Materialy: Stale szybkotnace: ok 1%wegla, wolfram, molibden, wanad, kobalt - skladniki stopowe. Moga byc wytwarzane poprzez proces wielkopiecowy a nastepnie obrobka plastyczna a takze moga byc spiekane. Wlasciwosci: - twardosc 64-65 HRC, spiekane troche wieksza. - Odpornosc na temperature 600-640*C - mniej kruche, bardziej odporne na uderzenia, bardziej elastyczne niz inne materialy - obrobka cieplno-chemiczna (np. Azotowanie czy weglo-azoto-nasiarczanie [zmniejsza wspol. Tarcia) aby poprawic właściwościach - wytwarza sie z nich: noze strugarskie, dlutaki, wierla, frezy. Wegliki spiekane: wegliko wolframowe plus kobalt oraz wolframowo-tytanowe. Wlasciwosci: - wieksza twardosc niz szybkotnace ok 80HRC - odpornosc na wysokie temperatury 800-900*C - narzedzia z weglikow spiekanych: jednolite np male wiertla, niewielkie frezy; narzedzia z plytkami z weglikow spiekanych. - umozliwiaja obrobke z predkosciami znacznie wiekszymi niz szybkotnace a wiec wydajna obrobka - drozsze niz szybkotnace. Materialy ceramiczne: ceramiaka tlenkowa, tlenkowo-weglikowa, azotkowa. Wlasciwosci: - bardziej twarde i kruche niz spiekane wegliki - odporne na wysoka temp ok 1200*C - stosuje sie w postaci plytek - zastosowanie glownie do skrawani ciągłego - obrabiac mozna z bardzo duzymi predkosciami materialow o duzej twardosci. Supertwarde: Wlasciwosci diamentu: - praca do temp ok 700*C - twardosc najwieksza w skali MOZA (?) - bardzo drogi - w narzedziu wystepuje on tylko w narozu - pozwala na skrawania bardzo cienkimi warstwami, powstaje material o powierzchni o bardzo malej chropowatości Regularny azotek boru (borazon): -zblizona twardosc do twardosci diamentu - stosuje sie skrawania materialow twardy (do 70 HRC czyli prakktycznie wszystkie stale można obrabiac). Ciepło: -ze wzrostem temperatury maleje wytrzymalosc narzędzia -jezeli ngrzwa sie przedmiot obrabiany czy narzedzie to zmniejssza sie dokladnosc obrobki -wplywa na stan warstwy wierzchniej – sprzyja rozcigajacych naprezen wlasnych. Temperatura skrawania:najwieksza temperatura, na styku powierzchni natarcia i wiora , ok. kilkaset *C. Ciecze obrobkowe: -dzialanie smarujaco- chhlodzace –zmywajace -dodatki przeciwkorozyjne. Glownie smarujace: oleje mineralne (produkty ropy naftowej), syntetyczne, roslinne nieczesto, pochodzenia zwierzecego oleje. Glownie chlodzace: roztwory wodne - ciecz jednorodna - rozpuszcenie jednego skladnika w wodzie, emulsje - jeden skladnik jest ropzroszony w drugim. Chlodzace stosujemy przy bardzo duzych predkosci skrawania, a oleje przy predkosciach niewielkich ale duzych naciskach. Zuzycie i trwalosc ostrza. Skutki zuzycia: - koszty wymiany badz naostrzenia oraz przerwanie produkcji Przyczyny zuzycia: 1)mechaniczne A)scierne B)wytrzymałościowe –dorazne –zmeczeniowe 2)adhezyjne 3)dyfuzyjne 4)chemiczne 5)cielne. Zywotnosc narzedzi: liczba ostrzy razy trwalosc. Trwalosc wymiarowa: czas pracy narzedzia po ktorej wymiary przedmiotow obrabianych nie mieeszcza sie w polu tolernancji. Czynnii wplywajace na trwalosc ostrza narzedzia: 1) material obrabiany 2)material ostrza narzędzia 3)ciecz obrobkowa 4)parametry obrobki. Skrawalnosc materialow. 1) trwalosc ostrza lub okresowa predkosc skrawania 2) chropowatosc powierzchni 3) sily skrawania 4) plynnosc odprowadzania wiorow. Drgania w obrobce skrawaniem. SKutki: Pogarszanie sie chropoowatosci powierzchni, przyczyniaja sie do zmniejszania trwalosci ostrza narzedzi, niekorzystnie odbijaja sie na czasie ekspolatacji obrabiarek -szybsze zuzywanie sie czescii maszyn technologicznych, wplywaja na dokladnosc otrzymywanych elementow. Przyczyny: 1) nie zwiazane z ukladem OUPN (obrabiarna uchwyt przedmiot narzedzie): -inne stanowiska obrobkowe 2) drgania zwiazane z ukladem OUPN: a)nie zwiazane z procesem skrawania: -pracujaca maszyna b)zwiazane z procesem skrawania: -pochodzace od zmiennych sil skrawania -samowzbudne. Jak przeciwdzialac drganiom: -odpowiednie fundamenty, izolacje -podkladki wibro-izolacyjne -kontrola techniczna maszyny -odpowiednia geometria ostrza narzedzi -odpowiednie parametry obrobki skrawaniem -stosowanie cieczy obrobkowych -stosowanie tlumikow (np nakladki na narzedzia) Toczenie. ruch glowny PO a posuwowy N. I punktowe II ksztaltowe III obwiedniowe Ad I. 1. wzdluzne - obrabiamy pow zewn i wewn. naroze wykresla ksztlt powierzchni - to puntkwowe a wdluzne czyli kierunek ruch posuwowego jest rownolegly do powierzchni przedmiotu. 2. poprzeczne - kierunek ruchu posuwoewgo jest prostoadly do osi obrabinego przedmiotu. 3. skosne - kierunek ruchu posuwowego jest wikeszy od 0 a mniejszy od 90 stopni. 4. o zlozonym zarysie powierzchni toczenie. Zgrubne. Średnio dokładne. Dokladne. Bardzo dokładne. Zgrubne: duze posuwy (bliskie mm), predkosci skrawania male. Im dokladniejsza bedziemy zwiekszac predkosc skrawania, posuwy zmniejszac, glebokosci zkrawania zmniejszac. Narzedzia do toczenia: noze tokarskie. I -punktowe -obwiedniowe II -jednolite -laczone w sposob trwaly –skladane III -prosty lewy -prosty prawy -wygiety w lewo -wygiety w prawo -odsadzony w prawo -odsadzony w lewo. Struganie Poprzeczne- ruch glowny wykonuje narzedzie a posuwowy przedmiot obrabiany. Wzdluzne- odwrotnie. Odmiana strugania jest dlutowanie... rozni sie tym ze odbywa sie w pionowym kierunku. Np dlutowanie znaczka Porshe. Dlutowanie umozliwia w kolach zebatych zrobienie rowka wpustowego. Obrabianie Powierzchni znajdujacych sie wewnatrz przedmiotu obrabianego - dlutowanie zaleta. Parametry w czasie strugania czy dlutowania: ap [mm], f [mm/2*skok], Vc rowne Vr [m/min], ns [2*skok/min] - liczba podwojnych skokow w ciagu minuty. Przeciaganie. Krotkie czasy maszynowe, duza wydajnosc obrobki, duza dokladnosc (7 klasa bez problemu), gladkie powierzchnie czyli jako obrobka wykonczeniowa, duza trwalosc ostrza, duza powtarzalnosc wykonywanych elementow, drogie narzedzia. Stosujemy do: otworow cylinrycznych, rowki wpustowe. Wiercenie: 1) narzedzie wykonuje ruch glowny i posuwowy 2) N ruch posuwowy a PO ruch glowny - tokarka 3) N ruch glowny a PO posuwowy - pionowe centra obrobkowe. Powiercanie (wiercenie wtorne) - powiekszanie srednicy otworu za pomoca wiertla. Poglebianie: zwiekszanie srednnicy otworu na czesci jego dlugosci. Rozwiercanie: zgrubne (zdzierak sie uzywa) i wykonczeniowe. Wykonczeniowa obrobka otworow. Frezowanie: Czolowe, obwodowe. Ze wzgledu na ksztalt narzedzia: frezy walcowe, walcowo-czolowe, tarczowe, katowe, ksztaltowe, pilkowe. Zw na sposob mocowania: frezy nasadzane, trzpieniowe. Zw na budowe: jednolite, skladane. Do duzych predkosci stosowane sa jednolite wykonane z weglikow spiekanych. Parametry skrawania: - predkosci skrawania zaleza od materialu ostrza - posuw na ostrze ok 0,01 do 0,3 mm/ostrze. Ścierna: Narzedziem tej obroce sa ziarna scierne. Moga one byc polaczone lub w postaci luznej. Spojone: -Nieokreslona liczba krawedzi skrawajacych -nieokreslona geometria ostrza -naddatek usuwany w postaci bardzo drobnych wiorow, czesc wiorow ulega spalenia. Parametry: Ksztalty i wymiary: tarczowe, garnkowa, talerzowa, trzpieniowa. Material ziarn sciernych: naturalne (kwarc, krzemionka, wegiel, korbut, diament), sztuczne (elektrokorbut Al2O3, weglik krzemu, supertwarde np syntetyczny diament, regularny azotek boru. Spoiwa: ceramiczne (odporne chemicznie, pracuja w wysokich temperaturach, szeroko stosowany), zywiczne (nizsze temp, mniejszy wspol tarcia), gumowe (do waskich sciernic sluzacych do przecinania materialu), glejowe (do plocien sciernych czy wlokien), metalowe (do narzedzi scienrych diamentowych czy borazonowych). Twardosc sciernicy: opor jaki stawia spoiwo przy wyrywaniu poszczegolnych ziaren sciernych. Oznacza sie przez: EF bardzo miekkie, HIJK - miekkie, LMNO srednia, PQRS twarde, TUWZ b. Twarde. Toczenie gwintow: -toczenie ksztaltowe (nstepuje calkowite odwzorowanie czynnej krawedzi skrawajacej) -mozna wykonywac gwint zewnetrzny jak i wewnetrzny -dokladny sposob wykonywania gwintu na gotowo -mozliwosc uzyskania gwintu o roznym zarysie -najbardziej uniwersalny sposob wykonania gwintu. RUch N i PO obrabianego saze soba powiazane, na jeden obrot PO N przesuwa sie o odcinek rowny skokowi nacinanego gwintu. Na efekt toczenia gwintu istotny wplyw ma: schemat podzialu naddatku w bruzdzie giwtu, liczba przejsc, odmiana narzedzia i jego geometria, predkosc ksrawania i inne parametry obrobki. Ruchem glownym jest ruch obrotoy PO natomiast N wykonuje ruch posuwowy w kierunku rownoleglym do osi PO. Noze: imakowe (do gwintow wewn i zewn, moga byc jdnolite, laczone w sposob trwaly badz skladane), slupkowe (sa stosowane glownie w obrobce na uniwersalnych automatach tokarskich i rewolwerowych, wykonane sa z zarysem pojedynczym badz wielokrotnym). Nacinanie gwintownikami, - wykonywanie gwintow wewnetrznych dla otworow o malej i sredniej srednic, -gwinty nacinane za pomoca gwintownikom cechuja sie niska jakoscia wykonania, jest to warsztatowy sposob wykonywania gwintow. Gwintownik jest to swego rodzaju sruba, ktora wkrecana w uprzednio otwor o odpowiedniej srednicy nacina w nim gwint. Po nacieciu gwintu zmiennia sie kierunek obrotu i narzedzie jest wykrecane z otworu. Jest to narzedize wieloostrzowe, ksztaltowe. Rodzaje gwintownikow: -reczne (stosujemy wtedy 3 gwintowniki: wstepny, zdzierak, wykanczak) -maszynowe. Wykonuje sie gwintowniki do gwintow walcowych i stozkowych. W zaleznosci od nacinanego rodzaju gwintu:do gwintow metrycznych, trapezowych, calowych, rurowych itp. Nacinanie narzynkami. -do wykonywania glownie recznego gwintow zewn ogolnego zastosowania, -gwinty wykonanie narzynkami w pelnym materiale nie odznaczaja sie wysoka dokladnoscia. Praca narzynki jest podoba do nakrecania nakretki na srube. Narzynki moga byc stosowane do obrobki recznej i maszynowej. Sa to narzedzia wieloostrzowe ksztaltowe. Ze wzgledu na oprawke (bezoprawkowe i oprawkowe). Ze wzgledu na budowe (jednolite i dzielone). Frezowanie gwintu. Freezowaniem wykonuje sie glownie gwinty wewn i zewn o wiekszych srednicach. Glowne odmiany frezowania gwintow: -frezem pojedynczmym. Realizowane jest przy wykorzystaniiu jednozarysowych narzdzi do gwintow. Nacinane gwinty dlugie. Wykonywane najczescie gwinty o zarysie trapezowym. Wykonywane sa gwinty o duzych katach nachylenia i duzych srednicach. Malo dokladna metoda. -wielokrotnym. Wystepuje nacinanie gwintu na calej dlugosci PO jednoczesnie. Dlugosc frezu musi byc o 1-2 podzialek wieksza od dlugosci nacinego gwintuu. Meetoda nacinania krotkich gwintow. -freowanie glowicami frezowymi. Sposob obrobki gwintow grubych. Charakteryzuje sie duza wydajnoscia i stosunkowo wysoka dokladnoscia wykonania gwintow. Szlifowanie. Najdokladniejszy sposob wykonywani gwintow, stosuje sie do wykonywania giwntow dokladnych w pelnym materiale (gwinty drone) lub jako obrobka wykonczeniowa poprzedona innym sposobem wykonania gwintu np. Frezowaniem. Do wykonywania gwintow w stalach hartowanych lub materialach o podwyzszonej twardosci. Drazenie elektroerozyjne. Drazenie elektroerozyjne gwintu do gwintowania elektroerozyjnego. Stosowane sa elektrody robocze w ksztalcie sruby. Elektroda roboczaw wykonuje ruch obrotowy i skolerowany z nim ruch posuuwowy (podobnie jak gwintownik w czasie nacinania gwintu). Nacinanie glowicami gwinciarskimi. Wydajny sposob wykonywanai gwintow zewn w zakresie srednic nominalynych od 36 do 165mm, rzadziej stosowany ddo gwintow wewn. Uzębień Ksztaltowe: w czasie obrobki natepuje odwzorowanie w obrabianym przedmiocie zarysu krawedzi skrawajacej. Uzębień Frezowanie frezem modulowym trzpieniowym: nacinanie kol zebatych walcowych o zebach prostych i srubowych. Do kol o bardzo duzych modulach. Frezowanie frezem modulowym krazkowym. Nacinanie kol zebatych o zebach protych i srubowych. Po wyfrezowaniu frezem krazkowym wrebu w koe obrabianym kolo jest obracane o kat podzialowy rowny 360*/z i nastepuje wyfrezowane kolejnego wrebu. Metoda Fellowsa- wspolpraca 2 kol zebatych, kola obrabianego z narzedziem w postaci kola zebatego o zmodyfikowanych zebach dlutakiem Fellowsa. Najczescie stosowana metoda obrobki kol walcowych. Mozliwosc wykonywania uzebien zewn jak i wewn o zebach prostych badz srubowych. Metoda Maaga; wykorzystuje symulacje wspolpracy kola zebatego z zebatka. Uzebienie zewnetrzne o zebach prostych i srubowych. Metoda Suderlanda: wykorzystuje symulajce wspolpracy kola zebatego z zebatka. Ruch narzedzia w plaszcyznie poziomej-struganie. Narzedzie wykonuje takze ruch przesuwny. Uzębień Frezowanie obwiedniowe: frezowanie obwiedniowe nalezy do najbardziej rozpowszechnionych sposobow obrobki uzebien. Mozna wykonywac uzebienie zewn z zebami prostymi i srubowymi, oraz uzebienie wewn o zebach prostych. Obrobkka ta posiada szereg zalet takie jak: -duza stabilnosc dynamiczna -duza dokladnossc wykonania uzebienia -dobra wspoosiowosc uzebienia z otworem osadczym -mozliwos obrobki jednym narzedziem zebow prostych i srubowych. Uzębień Wiorkowanie- obeobka wykonczeniowa kol zebatyc w stanie miekkim. Narzedziem wykorzystywanym w tym prcesie jest wirorkownik, ktory z obrabianym kolem tworzy przekladnie zebata o wichrowatych osiach. Wiorkownik moze miec ksztalt zebatki lub kola zebatego, na bocznych powierzchniach nacina sie szereg rowkow, ktore w przecieciu z powierzchniami zebow tworza krawedzi skrawajace. Uzębień Metoda Gleasona: struganie wykonujemy dwoma nozami, powierzchnie ewolwentowe zeba sa obrabiane przez dwa noze styczne, napedzane mechanizmem korbowym, PO wykonuje ruch obrotowy. Sposob ksztaltowania zarowno uzebienia zgrugbnie jak i wykonczeniowo. Kola o zebach prostuch i srubowych. Wykonczeniowa obrobka scierna: -Gladzenie (honowanie). Wykonczeniowa obrobka otworow. -Dogladzanie oscylacyjne. -szlifowania tasmami sciernymi (bardziej bezpieczne, lepsz wykorzystanie ziaren sciernych, nizsza temperatura). -docieranie scierne. -polerowanie (za pomoca mikroziaren). -obrobka strumieniowo-scierna. Elektroerozyjna. elektroda robocza wykonana najczesciej z miedzi, aby dobrze przewodzily prad elektryczny. Ciecz diekejetrtyczna nie przewdzaca pradu. po osiagnieciu danego napiecia nstepje wyladowanie elektryczne dzieki jonizacji. efektem wyladowan jest wzrost temperatury (wyzsza od temp topniena oraz nawet parowania). czastki wyrwane przechodza do cieczy dielektrycznej ktora jest ciagle w obiegu. filtruje sie ja i chlodzi. zastosowanie: ksztlowanie materialow trudnoskrawalnych np wegliki spiekane, stal po zahartowaniu, o skomplikowanym ksztalcie, do przecinania wycinanaia ksztaltow zlozonych. Elektrochemiczna. roztwarzanie materialu (?). np. do stopow niklu - trudne do obrobki mechanicznej. musza byc odporne na korozje. elekrolit - roztwor chlorku sodu, chlorku potasu. dobrze przewodzace prad elektryczny. moze byc stosowana jako obrobka wykonczeniowa, polerowanie elektrochemiczne, elektropolerowanie. pozwala uzyskiwac bardzo gladkie powierzchnie a ajednoczesnie nie maja swojej warstwie wierzchniej wtracen mikroziaren. do wytwarzania implantow stawow. moze byc laczona z obrobka mechaniczna i sa nazywane hybrydowymi. Laserowa: wycinanie przedmiotow z plyt stalowych o duzej grubosci (20-25mm). duza koncentracja energii, uzyskuje sie powierzchnie o chropowatosci do ok. Ra 2-3 um. dokladnosc rzedu 0,1mm. duza wydajnosc. duza elastycznosc - mozna wycinac dowonle ksztalty i wystarczy tylko program napisac. Elektronowa: strumien elektronow, zazona katoda gdzie jest duze pole magnetyczne ktore powoduje przyspieszenie elektronow, napiecie ponad 100 kV, duze wymgania bezpieczenstwa, mozna obrabiac bardzo male elementy. W elektronice sie uzywa, mikroroboty, w urzadzeniach stosowanych w medycynie. Struga wodno-scierna. cisnienie ok 400 MPa potrzebujemy, Do ksztaltowania przemiotow trudnoobrabialnych (kompozyty).
Nominalne pole: A=bh = ap/sin&r * fsin&r = apf. Siła skrawania: kc=Fc/A. Fc= Cc* ap^ec *f^uc *Kc. Stała zależna od rodzaju materiału, iloczyn współczynników poprawkowych. Ff= 0,3-0,5Fc. Moment skrawania: Mc= Fc*(D/2). Moc skrawania: Pc= l/t = (F*s)/t= F*V. Pc= (Fc*Vc)/ (60*1000). Moc silnika Ps= Pc/ni. Moc wiercenia: Pc= (Ms*n)/ 9550 Prędkość skrawania: Vc= [Cv/ (T^n *a^Ac *f^uv)] *Kv. Czas maszynowy: tm=(l/Vf)*ip. l= ld+lp+lw. Vf=f*n. lw=2:3mm. ld= apctg&r. tm= [(ld+lp+lw) /f*n)] *ip. Czas skrawania: ts= [lp/(fn)] *ip. Wydajność obj: av= 1000ap* f*Vc. Ns= (Vc*1000)/ [(l*(1+n)]. Czas maszynowy przeciągania: tm= (K*L)/ (Vc*1000). L= lr+ lp+ ld+ lw. lr+lw=10:20 min. frezowania: tm = [(lp + ld + lw)/(fz*z*n)]. wiercenia: L= ld+lp+lw. Lw=2:3mm. tm= L/(f*n). Prędkość ruchu posuwowego: Vf=ft minutowy, Vf= fz*z*n posuw na ostrze.