TW, Semestr 3, Techniki Wytwarzania
[ Pobierz całość w formacie PDF ]//-->Przy pomocy wiercenia uzyskuje się otwory w materiale pełnym, a więc w przedmiotach wykonanych zpółfabrykatów nie posiadających wstępnie odlanych lub odkutych otworów. Obróbkę tą przeprowadza sięzazwyczaj wiertłami krętymi. Otwory o małych średnicach wykonuje się w jednym przejściu, natomiast otworyo średnicach powyżej 25 mm wykonuje się zazwyczaj w kilku przejściach tzn. wierci się najpierw wiertłemmniejszym i następnie (zależnie od średnicy gotowego otworu) wiertłem większym lub wiertłem o żądanejśrednicy.Możemy wyróżnić wiercenie przelotowe i nieprzelotowe. Poprzez wiercenie uzyskuje się otwory o małodokładnym wymiarze i kształcie (IT11IT14) oraz niezbyt gładkiej powierzchni. Jeżeli otwór ma byćwykonany dokładnie, to po wierceniu muszą być przeprowadzone dalsze zabiegi, których celem jestpoprawienie dokładności wymiarowo-kształtowej, oraz gładkości powierzchni otworu. Zabiegi te noszą nazwęrozwiercania. Można je podzielić na rozwiercanie zgrubne (IT10IT11) i wykańczające (IT6IT10).W przypadku otworów bardzo dokładnych stosuje się zazwyczaj trzy przejścia obróbkowe: rozwiercaniezgrubne, półwykańczające i wykańczające. W odróżnieniu od zabiegów wiercenia i rozwiercania w czasiepogłębiania następuje zmiana kształtu wykonywanego otworu. W zakres pogłębiania wchodzi obróbkapogłębień pod łby cylindryczne i stożkowe wkrętów, planowanie powierzchni czołowych otworów orazwykonywanie różnych pogłębień kształtowych.Spośród czterech teoretycznych możliwości kinematycznych wiercenia w praktyce stosowane są dwa:a)wiercenie pionowe: wiercenie narzędziem wykonującym jednocześnie ruch obrotowy i posuwowy przynieruchomym przedmiocie obrabianym. Ta odmiana jest najczęściej stosowana, głównie na wiertarkach.b)wiercenie poziome: wiercenie narzędziem wykonującym tylko prostoliniowy ruch posuwowy, ruchgłówny- obrotowy wykonuje przedmiot obrabiany. Ze względu na możliwość uzyskania większejdokładności stosowane jest w przypadku wiercenia głębokich otworów. Poza tym stosuje się je na tokarkach.Podział wierteł:a) ze względu na przeznaczenie:- wiertła ogólnego przeznaczenia, tzn. wiertła kręte i piórkowe, przeznaczone do wiercenia w pełnym materialeotworów zwykłych o stosunku l/d < 110 i średnicy d100 mm- wiertła specjalnego przeznaczenia, tzn. wiertła do wiercenia głębokich otworów o stosunku l/d > 510,wiertła rdzeniowe, wiertła stożkowe, stopniowe oraz wiertła do otworów wielokątnychb)ze względu na rozwiązania konstrukcyjne:- wiertła jednolite wykonane ze stali szybkotnącej- wiertła łączone z częścią roboczą ze stali szybkotnącej zgrzewaną z częścią chwytową, lub z lutowanymiostrzami z węglików spiekanychc)ze względu na rodzaj chwytu:- z chwytem walcowym gładkim- z chwytem walcowym z zabierakiem prostokątnym- z chwytem stożkowymObróbka ścierna jest rodzajem obróbki skrawaniem, w której usuwanie zbędnego materiału odbywa się zapomocą narzędzi ściernych lub luźnych ziaren. Liczna ziarna o nieoznaczonej geometrii mają nieregularnekształty, wiele krawędzi i wierzchołków. Orientacja ziaren względem głównych kształtów kinematycznych wchwili zetknięcia z materiałem ma charakter losowy.Podczas obróbki ściernej poza wiórowym usuwaniem naddatku występują także sprężyste i plastyczneodkształcenia materiału. Grubość warstwy usuwanej przez ostrze jest bardzo mała i wynosi kilkam.W obróbce ściernej rozróżnia się dwie grupy:- obróbkę narzędziami spojonymi, jak: ściernice, segmenty, krążki, taśmy, osełki, w których ziarna ścierne sązwiązane spoiwem.- Obróbkę luźnym ścierniwem, w której używa się luźnych ziaren zawartych w pastach lub płynach.Materiał ścierny- substancja mineralna, której elementy po jej rozdrobnieniu mają właściwości ostrzyskrawających.Rodzaje materiałów ściernych:twarde, supertwarde, polerskie (o różnej twardości, charakteryzujące się drobnoziarnistością)Ziarno ścierne- element materiału ściernego po jego rozdrobnieniu.Mikroziarno- ziarno o wielkości mniejszej niż 60m.Ścierniwo jest to materiał ścierny rozdrobniony na ziarna określonej wielkości. Podczas rozdrabniania powstająnieregularne ziarna ścierne o najrozmaitszych formach geometrycznych, najczęściej o różnej budowiewewnętrznej i wytrzymałości, zróżnicowanej ostrości krawędzi i różnym zaokrągleniu wierzchołków.Podział ścierniwa:1. Naturalne:diament (D), korund (AN), szmergiel (N), krzemień (KM), granat (G), pumeks (p), tlenek żelazowy, baryt,kaolin, kreda, talk, trypla2. Sztuczne:diament syntetyczny (DS), regularny azotek boru (B), elektrokorund (A), węglik krzemu (C), węglik boru(BC), szkło, berylowy tlenek, chromowy tlenek, wapno wiedeńskieSpoiwaSpoiwo jest składnikiem narzędzi ściernych, którego zadaniem jest powiązanie poszczególnych ziarenściernych w porowate ciało stałe.Spoiwo musi mieć następujące właściwości:- odpowiednią wytrzymałość , stosownie do rodzaju ścierniwa i przeznaczenia narzędzia- odporność na wpływy chemiczne i wilgoć- zdolność do tworzenia w narzędziu możliwie dużych porów, spełniających rolę rowków wiórowych.Rodzaje spoiw:ceramiczne, magnezytowe, krzemianowe, żywice naturalne, żywice sztuczne, gumowe, żywiczne -mechanicznie wzmocnione, gumowe - mechanicznie wzmocnione, metalowe spiekane, metalowe galwaniczne,klejowe, klejowo-żywiczneOdmiany szlifowania:- szlifowanie powierzchni walcowych:* szlifowanie kłowe* szlifowanie bezkłowe- szlifowanie płaszczyzn- szlifowanie głębokie- przecinanie ściernicoweTwardość ściernicy- zdolność do wytracania ziaren przez ściernice. Jest to własność spoiwaFrezowaniem nazywa się obróbkę skrawaniem za pomocą narzędzi wieloostrzowych, zwanych frezami.Obrabiarki do tego rodzaju obróbki nazywają się frezarkami.Ruch główny (roboczy) obrotowy wykonuje frez, a ruch posuwowy przedmiot zamocowany na stole. Frez makształt bryły obrotowej (walcowej, stożkowej lub innej). Ostrza są nacięte na jego powierzchni bocznej (frezwalcowy), a często także na powierzchni czołowej (frez czołowy).Frezarkidzielą się na poziome i pionowe zależnie od położenia osi freza w czasie pracy. Stół frezarkipoziomej może być przesuwany mechanicznie i ręcznie w trzech prostopadłych kierunkach: wzdłużnym,poprzecznym, pionowym. Taka obrabiarka nazywa się frezarką poziomą zwykłą. Jeżeli stół frezarki poziomejzwykłej jest zaopatrzony w obrotnicę umożliwiającą skręcenie stołu wokół osi pionowej o pewien kąt, tofrezarka taka nosi nazwę frezarki uniwersalnej. Na frezarce uniwersalnej można nacinać rowki śrubowe, co maduże zastosowanie w obróbce narzędzi o ostrzach skośnych i kół o uzębieniu skośnym.W frezarkach pionowych oś obrotu freza ma w czasie pracy położenie pionowe, a wiec prostopadłe dopowierzchnie stołu. Niektóre z frezarek pionowych mają mechanizm umożliwiający ustawienie i pracewrzeciona i freza w położeniu pochyłym.Stół frezarki pionowej ma posuw wzdłużny mechaniczny i ręczny, zaś ruch pionowy stołu stosowany jest tylkodo ustawienia stołu w pozycji umożliwiającej frezowanie.FrezyZależnie od kształtu ostrzy freza dzielą się na frezy:ścinowe, zataczane, kątoweFrezy ścinowe ostrzy się na powierzchni przyłożenia, a frezy zataczane za powierzchni natarcia. Ostrza frezówmogą być:a) - proste zgodne z tworzącą walca,- śrubowe.Zwojowość freza określa się tak jak zwojowość śruby:frez jest prawozwojny wtedy, gdy ustawiony osią pionowo ma zwoje wznoszące się od lewej ręki w prawo,lewozwojny – w lewo.Jeżeli frez walcowy ma nacięte ostrza również na jednaj z powierzchni czołowych, to nazywa się frezemwalcowo – czołowym i skrawa nie tylko ostrzami naciętymi na powierzchni walcowej, ale również ostrzami naczole.Frezy walcowo – czołowe o średnicach małych są wykonywane razem z uchwytem, nazywają się one frezamipalcowymi. Służą do frezowanie krzywek, rowków. Frezy tarczowe mogą mieć ostrza tylko na powierzchniwalcowej. Są to frezy jednostronne.Powierzchnie płaskie mogą być obrabiane:a)Za pomocą frezowania obwodowego frezem walcowym;b)Za pomocą frezowania czołowego frezem czołowym lub głowica czołową;Podziału frezów można dokonać także pod względem narzędzia:frezy walcowe, walcowo – czołowe, piłkowe, trzpieniowe, kształtoweFrezowanie może być:przeciwbieżne, współbieżneParametry frezowaniaWe frezowaniu, jak w każdej obróbce mechanicznej charakterystycznymi wielkościami są:szybkość skrawania; posuw skrawania; głębokość skrawaniaPodzielnica.Często trzeba stosować dokładny podział na obwodzie kołowym przedmiotu, np. przy wykonaniu frezów,wierteł, kół zębatych. Do tego służą podzielnice. Dzielimy je na:zwykłe, zwykłe z przekładnią, uniwersalnePodzielnica z przekładnią ma wrzeciono wydrążone i nagwintowane na roboczym końcu do nakręceniauchwytu lub tarczy zabierakowej oraz zaopatrzone w gniazdo stożkowe na kieł.Obróbka kół zębatych może być przeprowadzona według metod:kształtowej, kopiowej, obwiedniowejW metodzie kształtowej narzędzie ma kształt wrębu.W metodzie kopiowej prowadnice suportu narzędziowego są wodzone wzdłuż kopiału (wzornika).W metodzie obwiedniowej narządzie obwodzi zarys zęba przez kolejne położenia ostrzy skrawających.Przy omawianiu metod obróbki kół zębatych należy mieć na uwadze:a) Sposób obróbki, który może odbywać się: struganiem, dłutowaniem, frezowaniem, szlifowaniemb) Kształt narzędzia i geometrię jago ostrzyc) Cykl roboczy, który może odbywać się w sposób:-ciągły(bezprzerw,tj.obróbkawszystkichzębówwkolejestprzeprowadzona jednocześnie, stopniowo)- przerywany (charakteryzujący się tym, że po obróbce jednego wrębu następuje podział i cykl obróbkipowtarza się dla następnego wrębu,FREZOWANIE OBWIEDNIOWEFrezowanie obwiedniowe walcowych kół zębatych polega na zasadzie współpracy ślimaka z kołemślimakowym, z tym że w przypadku frezowania mamy do czynienia zamiast ślimaka z frezem ślimakowym, azamiast koła ślimakowego występuje obrabiane koło walcowe.Po jednym obrocie freza ślimakowego koło obrabiane obróci się o kąt odpowiadający jednemu skokowi zwojuzębów freza ślimakowego. Gdy frez jest jednokrotny (jednozwojny), wówczas obrabiane koło obróci się o kątodpowiadający jednej podziałce, gdy jest k-krotny – krotny kąt odpowiadający k podziałkom.Obróbka laserowaObróbka laserowa polega na skierowaniu wysoko skoncentrowanej wiązki światła laserowego o bardzo dużejgęstości mocy: 108÷1014 W/m2 na powierzchni materiału. (Działanie lasera polega na wzmocnieniu światła zapomocą wymuszonej emisji promieniowania). Energia wiązki laserowej, tj. fotonów, zamienia się na ciepło,które powoduje bardzo szybkie topnienie i natychmiastowe odparowanie obrabianego materiału. Do obróbkilaserowej najczęściej stosuje się lasery molekularne CO2. Mogą być również stosowane lasery neodymowe irubinowe. Fotony są wytwarzane w wyniku wzbudzenia atomów (wprowadzane na wyższy poziomenergetyczny) lub cząstek, które następnie wracają do poziomu podstawowego, emitują porcję energii h�½.Obróbka laserowa charakteryzuję się:· przebiegiem bezstykowym i bezsiłowym,· bardzo szybkim przebiegiem procesu, co zapewni bardzo małą strefę oddziaływania cieplnego, a więc braknaprężeń i odkształceń,· dużą dokładność ±0,005 mm,· jest obróbką cicha i może być w pełni zautomatyzowaną.Energia wiązki laserowej jest wykorzystywana do: cięcia, wycinania wg programu złożonych kształtówpłaskich i usytuowanych przestrzennie z cienkich blach, wykonanych z materiałów trudno obrabialnych,drążenie bardzo małych otworów (np. w łopatkach turbin silników odrzutowych chłodzonych powietrzem),topienia materiałów, spawania, powierzchniowego uszlachetniania powierzchni, hartowania, grawerowania,opisu podziałek przyrządów pomiarowych (suwmiarek, głębokościomierzy itp.) oraz toczenia i frezowanialaserowego. [ Pobierz całość w formacie PDF ]