TOU egzamin.docx

(2991 KB) Pobierz

1.     Klasyfikacja i charakterystyka metod obróbki ubytkowej

Obróbka ubytkowa – jest częścią procesu (techniką) wytwarzania elementów maszyn i urządzeń, w której przedmiot obrabiany uzyskuje wymagane kształty, wymiary i jakości powierzchni przez usuwanie naddatku materiału.

Obróbka ubytkowa dzieli się na obróbkę skrawania i obróbkę za pomocą erodowania. Obróbka skrawaniem dzieli się na obróbkę wiórową i obróbkę ścierną, natomiast obróbka za pomocą erodowania dzieli się na obróbkę elektroerozyjną, obróbkę elektrochemiczną i obróbkę strumieniowo-erozyjną.

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 widocznych wiórów. (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.     Mechanizm niszczenia materiału w procesie obróbki skrawaniem              Przyczyny zużycia ostrza:

·         Mechaniczne zuż. ostrza

·         Ścieranie mechaniczne-zaczepianie nierówności jednej pow. o drugą

·         Doraźne zuż. wytrzymałościowe-gdy na skutek działających sił występuje przekroczenie wytrzym. ostrza

·         Zmęczeniowe-utrata spójności na skutek zmęczenia

Objawy: wyszczerbienia, wykruszenia, wyłamania, pęknięcia.                                            krzywa służycie ostrza a)mała pręd. skraw. b)średnia c)duża

 

3.     Proces powstawania wióra

W procesie powstawania wióra następuje oddzielenie przez ostre narzędzia materiału warstwy skrawanej. W materiale powstają odkształcenia sprężyste i plastyczne, przy zmiennych i wysokich temp. obszaru skrawania, przy ciśnieniu tarcia, przy zjawisku spęczniania i utwardzania wióra, ścieraniu się ostrza.

Rozróżniamy wióry:

·         ścinane, gdy występuje przekroczenie wytrzymałości materiału na ścinanie

·         odrywane, gdy występuje przekroczenie wytrzymałości na rozciąganie materiału

·         odpryskowe – przy obróbce materiałów trudnych nie występuje plastyczne płynięcie segmentu w płaszczyźnie poślizgu, gdyż granica oporu plastycznego poślizgu jest stosunkowo niska, a nacisk noża tak szybko wzrasta, że następuje oderwanie segmentu od warstwy skrawanej.

·         wstęgowe – obróbka materiałów plastycznych. Warstwa skrawana zamieniana w wióry przesuwa się po powierzchni natarcia noża

·         schodkowe (segmentowy) – skrawanie ze średnią prędkością materiałów o średniej twardości. Proces powstawania: W pewnych warunkach skrawania odkształceniom plastycznym materiału towarzyszy znaczne umocnienie prowadzące do częściowego lub całkowitego naruszenia spójności i poślizgu elementu wióra wzdłuż tej granicy. W ten sposób wiór segmentowy ma charakterystyczną postać spiętrzonych jeden na drugim elementów o wyraźnie zaznaczonym podziale.

·         śrubowe

·         spiralne

·         łukowe

Spęczanie wióra – zmiana wymiarowa wióra w stosunku do wymiarów warstwy skrawanej, z której wiór powstał. Długośd wióra jest krótsza od dł. warstwy skrawanej l, natomiast pole przekroju poprzecznego wióra jest większa od pola przekroju warstwy skrawanej.

Zjawisko utwardzania obróbkowego – materiał warstwy skrawanej rozdziela się na dwa strumienie, z których jeden przechodzi górą do wióra a drugi zostaje wciśnięty pod ostrze w głąb materiału przedmiotu. Powoduje to utwardzanie powierzchniowe.

Wpływanie na kierunek spływu wióra: Na kierunek spływu wióra możemy głównie wpływać poprzez geometrię ostrza-kąty ostrza.λs i γn. Postać wióra zależy głównie od własności materiału obrabianego. Możemy także nią wpływać poprzez geometrię każdego ostrza. Istnieją także metody kształtowania wióra. Rozwijana jest metoda wtryskiwania cieczy między powstający wiór a powierzchnie natarcia pod dużym ciśnieniem, która wpływa na postać powstającego wióra.

 

4.     Warunki i parametry charakteryzujące proces obróbki skrawaniem

Warunki skrawania – dane charakteryzujące:

·         obrabiarkę,

·         przedmiot obrabiany,

·         narzędzie,

·         sposób mocowania,

·         warunki chłodzenia,

·         prędkość ruchu narzędzia i przedmiotu obrabianego,

·         wymiary charakterystyczne warstwy skrawanej.

Parametry:

Geometryczne - określają charakterystyczne wielkości geometryczne dotyczące przedmiotu obrabianego narzędzia i warstwy skrawanej są to:

·         średnica skrawania,

·         średnica narzędzia,

·         szerokość skrawania,

·         głębokość skrawania

·         nominalne pole przekroju poprzez. warstwy skrawanej (F=ap*f)

·         resztkowe pole przekroju poprzecznego warstwy skrawanej (Fr)

·         rzeczywiste pole pow. przekroju poprzecznego warstwy skrawanej (Fe=F-Fr)

·         grubość warstwy skrawanej g

·         średnia wartość warstwy skrawanej,

·         szerokość warstwy skrawanej.

Kinematyczne:

·         prędkość ruchu głównego (prędkość obrotowa n)

·         prędkość ruchu posuwowego, (posuw na obrót (mm/obr), posuw czasowy (mm/min), posuw na ostrze(mm/ostrze))

Dynamiczne - siły: wypadkowa siła skrawania, rozkładana na 3 składowe główną albo styczną, oporową, i posuwową.,                 

Cechy techniczno-użytkowe:

·         sztywność,

·         dokładność kinematyczna i geometryczna,

·         dobre własności dynamiczne

Przeznaczenie produkcyjne obrabiarki:

·         ogólnego przeznaczenia,

·         specjalne o zawężonych zakresie możliwych robót .

Możliwości obróbkowe: określają operacje możliwych do wykonania, mamy tu obrabiarki:

·         uniwersalne – różnorodność operacji,

·         produkcyjne – większa wydajność od obr. uniw. mniejszy zakres robót, stosowane w produkcji seryjnej,

·         uproszczone – jeszcze bardziej zawężony zakres operacji.

Wydajność obróbki:

·         objętościowa,

·         powierzchniowa,

·         jednostkowa.

 

5.     Wydajność skrawania

Wydajnością skrawania nazywamy umowną wielkość charakteryzującą objętość lub ciężar warstwy skrawanej, pole powierzchni obrabianej lub jej długość skrawania w jednostce czasu.

Wydajność skrawania objętościowa Qv określa objętość warstwy skrawanej w jednostce czasu, dla przypadku toczenia: Qv=1000*f*v=1000gpv (mm3/min)

Wydajność skrawania powierzchniowa Qp określa pole powierzchni obrabianej w jednostce czasu Qp=1000*p*v (mm2/min)

Wydajność skrawania liniowa Ql , długość powierzchni obrobionej w jednostce czasu, odpowiada ona prędkości posuwu czasowego Ql=p*n ( mm/min)

 

6.     Materiały narzędziowe i ich charakterystyka

Cechy: wysoka twardość, duża odporność na ścieranie, odporność na działanie wysokich temp. przez dłuższy czas, odporność na zmienne obciążenia, dobra zdolność do tłumienia drgań.

Rodzaje:

·         stale narzędziowe węglowe C (0,7-1,3)%, zastosowanie: pilniki, młotki, punktaki, rysiki.

·         Stale narzędziowe stopowe

·         Stale narzędziowe szybkotnące-duża odporność na ścieranie i chłodzenie do wysokich temp.

·         Węgliki spiekane-duża twardość ostrza

·         Spiekane tlenki glinu

·         Cermetale

·         Diamenty i azotki boru

Węgliki spiekane

Wyróżniamy 2 grupy węglików spiekanych:

·         wolframową, oznaczoną symbolem H

·         wolframowo-tytanową, oznaczoną symbolem S i U

Grupa S stosowana jest głównie do skrawania stali i staliwa. Grupa U jest dość uniwersalna, stosowana do obróbki stali i staliwa, stali nierdzewnych, żaroodpornych i żarowytrzymałych, także żeliwa i metali nieżelaznych. Grupa H stosowana jest do obróbki żeliwa szarego i białego, stali hartowanych, ceramiki i innych materiałów dających wiór odpryskowy i wymagający ostrza o dużej odporności na ścieranie.

Ceramika jako materiał narzędziowy

Cermetal jest materiałem spiekanym złożonym z dwóch typów składników, z których jeden ceramiczny ma bardzo wysoką twardość, jest żaroodporny, może być również odporny na korozję, a drugi o charakterze metalicznym jest spoiwem. Obserwuje się tendencje stosowania takich składników, które przy nieznacznym obniżeniu odporności na ścieranie zmniejszają kruchość spieku.

Materiały super twarde

Materiały super twarde to: diament i borazon. Diament- węgiel w postaci krystalicznej ma bardzo wysoką twardość i odporność na ścieranie. Dzięki wysokiej twardości i bardzo ostrym krawędziom może skrawać bardzo cienkie warstwy materiału, poczynając od grubości 0,02mm. Ostrza diamentowe są stosowane niekiedy do bardzo dokładnej obróbki powierzchni wew. i zew. części metali i stopów lekkich oraz stopów miedzi, a w szczególności w obróbce wykańczającej stopów łożyskowych. Borazon BN- ma mniejszą twardość niż diament, natomiast blisko dwukrotnie większą niż diament odporność na działanie wysokich temp. Borazon jest stosowany w ściernicach przeznaczonych głównie do szlifowania stali szybkotnących.

Materiały ścierne

a)     sztuczne

·         elektrokorund; stosowany do szlifowania stali konstrukcyjnych i narzędziowych

·         węglik krzemu; znaczna kruchość, dobra przewodność cieplna

·         węglik boru; bardzo wysoka twardość, wysokie własności skrawne. Stosowany do obróbki węglików spiekanych i tlenków glinu

·         borazon; stosowany w ściernicach przeznaczonych do szlifowania stali szybkotnących

·         diament syntetyczny

b)     naturalne

·         diament naturalny; dobra przewodność cieplna, niski współ. rozszerzalności cieplnej, bardzo wysoka twardość. Stosowany do produkcji obciągaczy ściernic i ostrzy narzędzi.

·         korund; jest przeznaczony do szlifowania kulek łożyskowych, bieżni łożysk tocznych, szkła optycznego .

·         szmergiel; stosowany do wyrobu narzędzi ściernych nasypowych.

·         krzemień; do narzędzi ściernych nasypowych.

·         pumeks

·         tlenek żelazowy; stosowany w pastach polerskich.

·         kaolin

·         kreda 

·         talk 

·         wapno wiedeńskie; stosowany w pastach polerskich i ściernych.

 

7.     Narzędzia ścierne

charakterystyka:

Narzędziem ściernym nazywamy porowatą bryłę stałą, o ustalonym kształcie i wymiarach, która zawiera w swojej objętości ziarna ścierne, związane w sposób dostatecznie trwały materiałem wiążącym, zwanym spoiwem. Ziarna ścierne spełniają funkcję ostrzy skrawających, a spoiwo funkcję części chwytowych ostrza. Ziarna mogą byd z narzędzi ściernych wykruszone, a wtedy są one zastępowane przez nowo odsłonięte ziarna. Rozróżniamy wśród narzędzi ściernych: ściernice, segmenty ścierne, pilniki i osełki.

T...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin