Półfabrykatami (materiałem wejściowym) nazywamy wyroby będące końcowym wynikiem procesu technologicznego zakładów pomocniczych oraz wyroby hutnicze, z których mają być wykonane części maszyn. W zależności od kształtu surówki przyjmuje się odpowiedni proces obróbki części.

Od doboru kształtu surówki, wartości naddatków, dokładności wymiarów (tolerancji) i twardości materiału w dużym stopniu zależy liczba operacji lub zabiegów, a więc i koszt procesu obróbki. Gdy surówka jest wykonana dokładnie, z minimalnymi naddatkami niezbędnymi do uzyskania odpowiedniego wymiaru, to czas obróbki skrawaniem jest krótki, a jej koszt niewielki

W produkcji wielkoseryjnej stosuje się surówki kształtem i wymiarami możliwie najbardziej zbliżone do gotowych części. Koszty wykonania takich surówek są wysokie, ale dzięki znacznemu obniżeniu kosztów obróbki skrawaniem ogólny koszt wykonania gotowej części jest niższy niż w przypadku zastosowania połfabrykatów o dużych naddatkach.

Rozróżnia się następujące rodzaje półfabrykatów:

- odlewy ze stali, żeliwa i metali nieżelaznych,

- odkuwki,

- wyroby hutnicze walcowane i ciągnione,

- wy tłoczki i wykroje,

- wypraski ze spiekanych proszków metali,

- wypraski z tworzyw sztucznych.

- Wytłoczki i wypraski najczęściej nie wymagają obróbki skrawaniem i wtedy nie są zaliczane do surówek, lecz do wyrobów gotowych.

Rodzaj materiału na daną część dobiera konstruktor wyrobu, natomiast kształt, wymiary oraz sposób wykonania materiału wyjściowego najczęściej określa technolog. Na dobór materiału mają wpływ następujące czynniki:

- kształt części;

- wymiary części;

- warunki techniczne, jakim powinien odpowiadać materiał części (skład chemiczny, własności - mechaniczne, struktura, kierunek włókien itp);

- wielkość serii;

- czynnik ekonomiczny (minimalny koszt wykonania części z uwzględnieniem kosztu materiału surówki).

ODLEWYSurówkami części o złożonych kształtach są najczęściej odlewy. Odlewy różnią się znacznie między sobą zależnie od sposobu ich wykonania. Rozróżniamy następujące sposoby wykonania odlewów:

- odlewanie w formach piaskowych przy zastosowaniu modeli drewnianych i formowaniu ręcznym,

- odlewanie w formach piaskowych przy zastosowaniu modeli metalowych i formowaniu maszynowym,

- odlewanie metodą odśrodkową,

- odlewanie w formach metalowych (kokilach),

- odlewanie pod ciśnieniem,

- odlewanie metodą traconego modelu,

- odlewanie w formach skorupowych.

Najmniej dokładne, a więc i wykonywane z największymi naddatkami są odlewy otrzymywane z form piaskowych formowane ręcznie. Najdokładniejsze są odlewy z form metalowych (kokilowe), odlewane pod ciśnieniem i odlewy otrzymywane metodą traconego modelu. Zwłaszcza odlewy dwóch ostatnich rodzajów są tak dokładne, że dalszej obróbce zwykle są poddawane tylko powierzchnie pasowane i gwinty

Przetwórstwo tworzyw sztucznych (wtryskiwanie)

Tworzywa: tworzywa wielkocząsteczkowe

Odmiany: wtryskiwanie, wytłaczanie

Zalety: mały ciężar właściwy, odporność chemiczna, własności dielektryczne, mała energochłonność, możliwość uzyskiwania złożonych kształtów, łatwość produkowania wyrobów użytkowych

Wady i ograniczenia: zmiana własności w podwyższonej temperaturze (70-200oC)*, mała twardość*, duży współczynnik rozszerzalności cieplnej*

Metalurgia proszków

Tworzywa: proszki metali (żelaza, miedzi, wolframu, molibdenu

Zalety: duża wydajność, brak strat materiału, prostota urządzeń, drogie oprzyrządowanie (formy do prasowania), możliwość uzyskiwania części z materiałów trudnotopliwych, części o wymaganej porowatości, części o specjalnej strukturze

Wady i ograniczenia: ograniczona wielkość przedmiotu (zwłaszcza wysokość), koszt proszku, niższe parametry wytrzymałościowe

Obróbka plastyczna na gorąco (kucie)

Tworzywa: głównie stal węglowa i stopowa

Odmiany: kucie swobodne, matrycowe, na prasach poziomych (kuźniarkach)

Zalety: korzystny układ włókien materiału, umocnienie warstwy wierzchniej, duża wydajność, małe straty materiału

Wady i ograniczenia: ograniczona wielkość przedmiotu , koszt oprzyrządowania (nie dotyczy kucia swobodnego)

Odkuwki Zależnie od sposobu wykonania rozróżnia się odkuwki:

- swobodnie kute,

- matrycowane na młotach i prasach,

- matrycowane na kuźniarkach (na prasach poziomych),

- walcowane na walcach kuźniczych.

Najmniej dokładne są odkuwki swobodnie kute, stosowane do prototypów i produkcji małoseryjnej. Wykonanie odkuwek pozostałych rodzajów jest związane z dużymi kosztami projektowania i wykonania urządzeń, matryc itp., i z tego powodu stosowanie tych odkuwek jest opłacalne tylko w produkcji wielkoseryjnej lub masowej.

Odkuwki matrycowane są wykonywane w czterech klasach dokładności:

Z — zwykła, P — podwyższona, D — dokładna, BD — bardzo dokładna

Wybór sposobu kucia jest uzależniony od kształtu części, jej wymiarów oraz programu produkcji. Odkuwki drobne i wykonywane w bardzo dużych seriach oraz masowo są matrycowane na kuźniarkach, natomiast odkuwki długie wykonywane w dużych ilościach są walcowane na walcach kuźniczych. Inne odkuwki matrycowane wykonuje się na młotach lub prasach. Wartości naddatków na obróbkę, zbieżności oraz dokładności wykonania są podane w stosownych normach

Rozróżnia się wyroby hutnicze: a)walcowane, b)kalibrowane (szlifowane, ciągnione oraz łuszczone).

Znormalizowano następujące rodzaje materiałów walcowanych: pręty o przekroju okrągłym, kwadratowym, sześciokątnym, ośmiokątnym, prostokątnym (płaskowniki), kształtowym (kątowniki, ceowniki itp.), rury, blachy i druty.

Materiały kalibrowane otrzymuje się przez szlifowanie, ciągnienie i łuszczenie. Szlifowane mogą być pręty o przekroju okrągłym, sześciokątnym, kwadratowym i prostokątnym. Ciągnione mogą być pręty o przekroju okrągłym, kwadratowym, sześciokątnym i ośmiokątnym oraz rury i druty. Łuszczone mogą być tylko wyroby o przekroju okrągłym.

Dokładność wykonania wyrobu hutniczego jest zależna od rodzaju wyrobu, jego przekroju i gatunku materiału. Wyroby walcowane mają największe odchyłki. Odchyłki te nie są jednakowe dla wszystkich przekrojów o tym samym wymiarze nominalnym, jak również dla takiego samego przekroju, lecz innego gatunku stali. Wyroby kalibrowane mają znacznie mniejsze odchyłki wymiarowe niż wyroby walcowane. Spośród wyrobów kalibrowanych najmniejsze odchyłki wymiarowe mają wyroby szlifowane, następnie wyroby ciągnione, a najmniej dokładne są wyroby łuszczone. Stosowanie zabiegów łuszczenia, ciągnienia i szlifowania ma na celu, poza osiągnięciem dokładnych kształtów i wymiarów, uzyskanie czystej i gładkiej powierzchni

Obróbka plastyczna na zimno

Tworzywa: stal, stopy metali nieżelaznych

Odmiany: tłoczenie, wykrawanie, gięcie, ciągnienie, wyciskanie, walcowanie

Zalety: duża wydajność, małe straty materiału

Wady i ograniczenia: ograniczona wielkość przedmiotu , koszt oprzyrządowania

Spawanie Stosowane, gdy ważne jest:

- zmniejszenie masy gotowej części

- uzyskanie skomplikowanych kształtów

- zmniejszenie zużycia drogiego materiału

Wybór półfabrykatu odbywa się w dwóch fazach:

- wybór zasadniczego rodzaju półfabrykatu (np.odlew lub odkuwka)

- wybór sposobu wykonania wybranego półfabrykatu

Czynniki wpływające na dobór rodzaju półfabrykatu

Rodzaj surówki (materiału wejściowego), jej kształt, wymiary, własności mechaniczne mają wpływ na liczbę i rodzaj operacji obróbkowych oraz czas obróbki, a tym samym na koszt wyrobu. Przy wyborze surówki powinny być uwzględnione następujące czynniki:

- kształt części,

- wymiary części,

- warunki techniczne, jakim powinien odpowiadać materiał części (skład chemiczny, własności mechaniczne, struktura, kierunek włókien itp.),

- wielkość serii,

- Łączny koszt wykonania części wraz z surówką

Części o nieznacznie zróżnicowanych przekrojach wykonuje się z wyrobów hutniczych, znormalizowanych lub zamawianych o żądanych wymiarach przekroju i długości. Części, których przekroje poprzeczne różnią się znacznie i którym są stawiane wymagania odnośnie do kierunku włókien, są wykonywane z odkuwek

Do wykonania rysunku odkuwki niezbędny jest rysunek gotowej części. Odkuwka wykonywana w matrycy powinna mieć zbieżności umożliwiające wyjęcie jej z matrycy. Na podstawie rysunku części ustalamy linię podziału odkuwki w matrycy. Mając ustaloną linię podziału możemy określić kierunek zbieżności poszczególnych fragmentów odkuwki. Ponadto należy przewidzieć położenie próbki, w przypadku badań kwalifikacyjnych. Na rysunku odkuwki należy podawać wymiary z odchyłkami i niezbędne dane odnoszące się do wykonania odkuwki (nie matrycy), uwzględniając naddatki na powierzchniach obrabianych oraz zarys gotowej części i wymagania dotyczące chropowatości powierzchni.

Części o skomplikowanych kształtach są wykonywane z odlewów. W zależności od stawianych wymagań wytrzymałościowych mogą być stosowane odlewy ze staliwa, żeliwa szarego, żeliwa stopowego oraz metali nieżelaznych. Doboru metody wykonania odlewu dokonujemy w zależności od jego wymiarów i stopnia skomplikowania.

W formach piaskowych są odlewane części duże i najbardziej skomplikowane. W formach metalowych (kokilach) grawitacyjnie i pod ciśnieniem wykonuje się odlewy o takich kształtach, które umożliwiają szybkie składanie formy do zalewania. Odlewy pod ciśnieniem ponadto są ograniczone wielkością pras, określoną maksymalną masą odlewu — 5, 10 ewentualnie 15 kg. Odlewy wykonywane metodą traconego modelu mogą mieć najbardziej skomplikowane kształty, lecz ograniczone są masą, która nie powinna przekraczać 1 kg, a wyjątkowo może dochodzić do 2 kg

Naddatkiem na obróbkę nazywamy warstwę materiału, którą usuwamy podczas procesu technologicznego w celu otrzymania części zgodnej z rysunkiem i wymaganiami technicznymi. Mówiąc inaczej, naddatkiem nazywamy różnicę między wymiarem surówki a wymiarem obrobionej części. Naddatek na obróbkę najczęściej jest usuwany podczas kilku operacji, z których każda może się składać z kilku zabiegów, a te z kolei z kilku przejść

Naddatek:

- warstwa materiału przewidziana do usunięcia w trakcie obróbki,

- mierzony na kierunku prostopadłym do powierzchni obrobionej,

- podaje się go „na stronę

Określanie naddatków międzyoperacyjnych

- Określanie naddatków międzyoperacyjnych rozpoczynamy od ostatniej operacji.

- Określając wartość naddatku międzyoperacyjnego należy wziąć pod uwagę, że w danej operacji powinny być:

- usunięte ślady poprzedniej obróbki;

- osiągnięta właściwa dla danej operacji dokładność wymiaru kształtu i powierzchni;

usunięta warstwa odwęglona i ewentualne odkształcenia w przypadku, gdy daną operację poprzedza obróbka cieplna

Na wartość naddatku wpływają ponadto:

- kształt i wymiary części;

- rodzaj materiału, z jakiego wykonana jest część;

- rodzaj i odmiana obróbki w operacjach rozpatrywanej i poprzedzającej ją;

- wymagania techniczne

TECHNOLOGICZNOSC KONSTRUKCJI

Technologiczność konstrukcji: -Technologiczność konstrukcji polega na takim zaprojektowaniu maszyny, jej zespołów oraz części, aby w danych warunkach produkcyjnych i technologicznych koszt jej wykonania był możliwie najmniejszy.

- Obniżenie kosztu wyrobu można uzyskać różnymi drogami:

- doborem odpowiedniego rodzaju materiału,

-rozwiązaniem konstrukcyjnym pozwalającym na zaoszczędzenie materiału,

-obniżeniem kosztów wykonania surówki,

- ograniczeniem obróbki skrawaniem,

- obniżeniem kosztów obróbki skrawaniem.

- Rodzaj materiału zależy w pierwszym rzędzie od warunków pracy i przenoszonego obciążenia. W miarę jak one na to pozwalają, należy stosować materiały tanie i o cechach jak najbardziej technologicz­nych.

- Do technologicznych cech materiałów należy zaliczyć łatwość nadawania materiałowi żądanego kształtu, co pozwala albo całkowicie wyeliminować obróbkę skrawaniem, albo poważnie ją ograniczyć. Na przykład tworzywom sztucznym można łatwo i z dużą dokładnością nadawać zawiłe nawet kształty.

- Do cech technologicznych zalicza się również obrabialność (skrawalność). Na przykład różne materiały stalowe charakteryzują się różną obrabialnością. Najlepszą obrabialność mają stale automatowe.

- Kształt i materiał przedmiotu przesądzają najczęściej o postaci półfabrykatu. Postulat technologiczności wymaga więc, aby przy projektowaniu kształtu przedmiotu brać również pod uwagę możliwość obniżenia kosztu wykonania surówki. Dotyczy to zwłaszcza półfabrykatów, które wymagają uprzedniego wykonania modelu, formy lub foremnika.

- Chcąc na przykład uniknąć kosztownych modeli, korpusy odlewane można zastępować korpusami spawanymi, co zmniejsza jednocześnie ciężar konstrukcji. Korzystnym rozwiązaniem bywają nieraz konstrukcjekombinowane, złożone z odlewów staliwnych oraz blach i rur.

Poprawę technologiczności konstrukcji można również osiągnąć drogą ograniczenia obróbki skrawaniem, którą uzyskuje się dzięki dokładnym półfabrykatom lub właściwemu zaprojektowaniu przedmiotu. Należy unikać obróbki skrawaniem w miejscach trudno dostępnych oraz dążyć do zmniejszenia powierzchni podlegających obróbce.

Zmniejszenie powierzchni obrabianej ma przede wszystkim na celu oszczędność na wadze odlewu oraz stworzenie korzystniejszych warunków obróbki dla narzędzi wieloostrzowych.

Jeżeli nie można zmniejszyć powierzchni obrabianej, wówczas trzeba dążyć do obróbki kilku powierzchni jednocześnie. Rys. pokazuje realizację tej zasady w odniesieniu do obróbki korpusu. Dzięki podwyższeniu nadlewów wszystkie powierzchnie czołowe znalazły się w tej samej płaszczyźnie, co umożliwia ich obróbkę w czasie jednego przejścia.,

Postulaty technologiczności nie ograniczają się tylko do wyeliminowania czy do zmniejszenia obróbki. Konstrukcja, aby być technologiczną, musi również uwzględniać postulaty, wynikające z reguł samej obróbki. O tym, czy jakąś konstrukcję można uznać za bardziej czy mniej technologiczną, decydują w dużym stopniu warunki produkcyjne i wymagania dokładności.

- czy zakład ma odpowiedni sprzęt

- czy da się zaoszczędzić czas przy doborze metody obróbki

Podobieństwo technologiczne może mieć różny zakres i być różnego stopnia. W zakresie jednej operacji podobieństwo technologiczne dwóch przedmiotów wyraża się możliwością ich obróbki w sposób ekonomiczny na tej samej obrabiarce, przy tym samym oprzyrządowaniu jako całości i przy tym samym lub podobnym nastawieniu obrabiarki.

- Od przedmiotów technologicznie podobnych nie wymaga się identyczności wymiarów. Jeśli zmianę wymiaru przedmiotu obrobionego uzyskuje się drogą zmiany położenia narzędzia lub drogą przestawienia zderzaków, wyznaczających krańcowe położenia ruchomych zespołów obrabiarki (suportu względnie stołu), wówczas czynności te jako należące do mało pracochłonnych nie przekreślają podobieństwa technologicznego.

- Zdarza się nawet, że różnice wymiarowe przedmiotów technologicznie podobnych są na tyle duże, że dla zachowania tej samej szybkości skrawania wymagają zmiany liczby obrotów wrzeciona. Jeśli zmiana taka jest łatwa, a właściwie mało kosztowna czy pracochłonna, to i ona nie przekreśla podobieństwa technologicznego, a obniża się tylko stopień tego pokrewieństwa.

-Podobieństwo technologiczne w zakresie jednej operacji jest cechą zależną nie tylko od materiału, kształtu, wymiarów dokładności i gładkości przedmiotów obróbki, ale również i od czysto technologicznych cech operacji, jak wielkość serii, rodzaj obrabiarki i jej oprzyrządowanie.

UKŁAD KLASYFIKACJI 1. Rodzaje 2. Typy 3. Odmiany

Typizacja procesównazywa się więc tworzenie grup przedmiotów technologicznie podobnych i opracowywanie dla przedstawicieli tych grup procesów typowych.

- W przypadku projektowania nowych zakładów procesy typowe umożliwiają ograniczenie kosztów opracowania technologicznego. Zamiast opracowywać wszystkie procesy, które będą realizowane w zakładzie, wystarcza opracować tylko po jednym procesie dla każdej grupyprzedmiotów technologicznie podobnych. Jako przedstawiciela grupy należy wtedy wybrać przedstawiciela przeciętnego, aby w obliczeniach potrzebnego parku maszynowego uwzględnić przeciętną pracochłonność operacji.

- W przypadku bieżącej obsługi technologicznej produkcji typizacja procesów ułatwia ujednolicenie procesów obróbki w celu podniesienia na wyższy poziom procesów słabiej opracowanych. Typizacja procesów ułatwia zastosowanie wydajniejszych środków produkcji, zwłaszcza oprzyrządowania. W zwykłych warunkach dla jednego tylko przedmiotu zastosowanie wydajnej — ale kosztownej — obrabiarki lub wydajnego — ale kosztownego — oprzyrządowania może nie być opłacalne. Typizacja może przyczynić się do takiego wzrostu godzinowego obciążenia tych wydajniejszych urządzeń, że ich zakup lub wykonanie może okazać się całkowicie opłacalne.

Koszty wytwarzania są między innymi funkcją wielkości produkcji. Przejście od produkcji jednostkowej do produkcji seryjnej lub do masowej pozwala wydatnie zmniejszyć koszty wytwarzania. Wiele wyrobów stało się artykułami powszechnego użytku tylko dlatego, że ich wytwarzanie udało się zorganizować w bardzo dużych ilościach. Powiększeniu liczby produkowanych jednostek sprzyja specjalizacja zakładu oraz normalizacja i unifikacja wyrobów.

Specjalizacja zakładów polega na skoncentrowaniu produkcji pewnych wyrobów w określonych tylko zakładach. Specjalizacja sprzyja racjonalnemu zlokalizowaniu zakładów i przyczynia się do powiększenia liczby wyrobów tego samego asortymentu.

Normalizacja podobnie jak specjalizacja pozwala również powiększyć liczbę wytwarzanych wyrobów. W normalizacji osiąga się to przez zmniejszenie asortymentu wyrobów

Normalicacja - W budowie maszyn przedmiot normalizacji stanowią przede wszystkim powszechnie stosowane części maszyn, jak łożyska toczne, śruby, nakrętki, podkładki, złącza it

- W przypadkach gdy nie można ująć w normy całych części maszyn, normalizuje się ich szczegóły konstrukcyjne, jak na przykład uzębienia czy połączenia wielowypustowe, ewentualnie ogranicza się normalizację do jednopostaciowej części maszyn lub całych zespołów, czyli do tzw. unifikacji. Jeśli niemożliwa jest unifikacja, wówczas dąży się do tworzenia grup przedmiotów o możliwie wysokim stopniu podobieństwa technologicznego.

- Na normalizację i unifikację środków produkcji składają się: normalizacja gatunków i wymiarów materiałów, normalizacja elementów i unifikacja zespołów obrabiarek oraz normalizacja i unifikacja części i zespołów oprzyrządowania

- Normalizacja gatunków i wymiarów materiałów, a zwłaszcza materiałów hutniczych, jak pręty, rury, blachy itp., ułatwia zapewnienie ciągłości zaopatrzenia oddziałów produkcyjnych w materiały bez obawy stworzenia zbyt wielkich zapasów ponadnormatywnych. Dużą uwagę należy zwrócić na stopniowanie wymiarów przyjętych w zakładzie za normalne, gdyż źle przyjęte stopniowanie jest źródłem niepotrzebnych strat materiałowych

- Normalizacja obrabiarek, to przede wszystkim normalizacja tych elementów, które wykorzystuje się do mocowania narzędzi, przyrządów i uchwytów. Są to końcówki wrzecion, gniazda narzędziowe, rowki w stołach itp. Ich normalizacja zapewnia wymienność oprzyrządowania.

3.PROCES TECHNOLOGICZNY

TECHNIKA - wiedza o sposobach operowania materią w celu wytworzenia środków materialnych służących człowiekowi -

TECHNOLOGIA- nauka obejmująca dział techniki dotyczący metod wytwarzania surowców, półfabrykatów i wyrobów

TECHNOLOGIA BUDOWY MASZYM - technologia zajmująca się postawami projektowania procesów wytwarzania części oraz ich łączenia w gotowe mechanizmy i maszyny (montaż)

Proces technologiczny – stanowi główną część procesu produkcyjnego – związaną bezpośrednio ze zmianą kształtu, wymiarów, jakości powierzchni i własności fizykochemicznych przedmiotu obrabianego.

Proces produkcyjnysuma wszystkich działań wykonywanych w celu wytworzenia w danym zakładzie pracy gotowego wyrobu (prawidłowego pod względem jakościowym) z materiałów, półfabrykatów, części lub zespołów.

PROCES PRODUKCYJNY - obejmuje ogół działań wykonywanych w danym zakładzie dla wytworzenia wyrobów z materiałów, półfabrykatów, części lub zespołów.

PROCES TECHNOLOGICZNY - podstawowa część procesu produkcyjnego obejmująca działania mające na celu uzyskanie żądanych kształtów, wymiarów i właściwości przedmiotu pracy lub ustalenie wzajemnych położeń części lub zespołów w wyrobie

Proces produkcyjnyobejmuje proces technologiczny oraz działania pomocnicze takie jak:

- magazynowanie,

- transport międzyoperacyjny,

- kontrolę i konserwację .

Proces produkcyjny jest to proces dyskretny, stan wytwarzanego elementu zmienia się stopniowo i na ogół nieodwracalnie. Wyróżniamy:

-proces technologiczny obróbki

-proces technologiczny montażu

Etapy procesu technologicznego:

-Wykonanie półfabrykatu

- Obróbka wstępna

- Obróbka zgrubna

- Obróbka kształtująca

- Obróbka cieplno-chemiczna

- Obróbka wykańczająca

- Obróbka bardzo-dokładna

- Operacje uzupełniające- kontrola, mycie, konserwacja

Operacja jest to część procesu technologicznego wykonywana na jednym stanowisku roboczym przez jednego pracownika (lub grupę pracowników) na jednym przedmiocie (lub grupie przedmiotów) bez przerw na inną pracę

Ustawienie – część operacji wykonywana w jednym zamocowaniu.

Zamocowanie – przyłożenie sił i momentów sił do przedmiotu w celu zapewnienia niezmienności jego położenia podczas obróbki.

Pozycja– określone położenie przedmiotu obrabianego, ustalonego i zamocowanego w uchwycie podziałowym względem narzędzia (przy jednym zamocowaniu

Zabieg technologiczny– jest to część operacji wykonywana za pomocą tych samych narzędzi i przy stałych parametrach obróbki, zamocowaniu i pozycji.

Przejście – zdjęcie kolejnej warstwy materiału przy tych samych parametrach obróbki

Zabieg część operacji, której cechy zależne są od rodzaju obróbki:

- w obróbce skrawaniem:

a.) zabieg prosty część operacji odnosząca się do obróbki jednej powierzchni, jednym narzędziem przy stałych (niezmiennych) parametrach obróbki,

b.) zabieg złożony część operacji odnosząca sie do obróbki zespołu powierzchni jednym narzędziem, wykonującym ruchy posuwowe według określonego programu (np. obróbka kopiowa) lub do obróbki zespołu powierzchni zespołem narzędzi o sprzężonych ruchach posuwowych przy stałym nastawieniu parametrów skrawania (np. obróbka wałka stopniowanego jednocześnie kilkoma nożami w suporcie przednim tokarki wielonożowej),

w obróbce plastycznej— to np. podstawowa czynność w procesie tłoczenia, wykonywana z użyciem jednego przyrządu bez zmiany narzędzia, w której zachodzi tylko jedna zmiana kształtu tłoczonego przedmiotu,

w obróbce cieplnej — to część operacji, wykonywanej przy stałych parametrach (temperatura, prędkość nagrzewania, prędkość chodzenia),

w obróbce wykończeniowej— to część operacji wykonywana przy stałych parametrach zależnych od metody obróbki (np. powlekanie galwaniczne),

w montażu — to część operacji, w której dołącza się do określonego zespołu jednakowe części lub zespoły (np. przykręcanie jednakowymi śrubami pokrywy do korpusu skrzyni biegów).

Materiał – wyjściowy przedmiot pracy podlegający dalszemu przetworzeniu w toku procesu produkcyjnego.

Półfabrykat – niewykończony przedmiot pracy (w trakcie obróbki lub kształtowania).

Część – składnik wyrobu wykonany z jednego lub różnych rodzajów materiału połączonych ze sobą w sposób nierozłączny.

Wyrób – przedmiot pracy stanowiący końcowy wynik procesu produkcyjnego.

Wyposażenie technologiczne– maszyny i urządzenia technologiczne, na których umieszczone są przedmioty pracy i pomoce warsztatowe, służące do realizacji określonej części (operacji) procesu produkcyjnego

Pomoce warsztatowe– środki technologiczne stosowane przy obróbce, montażu, kontroli lub transporcie stanowiskowym przedmiotu pracy. Są one uzupełnieniem maszyn i urządzeń technologicznych lub służą bezpośrednio pracownikowi przy pracy

Środki technologiczne = wyposażenie technologiczne + pomoce warsztatowe

Narzędzie– pomoc warsztatowa do bezpośredniego oddziaływania na przedmiot pracy w celu zmiany jego kształtu, wymiarów lub właściwości.

Oprawka– pomoc warsztatowa do ustalania i mocowania narzędzi

Uchwyt – pomoc warsztatowa do ustalania i zamocowania przedmiotu pracy w celu wykonania operacji obróbki lub montażu.

Przyrząd – pomoc warsztatowa stanowiąca przedłużenie łańcucha kinematycznego maszyn i urządzeń technologicznych, przeznaczona do rozszerzenia ich możliwości technologicznych przez realizowanie dodatkowych ruchów

Narzędzie pomiarowe– pomoc warsztatowa przeznaczona do sprawdzania i pomiarów

Dokumentacja technologiczna– zbiór dokumentów zawierający informacje potrzebne do realizacji procesu technologicznego

Dokumenty główne:

- karta technologiczna

- instrukcja technologiczna

- program obróbki (CNC)

- karta normowania czasu pracy

- wykaz pomocy warsztatowych

- karta normowania materiału

Rysunki:- półfabrykatów - narzędzi specjalnych- matryc, - modeli, - kokili- przyrządów i uchwytów specjalnych -narzędzi pomiarowych

Dokumenty pomocnicze: - zbiory norm - klasyfikatory części -katalogi pomocy warsztatowych

dokumenty związane z organizacją produkcji: -rozplanowanie stanowisk pracy oddziału, -obciążenie stanowisk pracy, -zestawienie pracochłonności wyrobu -wykresy cykliczne obróbkilub montażu

dokumenty związane z dyscypliną technologiczną: -karta zmian procesu technologicznego -karta zawiadomienia o zmianie -procesu technologicznego -protokół opanowania produkcji -protokół sprawdzenia operacji

USTALENIE I MOCOWANIE ELEMENTOW

ISTOTA USTALENIA I ZAMOCOWANIA PRZEDMIOTU ELEMENTÓW

Każdy przedmiot znajdujący sie w przestrzeni obróbkowej powinien być ustawiony w sposób pewny poprzez odpowiednie jego ustalenie i zamocowanie. Każdy przedmiot swobodnie umieszczony w przestrzeni obróbkowej posiada 6 stopni swobody. Każdemu z nich odpowiadają dwa przeciwne zwroty na kierunkach osi oznaczonych na rys.1 jako X,Y,Z, wzdłuż których dokonywać można przesunięcia oraz wokół których możliwy jest obrót.

Poprzez ustalenie możliwe jest nadanie przedmiotowi założonego przez technologa położenia
w przestrzeni obróbkowej w tych kierunkach, które w sposób decydujący wpływają na uzyskanie pożądanej dokładności wymiarowo - kształtowej.

Elementy uchwytu lub oprzyrządowania, które służą do ustalania położenia przedmiotów obrabianych noszą nazwę elementów ustalających.

USTALENIEDo ustalenia położenia przedmiotu można wykorzystywać powierz­chnie, które jednocześnie służą, jako powierzchnie podporowe lub oporowe w danym mocowaniu. Zdarza się jednak również, że inne powierzchnie służą do podparcia i oparcia przedmiotu, a inne do ustalenia jego położenia. Wykorzystanie powierzchni podporowych i oporowych, jako baz obróbkowych ma tę przede wszystkim zaletę, że czas potrzebny na ustalenie przedmiotu jest wtedy znacznie krótszy. Nie zawsze jednak bazy obróbkowe mogą spełniać rolę powierzchni podporowych.

Przy obróbce elementów rozróżnić można trzy sposoby ustalenia położenia tj.:

- Ustalenie bezpośrednio na obrabiarce ze sprawdzeniem położenia i odpowiednią regulacją,

- Ustalenie w przyrządach i uchwytach obróbkowych,

- Ustalenie według znaków traserskich

Przyjęcie właściwego sposobu ustalenia uzależnione może być od różnych czynników takich jak wielkość partii produkcyjnej, wymiary gabarytowe półfabrykatu przyjętego do obróbki, żądanej dokładności wykonania, stopnia skomplikowania obrabianych powierzchni, ilości ustawień, możliwości kinematycznych obrabiarki, możliwości układu sterowania. Najczęściej w praktyce przemysłowej spotyka się ustalenie bezpośrednie oraz w przyrządach.

ZAMOCOWANIE zapewnia przedmiotowi podczas obróbki niezmienność położenia, nadawanego mu za pośrednictwem mechanizmów ustalających i uchwytów oporowych.

Prawidłowe zamocowanie przedmiotu w uchwycie powinno odpowiadać następującym wymaganiom:

- Uzyskane w tracie zamocowania siły powinny mieć odpowiednią wartość zapewniającą niezmienne położenie przedmiotu podczas obróbki oraz eliminację niepożądanych drgań powstających w układzie przedmiot obrabiany - uchwyt.

- Rozmieszczenie położenia elementów mocujących powinno być zaprojektowane z uwzględnieniem łatwej obsługi przez pracownika prowadzącego prace ustawcze. W przypadku mocowania hydraulicznego ważne jest zapewnienie bezpiecznej obsługi dla operatora podczas prac montażowych.

#Przyłożone poprzez elementy uchwytów siły mocowania nie powinny wywoływać odkształcenia przedmiotu lub uszkodzenia jego powierzchni, jak również nie powinny powodować uszkodzenia elementów oprzyrządowania.

#Punkty przyłożenia sił zamocowania powinny się znajdować w pobliżu obrabianych powierzchni przedmiotu, gdyż wtedy występują mniejsze drgania.

#Zamocowanie powinno cechować się pewnością zamocowania, tzn. nie być podatne na zmniejszenie siły nacisku wywołanym niepożądanym oddziaływaniem podczas obróbki, np. na skutek generowanych drgań lub wzrostu temperatur generowanych w strefie skrawania.

Na wartość siły, jaka jest po­trzebna do zamocowania przedmiotu obrabianego w uchwycie, wpływają głównie następujące czynniki:

• Rodzaj obróbki oraz warunki skrawania i wynikające stąd siły skrawania.

• Punkty przyłożenia i kierunki działania sił skrawania i sił zamocowania. Jeśli siły te mają kierunki zgodne, siła zamocowania może być znacznie mniejsza (a nawet niekiedy przedmiot może być zupełnie nie zamocowany) niż w przypadku, gdy kierunki działania tych sił są przeciwne.

• Ciężar przedmiotu, jeśli jest duży.

Największa wartość siły będzie potrzebna w przypadku, gdy siła skrawania działa na tym samym kierunku, co siła ciężkości przedmiotu. Wartość tej siły powinna wynosić:

FZ - siła zamocowania,

G - ciężar przedmiotu,

FS - wypadkowa siła skrawania działająca na przedmiot podczas obróbki.

µ - współczynnik tarcia pomiędzy przedmiotem a powierzchnią zamocowania

Ustalenie minimalnej wartości siły, z jaką należy zamocować przedmiot, aby nie zmieniał swojego położenia jest trudne a w pewnych przypadkach niemożliwe do wyznaczenia na drodze obliczeń analitycznych. Ma to związek np. ze zmianą wartości wypadkowej siły skrawania uzależnionej od wielu czynników takich jak: wielkości naddatku oraz kąta opasania narzędzia, stanu ostrza i jego procentowym udziałem podczas obróbki czy też warunków chłodzenia i tarcia w strefie skrawania. Wartość siły zamocowania również ulega zmianie na skutek zmiany sztywności obrabianego materiału powodowanych zmianą przekroju poprzecznego obrabianego elementu, odkształceniami sprężystymi przedmiotu jak i elementów uchwytu, miejscowym zgniotem powierzchni obrabianego przedmiotu itd.

#W praktyce przemysłowej przyjmuje się często wartość siły zamocowania na dużo większympoziomie, kontrolując jednocześnie odkształcenia sprężyste, jakie wywoływane są w przedmiocie obrabianym. W przypadku przekroczenia dopuszczalnych wartość sił zamocowania szczególnie przy konstrukcjach cienkościennych może dojść do wystąpienia przekroczenia tolerancji wymiarowo-kształtowej poprzez deformacje obrabianego elementu

Rozmieszczenie oraz liczba punktów mocowania, na których działają odpowiednio ukierunkowane siły mocujące zależy od:

-wartości i kierunków poszczególnych składowych oddziałujących na przedmiot sił skrawania,

-kształtu mocowanej konstrukcji oraz stopnia jej sztywności,

-liczby i położenia elementów ustalających, podporowych i oporowych uchwytu,

-położenia powierzchni ustalających i oporowych względem powierzchni obrabianych,

-wymaganej dokładności obróbki i wymaganych parametrów jakościowych powierzchni obrabianej.

Miejsca, w których dokonywać należy zamocowania powinny znajdować się, jeżeli to jest możliwe, na powierzchniach leżących prostopadle do stałych elementów ustalających lub oporowych uchwytu. Na rys. przedstawiono różne przypadki rozmieszczenia elementów mocujących względem przedmiotu obrabianego.

#Istotne znaczenie ma również kierunek, na jakim działa siła zamocowania. Przy jego obieraniu należy dążyć do zapewnienia prostopadłości powierzchni styku przedmiotu z elementami ustalającymi lub oporowymi, przez co zmniejsza się ryzyko unoszenia lub odsuwania przedmiotu obrabianego, jednocześnie pozwala na zmniejszenie siły zamocowania. Poza tym kierunek siły zamocowania powinien być zgodny z kierunkiem siły skrawania lub być do niego prostopadłym w przypadku, gdy siła skrawania działa na stały element ustalający lub oporowy.

USTALENIE POŁOŻENIA BEZPOŚREDNIO NA OBRABIARCE CNC

- Za przyjęciem ustalenia bezpośrednio na stole obrabiarki w przypadku produkcji jednostkowej lub małoseryjnej przemawia wielkość partii produkcyjnej a także dodatkowe wyposażenie pomiarowe obrabiarki w sondy dotykowe oraz stopień zaawansowania sterowania numerycznego sterującego pracą obrabiarki posiadający specjalne cykle ustawcze.

- Przyjęcie tego rodzaju rozwiązania może wydawać sie również trafne ze względu na to, że większość powierzchni części lotniczych jest kształtowanych podczas obróbki, a ewentualne błędy wynikające z ustalenia półfabrykatu powinny zawierać się w założonych naddatkach na obróbkę zgrubną. Powierzchnie stołów nowoczesnych obrabiarek CNC wraz z wykonanymi
w nich rowkami teowymi wykonane są z zachowaniem wysokich tolerancji wymiarowych i stanowią często powierzchnie ustalające.

#Ustalenie przedmiotu bezpośrednio na stole obróbkowym wiąże się z koniecznością wykonania dodatkowych czynności w celu uzyskania właściwego położenia przedmiotu obrabianego. Czynności te powodują pokrycie się odpowiednich powierzchni przygotówki w stosunku do kierunków osi napędowych znajdujących sie w płaszczyźnie stołu. Właściwe wykonanie tych czynności jest niejednokrotnie bardzo czasochłonne, jednakże niezbędne, ponieważ każde odchylenie może mieć wpływ bezpośrednio na dokładność obróbki oraz możliwość obróbki zwłaszcza w przypadku elementów wielkogabarytowych.

#W przypadku obróbki na obrabiarkach CNC wyposażonych w czujniki dotykowe zwane również dotykowymi sondami palcowymi lub testerami możliwe jest przeprowadzenie kontroli ustalenia przedmiotu poprzez wykonanie stosownego pomiaru. W tym celu we wrzecionie obrabiarki umieszcza się za pośrednictwem zwykłej oprawki narzędziowej uniwersalny czujnik 3D lub też za pomocą stożka wykonanego w zabudowie sondy.

USTALENIE W PRZYRZĄDACH I UCHWYTACH OBRÓBKOWYCH

Ustalanie położenia części obrabianej za pomocą uchwytów obróbkowych, polega na połączeniu obrabianego elementu z dodatkową konstrukcją oprzyrządowania poprzez zespół elementów ustalających i mocujących, a w pewnych przypadkach z użyciem również elementów prowadzących narzędzie. Całość konstrukcji przyrządu zmontowana jest we wspólnym dla wszystkich jego elementów korpusie. Dzięki temu ta metoda ustalenia położenia jest metodą umożliwiającą uzyskanie wysokiej dokładności ustalenia, przy małym czasie ustawiania i niskich wymaganiach, co do kwalifikacji operatora. Budowa oprzyrządowania jest jednak kosztowna i z tego względu ma zastosowanie jedynie przy uwzględnieniu szczególnych cech produkcji, jakimi mogą być produkcja seryjna lub obróbka elementów o skomplikowanych geometrycznie kształtach.

Do ustalenia przedmiotów obrabianych w jednej operacji należy stosować uchwyty normalne. W przypadku obrabiarek z grupy tokarek oznacza to zastosowanie wszelkiego rodzaju uchwytów samocentrujących (uchwyty szczękowe
i tulejki zaciskowe). W przypadku frezarek, wiertarek i strugarek poprzecznych oznacza to dążność do stosowania przede wszystkim imadeł maszynowych. Jeżeli uchwytów samocentrujących lub imadeł maszynowych nie można zastosować tylko z uwagi na kształt ich szczęk, to zamiast budować uchwyty specjalne, korzystniej jest wykorzystać zmodyfikowane szczęki, których kształt odpowiadać będzie powierzchni stykającej się z przedmiotem obrabianym. Rozwiązanie to może być zastosowane zarówno w przypadku imadeł jak i uchwytów samocentrujących.

#Zwiększenie efektywności obróbki często może być zrealizowane poprzez wprowadzenie zautomatyzowanego systemu pozwalającego na szybsze zamocowanie elementów obrabianych w przestrzeni obrabiarki. Pomocne w tym względzie mogą być blokowe moduły mocujące, których przykładem jest oprzyrządowanie TANDEM firmy Schunk. Bloki wyposażono w układ przesuwnych prowadników szczek napędzanych w zależności od przyjętego rozwiązania poprzez sprężone powietrze, hydraulicznie, przekładnią mechaniczną lub układem sprężyn.

#Innego rodzaju innowacyjnym przykładem oprzyrządowania może być system uchwytów MATRIX. Opiera się on o układ równolegle pracujących niezależnych wałeczków zakończonych kulistymi powierzchniami, wysuwanych siłą powodowaną naciskiem sprężyn. Po ułożeniu przedmiotu obrabianego na zespole wałeczków ich położenie jest ustalone i zablokowane specjalnym mechanizmem. Dzięki temu uzyskuje się powierzchnię podparcia rozłożona na punktowo rozmieszczonej dużej liczbie podpór. System ten może stanowić zarówno formę podpór jak również układu dwustronnego działania elementów mocujących. Dostępne są różnej wielkości moduły dające się składać w celu mocowania elementów o większych wymiarach. System Matrix może być zamocowany bezpośrednio na stole obrabiarki, jak również spełniać funkcję szczęki i stanowić element składowy imadła maszynowego. Dzięki zastosowaniu tego systemu możliwe jest uniknięcie stosowania baz i ich wcześniejszego przygotowania w celu zamocowania przedmiotu.

ZASADY PRAWIDŁOWEGO USTALENIA - PRZESZTYWNIENIE, POJĘCIA BAZ PODSTAWOWYCH I POMOCNICZYCH

- Ustalenie przedmiotu obrabianego często może być wykonane w sposób błędny. Najczęściej dochodzi do tego, gdy ten sam stopień swobody odbierany jest jednocześnie przez dwa lub więcej elementów ustalających. Dochodzi wtedy, do przesztywnienia nazywanego przestaleniem przedmiotu.

- W przypadku tego rodzaju błędu przedmiot obrabiany nie jest jednoznacznie ustalony, przez co może zajmować w uchwycie różne położenia. Konstruując uchwyt należy, więc pamiętać, aby nie wprowadzać zbędnych dodatkowych powierzchni ustalających, co nie tylko nie poprawia jego dokładności, ale może uniemożliwić całkowicie jego ustalenie.

BAZYAanalizując błędy, do jakich dochodzi podczas obróbki można stwierdzić, że większość z nich powodowana jest błędnie przyjętymi bazami. Definicja bazy mówi o każdej powierzchni, linii, lub punkcie przedmiotu, względem których ustala się w sposób bezpośredni położenie innej rozpatrywanej powierzchni, linii lub punktu tego przedmiotu lub innych, jeśli jest to baza montażowa. Na tej podstawie bazowaniem rozumieć będziemy nadanie przedmiotowi określonego położenia wymaganego dla wykonania operacji technologicznej.

Baza konstrukcyjna jest to baza przyjęta podczas konstruowania wyrobu w celu określenia położenia w przedmiocie, wchodzącym w skład tego wyrobu, jakiegoś punktu, linii lub powierzchni w sposób uwarunkowany prawidłowością współpracy tego przedmiotu z innymi przedmiotami w wyrobie. Od tej bazy z reguły odnosi się wymiary na rysunkach konstrukcyjnych. Bardzo często są to bazy wirtualne stanowiące np. odległości osi otworów.

Baza produkcyjna jest to baza przyjęta w procesie produkcyjnym przedmiotu w celu określenia położenia w przedmiocie jakiegoś punktu, linii lub powierzchni w sposób uwarunkowany sposobem wytwarzania przedmiotu
i całego wyrobu, w skład, którego wchodzi przedmiot.

Bazy produkcyjne ze względu na ich znaczenie można podzielić na właściwe i zastępcze oraz ze względu na przeznaczenie — na technologiczne i kontrolne

Baza właściwa jest to baza produkcyjna jakiegoś punktu, linii lub powierzchni przedmiotu zgodna z bazą konstrukcyjną.

Baza zastępcza jest to baza produkcyjna jakiegoś punktu, linii lub powierzchni przedmiotu niezgodna z bazą konstrukcyjną.

Baza technologiczna jest to baza produkcyjna przyjęta przy realizowaniu procesu technologicznego jakiejś części wyrobu, w celu określenia położenia w tej części jakiegoś punktu, linii lub powierzchni.

Baza kontrolna jest to baza produkcyjna przyjęta przy kontroli wykonania jakiejś części, w celu określenia położenia w tej części jakiegoś punktu, linii lub powierzchni.

Baza obróbkowa - baza technologiczna przyjęta w procesie obróbki przedmiotu pracy w celu określenia w tym przedmiocie położenia obrabianej powierzchni lub określenia położenia jakiegoś punktu lub linii przy wykonywaniu powierzchni, która sama lub wspólnie z innymi powierzchniami tego przedmiotu wyznacza ten punkt albo linię.

Baza stykowa – baza obróbkowa, która styka się z odpowiednimi elementami obrabiarki, uchwytu lub narzędzia. Na rys. zaprezentowano przykład baz stykowych przy wykonaniu otworu w płycie ustawionej na przyrządzie. Poprzez ich zastosowanie przedmiot obrabiany opiera się bezpośrednio o powierzchnię przyrządu (baza A) do której jest dociskany siłą zamocowania działającą na kierunku prostopadłym do niej. Z kolei powierzchnie kołków oporowych tworzą dwie kolejne bazowe powierzchnie stykowe (B i C) przez dociśnięcie ich siłą zamocowania w płaszczyźnie poziomej przedmiotu.

Baza stykowa główna – baza stykowa, która przy ustalaniu kolejnych przedmiotów pracy nie zmienia swego położenia w kierunku ważnym dla wyniku obróbki.

Baza stykowa pomocnicza – baza stykowa, która przy ustalaniu kolejnych przedmiotów pracy zmienia swoje położenie w kierunku ważnym dla wyniku obróbki.

Baza sprzężona – baza obróbkowa, gdy przy tym samym położeniu przedmiotu obrabianego względem odpowiednich elementów obrabiarki lub uchwytu wykonuje się zarówno tę bazę, jak i rozpatrywaną powierzchnię tak, żeby ich wzajemne położenie zależne było jedynie od położenia wykonujących je narzędzi.

Baza obróbkowa nastawcza – baza, której położenie nastawia się (ustawia się) względem odpowiednich elementów obrabiarki, uchwytu lub narzędzia, aby uzyskać prawidłowe położenie przedmiotu do obróbki

Dokonanie odpowiedniego wyboru bazy obróbkowej szczególnie w przypadkach obróbki elementów lotniczych jest kwestią kluczową. W wielu przypadkach całkowita obróbka przedmiotu lub znaczna jej część wykonywana jest w pierwszym zamocowaniu według bazy wstępnej. W przypadku przedmiotów obrabianych całkowicie należy przyjmować za podstawy obróbkowe te powierzchnie, które mają najmniejsze naddatki. Ma to szczególne znaczenie w obróbce elementów wielkogabarytowych

# Podczas obróbki dokładnej należy za powierzchnie bazowe przyjmować te powierzchnie, od których są stawiane wymiary tolerowane, określające położenie powierzchni obrabianej. W tym przypadku błąd wynikający ze sposobu ustalenia przedmiotu będzie równy zeru. Jeżeli kształt przedmiotu obrabianego lub inne przyczyny nie pozwalają na taki wybór, to za podstawę obróbkową może być przyjęta inna powierzchnia, jednak taka, aby otrzymywany przy tym błąd ustalenia był znacznie mniejszy od wartości tolerancji wymiaru obróbkowego w danej operacji

#W wyborze baz obróbkowych należy kierować się również konstrukcją uchwytów obróbkowych, aby ich konstrukcja była możliwie prosta i modularna, co zasadniczo ma wpływ na koszty przygotowania produkcji. Należy w tym względzie wykorzystywać dostępne na rynku rozwiązania eliminując konieczność wykonywanie elementów specjalnych. Konstrukcja przyrządu powinna zapewniać pracownikowi również łatwość ustawiania przedmiotu i jego mocowania. Przy zastosowaniu maszyn CNC w zautomatyzowanej produkcji ważnym jest stosowanie oprzyrządowania zapewniającego zautomatyzowanie czynności montażu półfabrykatu i bezpiecznego demontażu przedmiotu gotowego.

Rozwój obrabiarek CNC poprzez ich kinematyczne rozwiązania dał możliwość prowadzenia obróbki wielostronnej bez konieczności dokonywania zmiany baz. Dzięki zastosowaniu stołów uchylono-obrotowych oraz skrętnych układów wrzecion możliwe jest prowadzenie narzędzia po trajektoriach wyznaczonych w przestrzeni obrabiarki zmianą pięciu współrzędnych (3 translacje i 2 rotacje). Dało to możliwość praktycznie nieograniczonej obróbki elementów o skomplikowanych kształtach takich jak monolityczne wirniki, łopatki wirników w jednym zamocowaniu. Stało się to możliwe przede wszystkim dzięki rozwojowi układów sterowania oraz oprogramowaniu wspomagającemu wytwarzanie CAD/CAM.

Aby możliwe było zamocowanie przedmiotu obrabianego za pomocą łapy dociskowejprzedmiotu o dużej wysokości potrzebne jest zastosowanie elementów, na których łapa z jednej strony będzie mogła się wesprzeć. Może odbywać się to poprzez śruby podporowe wkręcane bezpośrednio w otwór łapy jak również za pomocą specjalnych podpór. Ciekawym rozwiązaniem konstrukcyjnym w tym zakresie jest podpórka schodkowa-śrubowa

WAŻNIEJSZE ELEMENTY USTALAJĄCE I MOCUJĄCE STOSOWANE PRZY OBRÓBCE CNC

- Dobierając potrzebne elementy oprzyrządowania należy przede wszystkim przeanalizować na podstawie wcześniej przedstawionych zasad, jaka minimalna ilość elementów jest potrzebna, aby w sposób pewny ustalić i zamocować przedmiot i jakiego typu będą to elementy.

- Podstawowymi elementami ustalającymi położenie przedmiotu obrabianego są wszelkiej konstrukcji kołki, sworznie, płytki równoległościenne, pryzmy, zderzaki oraz elementy oporowe. Ich wymiary zależą od konkretnego rozwiązania i mogą być swobodnie dostosowane do konkretnej aplikacji.

USTALENIE I MOCOWANIE PRZEDMIOTÓW O MAŁEJ SZTYWNOŚCI

Jednym z podstawowych elementów tej strategii jest zmniejszenie jednostkowych nacisków wywieranych poprzez elementy mocujące poprzez zwiększenie powierzchni kontaktowej elementów mocujących z przedmiotem obrabianym. Ważnym jest, aby jakość wykonania takich elementów była odpowiednio wysoka. Stosowanie zwiększonych wymiarów elementów mocujących powoduje z kolei ograniczenia w dostępności do obrabianych powierzchni i wymusza konieczność wprowadzania dodatkowego zamocowania, co również może przyczynić się do powstawania błędów.

# Pierwszym sposobem jest zastosowanie podciśnienia, jako czynnika wywołującego zamocowanie przedmiotu. W tym celu przedmiot obrabiany należy umieścić na specjalnie przygotowanym stole podciśnieniowym. Stół połączony przewodami z pompą systemem regulatorów i zaworów po ustawieniu na nim przedmiotu unieruchamia przedmiot z siłą zależną od wielkości pola powierzchni przylegania oraz wartości podciśnienia. Siła zamocowania zależy również od struktury powierzchni. Systemy mocowania próżniowego używane są przede wszystkim przy obróbce metali nieżelaznych.

# W przypadku konieczności zamocowanie elementów o małej sztywności, których powierzchnie bazowe nie są płaskie, przez co nie dają dobrego przylegania w układach próżniowych do ich zamocowania możliwe jest wykorzystanie elementów mocujących wykonanych z politereftalanu butylenu (PBT). Zastosowanie takich elementów redukuje masę oprzyrządowania gdyż są one o ¼ lżejsze od odpowiednich gabarytów elementów aluminiowych i aż o 1/10 lżejsze od wykonanych ze stali. Za ich pomocą możliwe jest zmniejszenie sił zamocowania do około 500 N, w zależności od wybranego układu dźwigni podpory łapy dociskowej oraz momentu wywołanego przez nakrętkę dociskową. Zastosowanie łap z PBT może stanowić alternatywę także wszędzie tam, gdzie obróbka jest prowadzona w agresywnym środowisku

USTALENIE I MOCOWANIE PRZEDMIOTÓW WIELKOGABARYTOWYCH

Do zamocowania elementów, dla których wymagane jest zastosowanie dużej siły zamocowania, stosuje się najczęściej układy oparte o napęd hydrauliczny. Budowa takich układów i stopień ich skomplikowania jest zależny od wielkości przedmioty obrabianego a tym samym ilości punktów, w jakich należy rozmieścić punkty zamocowania. Zastosowanie hydraulicznych układów mocujących wpływa na znaczący wzrost wydajności produkcji, poprzez zredukowanie czasu potrzebnego na zamocowanie i odmocowanie obrabianego przedmiotu oraz pozwala na zautomatyzowanie tych czynności poprzez integrację pracy robotów i oprzyrządowania. Systemy hydrauliczne zapewniają łatwą zmianę obrabianego przedmiotu, dzięki elementom mocującym z uchylnymi bądź obrotowymi ramionami dociskowymi

#Obróbka przedmiotów wielkogabarytowych to w wielu przypadkach konieczność umieszczenia zamocowania na znacznych wysokościach nad powierzchnią stołu obrabiarki. Wzrost wysokości, na jakiej jest wykonane zamocowanie wymusza zastosowanie elementów mocujących o zwiększonej sztywności ze względu na możliwość wystąpienia odkształceń w elementach mocujących pochodzących od sił, z jakimi oprzyrządowanie oddziałuje na przedmiot obrabiany. Spadek wartości siły zamocowania może być przyczyną uszkodzeń zarówno elementów mocujących, jaki przedmiotu obrabianego
a w krytycznych momentach maszyny technologicznej. Aby uniknąć takich sytuacji przy mocowaniu przedmiotów o znacznej wysokości należy korzystać ze specjalnych systemów mocowania blokowego.

Obróbka elementów cylindrycznych o znacznych średnicach i długościach stanowić może istotny problem ze strony zamocowania takich przedmiotów w przestrzeni obróbczej. Owalny kształt oraz duże średnice, na jakich należy dokonać zamocowania wymagają od konstruktorów oprzyrządowania doboru specjalnych rozwiązań w tym zakresie. Zastosowanie elementów pryzmowych znacznych wymiarów i budowa specjalnych przyrządów jest rozwiązaniem kosztownym. Dlatego w przypadkach mocowania elementów o dużych średnicach stosuje się łańcuchowe elementy mocujące. Dają one możliwość wykorzystania ich zarówno na stole maszynowym, jak i na paletach napinających. Wysoka siła zamocowania, która może osiągać wartość 40 kN decyduje o wyborze tego rozwiązania wszędzie tam gdzie wymagane jest pewne zamocowanie przedmiotu obrabianego o średnicy do 1270 mm

# Montaż tego rodzaju zamocowania odbywa się poprzez elementy podpór i haków mocujących do powierzchni stołu obrabiarki z wykorzystaniem rowków teowych. Wstępne ustawienie długości łańcucha oraz siły zamocowania następuje przy zaczepie za pomocą nakrętki radełkowej. Następnie na hakach mocujących uzyskuje się wymagany moment obrotowy dla danej siły mocowania. Wprowadzenie elementów przekładkowych z tworzywa sztucznego pomiędzy ogniwa łańcucha a przedmiot obrabiany chroni jego powierzchnię przed zniszczeniem podczas zamocowania. Mocowanie za pomocą łańcuchów zapewnia równomierne rozłożenie nacisku, co minimalizuje odkształcenie obrabianego elementu jednocześnie zapewniając duży zakres mocowanych średnic poprzez regulację ilości ogniw w łańcuchu mocującym.

PALETYZACJA I SYSTEMY BAZUJĄCO-MOCUJĄCE OPARTE O STAŁE PUNKTY ZEROWE

Zwiększenie efektywności procesu wytwarzania struktur lotniczych może być realizowane poprzez znaczącą redukcję czasów przestojów centrów obróbczych powodowanych koniecznością przezbrojenia pomiędzy obróbką kolejnych części. Realizację tego zadania można osiągnąć wprowadzając paletowe systemy załadowcze bazujące na tzw. stałych punktach zerowych. Podstawowymi elementami tego systemu są palety i system punktów bazująco-mocujących.

Istnieje wiele rodzajów systemów paletowych. Można je podzielić na systemy jednostronnego i wielostronnego zamocowania. Wybór optymalnego rozwiązania pod względem systemu palet zależy od wielu czynników. Przede wszystkim ważne jest czy palety przenoszone będą pomiędzy przestrzeniami obróbkowymi różnych obrabiarek czy też ich przepływ dotyczyć będzie pojedynczych stanowisk. W takich rozwiązaniach stawia się na maksymalne wykorzystanie przestrzeni obróbkowej obrabiarki w taki sposób, aby za pośrednictwem systemu paletowego możliwe było jednoczesne zamocowanie jak największej liczby obrabianych elementów. Wymiary palet zależą przede wszystkim od wymiarów gabarytowych obrabianych przedmiotów i mogą być dowolnie do nich dostosowane

#Zastosowanie paletowych systemów zamocowania zapewnia możliwość prowadzenia czynności, związanych z zamocowaniem i zmianą zamocowania, przedmiotów po obróbce poza obrabiarką, co znacznie podnosi efektywność obróbki. Możliwe staje się również przeniesienie przedmiotu obrabianego w przestrzeń innej maszyny technologicznej np. z centrum frezarskiego na szlifierkę bez konieczności zmiany zamocowania. Zachowuje się przy tym jednakowe ustalenie przedmiotu (zasada jedności bazy) i niezmienność sił mocujących

WYBÓR BAZ OBRÓBKOWYCH WYJŚCIOWYCH

1.Jeśli część nie będzie całkowicie obrabiana, jako bazy należy przyjmować te powierzchnie, które w gotowej części są surowe, bo nie zmieniają one swego położenia.

2. Bazami powinny być powierzchnie półfabrykatu najdokładniej wykonane: równe i czyste, bez śladów wypływek, śladów po odciętych nadlewach i wlewach, dostatecznie duże, aby zmniejszyć wpływ niedokładności lokalnych

3. W częściach całkowicie obrabianych, jako bazy należy przyjmować te powierzchnie, które posiadają najmniejszy naddatek, bo ich położenie ulega najmniejszej zmianie.

4. Niekiedy rolę odgrywa kryterium zamocowania. Bazy powinny umożliwić pewne zamocowanie oraz jak najmniejsze odkształcenia przedmiotu obrabianego

WYBÓR BAZ DO DALSZYCH OPERACJI

1. Należy koniecznie stosować powierzchnie już obrobione. Są one znacznie dokładniejsze od powierzchni surowych i dają dokładniejsze ustalenie.

2. Należy wybierać bazy właściwe. Umożliwia to wykorzystanie pełnej wartości tolerancji wymiarów konstrukcyjnych w czasie obróbki. Nie trzeba dokonywać przeliczenia wymiarów konstrukcyjnych na obróbkowe, co zazwyczaj wiąże się z koniecznością zawężania tolerancji.

3. Bazy powinny zapewnić możliwie największą prostotę i najmniejszy koszt uchwytu oraz najkrótszy czas zamocowanie i odmocowania przedmiotu.

4. Przy dokładnej obróbce złożonych części należy stosować bazy stałe (jednakowe w każdej operacji).

METODY OBROBKI SKRAWANIEM

a) toczenie zewnętrzne,

b) toczenie wewnętrzne,

c) toczenie poprzeczne,

d) przecinanie lub toczenie rowków

zewnętrznych,

e) toczenie rowków wewnętrznych,

f) toczenie powierzchni stożka,

g) toczenie powierzchni stożka na zewnątrz,

h) toczenie powierzchni stożka

wewnętrznego,

i) toczenie wgłębne nożem kształtow

j) toczenie kształtowe zewnętrzne,

k) toczenie kształtowe wewnętrzne,

l) gwintowanie zewnętrzne,

ł) gwintowanie wewnętrzne

TOCZENIE wewnętrzne: Toczenie zewnętrzne:

1. Toczenie wzdłużne 1. Toczenie wzdłużne

2. Toczenie profilowe 2. Toczenie profilowe

3. Toczenie powierzchni czołowych (planowanie)

Przykłady pogłębiania na obrabiarkach: a) walcowo-czołowe, b) stożkowe, c) płaskie,d)kształtowe, e) uniwersalne narzędzie do wiercenia, pogłębiania i rozwiercania na obrabiarkach CNC

WIERTŁA RODZAJE:

Wiertła pełnowęglokowe średnica 0,3-20mm 0,012-0,787 inch IT 8/9 H8/H9

Wiertła z wymienna końcówką średnica 9,5-33mm 0,374-1,230 inch IT 9/10 H9/H10

Wiertła na płytki wymienne średnica 12-63mm 0,472-2500 inch IT 12 H12

FREZOWANIE:SZLIFOWANIE

- Frezowanie walcowo-czołowe a) szlifowanie kłowe wałków

- Frezowanie czołowe b) szlifowanie bezkłowe wałków

- Frezowanie profilowe c) szlifowanie wgłębne,

- Frezowanie rowków d) szlifowanie otworów (zwykłe),

- Otwory i wgłębienia e) szlifowanie otworów planetarne,

- Frezowanie uzębień kół oraz wielowypustów

GWINTOWANIE» Toczenie gwintów
» Frezowanie gwintów
» Gwintowanie