ProjektyRafała.prv.pl

 

RODZAJE OBRÓBKI
Rodzaje obróbki i wielkość naddatków to podstawowe zagadnienia przy projektowaniu procesu technologicznego, a przede wszystkim operacji obróbkowej.
Proces technologiczny obróbki skrawaniem charakteryzuje się stopniowym nadawaniem kształtu, dokładności wykonania i właściwości użytkowych. Stopniowe dochodzenie do gotowego (końcowego) kształtu, tzn. liczba rodzajów obróbki zależy od wymagań narzuconych przez konstruktora, a dotyczący dokładności wymiarów i chropowatości poszczególnych powierzchni.
Podczas zdejmowania głębokich warstw materiału powstają duże siły skrawania, wywołujące sprężyste a częściowo nawet i plastyczne odkształcenia materiału. Odkształcenia powstają również w wyniku silnego nagrzewania się przedmiotu obrabianego. To powoduje podział obróbki w procesie technologicznym na:

1. zgrubną,
2. kształtującą (półwykańczającą),
3. wykańczającą.

Obróbkę zgrubną stosuje się w celu usunięcia zewnętrznych warstw materiału lub w celu zapewnienia w przybliżeniu równomiernych naddatków na dalszą obróbkę.
Dla maksymalnej wydajności realizuje się ją przy dużej głębokości skrawania, dużym posuwie, co powoduje znaczne siły skrawania, wydzielanie się dużych ilości ciepła, a często również drgania. Te czynniki, są przyczyną małej dokładności obróbki zgrubnej. Średnia ekonomiczna dokładność odpowiada 14 klasie dokładności, a chropowatość powierzchni mieści w granicach Ra = 40 = 10 μm (20 μm).
Obróbka kształtująca (półwykańczająca) służy do kształtowania przedmiotu. Nieduże naddatki pozostawia się na powierzchniach, które będą podlegały dalszej obróbce wykańczającej. Chropowatość powierzchni w tej obróbce wynosi Ra = 5 ÷ 2,5 μm, a dokładność wykonania odpowiada 9 - 11 klasie dokładności.
Obróbkę wykańczającą realizuje się za pomocą niektórych sposobów obróbki. Najczęściej jest to szlifowanie, wytaczanie oraz frezowanie dokładne. W obróbce wykańczającej uzyskuje się Ra = 0,63 μm, a dokładność wykonania odpowiada 5 - 8 klasie dokładności.
W obróbce bardzo dokładnej wysokie dokładności wymiarowe przy równoczesnym zmniejszeniu chropowatości (Ra = 0,16 - 0,01 μm) uzyskuje się przez obróbki wiórowe, ścierne i plastyczne.
Do obróbek wiórowych zalicza się: toczenie i wytaczanie bardzo dokładne ostrzem diamentowym borazonowym lub z węglików spiekanych. Najczęściej stosuje się obróbki ścierne, z których podstawowymi sposobami są: bardzo dokładne szlifowanie, gładzenie, docieranie.
Przeciętne zakresy dokładności i chropowatości powierzchni dla różnych sposobów i rodzajów obróbki zawiera tabl. 1, w której podano ekonomiczne dokładności i wartości chropowatości.

 PROJEKTOWANIE OPERACJI OBRÓBKI
Operacja odgrywa najistotniejszą rolę w procesie technologicznym. W operacji mogą wystąpić: przedmiot lub przedmioty obrabiane (PO) narzędzia skrawające (NS), obrabiarka (OB), uchwyty narzędziowe (UN), uchwyt przedmiotowy (UP), przyrząd przedmiotowy (PP), narzędzia i przyrządy kontrolno-pomiarowe (NK), płyn obróbkowy (CO) oraz obsługa stanowiska (RO)
W każdej operacji procesu technologicznego obróbki skrawaniem występują trzy obiekty: przedmiot obrabiany, obrabiarka i narzędzie. Pozostałe obiekty i ich liczba zależy od rodzaju operacji i jej wielkości. Operacje procesu technologicznego mogą mieć różną koncentrację zabiegów, co powoduje ich niejednorodność pod względem rodzajów i liczby występujących obiektów, Operację powinno się tak projektować, aby uzyskać najmniejszy czas jednostkowy.
W procesie technologicznym może występować koncentracja operacji lub ich różnicowanie.
Koncentracja operacji występuje wówczas, gdy w jednej operacji wystąpi duża liczba zabiegów, zostanie przeprowadzona obróbka kilku powierzchni, zostaną wykonane różne rodzaje obróbki. Rozróżnia się koncentrację: technologiczną, mechaniczną i organizacyjną.
Koncentracja technologiczna polega na równoczesnej obróbce kilku powierzchni (kilkoma narzędziami zamocowanymi w specjalnym uchwycie lub głowicy narzędziowej, obróbka różnych powierzchni z różnych suportów, obróbka specjalnymi narzędziami). Koncentrację technologiczną umożliwiają nowoczesne obrabiarki:

1. obrabiarki zespołowe,
2. linie obróbkowe,
3. centra produkcyjne,
4. systemy produkcyjne (nowoczesne obrabiarki lub bogate oprzyrządowanie technologiczne).

Koncentracja mechaniczna polega na zastąpieniu kilku zamocowań przedmiotu jednym zamocowaniem, ale z zastosowaniem kilku pozycji. Wykorzystuje się do tego celu głowice rewolwerowe tokarek lub wiertarek magazyny narzędziowe centrów obróbkowych lub systemów produkcyjnych. Koncentracja mechaniczna gwarantuje zmniejszenie czasów pomocniczych.
Koncentracja organizacyjna jest stosowana w produkcji jednostkowej i małoseryjnej. Polega na uproszczeniu organizacji produkcji. Przykładem jest obróbka przedmiotu na gotowo na jednym stanowisku (obróbka zgrubna, kształtująca i niekiedy wykańczająca realizowana na jednym stanowisku).
Różnicowanie operacji polega na podziale operacji złożonej na operacje proste jedno lub najwyżej kilku zabiegowe. Efektem jest znaczne zwiększenie liczby operacji, co ma uzasadnienie w produkcji wielkoseryjnej i masowej. Uzyskuje się prosty proces technologiczny, do którego używa się obrabiarek prostej konstrukcji lub specjalne stanowiska technologiczne.

PRZEDMIOT OBRABIANY
Stanowi bazę wyjściową do projektowania operacji. Jego kształt i przynależność do określonej klasy narzucają jednoznacznie sposób jego ustalenia i zamocowania.
Materiał przedmiotu obrabianego i jego stan po obróbce cieplnej pozwalają na właściwy dobór parametrów skrawania i narzędzi.

OBRABIARKA
Technolog projektując proces technologiczny powinien tak dobrać obrabiarkę, aby zapewnić uzyskanie żądanych dokładności przy najniższych kosztach (wytwarzania). O wyborze obrabiarki decydują wymagania dotyczące dokładności i chropowatości powierzchni, które obrabiarka musi zapewnić. Decydujący wpływ na wybór obrabiarki ma:

1. przedmiot obrabiany (jego klasa i wymiary gabarytowe),
2. materiał obrabiany,
3. wielkość produkcji i jej powtarzalność.

 Ogólnie obrabiarki można podzielić na:

1. obrabiarki uniwersalne,
2. obrabiarki produkcyjne,
3. obrabiarki specjalizowane,
4. obrabiarki specjalne,
5. obrabiarki sterowane numerycznie,
6. obrabiarki zespołowe,
7. linie obróbkowe,
8. centra obróbkowe,
9. automatyczne stacje obróbkowe,
10. elastyczne systemy obróbkowe.

Obrabiarkami sterowanymi numerycznie mogą być zarówno obrabiarki ogólnego przeznaczenia i specjalne.

NARZĘDZIE
Wybór narzędzia zależy od zabiegu (zabiegów).
W większości przypadków należy dobierać narzędzia znormalizowane, a w uzasadnionych przypadkach specjalne.

Należy brać pod uwagę materiał ostrza i jego geometrię. Na wybór materiału ostrza największy wpływ będzie miał materiał przedmiotu obrabianego, jego stan, jak również rodzaj obróbki i obrabiarka.

 

 O MNIE