HSC obráb ní, tepelné jevy p Definice, popis obráb Nevýhody Otá ky v etena ezné rychlosti pro HSC Strojní vybavení obráb

Podobné dokumenty
KOMPLEXNÍ VZDĚLÁVÁNÍ KATEDRA STROJNÍ SPŠSE a VOŠ LIBEREC

Práce a síla při řezání

Základy obrábění. Obrábění se uskutečňuje v soustavě stroj nástroj obrobek

Teorie frézování Geometrie břitu frézy zub frézy má tvar klínu ostřejší klín snadněji vniká do materiálu vzájemná poloha ploch břitu nástroje a

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ Teorie frézování

Technologický proces

6. Geometrie břitu, řezné podmínky. Abychom mohli určit na nástroji jednoznačně jeho geometrii, zavádíme souřadnicový systém tvořený třemi rovinami:

OPOTŘEBENÍ A TRVANLIVOST NÁSTROJE


Výpočet silové a energetické náročnosti při obrábění


Evropský sociální fond Praha & EU: INVESTUJEME DO VAŠÍ BUDOUCNOSTI. VÝROBNÍ KONSTRUKCE, 4. ročník - CVIČENÍ

Trvanlivost,obrobitelnost,opotřebení břitu

Ing. Petra Cihlářová. Odborný garant: Doc. Ing. Miroslav Píška, CSc. Druhy fréz a jejich upínání Upínání obrobků Síly a výkony při frézování

1 Výpočty řezných podmínek při soustružení

2) CO TO JE OPTIMALIZACE ŘEZNÝCH PODMÍNEK

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ

KOMPLEXNÍ VZDĚLÁVÁNÍ KATEDRA STROJNÍ SPŠSE a VOŠ LIBEREC

PROTAHOVÁNÍ A PROTLAČOVÁNÍ

Základní konvenční technologie obrábění SOUSTRUŽENÍ

NÁSTROJE NOVINKY B076CZ. Monolitní nástrojový materiál PKNB pro litiny a slinuté slitiny

ZÁKLADNÍ INFORMACE. NC nebo konvenční horizontální soustruh série HL s délkou až mm, točným průměrem nad ložem až 3500 mm.

Univerzální CNC soustruhy řady SU

K a t a l o g CNC stroje. Allcomp a.s.

Broušení. Schéma broušení. Je dokončovací způsob obrábění. Stroje brusky. Nástroje brusné kotouče.

Řezné podmínky při broušení

EMCO Sinumerik 810 M - frézování

VC-608/ VC-610/711 CNC vertikální obráběcí centrum

2. TVORBA A TVAROVÁNÍ TŘÍSKY

ASM 5osé univerzální centrum

Teorie třískového obrábění

Frézování. Hlavní řezný pohyb nástroj - rotační pohyb Přísuv obrobek - v podélném, příčném a svislém směru. Nástroje - frézy.

TMV 510 AII / TMV 510 CII CNC vertikální obráběcí centrum

GF Machining Solutions. Mikron MILL P 800 U ST

A U T O R : I N G. J A N N O Ž I Č K A S O Š A S O U Č E S K Á L Í P A V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ _ T Ř Í S K O V É O B R Á B Ě N Í - F R É

Základní pojmy obrábění, Rozdělení metod obrábění, Pohyby při obrábění, Geometrie břitu nástroje - nástrojové roviny, nástrojové úhly.

Okruhy pro závěrečné zkoušky oboru - strojní mechanik školní rok 2017/2018 (odborný výcvik)

MATURITNÍ TÉMATA (OKRUHY) STROJÍRENSKÁ TECHNOLOGIE. TECHNICKÝ SOFTWARE (Strojírenství)

INOVACE A DOKONALOST CNC HORIZONTÁLNÍ OBRÁBĚCÍ CENTRA FMH EH FBM.

Základní konvenční technologie obrábění SOUSTRUŽENÍ. Technologie III - OBRÁBĚNÍ

DRUHY A UTVÁŘENÍ TŘÍSEK

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

TMV 850 / TMV 1050 CNC vertikální obráběcí centrum

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ

Tuhost mechanických částí. Předepnuté a nepředepnuté spojení. Celková tuhosti kinematické vazby motor-šroub-suport.

G - série obrábění gra tu. hermeticky uzavřený pracovní prostor vysoký výkon a přesnost lineární posuvy & kuličkové šrouby

Dokončovací metody obrábění

ROVINNÉ BRUSKY. Řada AHR

TVÁŘENÍ KOVŮ Cíl tváření: dát polotovaru požadovaný tvar a rozměry

TECHNOLOGIE SOUSTRUŽENÍ

CNC soustruhy SF... STANDARDNÍ PŘÍSLUŠENSTVÍ STROJE VOLITELNÉ PŘÍSLUŠENSTVÍ STROJE SF 43 CNC

VTB (C) 85R/100R Svislý CNC soustruh

EXPERIMENTÁLNÍ METODY V OBRÁBĚNÍ

NÁSTROJE A TECHNOLOGIE ČESKÉ VÝROBKY VE ŠPIČKOVÉ KVALITĚ

Dimenzování pohonů. Parametry a vztahy používané při návrhu servopohonů.

SA Trade bestseller hoblovka s protahem HP-200 (více na straně 28) ,- Dřevoobráběcí stroje

Technologie III - OBRÁBĚNÍ

MCU 450V[T]-5X. Multifunkční pětiosé obráběcí centrum.

KOMPLEXNÍ VZDĚLÁVÁNÍ KATEDRA STROJNÍ SPŠSE a VOŠ LIBEREC. Kapitola 12 - vysokotlaké chlazení při třískovém obrábění

KOMPLEXNÍ VZDĚLÁVÁNÍ KATEDRA STROJNÍ SPŠSE a VOŠ LIBEREC

Broušení rovinných ploch

technologie (z řeckého základu techné dovednost, logus - nauka) Speciální technologie Příklad: kolo Příklad: dioda obrábění břit, řezný klín

Práce s tabulkami, efektivní využití v praxi

STT4 Příprava k maturitní zkoušce z předmětu STT. Tematické okruhy pro ústní maturity STT

CNC soustružnická centra se šikmým ložem

Příloha-výpočet motoru

HCW 1000 NOVÝ TYP LEHKÉ HORIZONTKY ŠKODA

Témata profilové maturitní zkoušky z předmětu Stavba a provoz strojů

Sleva x 70 x 680 mm 1240 x 70 x 270 mm 710 x 510 x 410 mm 580 x 100 x 90 mm. 327 x 137 x 1069 mm. 124 kg 135 kg. 83 kg 93 kg

Profilová část maturitní zkoušky 2013/2014

TC 1500 CNC soustruh. Typ TC-1500 TC-1500M Max. oběžný průměr nad suportem

EMCO Sinumerik 810 T - soustružení

Frézování. Frézování válcovými frézami: Kinematika řezného pohybu:

SEZNAM MATURITNÍCH OKRUHŮ STUDIJNÍHO OBORU PROVOZNÍ TECHNIKA L/51 Školní rok 2017/2018

02 Soustružení tvarových ploch

Pomocné výpočty. Geometrické veličiny rovinných útvarů. Strojírenské výpočty (verze 1.1) Strojírenské výpočty. Michal Kolesa

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Obrábění. Název: Soustružení. Téma: Ing. Kubíček Miroslav. Autor: Číslo: VY_32_INOVACE_19 08 Anotace:

Určení řezných podmínek pro soustružení:

Vrtání v oblasti High-End vylepšená technologie povlakování Dragonskin značně zvýší pracovní výkon vrtáků WTX Speed a WTX Feed

Inteligentní řešení pro zapichování

TMV-1350A/ 1600A CNC vertikální obráběcí centrum

Určení řezných podmínek pro frézování v systému AlphaCAM

Základy stavby výrobních strojů Tvářecí stroje I KLIKOVÉ MECHANISMY MECHANICKÝCH LISŮ

Regulační pohony. Radomír MENDŘICKÝ. Regulační pohony

CENTRUM VZDĚLÁVÁNÍ PEDAGOGŮ ODBORNÝCH ŠKOL

FINWORX NÁSTROJOVÉ SYSTÉMY OPTIMALIZACE PROCESU PORADENSTVÍ PRO STRATEGII FRÉZOVÁNÍ

Stanovení forem, termínů a témat profilové části maturitní zkoušky oboru vzdělání M/01 Strojírenství STROJÍRENSKÁ TECHNOLOGIE

SEZNAM TÉMAT K ÚSTNÍ PROFILOVÉ ZKOUŠCE Z TECHNOLOGIE

Projekt EU - Implementace nových technických vzdělávacích programů do praxe, r.č. CZ.1.07/1.1.10/

INOVACE A DOKONALOST CNC PORTÁLOVÁ OBRÁBĚCÍ CENTRA FV FV5.

Evoluce v oblasti trochoidního frézování

Podstata frézování Zhotoveno ve školním roce: 2011/2012. Princip a podstata frézování. Geometrie břitu frézy

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY. FAKULTA strojního INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV strojírenské technologie

VY_52_INOVACE_H 02 23

Základy vrtání 2.část

Dokončovací metody obrábění. Metody s úběrem materiálu. Jemné obrábění, hlazení. Honování

Obchodní akademie, Hotelová škola a Střední odborná škola, Turnov, Zborovská 519, příspěvková organizace,

VERTIKÁLNÍ OBRÁBECÍ CENTRA

TMV-920 A/ TMV-1100A CNC vertikální obráběcí centrum

SKUPINY SPOTŘEBITELŮ Výroba forem, slévárny, stavba lodí/plovoucích plošin, konstrukce letadel a terotechnologie. = MX = MXX = MY = F

Transkript:

HSC, tepelné jevy při Definice, popis Ing. Oskar Zemčík, Ph.D. Základní pojmy Teoretická část Tepelné jevy Vyhodnocení Používané pojmy a odkazy VUT Brno Z anglického překladu vysokorychlostní. Používá se i u jiných metod než třískové Podstatné zvýšení relativní rychlosti nástroje vůči obrobku umožňuje tvrdých materiálů umožňuje bez aktivního chlazení snížení výrobních nákladů zvýšení produktivity výroby Nevýhody Otáčky vřetena vysoké hodnoty zrychlení při rozběhu a zpomalení vřetene vyšší opotřebení namáhaných částí vřetene (hlavně vodítek, kuličkových šroubů a ložisek) vyšší náklady na údržbu stroje vyšší nároky na obsluhu stroje, a technologickou přípravu výroby vyšší nároky na bezpečnost provozu (neprůstřelný kryt, pravidelná kontrola jak nástrojů tak adaptérů) pro d=10mm n 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 v c d=10mm d=5mm d=20mm Strojní vybavení Řezné rychlosti pro HSC Pro různé materiály Tajmac - ZPS MCV 1210 HSC vřeteno IBAG

Řezné rychlosti pro HSC Pro různé metody Vliv na mechanizmus tvorby třísky Dynamické poměry při řezání Velikost síly F z podmínky minimálně vynaložené práce: F= k h D b sin cos = k h D b sin cos 90 F Síla jíž nástroj působí na odřezávanou vrstvu δ úhel řezu Φ úhel roviny střihu φ úhel tření Τ k střední napětí v kluzu obráběného materiálu v oblasti plastické deformace hd hloubka řezu b šířka třísky vyjádříme sílu F v závislosti na úhlu Φ: k h D b F= sin cos 90 = Konstanta sin cos 90 provedeme parciální derivaci f f g fg = g g 2 = 0 sin cos 90 K sin cos 90 sin 2 cos 2 90 upravíme K sin cos 90 =0 sin cos 90 sin 2 cos 2 90 = K sin cos 90 sin 2 cos 2 90 f g = f g fg sin cos 90 =cos cos 90 sin sin 90 upravíme cos x y =cos x cos y sin x sin y cos sin 90 sin cos 90 cos 90 = K sin cos 90 sin 2 cos 2 90

upravíme = K cos 90 sin 2 cos 2 90 hledáme minimum =0= K cos 90 sin 2 cos 2 90 K 0 cos 90 =0 cos(x)=0 pro x = 90º 90 =90 2 =90 90 =90 2 1 xº sin(x) cos(x) =90 2 z uvedeného vztahu vyplývá vliv úhlu řezu (dán nástrojem) vliv tzv. úhlu tření (obsahuje jak vliv tření na čele tak v materiálu třísky) Součinitel pěchování a úhel roviny střihu součinitel pěchování třísky je dán poměrem mezi hloubkou odebrané vrstvy a výslednou šířkou třísky k s = h D h t k s = sin sin k s cos n =tang 1 k s sin n Při (včetně HSC) dochází ke vzniku tepla transformací vynaložené práce. Teplo vzniká ve třech zónách I. v oblasti plastické deformace roviny střihu II. v oblasti tření třísky o čelo nástroje III. v oblasti plastické deformaci pod špičkou nástroje a třením malé části hřbetu nástroje o obrobek Množství tohoto tepla odpovídá danému pořadí.

Teplo vzniká ve třech zónách Q c =Q I. Q II. Q III. Q c =Q I.t Q I.o Q II.t Q II.n Q III.n Q III.o Q okoli s rostoucí řeznou rychlostí roste množství vyvinutého tepla, roste však i podíl tepla přecházejícího do třísky (u HSC až 99%) teplo z mechanické práce Ac celkové řezná práce Fc řezná síla l dráha na které řezná síla působí vc řezná rychlost A c =F c l[j] P ef =F c v c [W] ztráty v motoru P=U I[W] P příkon elektromotoru P e výkon elektromotoru U elektrické napětí [V] I elektrický proud [A] η e účinnost elektromotoru P ef =P e s [W] P e =P e [W] η s účinnost mechanických převodů ve stroji P ef efektivní výkon na vřeteni spotřebovaná práce a vzniklá tepelná energie Q C = q 100 A c[w] q procento energie přeměněné na tepelnou energii (cca 98%) Zbývající část je vázána např. v nově vzniklém povrchu třísek Teplo akumulované v třísce teplo potřebné ke zvýšení teploty třísek o danou teplotu Q t =m c t[w] Qt množství tepla převedené o třísky m hmotnost odebraných třísek t rozdíl teplot materiálu třísek [ C, K] c měrná tepelná kapacita [J.kg -1.K -1 ] Příklad výpočtu teploty třísek (pro soustružení) Pomocí řezné síly a řezné rychlosti řezná síla hmotnost třísek A c q 100 q t 100 =Q t F c v c t q q t 10 4 =m c t[w] F c =C Fc f y Fc a p x Fc [ N] m= f a p l[m 3 ]

Příklad výpočtu teploty třísek (pro soustružení) solomonovy křivky dosazením 1800 t=t t t o C Fc f y Fc x a Fc l p t t q q t 10 4 t t t o = [ C, K] f a p l c t t = C Fc f y Fc 1 x a 1 Fc p q q t 10 4 t c o [ C, K] T [ C] 1600 1400 1200 1000 800 600 400 Hliník Neželezné kovy Bronz litina ocel je třeba dosadit SI jednotky případě provést přepočet (z mm 3 ) 200 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 vc [m/min] Technologické faktory komplexnost technologického procesu řezné materiály spotřeba materiálu spotřeba energie úroveň automatizace množství a závadnost odpadů Ekonomické faktory produktivita využitelnost materiálu využitelnost druhotných surovin zisk z procesů ochrany životního prostředí Ekologické faktory množství využitelných odpadů, recyklace emise hluku toxicita odpadů náročnost likvidace nevyužitelných odpadů Sociální faktory složení pracovníků pracovní podmínky nároky na vzdělání pracovníků nebezpečnost pro zdraví pracovníků

Vybrané faktory hodnocení z hlediska vlivu na životní prostředí Nároky na CNC stroje Nároky na mechanickou část vysokootáčková vřetena (velké nároky na dynamickou vyváženost) speciální nástroje (vyšší nároky na dynamickou vyváženost, vlastnosti břitu, velké silové namáhaní) tuhost stroje (větší namáhání pohybových elementů stroje, větší požadavky na tuhost stroje atd.) Nároky na CNC stroje Nároky na řídící část eliminace přetížení při změně rychlosti posuvu a směru dráhy kontrola dynamických částí a nástrojů, opotřebení a případné mechanické porušení úprava konstrukce z hlediska bezpečnosti (neprůstřelná skla atd.) Nároky na CNC stroje optimalizace dráhy nástroje Rychlostní broušení vysoká produktivita výhodný dosažené vlastnosti povrchové vrstvy Zbytková napětí v povrchové vrstvě po broušení (konvenční způsob) Například, broušení ozubených kol do plného profilu, broušení součástí z ložiskové oceli či broušení klikových hřídelů s využitím brousících kotoučů s galvanicky naneseným KNB.

Broušená vrstva Zbytková napětí v povrchové vrstvě po broušení (vysokorychlostní broušení) 120 100 80 60 Stress [Mpa] 40 20 0-20 -40-60 -80 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Depth [mm] Vysokorychlostní broušení požadavky na materiál kotouče Vysokorychlostní broušení požadavky na konstrukci kotouče Použitá literatura LOPEZ N. High Performance Machining www.scirus.com KOCMAN K. Speciální technologie. Obrábění. 3. vyd. Brno: CERM, 2004. 227s. ISBN 80-214-2562-8 VASILKO, K. Brůsenie kovovývh materiálov, Bratislava, 1984 VASILKO, K. a kol. Valivé ložiská, Alfa, 1988