Transcript Obr. ubytk
dr hab. inż. Tadeusz Marciniak OBRÓBKI UBYTKOWE OBRÓBKA UBYTKOWA OBRÓBKA WIÓROWA OBRÓBKA ŚCIERNA OBRÓBKA EROZYJNA –TOCZENIE –SZLIFOWANIE –O. CHEMICZNA –WIERCENIE –HONOWANIE –O. ELEKTROCHEMICZNA –ROZWIERCANIE –PRZECIĄGANIE –FREZOWANIE –GWINTOWANIE –ETC. –SUPERFINISZ –DOCIERANIE –O. ELEKTRO–POLEROWANIE EROZYJNA –O. STRUMIENIO –O. HYBRYDOWE WO-ŚCIERNA –O. UDAROWO- –ETC. ŚCIERNA –ETC. dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak OBRÓBKA SKONCENTRO WANĄ WIĄZKĄ ENERGII –O. ELEKTRONOWA –O. LASEROWA –O. PLAZMOWA ZALETY OBRÓBEK UBYTKOWYCH większa dokładność obróbki w stosunku do innych - łatwość uzyskiwania złożonej geometrii - uniwersalne narzędzia - możliwość obróbki materiałów w stanie utwardzonym WADY OBRÓBEK UBYTKOWYCH -część materiału jest zamieniona na odpady - sama obróbka trwa dłużej niż przy innych obróbkach - wymagana jest duża staranność aby uzyskać korzystne właściwości warstwy wierzchniej dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 70 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 43 Parametry skrawania Prędkość ruch prostolini owy Vc 2Ln [m / min] 1000 toczenie Vc dn 1000 [m / min] gdzie: d – średnica toczenia [mm] n – obroty [1/min] L – długość skoku narzędzia [mm] Posuw f -na obrót (toczenie) - [mm/obr] fz - na jedno ostrze - [mm/ostrze] ft - minutowy - [m/min] Głębokość aw dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak dz dw [m m] 2 64 NARZĘDZIA SKRAWAJĄCE- WYMAGANIA CZĘŚĆ SKRAWAJĄCA -- twardość >> od twardości materiału obrabianego -- odporność na temperaturę -- odporność na zużycie -- odporność udarowa -- brak powinowactwa do materiału obrabianego -- mała rozszerzalność cieplna -- niski koszt -- dostępność CZĘŚĆ CHWYTOWA -- Wytrzymałość -- tłumienie drgań -- dobra przewodność cieplna -- rozszerzalność cieplna zbliżona do rozszerzalności części roboczej dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 72 GEOMETRIA OSTRZA dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Geometria noża tokarskiego w układzie narzędzia dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 1 Geometria warstwy skrawanej dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 77 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 3 MATERIAŁY NARZĘDZIOWE dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Wymagania stawiane materiałom narzędziowym — duża twardość zwłaszcza na gorąco — duża wytrzymałość zmęczeniowa i udarność — odporność na różne formy zużycia Grupy materiałów narzędziowych — — — — — — stale narzędziowe węglowe i stopowe stale szybkotnące stopy twarde (stellity) węgliki spiekane spieki ceramiczne materiały supertwarde dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 81 CHARAKTERYSTYKA MATERIAŁÓW NARZĘDZIOWYCH 56 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Stale szybkotnące — wolframowe – 0,7% C, 12-20%W, 4%Cr, 12 %Co — molibdenowe – jw. ale mniej W a więcej Mo (SW18, SW7M) Właściwości: twardość do 63 HRC i zachowują właściwości do 5500C Stale szybkotnące spiekane Drobiny 50-500 um spiekane przy 11500C i ciśnieniu 1500 barów Stale szybkotnące pokrywane Azotek tytanu (kolor złoty) nakładany metodą wysokotemperaturową (ok. 10000C) Uzyskana twardość ok. 2500 HV 83 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Węgliki spiekane Ziarna metali trudno topliwych- wolframu, tytanu, tantalu i niobu. Wysoka twardość – 1500-1700 HV Rodzaje: — wolframowe-kobaltowe (im więcej kobaltu tym mniej odporne na zużycie ścierne) — wolframowo-tytanowo-tantalowe – odporne na zużycie ale mniej wytrzymałe udarowo Węgliki pokrywane Najczęściej węglikiem tytanu TiC, azotkiem tytanu TiN oraz innymi związkami wielowarstwowo. Każda warstwa ma max 1-2 m. dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 84 Spieki ceramiczne — — oparte na tlenku aluminium Al2O3 oparte na azotku krzemu Si3N4 Właściwości: Twardość 1550-1700 HV b. duża wytrzymałość na ściskanie ale b. mała udarność b. duża odporność na temperaturę. Można skrawać z prędkościami do 30m/s 85 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Regularny azotek boru (CBN) Wytwarzany przy użyciu technologii sztucznych diamentów (temp. 15000C i 8 Gpa) Zalety: — najwyższa twardość — najwyższa odporność na ścieranie Zastosowanie: do obróbki materiałów twardszych niż 48 HRC Warstwy do 5 mm Diament Czysty węgiel. Najtwardszy znany materiał. Wykorzystywany w postaci naturalnej i proszku Wykorzystywane są również diamenty sztuszczne uzyskiwane z grafitu. Nie nadaje się do obróbki stali (gwałtowne zużycie) 86 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak ZUŻYCIE OSTRZA dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Postać zużycia ostrza 13 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Postać zużycia ostrza 14 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Typowa krzywa zużycia 11 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Wpływ intensywności obróbki na zużycie ostrza – zużycie krytyczne 12 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak TRWAŁOŚĆ OSTRZA dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Wpływ prędkości skrawania na trwałość ostrza 9 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Wpływ prędkości skrawania na trwałość ostrza (Wzór Taylora) CT T s vc 10 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 81 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Czas maszynowy i wydajność obróbki w funkcji prędkości skrawania 16 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak High Speed Machining dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Wpływ prędkości skrawania na kierunek odprowadzania ciepła przedmiot narzędzie wióry obrabiany Odprowadzenie ciepła [%] 100 80 60 40 20 100 200 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 300 400 Prędkość skrawania [m/min Wydajność objętościowa Jakość powierzchni Siły skrawania Prędkość skrawania dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Minimalna głębokość skrawania ap ap < 0,2 ap > 0,2 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Zalecane prędkości skrawania v i posuwy fz Prędkość Materiał narzędziowy Średnica narzędzia 6 mm skrawania Węgliki drobnoziarniste v m/min n min-1 fz mm/min z=2 1200 63500 25400 800 32000 12800 Ceramika narzędziowa 1000 53000 21200 Regularny azotek boru 1000 53000 20200 Polikrystaliczny diament 1500 79500 31800 Cermetale dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Frez trzpieniowy stosowany w HSM dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Obszary i przykłady zastosowań HSM Charakterystyka cech HSM Duża wydajność Rodzaj obróbki i obrabianych przedmiotów Obróbka metali lekkich Obróbka stali i tworzywa Obszary i przykłady zastosowań Przem. lotniczy Formy i matryce Duża jakość powierzchni Obróbka precyzyjna Przedmioty specjalne Części precyzyjne Sprężarki odśrodkowe Małe siły skrawania Obróbka przedmiotów cienkościennych Przem. kosmiczny i samochodowy Wzbudzanie wielkich częstotliwości Obróbka bezdrganiowa Odprowadzanie ciepła przez wióry Brak paczenia się Części zimne dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak Przemysł optyczny Części precyzyjne Stopy magnezu Prototyp frezarki HSM dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak JAKOŚĆ OBROBIONEJ POWIERZCHNI dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak DOBÓR PARAMETRÓW SKRAWANIA dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak