technologia1, Studia, Studia rok I
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
1. Definicje obróbek: skrawaniem, wiórowej, ściernej.
OBRÓBKA SKRAWANIEM
polega na usuwaniu za pomocą pracy mechanicznej określonej
objętości materiału tzw. naddatku na obróbkę, narzędziami zaopatrzonymi w klinowe ostrza
skrawające twardsze od obrabianego materiału.
OBRÓBKA WIÓROWA
obróbka za pomocą skrawania dokonywana narzędziami o określonej
liczbie i kształcie ostrzy skrawających. Naddatek na obróbkę usuwany jest w postaci wióra o
określonym kształcie. Przykłady: toczenie, wiercenie, frezowanie, struganie.
OBRÓBKA ŚCIERNA
obróbka za pomocą skrawania dokonywana licznymi, drobnymi ostrzami o
nieokreślonej liczbie i kształcie. Przykłady: szlifowanie, gładzenie
2. Kinematyczne i geometryczne parametry skrawania.
Kinematyczne: prędkość skrawania prędkość posuwowa, posuw
Geometryczne: głębokość skrawania, posuw na ostrze, szerokość warstwy skrawanej, grubość
warstwy skrawanej
3. Co obejmują warunki skrawania.
Wszystkie czynniki wpływające na proces skrawania: materiał obrabiany, materiał i geometria
ostrza narzędzia, parametry skrawania, rodzaj chłodziwa, stan obrabiarki.
4. Geometria ostrza noża w układzie spoczynkowym (narzędzia), ukł. ustawienia i ukł.
roboczym (ruchowym)
.
UKŁAD NARZEDZIA
(wykonawczy) służy do wykonania, ostrzenia i kontroli narzędzi
skrawających. Narzędzie traktuje się w nim jako bryłę geometryczną z uwzględnieniem
przewidzianych kierunków pracy.
Pr- płaszczyzna podstawowa, Ps- krawędzi skrawającej, Po- przekroju głównego, Pf- boczna, Pp-
tylna.
Pr jest prostopadła do bazowych elementów narzędzia oraz możliwie prostopadła do kierunku ruchu
głównego Vc. Ps jest prostopadła do płaszczyzny podstawowej Pr i w rozpatrywanym punkcie
krawędzi styczna do krawędzi skrawającej. Po jest prostopadła do Pr i Ps. Pf jest prostopadła do Pr i
równoległa do zamierzonego kierunku posuwu Vf. Pp jest prostopadła do Pr i Pf.
Kr- kąt przystawienia, Kr'- pomocniczy kąt przystawienia, Er- kąt naroża, Xs- kąt pochylenia
krawędzi skrawającej, βo- główny kąt ostrza, αo- główny kąt przyłożenia, γo- główny kąt natarcia,
βn- normalny kąt ostrza, γn- normalny kąt natarcia, o- główny kąt skręcenia.
ϑ
UKLAD ROBOCZY
(efektywny) służy do określania geometrii ostrza w czasie pracy. Jest on
zorientowany względem wypadkowej prędkości skrawania.
UKŁAD USTAWIENIA
służy do wyznaczenia geometrii ostrza odniesionej do przedmiotu
obrabianego i uwzględniającej faktyczne ustawienie narzędzia względem obrabianego przedmiotu.
5. Charakterystyka stali szybkotnących i węglików spiekanych (co to jest, z czego się składa,
przykładowe oznaczenia, max. temp. skrawania, twardość).
STALE SZYBKOTNĄCE
W, Mo, V, Co. Bezkobaltowe (HS0-4-1, HS10-0-1, HS6-5-4)
bezkobaltowe o zwiększonym stężeniu C (HS6-5-2C) kobaltowe (HS6-5-2-5). Max temp pracy
600C, min twardość po obróbce cieplnej 60-66HRC, wiertła, noże tokarskie, przeciągacze.
WĘGLIKI SPIEKANE
węgliki metali trudno topliwych W, Ti, Ta, Nb. Do obróbki skrawaniem
używa się węglików spiekanych grup: P(S) niebieski, M(U) żółty, K(H) czerwony. P (WC, TiC, Co)
stosuje się do materiałów dających długi wiór: stale, staliwa, żeliwa ciągliwe. M dla materiałów
dających długi lub krótki wiór oraz dla metali nieżelaznych: stal nawęglona, stopy żaroodporne, stal
austenityczna, stale, staliwa, żeliwa stopowe. K(WC+Co) dla materiałów dających wiór krótki:
żeliwa szare, tworzywa sztuczne, szkło, porcelana, kamień. Max temp pracy do ok 1000C,
twardość 70-80HRC. Pokrycia węglików spiekanych: TiN(zmniejsza tarcie, zapobiega
powstawaniu narostu) TiC (zwiększa twardość) Al2O3 (tworzy barierę termiczną). Zastosowanie:
wiertła, noże tokarskie, frezy.
6. Wymienić materiały narzędziowe, stosowane w obróbce wiórowej i uszeregować je wg
wzrastających prędkości skrawania.
Stal szybkotnąca → stal szybkotnąca pokrywana → węgliki spiekane → węgliki spiekane
pokrywane → cermetal → ceramika azotkowa → ceramika mieszana → ceramika tlenkowa →
regularny azotek boru → diament
7. Rozkład sił na ostrzu nożna tokarskiego (rysunek), no co one wpływają.
odporowa siła skrawania
Tekst 1: Fc-główna siła skrawania; Ff-posuwowa siła skrawania; Fp-
8. Co to jest narost, jakie są jego zalety/wady i jak przeciwdziałać jego powstawaniu.
Narosty
: pod bardzo dużym naciskiem wióra na narzędzie ostrze noża rozgrzewa się i ułatwia
przywieranie obrabianego materiału do powierzchni. Drobne cząstki obrabianego materiału,
przywarte do powierzchni natarcia, pozostają na nożu zmieniając zarys jego ostrza.
Wady
narostu: Zmiana wymiarów obrabianego przedmiotu, Oddziaływanie cząstek jako ziaren
ściernych, Pogorszenie gładkości (chropowatość), powstawanie drgań.
Zalety
narostu: Chroni powierzchnie natarcia, Zwiększa kąt natarcia, Wzmacnia ostrze,
Zapobieganie
: Zwiększenie prędkości skrawania, Szlifowanie, Zastosowanie cieczy chłodząco –
smarujących
9. Bilans cieplny w procesie skrawania narysować strefy tworzenia się ciepła i strumienie,
którymi ono odpływa).
Q1 ciepło do wióra, Q2 do przedmiotu, Q3 do narzędzia, Q4 na
zewnątrz.
Ciepło
. Przyczyny: 70%- odkształcenia plastyczne, 20%- tarcie o
powierzchnie natarcia, 10%- tarcie o powierzchnie przyłożenia.
Rozkład: 75%- odprowadza wiór, 15%- przejmuje przedmiot
obrabiany, 8%- przechodzi do narzędzia, 2%- rozproszone.
10. Wskaźniki zużycia ostrza (rysunek), krzywa zużycia (rysunek).
Krzywa zużycia →
Wska
źnik
zużyc
ia Vb
[mm]
Czas skrawania
min
I
II
III
I-etap docierania II-etap normalnego zużycia III-okres przyspieszonego zużycia
1 ścierne, 2 adhezja, 3 dyfuzja, 4 utlenianie, 5 plastyczne
← wskaźniki zużycia ostrza
11. Definicja okresu trwałości ostrza, wzór Taylora.
Okres trwałości ostrza jest to czas skrawania do jego stępienia, tj. do osiągnięcia maksymalnej
dopuszczalnej wartości określonego wskaźnika zużycia lub np. wykruszenie krawędzi skrawającej
czy
wyłamanie znacznego fragmentu ostrza. Te ostatnie zjawiska nazywamy katastroficznym
stępieniem ostrza.
T-okres trwałości ostrza;
Vc-prędkość skrawania;
f
μT
-posuw
T
=
c
v
c
T
=
c
T
v
c
S
⋅
f
T
⋅
a
p
eT
a
p
-głębokość
C – stała dla danych warunków skrawania
vc– prędkość skrawania
s – wykładnik potęgowy określający wpływ prędkości skrawania na okres trwałości ostrza
s=3-6 - węgliki spiekane
s=8-10 - stale szybkotnące
12. Tok postępowania przy doborze warunków skrawania.
1) wybieramy największą głębokość skrawania
2) dobieramy odpowiednie narzędzie, tzn wymiar, geometrię i materiał narzędzia
3) dobieramy możliwie największy posuw. Posuw ograniczony jest chropowatością powierzchni,
strzałką ugięcia przedmiotu, wytrzymałością narzędzia. Wytrzymałością mechanizmu posuwowego
4) dobieramy okres trwałości ostrza (zwykle T
ek
)
5) wyliczamy lub odczytujemy z tablic (wykresów) okresową prędkość skrawania V
T
s
6) obliczamy prędkość obrotową wrzeciona (n)
7) dla wybranych n
rzecz i
a
p
obliczamy efektywną moc skrawania n
e
8) gdy moc silnika obrabiarki
jest niewystarczająca zmniejszamy Vc lub zmieniamy obrabiarkę.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]