Projekt.spec Zasoby Technologiczne PDF

Preview

Summary

Download Projekt.spec Zasoby Technologiczne PDF

Description

Spis treści

Wstęp ..................................................................................................................................................... 3 Półfabrykaty na części klasy tuleja ............................................................................................... 4 Ramowe procesy technologiczne tulei .................................................................................... 5 Ramowy proces technologiczny części klasy

tuleja dla produkcji jednostkowej i

małoseryjnej.............................................................................................................................. 7 Ramowy proces technologiczny części klasy tuleja dla produkcji seryjnej..................... 7 Narzędzia, obrabiarki, obróbka zgrubna i wykańczająca otworów ................................... 7 Obróbka zgrubna otworów ..................................................................................................... 8 Obróbka kształtująca i wykańczająca otworów ................................................................... 9 Literatura ............................................................................................................................... 11 Załączniki ................................................................................................................................ 11

1

Wstęp Tuleja jest jednym z elementów mechanizmów i maszyn posiadających różne zastosowanie(np. cylinder). Tuleja ma kształt wydłużonego pierścienia lub wydrążonego walca. Spotyka się tuleje wykonane z niemal każdego materiału stosowanego w budowie maszyn, w zależności od przeznaczenia tulei. Do klasy tulei zalicza się części, których konstrukcja zawiera szereg współosiowych otworów, a powierzchnie zewnętrzne są przeważnie, choć nie zawsze, powierzchniami obrotowymi. Tuleje obrabia się np.: na tokarkach kłowych, wielonarzędziowych, automatach rewolwerowych oraz półautomatach tokarskich, jednak tuleje dużych rozmiarów obrabiają tokarki karuzelowe. Różnica między tuleją a tarczą dotyczy stosunku długości do średnicy, dla tulei wynosi ona LJD>0,5, natomiast najczęściej jest to 1,5. Najpopularniejszym a zarazem najprostszym przykładem tulei ze względu na jej kształty, i jednocześnie najtrudniejszym z powodu wymagań postawionych przez konstruktora jest tuleja przedstawiona poniżej.

Rys. 1. Część klasy tuleja. Źródło: Feld M., Podstawy projektowania procesów technologicznych typowych części maszyn

2 Wbrew pozorom tuleja której budowa wydaje się być zawikłana(trudna) i wymaga dużej pracochłonności w obróbce ,ostatecznie okazuje się technologicznie nieskomplikowana. Dzieje się tak ze względu na niekonieczność zachowania ścisłej współosiowości.

Rys. 2. Tuleja z dokładnym otworem Źródło: Feld M., Podstawy projektowania procesów technologicznych typowych części maszyn

Obróbka cieplna są to zabiegi technologiczne umożliwiające dzięki grzaniu i chłodzeniu zmianę mikrostruktury, a przez to własności stopów : mechanicznych, fizycznych, technologicznych oraz chemicznych. Obróbka cieplna umożliwia stosowanie tańszych materiałów bez wpływu na jakość wyrobu. Częściami obróbki cieplnej są zabiegi, a najważniejsze z nich są: nagrzewanie, wygrzewanie, chłodzenie. Rodzaje obróbki cieplnej: •

Obróbka

cieplno-mechaniczna

polega

na

łącznym

działaniu

odkształcenia

plastycznego oraz obróbki cieplnej. •

Obróbka cieplno-chemiczna jest to proces technologiczny umożliwiający w czasie wygrzewania połączonego z chemicznym oddziaływaniem środowiska zmianę składu chemicznego oraz struktury w powierzchownej warstwie stopu.

•

Wyżarzanie to operacja zwykłej obróbki cieplnej polegającej na nagrzaniu stali do określonej temperatury, wygrzaniu w tej temperaturze i studzeniu w celu uzyskania struktur zbliżonych do stanu równowagi

•

Ulepszenie cieplne obejmuje dwa zabiegi hartowanie i odpuszczanie. (odpuszczanie niskie, odpuszczanie średnie oraz odpuszczanie wysokie)

•

Przesycanie polega na wygrzewaniu stopu w temperatury zapewniającej przejście składników fazowych do roztworu stałego, a następnie szybkim oziębieniu do temperatury toczenia.

•

Starzenie polega na wydzielaniu składnika przesycającego z roztworu w postaci drobnodyspersyjnych wtrąceń powodujących umocnienie stopu. 3

Materiały i półfabrykaty na części klasy tuleja Półfabrykat to niewykończony przedmiot pracy, z którego przez dalszą obróbkę wykonuje się daną część. Grupę materiałów hutniczych(obróbka plastyczna na gorąco) stanowią: •

Pręty stalowe walcowane o średnicach 8-250mm w klasach dokładności: Zzwykłej, P- podwyższonej, W-wysokiej.

•

Pręty stalowe walcowane płaskie o szerokości 12-150mm i grubości 5-60.

•

Pręty stalowe walcowane kwadratowe o wymiarach 8-180mm.

Długości prętów to odcinki 3-6 m, które mogą być dostarczone przez hutę w stanie surowym lub obrobionym cieplnie. Typowe dla produkcji jednostkowej tulei w budowie maszyn wykorzystuje się również odkuwki swobodne, matrycowe(w skalach dokładności F oraz E) charakterystyczne dla produkcji seryjnych , w szczególności w produkcji masowej. Występują również odlewy z żeliwa, staliwa, metali nieżelaznych. Czynnikami wpływającymi na dobór półfabrykatu są: 1. Wielkość produkcji 2. Kształt przedmiotu 3. Materiał przedmiotu 4. Zalecenie określone warunkami technicznymi(WT)

Ramowe procesy technologiczne tulei Proces technologiczny tulei (z obróbką cieplną) 1.obróbka zgrubna lub zgrubna i kształtująca powierzchni zewnętrznych i wykonanie otworu zgrubnie lub zgrubnie i kształtująco 2. wstępna obróbka wykańczająca otworu z pozostawieniem naddatku na obróbkę wykańczającą po obróbce cieplno chemicznej. 3. obróbka wielowypustu w otworze z pozostawieniem naddatków na powierzchni

ustalających 4. obróbka kształtująca powierzchni zewnętrznej z bazowaniem na otworze 5. nawęglanie 6. hartowanie i odpuszczanie 7. obróbka wykańczająca otworu lub wielowypustu w otworze 8. obróbka wykańczająca pow zewnętrznych z bazowaniem na otworze. 4

Ramowe uproszczone procesy technologiczne przedmiotów klasy tuleja: I. Dla produkcji jednostkowej 1. Toczenie na gotowo pow. Zewn. , wykonanie otworu na gotowo, ew. odcięcie 2. Obróbka na gotowo pow. czołowej z drugiej strony 3. Wykonanie dodatkowych elementów powierzchni( otwory, rowki, wypusty) na powierzchni zew. i w otworze 4. KT II. Dla produkcji seryjnej 1. Obróbka zgrubna i kształtująca powierzchni zewn., wykonanie otworu wstępne 2. Obróbka wykańczająca powierzchni zewn.( operacja wykonywana na szlifierce bezkłowej) 3. Obróbka kształtująca i wykańczająca otworu przy ustaleniu na pow. Zewnętrznej( operacja wykonywana na szlifierce bezkłowej) 4. KT ostateczna III. Dla produkcji wielkoseryjnej i masowej 1. Obróbka zgrubna i kształtująca powierzchni zewn., wykonanie otworu wstępne(lub na gotowo) 2. Ewentualna obróbka wykańczająca otworu 3. Wykonanie rowka wpustowego lub wielowypustu w otworze 4. Frezowanie rowków wpustowych na powierzchniach zewnętrznych 5. Wykonanie gwintów 6. Wykonanie otworów poprzecznych 7. Ewentualna obróbka bardzo dokładna otworu 8. Obróbka wykańczająca pow. Zewnętrznych 9. Kontrola techniczna ostateczna

5

Ramowe procesy technologiczne TULEI dla produkcji seryjnej I. Z obróbką cieplną (ulepszanie cieplne) 1. Obróbka zgrubna i kształtująca pow. zewn., wykonanie otworu zgrubne i kształtujące 2. Wykonanie wielowypustu w otworze ( z pozostawieniem opow. Naddatków na pow. ustalających) 3. Frezowanie rowków wpustowych na pow. zewnętrznych 4. Wykonanie wielowypustów na pow. zewnętrznych 5. Wykonanie gwintów 6. Wykonanie otworów poprzecznych 7. Obróbka cieplna (hartowanie i odpuszczanie) 8. Obróbka wykańczająca otworu lub wielowypustu w otworze 9. Obróbka wykańczająca pow. zewnętrznych (z ustaleniem na otworze) 10. Kontrola techniczna ostateczna

II. Z obróbką cieplną (nawęglanie i hartowanie) 1. Obróbka zgrubna i kształtująca pow. zewnętrznych , wykonanie otworu zgrubne 2. Obróbka kształtująca powierzchni nawęglanych 3. Nawęglanie 4. Obróbka kształtująca pozostałych powierzchni 5. Hartowanie 6. Obróbka wykańczająca otworu lub wielowypustu lub w otworze 7. Obróbka wykańczająca pow. zewnętrznych z ustaleniem na otworze 8. Kontrola techniczna ostateczna

6

Obróbka zgrubna i wykańczająca otworów Zadaniem obróbki zgrubnej jest usuniecie zewnętrznej warstwy materiału. Celem zaś jest maksymalna wydajność obróbki co wiąże się z przyjęciem dużych głębokości skrawania i dużych posuwów a w ślad za tym obwodowej prędkości skrawania odnoszącej się do okresu trwałości ostrza i jednocześnie będącej funkcją ustalonych wcześniej technologicznych parametrów skrawania (g – głębokość skrawania, p - posuw). Przyjęcie dużych wartości technologicznych parametrów skrawania w tym głębokości i posuwu oznacza dużą siłę skrawania w układzie OUPN (obrabiarka-uchwyt-przedmiot-narzędzie) jak też wywiązywanie się dużej ilości ciepła w strefie skrawania. Duże technologiczne parametry skrawania i niesztywność układu OUPN może być powodem powstania drgań wymuszonych uniemożliwiających bądź utrudniających obróbkę. Dokładność obróbki zgrubnej zwykle wiąże się z 14 klasą dokładności.

Operacje obróbki zgrubnej Mając przygotowaną bazę obróbkową prowadzi się operacje obróbki zgrubnej. Operacje obróbki zgrubnej wymagają zapewnienia sztywności układowi OUPN niezależnie od sposobu obróbki (toczenie, frezowanie, itd.), a więc dobór odpowiedniej maszyny technologicznej i oprzyrządowania i narzędzi. Istotnym jest dobór technologicznych parametrów skrawania i strategii obróbki tak, by zapewnić maksymalną wydajność obróbki przy zminimalizowaniu czasu i kosztu operacji.

Głównymi powierzchniami podlegającymi obróbce, a sprężonymi ze sobą, są walcowe powierzchnie wewnętrzne i zewnętrzne, przy czym dla zapewnienia ich współosiowości są możliwe trzy schematy obróbki: - obróbka .powierzchni współosiowych z jednego zamocowania, - obróbka najpierw powierzchni zewnętrznych, a potem wewnętrznych, przy czym powierzchnię zewnętrzną przyjmuje się za bazę,

–

obróbka otworu,

a potem powierzchni zewnętrznej,

przy

czym bazą jest

powierzchnia otworu.

7

Obróbka wykończeniowa Obróbka wykończeniowa (dokładna) to ostateczne usunięcie naddatku z poprzednich obróbek. Obróbkę wykończeniową prowadzi się za pomocą takich sposobów obróbki jak: toczenie dokładne, frezowanie dokładne, dokładne wytaczanie,szlifowanie, przeciąganie, docieranie, gładzenie i dogładzanie. W tej obróbce stosowane są bardzo małe głębokości skrawania i posuwy, co przy określonym okresie trwałości ostrza przekłada się na wysoką prędkość skrawania. Jest ona znacznie większa niż w obróbce kształtującej. Większa prędkość skrawania korzystnie wpływa na chropowatość powierzchni obrobionej. Siły skrawania w układzie OUPN są małe z racji niewielkich technologicznych parametrów skrawania, przede wszystkim głębokości skrawania i posuwu. Obróbka wykończeniowa pozwala uzyskać przedział 5 – 8 klasy dokładności, zaś chropowatości w zakresie od 0.32 do 1.25mikrometrów

Operacje obróbki wykończeniowej Operacje te najczęściej kończą proces technologiczny, jeśli wymagana klasa dokładności wykonania nie obliguje do prowadzenia obróbki bardzo dokładnej. Najczęściej występującymi operacjami technologicznymi będą operacje szlifowania, choć z racji rozwoju materiałów stosowanych na ostrza skrawające, konstrukcji i nowych możliwości obrabiarek skrawających, są one zastępowane dokładną obróbką toczeniem, frezowaniem.

8

Metody i sposoby obróbki otworów.

Obróbkę zgrubną i kształtującą otworów (poza obróbką mikrootworów), zależnie od przedmiotu, w którym są wykonane (tzn. od jego wielkości, kształtu, jak i od położenia otworu itp.),wykonuje się na następujących obrabiarkach; -tokarki kłowe, rewolwerowe, karuzelowe, automaty tokarskie; tzn. ruch obrotowy wykonuje przedmiot obrabiany, a narzędzie ruch posuwowy -wiertarki, wiertarko-frezarki, wytaczarki; tzn. ruch obrotowy wykonuje narzędzie a ruch posuwowy narzędzie lub przedmiot.

Na obrabiarkach należących do tych grup otwory wykonuje się następującymi sposobami obróbki: -wiercenie w pełnym materiale wiertłami krętymi a w specjalnych przypadkach (np. otworów głębokich) wiertłami specjalnymi i głowicami wiertarskimi; -rozwiercanie zgrubne otworów w surówkach /otworów odlewanych lub odkuwanych/ lub poprzednio wierconych – rozwiertakami zdzierakami; -rozwiercanie wykańczające rozwiertakami o różnej konstrukcji; -pogłębianie pogłębiaczami czołowymi i kształtowymi; -obróbka otworów kształtowych rozwiertakami kształtowymi i narzędziami specjalnymi -roztaczanie na obrabiarkach typu tokarki (otwory krótkie i o dużej średnicy), -wytaczanie na frezarko-wytaczarkach lub wytaczarkach.

9

Przykłady obrabiarek do wykonywania obróbki zgrubnej i kształtującej:

Tokarka Kłowa, umożliwiająca zamocowanie przedmiotu obrabianego w kłach znajdujących się we wrzecionie i w koniku. Wrzeciono jest napędzane silnikiem elektrycznym za pośrednictwem przekładni

zębatych,

które nadają przedmiotowi

obrabianemu różne prędkości obrotowe, zależnie od wymagań prędkości skrawania i średnicy przedmiotu. Nóż zamocowany w imaku może się przesuwać razem z suportem wzdłuż prowadnic łoża (przesuw wzdłużny) oraz poprzecznie względem osi wrzeciona (przesuw poprzeczny). Niezależnie od tego możliwe jest ręczne przesuwanie górnych sań narzędziowych, co wykorzystuje się do ustawienia noża względem przedmiotu oraz do toczenia krótkich przedmiotów.

Rys. 3. Tokarka kłowa

Źródło:http://www.logismarket.pl/amkovo/tokarka-klowa/1998009359-954978704-p.html

10

Tokarka karuzelowa, karuzelówka, tokarka przeznaczona do obróbki przedmiotów o dużej średnicy i stosunkowo małej wysokości, przy czym obrabiany przedmiot może ważyć do 200 t. Tokarki karuzelowe mają pionowy układ wrzeciona oraz poziomą tarczę o średnicy do 1100 mm (tokarki karuzelowe jednostojakowe) lub do 3500 mm (tokarki karuzelowe dwustojakowe).

Rys. 4. Tokarka karuzelowa Źródło: http://metal.marketindustry.pl/320.html

11

Tokarka rewolwerowa, rewolwerówka, tokarka zbliżona budową do tokarek uniwersalnych, od których różni się jednak tym, że zamiast konika po prowadnicach łoża przesuwa się suport wzdłużny, wyposażony w głowicę rewolwerową służącą do zamocowania w niej różnych narzędzi w kolejności ich użycia podczas obróbki.

Rys. 5. Tokarka rewolwerowa Źródło: http://www.multipino.pl/offer378881.html

12

Literatura 1.Feld M., Podstawy projektowania procesów technologicznych typowych części maszyn, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa 2000

2.Feld M, Projektowanie procesów technologicznych typowych części maszyn, WNT, W-wa, 2000 3.Piotr Skawiński, Technologia budowy maszyn, Politechnika Warszawska 2012

4.http://www.aritechpolska.com.pl/budowa/?materialy-i-surowki-dla-czesci-klas-tuleja-itarcza-,238

13...