FORGÁCSOLÁS Gyártástechnológia alapjai BAGGA11MNC 1. Előadás Alapjelenségek-I. “Audiometric testing is required of all employees exposed to 8-hour average noise levels of 85 decibels or above.” Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS Dr. Palásti Kovács Béla c. egyetemi tanár, rész-téma felelős 142. szoba Konzultációs idő: H-K: 12.20 - 13.30 Horváth Richárd t. mérnök, gyakorlatvezető 127. szoba K: 15.30 - 16.30 Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS Tudnivalók: 1.) Irodalom: Saját előadási és gyakorlaton készített jegyzet A gyártástechnológia alapjai I. jegyzet BDMF, Budapest, 1995. p. 4-38. Segédlet: Ellenőrző kérdések, példák 2.) Elektronikus anyagok: (letölthető a tanszéki honlapról) Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS Tudnivalók: 3.) Miért nehéz tárgy a FORGÁCSOLÁS ? képi ábrázolás: géprajz képletek, összefüggések: mint a „matek” ok – okozati összefüggések: jelenségek magyarázata mechanika, fizika, anyagtudomány: előtanulmányok! forgácsolási eljárások: lexikális tudás Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS ELŐNYEI: HÁTRÁNYAI: 1. Egyedi gyártásban gyors és olcsó 2. Pontos, kiváló felületi érdesség 3. Nem igényel különleges ismereteket 4. Minden ismert anyag megmunkálható 5. Nagyon bonyolult alakú darabokhoz is 6. Nincsenek méretproblémák 7. Homogén anyagszerkezetet ad 8. Kis változás a darab felületi rétegében 9. Könnyen automatizálható 1. Nagy fajlagos energiaigény 2. Nagy az anyagveszteség (forgács) 3. Sokféle szerszámgépet igényel 4. A gépek és tartozékaik nagy helyigényűek 5. CNC vezérlés és bonyolult program kell 6. Nagy a balesetveszély 7. Szennyező (forgács, hűtő-kenő folyadék) 8. Nagy a veszteségidő 9. Költséges eljárás (még sorozatgyártásban is) Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS alapfogalmai A munkadarabról (M) a felesleges anyagot megfelelő mozgások révén az alkalmas szerszám (S) által kis darabok (forgács, CH) formájában választja le. alapfolyamat fő tevékenység alkatrészgyártás (alkatrész orientált) leválasztó eljárás Mozgások Munkadarab főmozgás - forgácsolósebesség, vc, m/min forgács hosszmérete S / M végzi egyenes / forgó / folyamatos / szakaszos mellékmozgások: S / M végzi a forgács keresztmetszete előtolás - f, mm (többélű S: fz , mm) fogásvétel - a, mm (jele ap , ae is lehet!) anyagminőség (összetétel, előgyártás, állapot) szilárdsági jellemzők (Rm , HB , stb.) geometriai méretek a megmunkált felület: ~ pontossága (IT egységekben) és ~ érdessége (Ra , Rz , stb.) Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS alapfogalmai A munkadarabról (M) a felesleges anyagot megfelelő mozgások révén az alkalmas szerszám (S) által kis darabok (forgács, CH) formájában választja le. befogórész szárrész dolgozórész előtolás iránya homloklap Szerszám főél rendeltetés (esztergakés, fúró, maró stb.) élgeometria (szabályos, statisztikai) élek száma (1, 2, sok, „végtelen” sok) élalak (egyszerű, speciális) kivitel (tömör / forrasztott / szerelt) élanyag (acélalapú/ kemény/ szuperkemény) (fő)hátlap szerszámcsúcs mellékél Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS alapfogalmai Forgácsolási adatok: vc főél mellékél a Mellékél elhelyezési szög Szerszám élszögek: kr - főél elhelyezési szög,  er - csúcsszög,  kŕ, - mellékél elhelyezési szög,  re - csúcssugár kr + er + kr, = 180 Főél elhelyezési szög Csúcsszög f Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS alapfogalmai Munkadarab Szerszám hátlap homloklap vc homlokszög hátszög Szerszámszögek: (metszetben) go - homlokszög,  (- is) bo - ékszög,  ao - hátszög,  ( >0 !!) ao + bo + go = 90  ékszög f Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS A munkadarabról (M) a felesleges anyagot megfelelő mozgások révén az alkalmas szerszám (S) kis darabok (forgács, CH) formájában választja le. FORGÁCS (chip) típusa: elemi, lemezes, folyó (acélok) elemi, töredezett (öntöttvas, rideg anyag) alakja: a mozgások és a szerszám kialakítása (élszögek, csúcssugár) határozzák meg feladatok: forgács manipuláció: ~ osztás, ~ terelés, ~ törés Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS Előtolás irányú erő A forgácsképződés feltételei: 1. alkalmas szerszámék Előtolás 2. mozgások: vc és f vc - forgácshossz f - előtolás, mm Szerszám 3. erőhatások: vc irányában: Fc - forgácsolóerő f irányú: Ff - előtolás irányú erő Forgács Elméleti forgácsvastagság, h, mm Forgácsolóerő Munkadarab Forgácsolósebesség Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

A forgácsképződés fázisai: FORGÁCSOLÁS Forgács Munkadarab Nyírási sík 1.) a h vastagságú réteg vc sebességgel mozog Forgácsvastagság, hch, mm 2.) rugalmas alakváltozás 3.) képlékeny alakváltozás Szerszám 4.) nyírási folyamat: 1 forgácselem 5.) a forgácselemek összehegedése vch 6.) a forgács vch sebességgel távozik Forgács Nyírási sík Elméleti forgácsvastagság, h, mm vc Munkadarab Kontinuitási egyenlet: vc  h = vch  hch Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS Alakváltozási zónák Forgács  Elsődleges (nyírási) Nyírási sík S hch Hajlásszög,  Fsh h FshN Fc Fa Ff Munkadarab Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Elsődleges alakváltozási zóna FORGÁCSOLÁS MUNKADARAB Elsődleges alakváltozási zóna Szerszám Forgács Másodlagos alakváltozási zóna Elsődleges (nyírási) és másodlagos alakváltozási zóna Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS Szabadforgácsolás Kötött forgácsolás a szerszámcsúcs forgácsol, térbeli erőrendszer alakul ki, fogásvétel irányú erő: passzív erő - Fp. Főbb változatai: a szerszámcsúcs nem forgácsol, síkbeli erőrendszer működik. Főbb változatai: Beszúrás Cső eszter- gálás Hossz- esztergálás Kereszt- esztergálás Megjegyzés: a továbbiakban kizárólag már csak erről lesz szó. Megjegyzés: az eddigiekben erről volt szó! Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS erőigény Forgácsoló erő: a legnagyobb összetevő  teljesítmény (Pc , kW), szerszámterhelés,  lehajlás. Előtolás irányú erő: a legkisebb összetevő, mivel az Fc 10 … 30 %-a. Fc - forgácsoló erő Ff - előtolás irányú erő Fa - aktív erő Aktív erő: a fentiek miatt: Fa  Fc ! Passzív erő: általában kisebb az Fc - nél (annak 40 … 80 %-a), a szerszám kopásától jelentősen függ, a munkadarab pontosságát döntően befolyásolja. Összefoglalva: Fa - aktív erő Fp - passzív erő F - eredő erő Fc : Fp : Ff = 1 : (0,4 … 0,8) : (0,1 … 0,3) Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS erőigény Befolyásoló tényezők Erőmodellek 1. ) Közelítő képlet (a fajlagos forgácsolóerő alapján) Munkadarab (HB, Rm, stb.) Forgácsolási adatok (a , f , vc) ? ahol: k - 1 mm2 forgács leválasztásának erőigénye A - forgácskeresztmetszet (A = af = bh) , mm2 Forgácsoló erő, Fc , N 2.) Kelet-európai képlet ? Szerszám (,  , r , stb.) Egyéb (kopás, HKF) ahol: CF - anyagállandó, N xF , yF , zF - kísérleti úton kapott kitevők a, f, vc - forgácsolási adatok Kfci - helyesbítő tényezők Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS erőmodellek 3.) Kienzle és Victor képlete Teljesítményigény Főmozgáshoz: ahol: kc - fajlagos forgácsolóerő, N/mm2 b - forgácsszélesség, (a / sin r), mm h - forgácsvastagság, (f  sin r), mm KFcj - helyesbítő tényezők kc1.1 - a fajlagos forgácsoló erő ún. főértéke, N/mm2 qc - kísérleti úton kapott kitevő Előtolás irányú mozgáshoz: Példa: Fontos szabályok: 1.) Pc  Pf 2.) A fogásvétel irányú elmozdulás sebessége zérus, teljesítményigénye: Pp 0 Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

energiamérlege FORGÁCSOLÁS Munkadarab Nyírási szög Hőenergia Szerszám Elszíneződés, balesetveszély Hőenergia Munkadarab Súrlódás a homloklapon Súrlódás a hátfelületen Alakváltozás és nyírás Nyírási szög Keménységcsökkenés, gyorsabb kopás, hődilatáció, pontatlanság Szerszám Hődilatáció, pontatlanság, rétegtulajdonságok! Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB hőmérséklete FORGÁCSOLÁS Empirikus számítóképlet: Forgácsolási kísérlet Munkadarab: CMo1 (HB 220-230) Szerszám: bevonatos keményfém, r=90 ahol: C - a hőmérséklet képlet állandója, C, y , x , z - a képlet kitevői, a, f, vc - forgácsolási adatok. Fontos szabályok: y  x  z < 1 C = C (M-S párosítás, hűtés, kopás) Bev. kem. fém Kem. fém HSS Hűtés - kenés - öblítés Hűtés: hőmérséklet csökkentés Kenés: súrlódás csökkentés, javuló felület Öblítés: forgács eltávolításának segítése Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB

Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB FORGÁCSOLÁS Óbudai Egyetem, BGK – AGI-GGY Dr. Sipos Sándor anyagai alapján - PKB