Obróbka plastyczna - (przeróbka plastyczna), obróbka bezwiórowa głównie metali mająca na celu zmianę kształtu i wymiarów przedmiotów przez trwałe odkształcenie plastyczne. Do obróbki plastycznej zalicza się między innymi:- walcowanie,- kucie - prasowanie - ciągnienie - tłoczenie. Kucie - jest procesem obróbki plastycznej na zimno lub na gorąco, podczas którego z materiałów w postaci wlewka, kęsiska, kęsa lub pręta kształtuje się wyrób przez wywarcie uderzenia lub nacisku. Kucie ma na celu nie tylko nadanie materiałowi odpowiedniego kształtu, lecz ponadto poprawę właściwości mechanicznych. Kucie dzielimy na ręczne lub maszynowe - swobodne lub matrycowe. Kucie swobodne odbywa się na kowadle. Kowadło jest to ciężka stalowa podstawa. Do kucia ręcznego używa się młotka jako narzędzia oraz kowadła przedstawionego poniżej. 1 - gładź 2 - rogi po jednej lub dwóch stronach kowadła 3 - otwory znajdujące się w gładzi Kucie matrycowe - polega na nadawaniu kształtu wykonanym przedmiotom za pomocą udarowego działania narzędzia zwanego matrycą. Matryca składa się, podobnie jak forma odlewnicza, z dwóch części. Część dolna jest zamocowana do szaboty młota lub stołu prasy, górna zaś do bijaka młota lub suwaka prasy. Matryca - narzędzie kuźnicze zwykle w postaci dwóch bloków z wykrojami odpowiadającymi kształtom odkuwanych w nich przedmiotów. Ciągnienie - obróbka plastyczna wykonywana na gorąco lub na zimno, powodująca zmiany kształtu lub pola przekroju poprzecznego materiału w postaci drutu, pręta lub rury pod wpływem przeciągania go przez otwór narzędzia (ciągadła) lub między wałkami. Przed rozpoczęciem operacji ciągnienia materiał ostrzy się na specjalnych wałkach. Operacje ciągnienia wykonuje się na maszynach zwanych ciągarkami. Ciągarka - maszyna do wytwarzania metalowych drutów, rur, prętów przez ciągnienie na zimno. Zależnie od liczby kolejnych ciągadeł rozróżnia się ciągarki jedno i wielostopniowe. Walcowanie - przeróbka metali w walcarkach zmieniająca kształt wymiary i strukturę obrabianego materiału, walcowanie odbywa się na gorąco lub na zimno. Większość wyrobów walcowych otrzymuje się metodą obróbki na gorąco (kształtowniki, pręty, rury, blachy grube i cienkie itd.). Walcowanie na zimno ogranicza się jedynie do wyrobu blach i taśm. Walcarki -zespoły maszyn do walcowania metalu. Mogą być wyposażone w walce gładkie lub bruzdowe. walcarki duo (służą do walcowania prętów i kształtowników, ponadto walcarki duo służą do walcowania półwyrobów i wtedy takie walcarki nazywane są walcarki „zgniatacz”) -walcarki trio (walcarki te posiadają 3 walce. Zastosowanie pręty i kształtowniki. Walcowanie odbywa się w dwóch kierunkach bez zmiany kierunku obrotu walców). walcarki kwarko (zastosowanie: walcowanie zimne i gorące blach i taśm. Walcarka może być nawrotna i nienawrotna) -walcarki wielowalcowe - seksto (służy do walcowania blach i taśm (na zimno i folii) -walcarki Sendzimira (walcowanie zimne taśm i folii) Tłoczenie - to proces obróbki materiałów (metali) w postaci arkuszy ( np. blachy) Folii taśmy przeprowadzane zwykle na prasie. Podczas wytłaczania płaskiego krążka pod działaniem stempla tworzy się miseczka odpowiadająca kształtem kształtowi stempla. Podczas wytwarzanie miseczki z blachy cienkiej należy stosować urządzenie przytrzymujące, które uniemożliwia powstawanie fałd. Siła docisku musi być tak dobrana, aby materiał podczas wytłaczania nie unosił dociskacza do góry lub aby nie był zbyt mocno. W pierwszym przypadku miseczka zostaje pofałdowana, a w drugim urwane zostanie jej dno. Prasy są to urządzenia ręczne, mechaniczne, hydrauliczne, pneumatyczne lub elektromagnetyczne do wywierania nacisku na obrabiany materiał narzędziami ruch posuwowozwrotnym. Rodzaj i wielkość zainstalowanych pras zależy od charakteru produkcji. Niezależnie od rodzaju napędu, prasy często wyposaża się w urządzenia mechanizujące lub budowane jako automaty. Prasy używa się do obróbki plastycznej metali do tłoczenia przedmiotów z tworzyw sztucznych, do wytwarzania oleju z nasion itp. Cech charak obr st nr: - niezależne, serwomechanizmowe, indywidualne napędy posuwu dla każdej sterowanej osi, mieszczenia dla każdej sterowanej osi -w większości spotykanych obrabiarek NC, automatyczne urządzenia do wymiany narzędzi, a również i przedmiotów -przekładnie śrubowo-toczne z obrotową śrubą lub nakrętką do napędu ruchów posuwowych (nic są stosowane walki pociągowe do zamiany ruchu obrotowego na prostoliniowy ze zględu na luzy i małą sztywność),-prowadnice toczne, hydrostatyczne lub ślizgowe z materiałom o dużej stałości spółczynnika tarcia -głowice i magazyny wielonarzędziowe -jeden lub więcej suportów narzędziowych -automatycznie i zdalnie sterowany konik (coraz częściej sterowany numerycznie) -konstrukcja typu compact. zajmująca niewielką powierzchnię użytkową -mechaniczne usuwanie wiórów do pojemnika wiórów. Cech konstr obr NC w porównaniu z konwen. Duża sztywność statyczna i dynamiczna oraz dobre tłumienie drgań, całkowite wyeliminowanie napędu posuwu z wspólnym(centralnym) silnikiem asynchronicznym 1 3-4 stopniową skrzynią posuwu(napędy przełączalnie) oraz z zakleszczeniem prowadnic w rządnym położeniu, eliminowanie nieregulowanych silników prądy przemiennego z napędów głównych, wyposażenie obrabiarek NC w magazyny narzędziowe i zmieniacze narzędzi, automatyzacja wymiany przedmiotów obrabianych, automatyczny nadzór obróbki na obrabiarce NC, sterowanie numeryczne osi napędu głównego. Zalety NC dużymi dokładnościami obróbki -stałą, niezmienną jakością wytwarzania -znikomą ilością wybrakowanych detali -krótkim czasem obróbki -niewielkimi czasami przezbrajania -ograniczonym oprzyrządowaniem. centrum obróbkowego to obrabiarka starowana numerycznie zapewniająca w zakresie jej możliwości technologicznych, wykonanie w jednym zamocowaniu przedmiotu dużej liczby zabiegów obróbkowych za pomocą rożnych narzędzi w takim zakresie aby po obróbce uzyskać przedmiot w pełni lub w dużej części obrobiony. Dla wypełnienia tych zadań centr obub jest wyposażone w magazyny narzędzi z automatyczną zmianą narzędzi.
Obróbka plastyczna - (przeróbka plastyczna), obróbka bezwiórowa głównie metali mająca na celu zmianę kształtu i wymiarów przedmiotów przez trwałe odkształcenie plastyczne. Do obróbki plastycznej zalicza się między innymi:- walcowanie,- kucie - prasowanie - ciągnienie - tłoczenie. Kucie - jest procesem obróbki plastycznej na zimno lub na gorąco, podczas którego z materiałów w postaci wlewka, kęsiska, kęsa lub pręta kształtuje się wyrób przez wywarcie uderzenia lub nacisku. Kucie ma na celu nie tylko nadanie materiałowi odpowiedniego kształtu, lecz ponadto poprawę właściwości mechanicznych. Kucie dzielimy na ręczne lub maszynowe - swobodne lub matrycowe. Kucie swobodne odbywa się na kowadle. Kowadło jest to ciężka stalowa podstawa. Do kucia ręcznego używa się młotka jako narzędzia oraz kowadła przedstawionego poniżej. 1 - gładź 2 - rogi po jednej lub dwóch stronach kowadła 3 - otwory znajdujące się w gładzi Kucie matrycowe - polega na nadawaniu kształtu wykonanym przedmiotom za pomocą udarowego działania narzędzia zwanego matrycą. Matryca składa się, podobnie jak forma odlewnicza, z dwóch części. Część dolna jest zamocowana do szaboty młota lub stołu prasy, górna zaś do bijaka młota lub suwaka prasy. Matryca - narzędzie kuźnicze zwykle w postaci dwóch bloków z wykrojami odpowiadającymi kształtom odkuwanych w nich przedmiotów. Ciągnienie - obróbka plastyczna wykonywana na gorąco lub na zimno, powodująca zmiany kształtu lub pola przekroju poprzecznego materiału w postaci drutu, pręta lub rury pod wpływem przeciągania go przez otwór narzędzia (ciągadła) lub między wałkami. Przed rozpoczęciem operacji ciągnienia materiał ostrzy się na specjalnych wałkach. Operacje ciągnienia wykonuje się na maszynach zwanych ciągarkami. Ciągarka - maszyna do wytwarzania metalowych drutów, rur, prętów przez ciągnienie na zimno. Zależnie od liczby kolejnych ciągadeł rozróżnia się ciągarki jedno i wielostopniowe. Walcowanie - przeróbka metali w walcarkach zmieniająca kształt wymiary i strukturę obrabianego materiału, walcowanie odbywa się na gorąco lub na zimno. Większość wyrobów walcowych otrzymuje się metodą obróbki na gorąco (kształtowniki, pręty, rury, blachy grube i cienkie itd.). Walcowanie na zimno ogranicza się jedynie do wyrobu blach i taśm. Walcarki -zespoły maszyn do walcowania metalu. Mogą być wyposażone w walce gładkie lub bruzdowe. walcarki duo (służą do walcowania prętów i kształtowników, ponadto walcarki duo służą do walcowania półwyrobów i wtedy takie walcarki nazywane są walcarki „zgniatacz”) -walcarki trio (walcarki te posiadają 3 walce. Zastosowanie pręty i kształtowniki. Walcowanie odbywa się w dwóch kierunkach bez zmiany kierunku obrotu walców). walcarki kwarko (zastosowanie: walcowanie zimne i gorące blach i taśm. Walcarka może być nawrotna i nienawrotna) -walcarki wielowalcowe - seksto (służy do walcowania blach i taśm (na zimno i folii) -walcarki Sendzimira (walcowanie zimne taśm i folii) Tłoczenie - to proces obróbki materiałów (metali) w postaci arkuszy ( np. blachy) Folii taśmy przeprowadzane zwykle na prasie. Podczas wytłaczania płaskiego krążka pod działaniem stempla tworzy się miseczka odpowiadająca kształtem kształtowi stempla. Podczas wytwarzanie miseczki z blachy cienkiej należy stosować urządzenie przytrzymujące, które uniemożliwia powstawanie fałd. Siła docisku musi być tak dobrana, aby materiał podczas wytłaczania nie unosił dociskacza do góry lub aby nie był zbyt mocno. W pierwszym przypadku miseczka zostaje pofałdowana, a w drugim urwane zostanie jej dno. Prasy są to urządzenia ręczne, mechaniczne, hydrauliczne, pneumatyczne lub elektromagnetyczne do wywierania nacisku na obrabiany materiał narzędziami ruch posuwowozwrotnym. Rodzaj i wielkość zainstalowanych pras zależy od charakteru produkcji. Niezależnie od rodzaju napędu, prasy często wyposaża się w urządzenia mechanizujące lub budowane jako automaty. Prasy używa się do obróbki plastycznej metali do tłoczenia przedmiotów z tworzyw sztucznych, do wytwarzania oleju z nasion itp. Cech charak obr st nr: - niezależne, serwomechanizmowe, indywidualne napędy posuwu dla każdej sterowanej osi, mieszczenia dla każdej sterowanej osi -w większości spotykanych obrabiarek NC, automatyczne urządzenia do wymiany narzędzi, a również i przedmiotów -przekładnie śrubowo-toczne z obrotową śrubą lub nakrętką do napędu ruchów posuwowych (nic są stosowane walki pociągowe do zamiany ruchu obrotowego na prostoliniowy ze zględu na luzy i małą sztywność),-prowadnice toczne, hydrostatyczne lub ślizgowe z materiałom o dużej stałości spółczynnika tarcia -głowice i magazyny wielonarzędziowe -jeden lub więcej suportów narzędziowych -automatycznie i zdalnie sterowany konik (coraz częściej sterowany numerycznie) -konstrukcja typu compact. zajmująca niewielką powierzchnię użytkową -mechaniczne usuwanie wiórów do pojemnika wiórów. Cech konstr obr NC w porównaniu z konwen. Duża sztywność statyczna i dynamiczna oraz dobre tłumienie drgań, całkowite wyeliminowanie napędu posuwu z wspólnym(centralnym) silnikiem asynchronicznym 1 3-4 stopniową skrzynią posuwu(napędy przełączalnie) oraz z zakleszczeniem prowadnic w rządnym położeniu, eliminowanie nieregulowanych silników prądy przemiennego z napędów głównych, wyposażenie obrabiarek NC w magazyny narzędziowe i zmieniacze narzędzi, automatyzacja wymiany przedmiotów obrabianych, automatyczny nadzór obróbki na obrabiarce NC, sterowanie numeryczne osi napędu głównego. Zalety NC dużymi dokładnościami obróbki -stałą, niezmienną jakością wytwarzania -znikomą ilością wybrakowanych detali -krótkim czasem obróbki -niewielkimi czasami przezbrajania -ograniczonym oprzyrządowaniem. centrum obróbkowego to obrabiarka starowana numerycznie zapewniająca w zakresie jej możliwości technologicznych, wykonanie w jednym zamocowaniu przedmiotu dużej liczby zabiegów obróbkowych za pomocą rożnych narzędzi w takim zakresie aby po obróbce uzyskać przedmiot w pełni lub w dużej części obrobiony. Dla wypełnienia tych zadań centr obub jest wyposażone w magazyny narzędzi z automatyczną zmianą narzędzi.
Maszyna jest to urządzenie techniczne zawierające mechanizmy we wspólnym kadłubie służące do przetwarzania energii lub wykonywania określonych prac.
Maszyny dzielimy na: technologiczne - służą do przetwarzania surowców i półfabrykatów i wytwarzania z nich gotowych surowców; obrabiarki skrawające, walcarki, młoty, prasy, maszyny: odlewnicze, górnicze, przędzialnicze, rolnicze; transportowe, energetyczne - maszyny które przetwarzają energię. Obrabiarka jest to maszyna technologiczna służąca do nadawania kształtu, wymiaru i gładkości powierzchni wyrobu przez zdjęcie naddatku materiału w postaci wióra. Energia jest to nagromadzona praca. Źródła energii: 31 węgiel kamienny, 10 w. Brunatny, 38 ropa gaz, 5 drewno, 2 spadki wody, 14 inne źródła. Podstawowe parametry maszyny technologicznej: praca, moc. Obrabiarki: podstawowy sposób obróbki, możliwości obróbcze: uniwersalne - szeroki zakres parametrów technicznych, różnorodność zadań; produkcyjne - mniejszy zakres parametrów, mają większą wydajność; specjalizowane: kołówki, podtorówki. Wydajność obróbki: jednostkowa, powierzchniowa, objętościowa. Dokładność: geometryczna (określa odchyłki wymiarów które mają wpływ na dokładność), kinematyczna (błędy wzajemnego ruchu), ustawiczna, wynikowa. Klasy dokładności IT0 - IT14. Klasa warsztatowa IT13. Obrabiarki przeciętnej dokładności mają IT7 (Z - zwykła dokładność, A - IT4 szczególnie wysoka dokładność, S - poniżej IT4). Etalon - największa dokładność płytek wzorcowych poniżej IT3. Ogólne zasady projektowania i konstruowania. 1.Rozpoznanie potrzeb. 2.Projektowanie. 3.Konstruowanie. 4.Wytworzenie maszyny. 5.Eksplatacja. 6.Utylizacja. Definicja konstrukcji: jest to układ struktur i stanów, sztucznego układu materialnego to jest konkretu uzyskanego dzięki celowym przekształceniom materii. Konstrukcja absurt, nic rzeczywistego. Rysunek jest sposobem zapisu konstrukcji. Kryteria w procesie projektowo - konstrukcyjne: 1.Racja celowości technicznej. 2.Racja ekonomiczna. 3.Racja możliwości wytwórczych. Kryteria działania: dokładność, wytrzymałość, sztywność, trwałość, sprawność. Kryteria użytkowe: wymiary przestrzeni roboczej, niezawodność. Kryteria wytwórcze: technologiczność, udział części normalnych i typowych. Optymalizacja w procesie projektowo - konstrukcyjnym. Metody optymalizacji: heurystyczna, analityczna (obiekt rzeczywisty, model fizyczny, model matematyczny, funkcja kryterialna). Metody optymalizacji z 2 niewiadomymi: gradientowa, montecarlo. Zasady konstrukcji. 1.Zasada optymalnego stanu obciążęń. 2.optymalnej stateczności. 3.sprawności. 4.tworzywa. 5.stosunków wielkości związanych. Zasady szczegółowe zasady optymalnego stanu obciążeń: 1.Polepszenie równomierności rozkładu obciążeń i naprężeń. 2.Zwiększenie liczby dróg przenoszenia obciążeń. 3.Zapewnienie korzystnego przebiegu obwodu sił. 4.Zapewnienie samoczynnego reagowania mechanizmów i elementów na zmieniające się warunki obciążeń. 5.Wyrównoważenie sił statycznych i dynamicznych w elementach i zespołach napędowych. 6.Zmniejszanie lub łagodzenie obciążeń uderzeniowych. Technologiczność konstrukcji. Dwie miary technologiczności: pracochłonność i materiałochłonność. Typizacja konstrukcji polega na racjonalnym zmniejszaniu różnorodności części do liczby wystarczającej w danych warunkach i w danym czasie. Unifikacja polega na konstruowaniu technicznie i ekonomicznie uzasadnionych optymalnie zróżnicowanych zespołów i części w celu szerokiego ich zastosowania do budowy wyrobów złożonych różnych typów i odmian. Normalizacja polega na sprowadzeniu różnorodności w powtarzalnych postaciach do stanu optymalnego zróżnicowania, określonego i ustalonego jednoznacznie w drukowanych dokumentach techniczno-prawnych zwanych normami. Wskaźniki typizacji i unifikacji. Wp-wskaźnik powtarzalności, zo-sumaryczna liczba części wchodzących w skład zespołu, zr-liczba części wymienionych w wykazach specyfikowanych, Wa-wskaźnik wykazalności, zt-liczba części typowych, Ui-wsk.unifikacji ilościowej, zu-liczba części zunifikowanych, Ua-wsk. Unifikacji wartościowej, Ko-koszt całej konstrukcji, ΣKu-suma kosztu elementów zunifikowanych Wp=zo/zr, Wa=zt/zo, Ui=zu/zo, Ua=ΣKu/Ko. Podział typowego procesu projektowo -konstrukcyjnego. 1.uzasadnienie potrzeb konstruowania. 2.założenia konstrukcyjne. 3.projekt wstępny. 4.projekt roboczy. 5.wykonanie prototypu. 6.badanie prototypu. 7.dokumentacja techniczna dla serii próbnej. 8.wykonanie serii próbnej. 9.eksplatacja i badanie serii próbnej. 10.dokumentacja techniczna dla produkcji seryjnej. 11.produkcja seryjna 12.eksploatacja. 13.ocena i krytyka założeń. 14.ocena i krytyka projektu wstępnego 15.weryfikacja projektu wykonawczego 16.weryfikacja doświadczalna częściowa Ou- opinie użytkowników Uk- ulepszenie konstrukcji. Ocena konstrukcji od 0 do 5 (0-odrzut, 1,2-zmieniamy, 3,4,5-wporządku). Ogólne cechy konstrukcyjne: wymiary gabarytowe 0,25; cena 0,5; technologiczność 0,75; stopień normalizacji 0,5. Cechy użytkowe: parametry pracy 1, dokładność pracy 1, stopień automatyzacji 0,5. Konstruowanie metodyczne: 37 rysunki; 17,5 konstruowanie; 14,5 zbieranie informacji; 11 wprowadzanie zmian; 7,5 kontrola; 5,2 obliczenia; 4,7 sporządzanie wykazów; 2,6 dobór części znormalizowanych. Obciążenia elementów maszyn. 1.wytrzymałość doraźna. 2.wytrzymalość zmęczeniowa (obciążenia wahadłowe, tętniące [wykres Wohlera z-liczba zmian położeń sigma-napręzenia]) 3.wpływ działania karbu. 4.Sztywność statyczna (iloraz siły działającej na ten punkt lub przekrój oraz przesunięcia mierzonego w tym punkcie w kierunku działania siły a wywołanego tą siłą i innymi obciążeniami występującymi w układzie [N/μm]. 5.Sztywność dynamiczna iloraz amplitudy siły i amplitudy przemieszczenia wywołanego tą siłą. FFT - transformata FURIERA. Zużycie cierne: 1.docieranie 2.zużycie normalne 3.zużycie przyspieszone. Rodzaje olejów: roślinne, mineralne, syntetyczne. Oleje dzielimy na: silnikowe, przekładniowe, przemysłowe, hydrauliczne, elektroizolacyjne, do obróbki metali, do sprężarek, konserwacji. Smarujemy aby: zmniejszyć współczynnik tarcia, zabezpieczyć przed korozją, chłodzić współpracujące części, przyspieszyć proces docierania, odprowadzać z obszaru współpracy zużyte cząstki materiału. Maszyny energetyczne dzielimy na: objętościowe i przepływowe (wirowe, odrzutowe, strumieniowe). Turbiny wodne. 1833-pierwsza turbina, 1849- t. Francisa, 1880 - Pelton, 1912 - Kaplana. Turbina Francisa: spadek wody 50-600m, średnica wirnika 0,25-10m, moce max.100MW. Turbina śmigłowa: łopatki 2-11, średnica wirnika 1-10m, różnice poziomów 1,5-80m, moce do 200MW. Turbina Peltona (akcyjna): moc do 75MW, średnica wirnika 0,2-4m, spadki wody 30m do max. Pompy: objętościowe, wirowe. Rotacyjne: zębate, śrubowe, łopatkowe (odciążone i nie odciążone), wielotłoczkowe (osiowe, promieniowe). Wirowe: odśrodkowe, helikoidalne, diagonalne, śmigłowe, samozasysające. Parametry techniczne pomp: wysokość ssania, tłoczenia, moc, sprawność, wydajność. Ze względu na dominujący sposób obróbki: tokarki, frezarki, strugarki, dłutownice, szlifierki, przeciągarki, wiertatki, wiertarko-frezarki. Automatyzacja: twarda (w produkcji wielkoseryjnej), miękka (w produkcji nisko seryjnej). Automaty (wszystkie czynności automatycznie) i półautomaty (podanie i zdjęcie przedmiotu ręcznie). ASO systemy diagnostyczne, Centra obróbcze, CNC sterowne komputerowo, NC sterowane numerycznie, konwencjonalne, obrabiarki o sterowaniu kadłubowym.