Obróbka ubytkowa i spajanie PDF

Preview

Summary

Download Obróbka ubytkowa i spajanie PDF

Description

ODA DO TUZA Lechosławie, Tuzie drogi z ubytkowej jam ubogi chciałbym pojąć wiedzę jego tak, Tasaka, mistrza Twego wciąż studiuje jego księge lecz ni ch***, na potęge drugą noc już spać nie mogę przez skrawanie wpadłem w trwogę z czego ostrze zbudowane w osmiu stronach opisane Panie Tuzie, jestem w szoku na nauke braknie roku kąt natarcia, przyłożenia to już czytam do znużenia na mą prośbę Pan się zgodzi? "kto 3.0 niech wychodzi"

O czym będzie mowa - obróbka ubytkowa podział 1

Przez obróbkę ubytkową rozumie się umownie takie metody obróbki materiałów w których proces kształtowania części i wyrobów łączy się z koniecznością usunięcia określonej objętości materiału.

Do obróbki ubytkowej zalicza się obróbkę za pomocą skrawania oraz obróbkę erozyjną. Obróbka skrawanie polega na usuwaniu, przy wykorzystaniu pracy mechanicznej, określonej objętości materiału narzędziami wyposażone w klinowe ostrze skrawające twardsze od obrabianego materiału. Wyróżnia się obróbkę wiórową obróbkę wiórową oraz ścierną. Obróbka wiórowa – jest to obróbka za pomocą skrawania dokonywana narzędziami o określonej liczbie i kształcie ostrzy skrawających, naddatek na obróbkę usuwany jest w postaci wiórów widocznych gołym okiem. Obróbka ścierna – jest to obróbka za pomocą skrawania dokonywana licznymi drobnymi ostrzami o nieustalonej ściśle liczbie i kształcie a naddatek usuwany jest w postaci drobnych wiórów (na ogół niedostrzegalnych nieuzbrojonym okiem) oraz w postaci cząsteczek wyrywanych siłą tarcia. Zarówno te wióry jak i cząsteczki mogą w określonych warunkach podlegać częściowo lub całości utlenieniu lub topieniu. Obróbka erozyjna – polega na usuwaniu kreślonej objętości materiału (naddatku na obróbkę ) przy wykorzystaniu procesu erozji. Przez proces erozji rozumie się usuwanie kolejnych warstw wierzchnich materiału w postaci bardzo drobnych odprysków i wykruszeń materiału w fazie stałej, rozpuszczania się lub topienia oraz parowania obrabianego materiału. Wyróżnia się - obróbkę elektroerozyjną - w której wykorzystuje się erozję elektrycznych wyładowań pod wpływem odpowiednich impulsów elektrycznych.

2

- obróbka elektrochemiczna – wykorzystuje się erozję chemiczną w wyniku procesów chemicznych zachodzących w elektrolicie przy przepływie prądu pomiędzy elektrodami. - obróbkę strumieniowo – erozyjną – opartą na erozji za pomocą strumieni cząstek w wysokim stopniu koncentracji energii: np. strumieniem elektronów, plazmy lub fotonów.

1. Procesy technologiczne, struktura i elementy procesu Proces produkcyjny - zespół czynności przetwarzania surowców, materiałów lub półfabrykatów w wyroby gotowe, obejmuje: a)

czynności podstawowe:

> pobranie surowców (lub półfabrykatów, materiałów) z magazynu, > poprzez czynności technologiczne (proces technologiczny), > transportowe, > kontrolne, > zdanie gotowego wyrobu do magazynu. b)

czynności pomocnicze:

> przygotowanie narzędzi, przyrządów, materiałów pomocniczych, przygotowanie obrabiarek i ich naprawy, itp. Proces technologiczny - część procesu produkcyjnego, podczas którego zmienia się kształt, postać, wymiary lub własności surowców lub materiałów, półfabrykatów. Procesy technologiczne dzieli się na operacje technologiczne obróbki i montażu lub obróbkowo-montażowe. Operacja technologiczna - część procesu technologicznego wykonywana na jednym stanowisku roboczym przez jednego pracownika (lub grupę pracowników), na jednym przedmiocie (lub kilku przedmiotach), bez przerw na inną pracę. Operacje technologiczne można podzielić na zamocowania. Zamocowanie - część operacji technologicznej wykonywanej na unieruchomionym przedmiocie. Przykładem jest obróbka wału na tokarce. W pierwszym zamocowaniu toczymy jedną stronę wału, a w drugim zamocowaniu drugą stronę. Oczywiście niektóre operacje mogą być wykonywane w jednym zamocowaniu. W każdym zamocowaniu występują zabiegi. Zabieg - część operacji technologicznej. Przykładem zabiegu w obróbce skrawaniem będzie, np. obróbka jednej powierzchni, jednym narzędziem, przy stałych parametrach skrawania. Zmiana parametrów i dalsza obróbka będzie już wykonywana w drugim zabiegu. Na zabiegi składają się przejścia. Przykładem jest obróbka powierzchni wymagającej zebrania dużych naddatków. Obróbka tej powierzchni wykonywana jest w kilku przejściach, w każdym przejściu skrawana jest odpowiednia kolejna warstwa materiału (głębokość skrawania). W czasie wykonywania operacji występują również czynności pomocnicze, takie jak ustawienie obrabiarki, zamocowanie narzędzia i przedmiotu obrabianego. Wykonanie wyrobu wymaga zaprojektowania jego procesu technologicznego, w przypadku wyrobów prostych, wykonywanych jako pojedyncze lub w małych seriach, proces technologiczny opracowuje sobie (wyobraźni) pracownik wykonujący ten wyrób. Tylko przy wykonywaniu serii wyrobów opracowuje się procesy technologiczne, wykorzystując do tego odpowiednie dokumenty.

3

Procesy technologiczne mogą być różnie zaprojektowane. Zależy to od szeregu czynników, z których najważniejsze to wyposażenie danego zakładu w maszyny, urządzenia, narzędzia oraz wielkość produkcji. Proces technologiczny musi być tak zaprojektowany, aby była możliwa jego realizacja w warunkach danego zakładu. Nie można projektować procesu technologicznego bez uwzględnienia posiadanych rodzajów maszyn i urządzeń produkcyjnych. Można oczywiście pewien zakres prac zlecić innemu wykonawcy, jednak zlecenie zbyt dużego zakresu prac może spowodować nieopłacalność produkcji. Kolejnym czynnikiem jest rodzaj produkcji. Inny powinien być proces tej samej części dla produkcji jednostkowej, małoseryjnej, seryjnej czy wielkoseryjnej. W produkcji jednostkowej bardzo często nie opłaca się opracowywać procesów technologicznych lub opracowuje się tylko karty technologiczne. Części wykonuje się na podstawie rysunków wykonawczych. W produkcji małoseryjnej często wystarczy opracować kartę technologiczną oraz instrukcje obróbki do niektórych operacji. Określenie rodzaju produkcji zależy od liczby szt. w serii oraz wielkości wyrobu. Orientacyjne ilości wyrobów w danym rodzaju produkcji i o określonym ciężarze przedstawia poniższa tabela. Każdy rodzaj produkcji charakteryzuje się różnymi cechami mającymi bardzo istotny wpływ na proces

technologiczny. W produkcji jednostkowej koszt przygotowania produkcji jest niski (nie opracowuje się obszernej dokumentacji, nie wytwarza się specjalnych uchwytów, przyrządów, narzędzi, operacje wykonuje się na obrabiarkach uniwersalnych), natomiast koszt jednostkowy będzie wysoki (z uwagi na jednostkowy czas wykonania). W produkcji seryjnej koszt przygotowania produkcji będzie wysoki, natomiast koszt jednostkowy będzie niski (z uwagi na oprzyrządowanie specjalne i specjalne obrabiarki czas jednostkowy będzie bardzo krótki).

2.Elementy narzędzia skrawającego, budowa W narzędziu skrawającym można wyodrębnić dwie części funkcjonalne: część chwytową oraz część roboczą zwaną ostrzem. Ostrze skrawające jest narożem trój lub wielościennym charakteryzującym się ustalonymi elementami geometrycznymi. Ostrze noża skrawającego jest ograniczone powierzchniami: - powierzchnia natarcia – na którą naciera i po której przesuwa się wiór. - powierzchnia przyłożenia – znajdująca się od strony powierzchni obrabianej i powierzchni stycznej do niej w czasie skrawania. Linia przecięcia się powierzchni natarcia z powierzchnią przyłożenia nazywa się krawędzią skrawającą lub krawędzią tnącą.

Krawędź skrawająca – zależnie od kształtu powierzchni przyłożenia i natarcia może składać się z odcinków prostoliniowych oraz krzywoliniowych. Pomiędzy odcinkami prostoliniowymi znajdują się zazwyczaj odcinki łukowe. Główna krawędź skrawająca – nazywa się tę część krawędzi skrawającej która wykonuje mniejszą część pracy skrawania.

4

Pomocnicza krawędź skrawająca - nazywa się tę część krawędzi skrawającej, która wykonuje mniejszą cześć pracy skrawania. Łącząca krawędź skrawająca – jest najczęściej łukowa część krawędzi skrawającej, łącząca główną i pomocniczą krawędź skrawającą. Budowa powierzchni przyłożenia Główna powierzchnia przyłożenia – jest to ta część powierzchni przyłożenia, która w wyniku przecięcia się z powierzchnią natarcia tworzy główną krawędź skrawającą. Pomocnicza powierzchnia przyłożenia – jest to część powierzchni przyłożenia której linia przecina się z powierzchnią natarcia tworzy pomocniczą krawędź skrawającą. Łącząca powierzchnia przyłożenia – jest to ta część powierzchni przyłożenia, która w wyniku przecięcia się z powierzchnią natarcia daje łączącą krawędź skrawającą.

Część ostrza stanowiącą najbardziej wysuniętą część naroża nazywamy wierzchołkiem ostrza. W sensie geometrycznym jest to punkt leżący na krawędzi skrawającej i sięgający najdalej w głąb przedmiotu obrabianego. Aby określić geometryczne parametry ostrza należy przyjąć układ odniesienia. Za podstawowy układ odniesienia przyjmuje się trzy płaszczyzny 1) Płaszczyzna podstawowa Pr – przyjmowaną umownie dla każdego narzędzia np. w przypadku noży płaszczyzna podstawowa pokrywa się z płaszczyzną podstawy trzonka. 2) Płaszczyznę przekroju Po – (Płaszczyzna normalna) prostopadłą do rzutu krawędzi skrawającej na płaszczyznę podstawową w wybranym punkcie tego rzutu. 3) Płaszczyznę rzutującą (styczną) Ps – płaszczyzna prostopadłą do dwóch pierwszych, zarazem przechodzącą przez wybrany punkt lub odcinek prostoliniowy krawędzi skrawającej. Na płaszczyźnie podstawowej określa się: 1) Kąt naroża (wierzchołkowy) ε – zawarty między rzutami krawędzi skrawającej głównej i pomocniczej na płaszczyznę podstawową. 2) Promień zaokrąglenia wierzchołka ostrza (łączącej krawędzi skrawającej) r – 3) Kąt przystawienia -zawarty pomiędzy rzutem głównej krawędzi skrawającej na płaszczyznę podstawową a kierunkiem ruchu posuwowego.

5

4) Pomocniczy kąt przystawienia – zawarty pomiędzy rzutem pomocniczej krawędzi skrawającej na płaszczyznę podstawową a kierunkiem ruchu posuwowego. Na płaszczyźnie przekroju oznaczamy 1) Kąt klina (kąt ostrza) β0– zawarty między płaszczyzną natarcia a powierzchnią przyłożenia. 2) Kąt natarcia γ – zawarty pomiędzy płaszczyzną podstawową Pr a powierzchnią natarcia. 3) Kąt przyłożenia α– zawarty pomiędzy płaszczyzną krawędzi skrawającej P s a płaszczyzną przyłożenia 4) Kąt skrawania δ – zawarty między śladem powierzchni natarcia a śladem płaszczyzn rzutującej.

6

Kąt skrawania jest więc równy Na płaszczyźnie rzutującej określa się kąt pochylenia krawędzi skrawającej λ zawarty między krawędzią skrawającą a płaszczyzną podstawową Pr. Istnieje umowa co do określania znaków algebraicznych kątów, które mogą przybierać wartości dodatnie i ujemne. Do kątów, które mogą przybierać wartości dodatnie i ujemne. Do kątów tych zaliczają się kąt natarcia γ i kąt pochylenia krawędzi skrawającej λ.

7

Kąt natarcia γ jest dodatni, gdy ślad płaszczyzny natarcia na płaszczyźnie przekroju opada, poczynając od puktu przecięcia krawędzi skrawającej z płaszczyzną przekroju, ujemny – gdy ślad płaszczyzny natarcia wznosi się lub zerowy – gdy ten ślad jest równoległy do płaszczyzny podstawowej. Kąt pochylenia krawędzi skrawającej λ jest dodatni (λ>0) gdy wierzchołek jest najwyższym punktem krawędzi. Zerowy (λ=0) gdy wszystkie punkty krawędzi leżą w tej samej odległości od płaszczyzny podstawowej. Ujemny (λ obróbka cieplna > stan powierzchni > własności fizyczne (przewodność cieplna) > własności mechaniczne (twardość i wytrzymałość) > wpływ temperatury na własności mechaniczne i kształt przedmiotu b)

własności i stanu materiału ostrza

> własności podobne do stanu materiału obrabianego > geometria, wymiary i kształt narzędzia, kształt ostrza i zaostrzenie Ten sam materiał może być dobrze skrawalny podczas toczenia z dużymi prędkościami, a źle skrawalny podczas przeciągania czy gwintowania (małe prędkości skrawania) c) rodzaj skrawania Określa dokładność obróbki i chropowatość powierzchni. > warunki skrawania > sposób mocowania narzędzia i przedmiotu > ciągłość i nieciągłość powierzchni obrabianej > własności cieczy chłodząco-smarujących Sposób oceny skrawalności jest zależy od wybranego wskaźnika skrawalności, ten sam materiał może być dobrze skrawalny, gdy wskażnikiem skrawalności jest np. uzyskana chropowatość powierzchni i źle skrawalny gdy wskaźnikiem jest np. okresowa prędkość skrawania. Wyróżniamy względne i bezwzględne wskaźniki chropowatości: Bezwzględne wskaźniki skrawalności: > trwałość ostrza, w minutach czasu skrawania > wysokość nierówności powierzchni, w mikrometrach > opór skrawania, w N. Względne wskaźniki skrawalności – powstają przez określenie stosunku wskaźników bezwzględnych badanych materiałów do wskaźników bezwzględnych skrawalności jednego umownie przyjętego materiału wzorcowego. Według normy PN-ISO 3685 materiałami wzorcowymi są gorąco walcowana stal 45 (Rm = 750 MPa) i żeliwo perlityczne z grafitem płatkowym w gatunku 250- 200 o twardości 220 HB. Podstawowe wskaźniki skrawalności: a) b)

okresowa prędkość skrawania vT lub jej pochodne (okres trwałości ostrza, intensywność zużycia ostrza) chropowatość powierzchni oceniana za pomocą parametrów Ra lub Rz

Za podstawowy wskaźnik skrawalności przyjmuje się najczęściej: KM =

%

VTB – okresowa prędkość skrawania danego materiału VTA – okresowa prędkość skrawania materiału wzorcowego Drugi podstawowy wskaźnik skrawalności – chropowatość powierzchni - szczególna rola w obróbce dokładnej. Wyznaczenie go wymaga przeprowadzenia prób w jednakowych warunkach skrawania, określających

21

zależności Ra i Rz od prędkości skrawania. Porównanie tych zależności dla różnych materiałów pozwala wybrać materiał zapewniający uzyskanie mniejszej chropowatości powierzchni. Wpływ czynników materiałowych na skrawalność stali: Na skrawalność stali ma wpływ skład chemiczny, budowa fazowa i wynikające z nich właściwości fizykochemiczne – ustalono że największy wpływ mają wtrącenia niemetaliczne oraz twardość i charakter mikrostruktury. Wtrącenia niemetaliczne – rozproszone w osnowie stali czastki, zbudowane z prostych lub złożonych faz siarczkowych lub tlenkowych – wpływają one na: > mechanizm tworzenia się wióra > warunki zużycia ostrza skrawającego Wpływ wtrąceń niemetalicznych na skrawalność zależy głównie od ich cech geometrycznych i składu chemicznego, gęstości i równomierności rozmieszczenia. Wtrącenia niemetaliczne o bardziej globularnym kształcie, rozmieszczone równomiernie i o twardości porównywalnej do twardości osnowy są pożądane w przypadku łatwo obrabialnych stali. Polepszenie skrawalności powodują pierwiastki takie jak: > siarka > fosfor > azot

> wapń > ołów

> selen

> tellur

- zmniejszają wytrzymałość materiału obrabianego w strefie płynięcia - powiększają łamliwość wiórów - tworzą warstewki smarujących między wiórem i narzędziem - zmieniają wymiary, stabilność i obszar powstawania narostu, co istotnie wpływa na zwiększenie trwałości narzędzia i poprawę jakości obrabianej powierzchni. Wpływ składu chemicznego na skrawalność: Węgiel – wraz ze wzrostem jego zawartości rośnie ilość perlitu, tym samym twardość stali. Węgiel w roztworze przesyconym (martenzyt) przeważnie wpływa ujemnie na skrawalność (z wyjątkiem stali o zaw. C...