają przebijanie blach ze stali niskowęglowych o grubości do ok. 60mm

Waterjet: Technologia abrasive water jet (AWJ) używa strugi wody do przyspieszenia ziaren ścierniwa (najczęściej jest nim granat). Technologia pozwala na cięcie bardzo twardych materiałów (np. tytan) o grubości 150 mm i więcej.

Malowanie elektroforetyczne − technika nakładania powłok malarskich wykorzystująca zjawisko elektroforezy, to jest rozdzielania mieszaniny substancji chemicznych pod wpływem pola elektrycznego.

Farby wykorzystywane do malowania elektroforetycznego są farbami wodorozcieńczalnymi. Proces ten ma podobny przebieg do procesu nakładania powłok galwanicznych. Przedmiot malowany zanurzany jest w koloidalnym roztworze farby i podłączony jest do odpowiedniej elektrody. Może on być elektrodą dodatnią jak i ujemną, zależy to od składu stosowanej farby.

Chromowanie - pokrywanie przedmiotów metalowych i z tworzyw sztucznych powłoką chromową. Chromowanie stosuje się w celu zwiększenia odporności na zużycie, poprawienia własności termicznych lub dla ozdoby.

Niklowanie - pokrywanie wyrobów metalowych warstwą niklu. Niklowanie wykonuje się w celach antykorozyjnych, dekoracyjnych a także technologicznych jako podłoże dla innych powłok galwanicznych.

Cynkowanie – ogół operacji mający na celu pokrycie powierzchni przedmiotów stalowych cienką powłoką cynku w celu ochrony przed korozją powodowaną działaniem powietrza i wody. Cynkowanie jest stosowane powszechnie w wielu gałęziach gospodarki, m.in. w przemyśle samochodowym, budowlanym, lotniczym.

Galwanizacja - potoczna nazwa galwanostegii, czyli elektrolitycznych metod wytwarzania powłok na różnych materiałach.

Kucie swobodne polega na kształtowaniu metalu poprzez wywieranie nacisku narzędziami powodującymi jego płynięcie w kilku dowolnych kierunkach. Kucie swobodne stosuje się przy niedużych seriach lub przy wykonywaniu odkuwek ciężkich. Maksymalna masa surowca w postaci wlewków na odkuwki kute swobodnie wynosi 500 ton^{[potrzebne źródło]}. Małe odkuwki wykonuje się z wsadu uprzednio walcowanego, duże z wlewków.

vKucie półswobodne - polega na częściowym ograniczaniu swobodnego płynięcia metalu podczas wywierania nacisku narzędziem na część powierzchni przedkuwki.

Kucie matrycowe - polega na kształtowaniu wyrobu w matrycy.Dolna część matrycy spoczywa na nieruchomej części młota mechanicznego, zwanej szabotą. Górna część matrycy, umocowana w ruchomej części młota, zwanej bijakiem może podnosić się ku górze. Jeżeli w czasie pracy młota zostanie w obszarze wykroju dolnej części matrycy umieszczony nagrzany materiał, to uderzenie górnej części matrycy spowoduje wypełnienie wykroju matrycy materiałem. Powstaje wówczas produkt zwany odkuwką.

Rodzaje elektrod w spawaniu

RUTYLOWA do bie˝àcych napraw

ZASADOWA spawania elementów, na które będą działały duze obciążenia(prad staly) np. konstrukcje metalowe

Krytyczna szyb kosz chodzenia- najmniejsza szybkość chłodzenia stali, przy której jest możliwa przemiana martenzytyczna, czyli bezdyfuzyjna przemiana przesyconego węglem roztworu stałego węgla w γ–Fe (austenit) w martenzyt (hartowanie). Po hartowaniu w strukturze występuje martenzyt i austenit szczątkowy