1. Klasyfikacja metod obróbki ubytkowej (wiórowej, ściernej , erozyjnej)
Obróbka ubytkowa dzieli się na obróbkę skrawania i obróbkę za pomocą erodowania. Obróbka skrawaniem dzieli się na obróbkę wiórowa i obróbkę ścierna, natomiast obróbka za pomocą erodowania dzieli się na obróbkę elektroerozyjna, obróbkę elektrochemiczna i obróbkę strumieniowo erozyjna.
Obróbka skrawaniem – polega na usuwaniu za pomocą pracy mechanicznej określonej objętości materiału, narzędziami zaopatrzonymi w klinowe ostrza skrawające.
Obróbka wiórowa – obróbka dokonywana narzędziami o określonej liczbie i kształcie ostrzy skrawających, naddatek na obróbkę zaś jest usuwany w postaci wiórów widocznych okiem. (toczenie, wiercenie, struganie, frezowanie, przeciąganie, dłutowanie)
Obróbka ścierna – dokonywana licznymi drobnymi ostrzami o nieustalonej ściśle liczbie i kształcie, naddatek jest usuwany w postaci licznych wiórów. Obróbka wykańczająca pozwala na zebranie naddatku (szlifowanie, gładzenie, obróbka strumieniowo - ścierna, obróbka udarowo – ścierna.
Obróbka erozyjna – polega na usuwaniu określonej objętości materiału przez wykorzystanie procesu erozji. Polega na obróbce materiału wywołując w nim ubytki. Obróbka ta zachodzi za pomocą elektrody , za pomocą strumieni lub za pomocą płynu.
2. Materiały narzędziowe, własności, zastosowanie.
Cechy : wysoka twardość, duża odporność na sieranie, odporność na działanie wysokich temperatur przez dłuższy czas, odporność na zmienne obciążenia, dobra zdolność do tłumienia drgań.
Stale narzędziowe węglowe C(0,7 – 1,3 %) temp. Pracy 170-180 stopni Celsjusza, zastosowanie : pilniki, młotki, punktaki, rysiki. Stale te przeważnie posiadają strukturę cementytu kulkowego. Wady materiału to tracenie twardości w temp powyżej 200, niska hartowność, stosuje się te stale głownie do obróbki ręcznej – przy małych prędkościach skrawania.
Stale narzędziowe stopowe – chrom – zwiększa odporność na ścieranie, zwiększa hartowność, - mangan – wzrost hartowności stali, wyższa wytrzymałość na ściskanie oraz zmęczeniowa. – Wolfram – tworzy twarde węgliki, - Wand – zapobiega rozrostowi ziarna zwiększa hartowność.
Stale narzędziowe szybkotnące – duża odporność na ścieranie i chłodzenie do wysokich temp. 570-630. składniki stopowe to wolfram, molibden, chrom, Wand, kobalt. Kobalt wpływa na działanie na wysokie temp. Bardzo dobra hartowność trudniej obrabiane na gorąco (np. SW18, SW9, SK5) Zastosowanie: wiertła, przeciągacze, pogłębiacze, frezy walcowe.
Węgliki spiekane – duża twardość ostrza. Składniki materiałowe: węglik wolframu, węglik tytanu, węglik tantalu, kobalt. Rodzaje spieków :- wolframowe, tytanowe (mogą pracować w wysokich temp. 750 – 950. duża twardość mała udarność.
Spiekane tlenki glinu AL2O3 z dodatkami CaO, MgO, MnO, Cr2O zalety : duża twardość, odporność na działanie temp., wytrzymałość na ściskani, nie tworzy nalotów, brak materiałów szkodliwych. Wady : mała wytrzymałość na zginanie, rozciąganie, udarność. Służą do obróbki materiałów trudnoskrawalnych.
Cermentale – składają się z rożnych typów składników – ceramiczne – metaliczne-spoiwo. Wady : niskie własności wytrzymałościowe. Stosowane w lekkich warunkach pracy.
Diamenty i azotki boru – super twarde materiały narzędziowe:
3. Definicja płaszczyzn w układzie narzędzia :
Pr – płaszczyzna podstawowa płaszczyzna przechodząca przez rozpatrywany punkt równoległy do podstawy narzędzia i prostopadła do kierunku ruchu głównego
Ps – płaszczyzna krawędzi skrawającej, płaszczyzna styczna do płaszczyzny przechodzącej przez rozpatrywany punkt styczna do GKS i prostopadła do Pr
Po – płaszczyzna przekroju głównego, płaszczyzna przechodząca przez rozpatrywany punkt, prostopadła do Pr i prostopadła do Ps
Pf – płaszczyzna boczna, płaszczyzna przechodząca przez rozpatrywany punkt, prostopadła do Pr, równoległa do kierunku posuwu f
Pp – płaszczyzna tylna, płaszczyzna przechodząca przez rozpatrywany punkt, prostopadła do Pf i prostopadła do Pr
Pg – płaszczyzna największego spadku powierzchni natarcia
Pn – płaszczyzna normalna prostopadła do GKS i prostopadła do Pr
Ps’ –płaszczyzna styczna do pomocniczej krawędzi skrawającej
c -kat przystawienie (kat zawarty pomiędzy Pf,Ps)
e - kat wierzchołkowy (kat zawarty pomiędzy Ps,Ps’)
c’ - pomocniczy kat przystawienia (kat zawarty pomiędzy Ps’,Pf)
a0 - kat przyłożenia
b0 - kat ostrza
g0 - kat natarcia
4. Geometria noża tokarskiego.
Pr - płaszczyzna podstawowa
Pf - płaszczyzna boczna
Pn - płaszczyzna normalna
Pp - płaszczyzna tylna
Pb - płaszczyzna największego spadku
Po - płaszczyzna głównego przekroju
lS - kąt pochylenia krawędzi skrawającej
a - kąt przyłożenia
b - kąt ostrza
g - kąt natarcia
e - kąt naroża
kr - kąt przystawienia
5. Charakterystyka warstwy skrawanej przy toczeniu, związki pomiędzy głębokością skrawania i posuwem a grubością i szerokością skrawania.
Szerokość warstwy skrawanej b – przyjmowana jako długość jednego z boków pola figury geometrycznej do której da się przybliżyć kształt przekroju warstwy
Grubość warstwy skrawanej a – mierzona prostopadle do b.
Głębokość skrawania ap – wymiar warstwy skrawanej mierzony w kierunku prostopadłym do wektora prędkości ruchu głównego i do wektora prędkości ruchu pomocniczego.
Posuw f – wymiar warstwy skrawanej w kierunku prędkości ruchu pomocniczego.
Czas maszynowy tm:
L - długość przejścia i- ilość przejść
Ld – długość obiegu
Lw – długość wyjścia
tm = L/pt = i
L = Ld +L +Lw
Czas skrawania – czas styku ostrza z materiałem.
tskr <= tm
tskr = Lskr/pt *i
6. Wpływ kąta przystawienia na wymiar warstwy skrawaj.
Kr (10-900) i kr’(5-150)
- wpływ na wytrzymałość wierzchołka ostrza, dokładność obróbki, siły skrawania, chropowatość powierzchni, temperatura skrawania, intensywność użycia i trwałości ostrza.
K=300 dla materiałów o dużej sztywności
K=450 dla materiałów o dostatecznej sztywności
K=60-750 toczenie mało sztywnych materiałów
· 00<K<900
· K=900 f = a ; ap = b
· K>900
7. Rodzaje ostrzy noży tokarskich w zależności od kształtu powierzchni natarcia.
Gdy
Podział noży tokarskich :
- noże zdzieraki i wykańczaki, - noże prawe i lewe, - proste i wygięte, - imakowe i oprawkowe, -zwykłe kształtowe, - jednolite, z płytkami przykątowymi, ze zgrzewanymi częściami roboczymi
Zużycie ostrza – rodzaje , parametry , geometria, krzywe zszycia.
Rodzaje zszycia : a] mechaniczne b] adhezyjne c] dyfuzyjne d] chemiczne
A] ścieranie mechaniczne – gdy jego przyczyna jest zaczepianie nierówności jednej powierzchni o druga (porysowanie tnącej części)
Doraźne zużycie wytrzymałościowe gdy na skutek działania sil skrawania następuje miejscowe przekroczenie wytrzymałości ostrza : wyszczerbiana, wykruszenia, wyłamania, pęknięcia.
Zmęczeniowe zużycie wytrzymałościowe gdy miejscowa utrata spójności ostrza występuje na skutek zmęczenia materiału.
B] Objawem jest powstawanie narostów tarcia, szczepień, przypawań itp. Warunkiem pojawienia się zużycia adhezyjnego są odpowiednio wysokie naciski jednostkowe oraz niezbyt wysokie temp.
C] dyfuzyjne zużycie ostrza występuje w odpowiednio wysokiej temp. (w zależności od rodzaju materiału ostrza)
D] chemiczne zużycie ostrza polega na szybkim tworzeniu na powierzchni ostrza związków chemicznych z ośrodkiem które są słabo związane z materiałem ostrza i łatwo się ścierają (np. powłoki tlenków)
Krzywe zużycia ostrza.
a- odpowiada warunkom skrawania materiału bardzo ściernego z niewielkimi szybkościami skrawania i bardzo dobrym chłodzeniem
b- jest typowa dla obróbki stali ze średnimi prędkościami skrawania bez specjalnego chłodzenia
c- odpowiada skrawaniu z dużymi szybkościami skrawania przy szybkim przyroście temp wraz z wpływem czasu
8. Kryteria zużycia ostrza , warunki ich stosowalności.
fizykalne kryterium zużycia ostrza przyjmuje ze ostrze należy uznać za stępione gdy zaczyna się trzeci okres zużycia (zużycie przyspieszone).moment ten może być określony poprzez obserwacje zmiany kształtu ostrza wzrost oporów i mocy skrawania, wzrost temp. Oraz drgania. Kryterium to stosowane jest przy obróbce zgrubnej.
technologiczne kryterium stępienia ostrza stosuje się najczęściej. Narzędzie uznamy za stępione kiedy stwierdzimy : - utratę dokładności wymiarów (wykroczenie poza granice tolerancji) lub pogorszenie dokładności powierzchni(zwiększenie chropowatości)
ekonomiczne kryterium zużycia ostrza zakłada ze powinno dopuszczać się tak wielkość zużycia aby uzyskać max wielkości U i W.
U = m*t = max gdzie: m – możliwa liczba zaostrzeń, U – długotrwałość ostrza t – okres trwałości
9. Trwałość i żywotność ostrza.
Trwałość T jest to wielkość charakteryzująca się liczba wykonanych operacji części lub długości drogi skrawania w warunkach ciągłego styku ostrza podczas skrawania do czasu stępienia ostrza.
Okres trwałości ostrza jest to czas pracy ostrza nowego lub od momentu naostrzenia do osiągnięcia umownego stępienia w niezmiennych warunkach obróbki
Okres pracy ostrza jest suma czasów skrawania w czasie pomiędzy stąpieniami przy zmiennych warunkach skrawania.
Żywotność ostrza to suma wszystkich okresów pracy które można uzyskać z danego ostrza.
Wzór Taylora (zależność okresu trwałości od szybkości skrawania)
Cv – stała ujmująca w sobie wpływ wszystkich innych czynników
S – wykładnik potęgowy ustalany doświadczalnie
Dla węglików spiekanych s = 3-6 a dla stali szybkotnących s = 8-10
Wpływ głębokości skrawania i posuwu na okres trwałości ostrza jest podobny do wpływu szybkości skrawania choć znacznie mniejszy. Posuw ma większy wpływ na trwałość niż głębokość skrawania.
Na trwałość maja wpływ parametry skrawania własności i stan materiału obrabianego materiał ostrza okres trwałości, pole przekroju narzędzia, kształt i geometria ostrza, wskaźnik stępieni, własności dynamiczne ostrza.
10. Pojęcie skrawalności, wskaźniki, oceny skrawalności.
Skrawalnością nazywamy podatność materiału w danych warunkach obróbki na zmiany objętości, kształtu i wymiarów przez ze skrawanie określonej warstwy tego materiału.
Określanie i ocena skrawalności kilku materiałów, w celu ich wzajemnego porównania, odbywa się w umownie przyjętych warunkach obróbki. Ustalony zostaje rodzaj i kształt ostrza, kąty ostrza, głębokość posuw i szybkość skrawania, sposób chłodzenia, a nawet kształt próbek.
Bezwzględne wskaźniki skrawalności – mają oprócz wartości również i wymiary podane w następujących jednostkach: twardość- w minutach czasu skrawania, opór skrawania – kG itd.
Względne wskaźniki skrawania – powstają przez określenie stosunku wskaźników bezwzględnych badanych materiałów do warunków bezwzględnych skrawalności jednego umownie przyjętego materiału. Wtedy wskaźniki te nie mają wymiaru.
11. Kinematyka i odmiany toczenia, metody toczenia stożków .
Toczenie jest sposobem obróbki skrawaniem, w którym przedmiot obrabiany wykonuje ruch obrotowy, a narzędzie płaski ruch liniowy.
Podstawowe ruch toczenia stanowią:
- ruch główny, którym jest ruch obrotowy przedmiotu
- ruch pomocniczy, którym jest ruch płaski narzędzia (nazywany ruchem posuwowym)
Odmiany toczenia:
- toczenie wzdłużne zewnętrzne i wewnętrzne gdy kierunek ruchu pomocniczego jest równoległy do osi toczenia.
· ...
dawiddd93