Mechanikai megmunkálás I - gt3.bme.hugt3.bme.hu/wp-content/uploads/2016/06/ATFT_eloadas13_mechanikai_megm_i_2012.pdf · A gyártási f őfolyamatban a faanyagok forgácsolással

Mechanikai megmunk álás IIpari term ék- és formatervez őknek

Összeállította:Dr. Szabó Imre előadásanyagának felhasználásával

Dr. Kovács Zsolt, Papp Tibor

Készült a Nemzeti Fejlesztési Terv HEFOP 3.3.1 Operatív Programja keretében

NyME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet

http://tgyi.fmk.nyme.hu

© NYME FMK TGYI 2006.08.28. 7/1. fólia

A gyártási f őfolyamatban

a faanyagok forgácsolással történő megmunkálásával,

előírt méretű, alakú és felületi minőségű alkatrészeket állítunk elő,

ezeket legtöbbször ragasztással egyesítjük, összeszereljük és

felületkezeljük.

ALAPFOGALMAK


Összeállította:

Dr. Kovács Zsolthttp://tgyi.fmk.nyme.hu



A bútor- és épületasztalos iparban alkalmazott fontosabb alapanyagok: tömör faanyagok, lap- és lemezanyagok, furnérok és egyéb borítóanyagok.

ALAPFOGALMAK


Összeállította:




Megmunkálási módok: Pozicionális megmunkálás – mozgás közbeni megmunkálás

Pozicionális megmunkálás A - alkatrész; B - lyukfúrás sorozatfúró gépen; C - lyukfúrás oszlopos fúrógépen; 1- 4 - pozíciók

ALAPFOGALMAK


Összeállította:




Vannak esetek, amikor egyetlen befogással az alkatrész több helyzete is biztosítható készülék alkalmazásával .

Készülék alkalmazása pozícionális megmunkáláskor:

1 - gépasztal; 2 - készülék; 3 - szorítócsavar; 4 - alkatrész;5 - fészkek a vezetőtüske

számára; 6 - vezetővonalzó; 7 - vezetőtüske

Mozgás közbeni megmunkálási módnak nevezzük azt a megmunkálást, amikor a megmunkálás ideje alatt a munkadarab mozog, azaz előtoló mellékmozgást végez.

ALAPFOGALMAK


Összeállította:




A technológiai bázis

Bázisképzésnek nevezzük az adott alkatrész egyértelműen meghatározott - megmunkálás alatt a szerszámhoz, szereléskor a többi alkatrészhez viszonyított - helyzetének megadását.Bármely szilárd testnek hat szabadsági foka van, vagyis hat lehetséges irányban mozdulhat el. (6. ábra)

Az elvégzendő művelettől, illetve az alkatrész termékben lévő helyzetétől függően a bázisképzés mindig maga után vonja az alkatrész néhány, vagy összes szabadsági fokának elvesztését. (7. ábra)

Technológiai és tervezési bázisokatkülönböztetünk meg. Az utóbbit a tervezők alkalmazzák a termékek tervezésekor. A technológiai bázis beállítási-, szerelési-, és méretellenőrzési bázisra osztható fel.

a, b, c, d, e, f - alátámasztási pontok

ALAPFOGALMAK


Összeállította:




A mechanikai megmunkálás pontossága• Alakpontosság,• Méretpontosság,

Az alkatrész lehetséges méret- és alakhibái (lásd az ábrát)

l - névleges hossz,B - névleges szélesség, α - az élek által bezárt névleges szög, ∆l - a névleges mérettől való eltérés,∆B - szögtől való eltérés, ∆s - a síktól való eltérés (húrmagasság).

Az alkatrészek alak és mérethibáit kiváltó tényez ők• A megmunkálandó anyag (darab) tulajdonságai,• A gépek és berendezések geometriai pontossága,• Gépállapot• A gépek és berendezések beállításának pontossága.

A faanyag mechanikai megmunkálásának form ái:

Megmunkálás: Rendeltetés:

Fűrészelés Szabás (alkatrész nyersm éret kialakítás)

GyalulásMarás Keresztmetszeti megmunkálás,Fúrás Szerkezeti megmunkálás

Csiszolás Felületi min őség biztosítása

A MECHANIKAI MEGMUNKÁKÁS

MŰVELETEI


Összeállította:




A tA töömmöör faanyag megmunkr faanyag megmunkáálláási, si, forgforgáácsolcsoláási irsi iráányainyai

Szíjács Bél Geszt Tranverzális = Bütüirányú forgácsolás

Radiális felület = Rostirányúforgácsolás, sugárirányú forgácsolás

Tangenciális. = Húrirányú forgácsolás, rostirányú forgácsolás

Szöget-bezáró forgácsolás?

Mi a helyzet az agglomerált és kompozit termékekkel?

ALAPFOGALMAK


Összeállította:




Forgácsolási síkok és irányok

Tömörfa:

A bütüsík, keresztirány

B hosszirány

C harántirány

Falemez:

A=E éllel párhuzamos

B=D lapsíkban

C=D lapsíkban

Forgácsolási főirányok és mellékirányok

Mozgások forgácsolás közben

Forgácsolás csak akkor jön létre, ha a munkadarab és a szerszám egymáshoz képest elmozdul. A szerszám és a munkadarab közötti relatív elmozdulást forgácsoló f őmozgásnak nevezzük és m/s-banmérjük.

A forgácsoló főmozgás lehet:– Egyenes vonalú, alternáló mozgás (keretf űrészgép, furnérhasító gép)– Egyenes vonalú folytonos mozgás (szalagf űrészek)– Forgó mozgás (körf űrész, fúró, maró, gyalugépek)

A forgácsoló főmozgás azonban nem elegendő, folyamatosan biztosítani kell, hogy a forgácsoló fogak megfelelő mélységben haladjanak a munkadarabban.

Ehhez kell előtoló mellékmozgás (példa: körfűrészgép), vagy fogásvétel (furnérhasító gép, vízszintes szalagfűrész).

A forgács geometriája

Forgácsalakok

Előhasadás: B és C irányokban, δ metszőszög kis értéke esetén.

Elkerülése: forgácstörővel, vagy nagy δ metszőszöggel

Az anatómiai főforgácsoló irányok (A, B, C) jellemző forgácsalakjai

A forgácsolás jellemzői

Forgácsolási sebességA forgácsolás előfeltétele a munkadarab és a szerszám egymáshoz

képesti relatív elmozdulása. E fő- és mellékmozgások sebessége a forgácsolási sebesség, amit vf, és m/s-ban, vagy m/min-ben mérjük.

A forgó mozgást végző szerszámok forgácsolási sebessége:

ahol: D= körfűrész, maró, gyalu, szalagvezető tárcsa átmérője (m)

n= szerszámok, vagy megvezető tárcsák fordulatszáma (1/perc)

ALAPFOGALMAK


Összeállította:




A felületi simaság (finomság, érdesség)

A rendszerint forgó főmozgást végző forgácsoló szerszám és az anyag előtoló mellékmozgása miatt ciklois ív mentén történő anyagleválasztások miatta faanyagon hullámos megmunkálási felület jön létre.

A hullámosság mértéke a hullámhosszal és a hullám magasságával jellemezhető.

A felület „hullámosságáról”beszélünk, ha az ideális sima felülettől valóeltérés hullámhossza 1 mm-nél nagyobb, „érdességről”, ha 1 mm-nél kisebb.

A felületi simaság különböz ő formái

I - egyenletes sima,II - hullámos sima, III - egyenletes érdes, IV - hullámos érdes.

ALAPFOGALMAK


Összeállította:




A megmunkált faanyag felületi egyenetlensége különböző eredetű lehet, kinematikai egyenetlenséget és szerkezeti egyenetlenséget különböztetünk meg.

A megmunkált felületekkel szemben (polírozott, lakkozott, festett, csiszolt vagy éppen a ragasztásra szánt felületeknél) más és más a felületi követelmény. Az elvárt felületi érdességet (átlagos érdesség) µm adjuk meg.

A forgácsolás jellemzőiForgácsolt felület simaságaA forgácsolás következtében keletkezett felületi egyenetlenségeket 2

csoportba oszthatjuk:• Hullámosság: ismétlődő felületi egyenetlenség, mely a forgó

szerszámok éleinek ív alakú nyomaként jelentkezik a forgácsolt felületen.

• Az érdesség a forgácsolószerszám élkopásainak és a faanyagnak a főforgácsoló él előtti berepedezéseiből származik, a hullámosságnál finomabb felületi egyenetlenség.

Hullámosság csökkentésének módjai:– Előtolási sebesség csökkentésével– Szerszám fordulatszámának növelésével

– Főforgácsolóélek számának növelésével


Összeállította:




GYALULÁS, MARÁS, FÚRÁS


Összeállította:






Összeállította:





A forgácsolás jellemzői

Forgácsolt felület simasága:A felületi érdesség csökkenthető:• Ha B vagy azt megközelítő forgácsolást alkalmazunk, akkor jól

élezett szerszámmal, faanyagnak a forgácsolási él előtti leszorításával (nyomóléc), a forgács homlokfelület előtti folyamatos összeroppantásával (nagy metszőszögű szerszámmal, vagy forgácstörővel ellátott szerszámmal)

• Ha A irányban forgácsolunk akkor jól élezett kis metszőszögűszerszámmal, vagy ferde élű szerszámmal dolgozunk.

Forgácsoló szerszámokA forgácsoló szerszámok

jellemz ői:• Forgácsolóélek• Forgácsoló szögek

– α= homlokszög

– β= ékszög

– γ= hátszög

– δ= metszőszög (α+ β)

• Forgácsoló lapokA forgácsolóélek feladata a forgácsoló megmunkálás, az élekkel ellátott forgácsoló fog alakja az ék.

Fő és mellékforgácsoló éleketkülönböztetünk meg. A főforgácsoló él végzi a forgácsolást.

Forgácsolási mozgások: forgácsoló főmozgás, és mellékmozgások

•A szerszám végzi a forgácsoló főmozgást: fűrészelés, marás, gyalulás, furnérhasítás

•A munkadarab végzi a forgácsoló főmozgást: furnérhámozás, esztergálás

ALAPFOGALMAK


Összeállította:




SCHf forgácsolt felület

Af munkafelület

HS főforgácsolóél

NS mellékforgácsolóél

E élcsúcs

Ff él hátfelülete

Hf szerszámtest hátfelülete

ALAPFOGALMAK


Összeállította:




Fűrészszerszám jellemző szögei

α hátszög

β ékszög

γ homlokszög

δ vágószög

ε csúcsszög

κ elhelyezési szög

λ terelőszög

δ =α+ βWS forgácsolási sík

WB szerszám szimmetriasíkja

ALAPFOGALMAK


Összeállította:




WR szerszám haladási iránya

WS forgácsolási sík

α hátszög

β ékszög

γ homlokszög

δ ékszög

ε csúcsszög

κ elhelyezési szög

λ terelőszög

δ =α+ β


Összeállította:




Forgácsleválasztás gyalulással (bal o.) és marással (jobb o.)

ALAPFOGALMAK

ALAPFOGALMAK


Összeállította:




Forgácsolás marószerszámmal

Vsa forgácstérfogat

sz egy forgácsolóélre eső előtolás

ss forgácsvastagság

ss≅sz·sin(ϕ)

ϕ két egymást követő forgácsolóélközti központi szög

Ssm közepes forgácsvastagság

ALAPFOGALMAK


Összeállította:





Vsa forgácstérfogat

sz egy forgácsolóélre eső előtolás

ss forgácsvastagság

e fogásmélység

ss≅sz·sin(ϕ)

ϕ két egymást követő forgácsolóélközti központi szög

sm közepes forgácsvastagság

ALAPFOGALMAK


Összeállította:





egyenirányú forgácsolás

wz forgácsoló él úthossz (rad)

ALAPFOGALMAK


Összeállította:




A forgácsolás er őviszonyai

a) Síkforgácsolás

Fs vágóerő

FR normális erő

Fa eltérítő erő

F eredő erő

b) Ellenirányú forgácsolás

ALAPFOGALMAK


Összeállította:




A forgácsolás erőviszonyai egyenirányú forgácsolásnál

ALAPFOGALMAK


Összeállította:




A forgácsolás sebességviszonyai

u előtolási sebesség

v élsebesség

ve eredő sebesség

egyenirányú forgácsolás

ellenirányú forgácsolás

AZ ALKATRÉSZEK MEGMUNKÁLÁSA F ŰRÉSZELÉSSEL

A bútor- és épületasztalos-iparban a fűrészelés célja

- az alapanyagból nyersméretű alkatrészek kialakítása (szabás);

- az alkatrészek pontos főméreteinek kialakítása;

- az alkatrészek keresztmetszeti, illetve szerkezeti megmunkálása.


MŰVELETEI


Összeállította:




Az alkatrészek szabásaCélja az adott alkatrészek nyersm éretének kialakítása. A nyersméretek kialakításának két lehet ősége van:

- A kereskedelmi méretekben árult fűrészáru, lap- és lemezféleségek darabolása ; a minőségi követelmények, valamint a legkedvezőbb kihozatal szem előtt tartásával;

- A méreten aluli alkatrészelemek hossz- és szélességi toldása(a szabás műveletéhez a gyakorlat csak az első lehetőséget sorolja).

A méretkialakítással kapcsolatos alapfogalmak a következők:– Készméret– Megmunkálási ráhagyás – Nyersméret: készméret + megmunkálási ráhagyás (mm).– Többszörös méret


MŰVELETEI


Összeállította:




A szab ási hullad ék megengedhet ő mértékei

(szabott m éretre):Pl.: Fenyő fűrészáru: 10-12 %

Bükk: 128 % (!)Rétegelt lemez: 11 %Forgácslap: 12 %Furnér - homlokfelületen: 60 %

- nem látható felületen: 50 %Élfólia: 15 %


Összeállította:

Dr. kovács Zsolthttp://tgyi.fmk.nyme.hu



MEGMUNKÁLÁS FŰRÉSZELÉSSEL

A hosszúsági ráhagyás mértéke tömörfa léceknél: 10-15 mm.A vastagsági ráhagyás mértéke tömörfa lapfelületeknél és négyszög

keresztmetszetű tömörfa léceknél az alkatrészméret függvényében általában: 3-6 mm.

A szélességi ráhagyás az alkatrész szélességi- és vastagsági méretének függvényében általában: 3-10 mm.

A lap- és lemezanyagok megmunkálási ráhagyásának mértéke az alábbiak szerint alakul:- vastagsági ráhagyás egalizálásához oldalanként max.: 0,4 mm- hossz- és keresztirányú méretráhagyás: max.: 10-10 mm


Összeállította:

Dr. kovács Zsolthttp://tgyi.fmk.nyme.hu




Tömörfa alkatrészek szabásaA tömörfa szabásának főbb műveletei (lombos faanyagok): anyag el őkészítése, darabolás, szélezés, hasítás


Összeállította:




Hibák kiejtésea - ággöcsök; b - hosszú bütürepedés;c - rövid, széles bütürepedés; d, e - kis kereszt-metszetűalkatrészek szabása;x - keresztvágás; 1 - hosszú alkatrész; 2 - rövid alkatrész.



Összeállította:




MEGMUNKÁLÁS FŰRÉSZELÉSSELDarabolás:

fűrészáru rostirányra merőleges vágása, alkatrész egyszeres, vagy többszörös durva hosszméretét alakítják ki. A műveletet inga fűrészen, parallelogramma- vagy konzolos f űrészen ; ritkábban asztali körf űrészen , vagy szalagf űrészen végzik


Összeállította:







Összeállította:







Összeállította:





fűrészáru rostirányra merőleges vágása, alkatrész egyszeres, vagy többszörös durva hosszméretét alakítják ki. Asztal alatti körf űrészlappal m űködő gépek


Összeállította:




Darabolás: fűrészáru rostirányra merőleges vágása, alkatrész egyszeres, vagy többszörös durva hosszméretét alakítják ki. A műveletet inga fűrészen, parallelogramma- vagy konzolos f űrészen ; ritkábban asztali körf űrészen , vagy szalagf űrészen végzik

Állítható ütköz ővel ellátott mérőléc

1 - prizmavonalzó; 2 - állítható ütköző; 3 - körfűrészlap; 4 - állítható és lehajtható ütköző;5 - szorítócsavar; 6 - prizmavonalzó; 7 – vezetővonalzó.

Egyszerű megoldás amikor a vezetővonalzóra egy fémből készült mérőlécet helyeznek el.


A mechanikai megmunkA mechanikai megmunkáálláás s mműűveletei veletei –– AlkatrAlkatréészek szabszek szabáásasa

Számítógépes optimalizálóberendezés működési elve

1- bejelölő asztal; 2- adatfelvevőegység; 3- szállítószalag; 4-

központi számítógép; 5- vezérelt körfűrészlap; 6- osztályozó egység;

L- vágandó hossz; A, B- minőségi osztály;


Összeállította:






Összeállította:




Szélezés:szélezetlen fűrészáru kéreg részének leválasztása,későbbi szabásműveletek bázisfelületének kialakítása. A művelet egylapú mechanikus el őtolású szélez ő körf űrészenvagy szalagf űrészen végezhető.

Ha a szélezést darabolás előzi meg, nő a kihozatal.

Sudarlós f űrészáru szélezésénél keletkez ő hulladék.a- pallóhosszban; b- darabolt hosszban szélezett fűrészáru kihozatala



Összeállította:




Hasítás (szeletelés):

rosttal párhuzamos vágással alakítjuk ki az alkatrészek főkeresztmetszeti méretét.

- egylapú mechanikus el őtolású szélező, illetve hasító körf űrész,

- sorozatvágó körf űrész ,

- asztali körf űrész (kézi vagy gépi előtolással)

- szalagf űrész alkalmazható.



Összeállította:




Hasító- (egy és kétoldalt szélez ő, többlapú sorozatvágó) körf űrészgépeken végezhet ő műveletekSzélezett és szélezetlen fűrészáru hosszirányú vágása, egyoldali szélezés (egy szerszám), kétoldali egyidejű szélezés (két szerszám); két-, vagy több alkatrész szélességi méretének egyidejű kialakítása (hasítása) szélezéssel, vagy szélezés nélkül. Hasító körf űrészgép m űködési

elve és az elvégezhet ő műveletek (15. ábra)

1 - munkadarab; 2 - védőberendezés; 3 - körfűrésztárcsa (tárcsák); 4 – láncszőnyeg.



Összeállította:




Lap- és lemezanyagok szabásaMEGMUNKÁLÁS

FŰRÉSZELÉSSEL

Cél n számú egész lapból m számúgarnitúra lapalkatrészei a lehető legnagyobb kihozatallal. Alapvető szabási módok:

A formatizálás: a túlméretes v. minőségileg nem megfelelő élek levágását jelenti.

Egyszer ű szabás : a hossz- és keresztvágások a lapfelületen végighaladóak.

Egyszeresen összetett szabás: a hossz- és keresztvágások a lapfelületen csak egyik irányban végighaladóak.

Többszörösen összetett szabás: egy irányban végighaladó hosszvágások után a csíkok eltolt helyzetű keresztvágása.


Összeállította:




Lap- és lemezanyagok szabása



Összeállította:




Végezhető műveletek: munkadarabok egyenes vonalú vágása hosszanti-, kereszt- és ferde irányban.


Asztali körf űrészgép


Összeállította:





2. kép


Összeállította:





2. kép


Összeállította:





2. kép


Összeállította:





2. kép


Összeállította:




1- gépasztal;2- munkadarab; 3- fűrésztárcsa;

a - keresztvágás; b - hosszvágás (hasítás); c - ferde élvágás;d - keresztvágás több egymásra helyezett szelvényárun, e - árkok fűrészelése;f - csapok fűrészelése;

g - aljazás; a-d - szokásos művelet; e-g - kényszerű művelet.

Az asztali körf űrész működési elve, végezhet ő műveletek



Összeállította:





Asztalos szalagf űrészgépen elvégezhet ő műveletekBármilyen irányú vágás végezhető vele, a legsokoldalúbban használhatógépek közé tartozik. A legfontosabb alkalmazási lehetőségei:

1 - felső vezető-és feszítő

tárcsa; 2 - fűrészszalag; 3 - munkadarab; 4 - asztal; 5 - alsó tárcsa.


Összeállította:





Hasítás vezet ővonalzó és betétlécek mellett

1- vezetővonalzó; 2- betétléc; 3- munkadarab; 4- fűrészszalag; 5- gépasztal.

A mechanikai megmunkA mechanikai megmunkáálláás ms műűveletei veletei ––asztalos szalagfasztalos szalagfűűrréészgszgéépen vpen véégezhetgezhetőő

mműűveletekveletekFerde élű alkatrész vágása sablonnal

1- vezetővonalzó; 2- sablon; 3- vágási sík; 4- alkatrész.

Elővágások alkalmazása Síkgörbevágásnál

1-6- az elővágások helye.


Összeállította:




Egyéb, szalagf űrészen végezhet őműveletek:

•Nem párhuzamos vágások,

•Ferde élű alkatrész vágása sablonnal,

•Síkgörbevágás: előrajzolás után vezetőnélkül, keskeny fűrészszalag segítségével,

•Elővágások alkalmazása síkgörbevágásnál,

•Körlap vágása előrajzolás nélkül sablon és vezetőgyűrű együttes, vagy vezetőtüske alkalmazásával,

•Térgörbevágások: a térgörbevágásokat két vagy több lépcsőben lehet elvégezni.


4 - 5. kép

A mechanikai megmunkA mechanikai megmunkáálláás ms műűveletei veletei ––asztalos szalagfasztalos szalagfűűrréészgszgéépen vpen véégezhetgezhetőő

mműűveletekveletek

a b

Körlap vágása vezetőgyűrűk (a) illetve

vezetőtüske segítségével (b)

1- munkadarab; 2- sablon;

3- vezetőgyűrű; 4- vágási sík; 5- gépasztal

Térgörbe vágása két-, illetve több lépcsőben

a- kétlépcsős vágás: 1-4- vágási sorrend;b- többlépcsős vágás: 1-6- vágási sorrend


Összeállította:




ALKATRÉSZEK MEGMUNKÁLÁSA GYALULÁSSAL, MARÁSSAL ÉS F ÚRÁSSAL

A gyalulás, marás és fúrás célja általában a következőkben határozható meg:- az alkatrészek bázisfelületeinek kialakítása,- az alkatrészek keresztmetszeti méreteinek kialakítása és- az alkatrészek szerkezeti kötéseinek kialakítása.



Összeállította:




ALKATRÉSZEK MEGMUNKÁLÁSA GYALULÁSSAL, MARÁSSAL ÉS FÚRÁSSAL

A gyalulás, marás és fúrás célja általában a következőkben határozható meg:- az alkatrészek bázisfelületeinek kialakítása,- az alkatrészek keresztmetszeti méreteinek kialakítása és- az alkatrészek szerkezeti kötéseinek kialakítása.



Összeállította:




Egyenget ő gyalugépen végezhet ő műveletekA munkadarab egy lapjának és egy oldalának (élének) egyengetése. Az egyengetőgyalulás célja a technológiai bázisfelületek kialakítása.

Az egyenget ő gyalugép m űködési elve és az elvégezhet ő műveletek 1-vezetővonalzó; 2- munkadarab; 3- elszedőasztal; 4- késtengely; 5- adagoló asztal.


A mechanikai megmunkA mechanikai megmunkáálláás ms műűveletei veletei ––egyengetegyengetőő gyaluggyalugéépen elvpen elvéégezhetgezhetőő mműűveletekveletek

A fogásmélység beállítása egyengető gyalugépen.

e- az előtolás iránya;t- fogásmélység

Rövid, vagy vékony darabok egyengetése

vezetőláda segítségével1- vezetőláda; 2- munkadarab

Egyengetés nélkül megmunkált görbe alkatrész


Összeállította:






Összeállította:




Vastagsági gyalugépen elvégezhet ő műveletekRendeltetése a munkadarabok vastagsági- és szélességi méretre történőmegmunkálása. A vastagsági gyalugép

működési elve, elvégezhet őműveletek

1 - munkadarab; 2 - visszavágást gátló; 3 - rovátkolt behúzó henger; 4 - támasztó asztalhengerek; 5 - le-szorító gerenda; 6 - késtartó tengely; 7 - munkadarab;8 - sima kitolóhenger.

Ferde síkokkal határolt alkatrészek (ferde szék-, és asztalláb) is kialakíthatók sablon segítségével


Documents

Mechanikai megmunkálás I - gt3.bme.hugt3.bme.hu/wp-content/uploads/2016/06/ATFT_eloadas13_mechanikai_megm_i_2012.pdf · A gyártási f őfolyamatban a faanyagok forgácsolással