Transcript Gyártástechnológia III-8 jav

Műszaki Alapozó és
Gépgyártástechnológiai Tanszék
Gépészmérnöki szak
Gyártástechnológiai III
8. előadás
Marás
Előadó: Dr. Szigeti Ferenc
főiskolai tanár
A marás jellemzői
- A forgácsoló főmozgást a szerszám, a fogásvételt, előtolást a
mdb. végzi;
- Változó keresztmetszetű forgács szakaszos leválasztása
történik;
- Nagy anyagleválasztási sebességgel dolgozik, igen
termelékeny; sík és alakos felületek megmunkálására
(lánckerék, fogaskerék, hornyok,stb);
- A marási módok ISO szerinti csoportosítása: palást- és
homlokmarás;
1.Homlokmarás
1.A
maró
forgástengelye
merőleges a mart felületre;
2.Paláston a főélek, homlokon
a mellékélek forgácsolnak;
3.Megmunkált felület: sík.
2.Palástmarás
1.A maró forgástengelye
párhuzamos a mart felülettel;
2.A paláston lévő főélek
forgácsolnak;
3.Megmunkált felület: sík.
3.Palást-homlokmarás
1.A paláston a főélek, a
homlokon a mellékélek
forgácsolnak;
2.Megmunkált felület: lépcsős
(derékszög).
1.Ellenirányú marás
2.Egyenirányú marás
•Hagyományos eljárás,
•Bármilyen gépen kivitelezhető.
•
•
Újabb keletű eljárás,
Játékmentes
asztalmozgatású gépet
igényel.
A marás szerszámai
-
-
-
Forgástest alakú, többélű, szabályos (határozott)
élgeometriájú szerszámok;
A befogórész alapján: - száras marók ( kisebb Øjük miatt),
- furatos marók;
Közvetve lehet a marógépbe befogni;
Anyaguk: HSS, HM, forrasztott vagy váltólapkás;
A furatos és száras marók egyaránt alkalmasak
palást- és homlokmarásra.
A marószerszámok két fő típusa: a.) száras maró,
b.) furatos maró
1.Ujjmaró
2.Süllyesztékmaró
3.Hosszlyukmaró
4.T-horonymaró
5.Ívesreteszhorony-maró
(Woodruff-ék horonymaró)
6.Szögmaró szár felé
csökkenő kúppal
7.Szögmaró szár felé
növekvő kúppal
A száras marók főbb típusai
Palástmarás
A maró forgástengelye párhuzamos a megmunkált felülettel.
- simító fokozatban elérhető: IT9 – 10; Ra = 6,3…12,5µm
- a palástmarás változatai:
a, ellenirányú palástmarás:
-
-
-
A csavarorsós asztalmozgatás
holtjátéka nem érezteti hatását
( Ef ellentétes vf –fel);
Ep: mdb-ot megemelni igyekszik
(ha nem elég a merev befogás,
mdb. rezgésbe jön);
Fogásba lépéskor a szerszám éle
megcsúszik a felületen → él
kopását gyorsítja.
a, ellenirányú
b, egyenirányú
b, Egyenirányú palástmarás
-
-
-
Ef egyirányú vf-el, az asztalt Ef a
holtjátéknak megfelelően előretolja –
kilépve a marófog a fogásból (Ef ) az
asztal pillanatra megáll,  orsó az
asztalt vf sebességgel magával viszi,
amíg a következő fog ismét előre löki
→ a fogakra nagy terhelés jut →
fogtörés, rezgések;
Ep hatása kedvező, a darabot az
asztalra szorítja;
Kedvező a maróél fogásba lépése, a
szerszám nem csúszik meg, kevésbé
kopik;
Csak holtjátékmentes
asztalmozgatásnál használható;
Az anyagleválasztás sebessége 5070%-al nagyobb mint ellenirányúnál.
 cm 3 
Qc  a p  b w  vf 

p


Forgácsolási viszonyok
Forgácskeresztmetszet:
- változó: vessző vagy bajusz alakú,
- közepes forgácsvastagság:
h  bw  i  a e  fz  bw
ae
h  f z ; a e  a; i  p  a  d
i
a
a
h  fz 
 fz 
d
a d
i  p csak   30o  ig
  30o  h mint homlokmará
snál
Erőszükséglet palástmarásnál
- Egy fogra jutó forgácsolóerő (Fc1) : Fc1  kc  Ac  kc  b  h N (közepes)
- Teljes forgácsolóerő: Fc  ψ  Fc1;
- Kapcsolószám: egyszerre (egyidőben) fogásban lévő fogak száma:
i p
a d z a
ψ  
 
dπ
t t
π d
z
dπ
- Maró fogosztása: t 
z
z a
a
z
N
Fc  
 kc  b  fz 
 kc  a  fz  b 
π d
d
dπ
kc = kc1.1 . h-z . Kγ. Kv . Kk . Ks (N/mm2)
A maráshoz szükséges teljesítmény:
áltlagos, közepes:
Fc  v c
kW 
Pc 
3
60 10
k c  a  f z  b  z  vc k c  a  f z  b  z  d  π  n k c  a  f z  b  n
kW 
Pc 


3
6
6
d  π  60 10
d  π  60 10
60 10
 mm
k c  a  b  vf
Pc
kW; Pö  kW
mivelvf  f z  z  n 
 Pc 

6
η
6010
 p 
csúcserő és teljesítmény: h max  2h
Erőhullámzás egyenes élű marónál
Ψ<1: van olyan időszak, mikor egyetlen fog sem forgácsol 
erőhullámzás
Ψ>1: Fc nem csökken 0-ra, de az erőhullámzás megmarad
Erőhullámzás csökkentése
Ferde élű maró alkalmazásával.
- az él be- és kilépése fokozatosan történik,
erő nem szűnik meg hirtelen –
legkedvezőbb: ha az élek ferdeségét úgy
választjuk meg, hogy egyik ferde él
kilépése pillanatában a másik éppen
munkába lép  szükséges λs
i d  π 
tgλ s  
;
o
b b  360

a
sin 
2
d
Ψ=1; λs esetén az erőhatás teljesen egyenletes
- ,,d’’ vagy ,,a’’ változásával, az ideális
viszonyok megszűnnek,
- hullámzásmentesség: minden körülményre
más-más szerszám szükséges.
Palástmarók élgeometriája
- határozott élgeometriájú, többélű szerszám,
- kemény anyagokhoz sűrűbb, lágyakhoz ritkább fogú marót
választunk ( fogazat sűrűségét a fogosztás fejezi ki:
dπ
t
- fogalak (forgácsoló ék) ISO szerint három féle:
z
1. martfogú maró (hát- és homlokfelület marással készül)
2. hátraesztergált fogú maró (homlokfelület: mart, hátfelület:
hátraesztergált): újraélezés a homlokfelületen történik → a
fogba bemunkált alakzat nem változik meg, alakos hornyok,
alakos bordák készítésére szolgál,
3. öntött vagy zsugorított fogú marók: fog parabolikus alakú,
általában az élszalag köszörült.
Hegyes fűrészfog (mart)
Parabolikus fog (öntött, zsugorított)
Parabolikus fog élszalaggal
(öntött, zsugorított)
Sík felületekkel határolt
- merevített - fog
(mart)
Archimedesi spiral foghátú (hátraesztergált)
A marószerszámok fogalakjai
Palástmarók csoportosítása kivitelük szerint:
- monolit,
- forrasztott keményfémlapkás,
- gyorsacél betétkéses (szerelt élű) marók,
- váltólapkás (HM, SK) marók.
Palástmarók leggyakrabban furatosak és ferde élűek (d=40…150mm):
- nyugodt, rezgésmentes járás, kis erőhullámzás,
- α, γ - t a marótest edzése után köszörüléssel alakítják ki,
- A hosszú élvonal a forgács egybemaradó alakja miatt kedvezőtlen
(forgácsoló hornyok, vagy hullámos él kialakítás biztosítja a
kedvező forgács alakot).
Po
PS
PS

Pr
S


t

PS
Pr
A ferdeélű palástmaró élgeometriája
Po
A palástmarás jellegzetes szerszámai
a, tárcsamarók (d=40…180mm):
- hornyok, hasítékok marására,
- homlokpalást marók, mindkét oldalukon forgácsoló élekkel
rendelkeznek,
- egyenes-, ferde-, kereszt-élűek; monolit vagy szerelt
kivitelűek,
- keskeny tárcsamarók: fűrésztárcsák (d=25…315mm);
körfűrészek (d=315…1250mm)
Tárcsamaró:
b, idommarók vagy alakmarók:
- vezetékek, fogárkok, nyílások készítésére,
- szögmarók (szimmetrikusak vagy asszimetrikusak),
- hátraesztergált fogú alakmarók.
a, szögmaró
b, rádiuszmaró
c, alakmaró
Homlokmarás
A homlokmarás mozgási és forgácsolási viszonyai
- A forgácsoló főmozgást a szerszám; előtolást a mdb. végzi;
- A maró forgástengelye merőleges a megmunkált felületre,
amely mindig síkfelület;
- Simító fokozatban elérhető pontosság: IT8…IT9; Ra=
3,2…12,5 µm
Forgácsolási viszonyok, forgács
keresztmetszet
fz: fogankénti előtolás (a marótengelyre merőleges síkban)
frx: sugárirányú előtolás (forgács közepes vagy átlagos
vastagságának felel meg); φx-nél
- A forgács keresztmetszete változó: legkisebb a belépés vagy
kilépés helyén, legnagyobb a marótengely előtolás irányába
eső szimmetria síkjában:
f rx  i  f z  bw
(területegyenlőség)
bw
d  π  1  2 
360o
f rx  f z  ; i 
; f rx  f z  b w 
o
i
360
d  π  1  2 
h  f rx  sinκ r ; κ r  90o ; h  f rx
d
 1,5...1,7 ψ  2...3
bw
Erőszükséglet
- forgácsolóerő ingadozás
- erőhullámzás↓ ψ↑
360o
N
Fc1  k c  a c  k c  b  h  k c  a p  f rx  k c  a  f z  b w 
d  π  1  2 
i
dπ
d  π  1   2   z 1   2   z
a p  a; Fc  ψ  Fc1; ψ  ; t 
; ψ

o
t
z
360  d  π
360 o

360o
1  2  z
z
N
Fc  k c  a  f z  b w 

 k c  a  f z  bw 
o
d  π  1  2 
360
dπ
kc = kc1.1 . h-z . Kγ. Kv . Kk . Ks (N/mm2)
Teljesítményszükséglet
Fc  v c
kW  ;
Pc 
3
60 10
kc  a  fz  bw  z  d  π  n kc  a  fz  bw  z  n
kW 
Pc 

3
3
6
d  π  60 10 10
60 10
 mm
k c  a  b w  vf
kW;
vf  f z  z  n 
 Pc 

6
6010
 p 
Gazdaságos forgácsoló sebesség:
Pc
Pö  kW
η
m
valk  v0  K1  K 2 ...Km  
p
valk= f (anyagminőség, szerszám típus, a, fz, maró Ø, típus, z, B)
Homlokmaró élgeometriája
Homlokmarás jellegzetes szerszámai
→ régebben betétkéses – jelenleg váltólapkás kialakítás:
- váltólapkások: HM, SK, lapkák a szerszám csúcsán nem
rádiuszosak, hanem fazettásak,
- lapka alak:
, szimmetrikus, aszimmetrikus,
- forrasztott lapkás korszerűtlen.
→ főbb típusok:
A, sarokmaró: kisebb lépcső is készíthető (χr =90o), m = l/2,
B, síkmaró: lépcső nélküli síkfelületekhez (χr =60…75o),
C, palást-homlokmaró: a, b keveréke (Igelfräser: sünmaró,
kukoricamaró) m=d,
→monolit vagy lapkás kivitelűek, Ø30mm-től lapkásak.
Palást-homlokmarás lényege és szerszámai
- Általában száras kivitelűek, kis Ø-ek, palást- és
homlok-felületük is képes forgácsolni;
- Sarokfelületek készítésére valók, a lépcsőméret
lényegesen nagyobb, mint sarokmarónál, m=d;
- A száras palást-homlokmarók elnevezései: - szármaró,
- ujjmaró,
- nyelesmaró,
- hosszlyukmaró;
- Forgácsolási viszonyok a χr =90o –os homlokmaróéhoz
hasonlók.
Szerszám elrendezési lehetőségek
(palást-homlokmarók)
360o
h  f rx  f z  b w 

o
d  π 180
2
h  f z   0,63fz mm
π
360o
mm
h  f rx  f z  b w 
d  π  1  2 
Hosszlyukmarók
- Két- vagy három-élű palást-homlokmarók, amelyeknek
homlokéle aszimmetrikus (egyik hosszabb, mint a másik) – a
hosszabb homlokél középig nyúlik;
- fő típusai: - egyenes és ferdeélű,
- ferdeélű szimmetrikus homlokélekkel: hornyot
mélyíteni csak lassan lehet,
- csavartélű: igazi nagyteljesítményű;
- Einwegschlichten: reteszhorony egyik oldalát simítja;
- Zweiwegschlichten: reteszhorony mindkét oldalát simítja: IT6;
Rm<10 μm.
A hosszlyukmarók típusai
a.) egyenesélű, b.) ferdeélű,
c.) ferdeélű szimmetrikus homlokélekkel, d.) csavartélű
Horonymarás csavartélű Hurth-maróval
egyoldalas simítással
Horonymarás csavartélű Hurth-maróval
kétoldalas simítással
Ék- és reteszhorony forgácsolása külső hengeres felületen
a.) ujjmaróval, b.) hosszlyukmaróval, c.) keresztfogazású tárcsamaróval,
d.) íves reteszhorony maróval