1 dr hab. inż. Tadeusz MarciniakOBRÓBKI UBYTKOWE

2 OBRÓBKA SKONCENTRO WANĄ WIĄZKĄ ENERGIIOBRÓBKA UBYTKOWA OBRÓBKA SKONCENTRO WANĄ WIĄZKĄ ENERGII O. ELEKTRONOWA O. LASEROWA O. PLAZMOWA TOCZENIE WIERCENIE ROZWIERCANIE PRZECIĄGANIE FREZOWANIE GWINTOWANIE ETC. OBRÓBKA WIÓROWA SZLIFOWANIE HONOWANIE SUPERFINISZ DOCIERANIE POLEROWANIE O. STRUMIENIO WO-ŚCIERNA O. UDAROWO- ŚCIERNA ETC. OBRÓBKA ŚCIERNA O. CHEMICZNA O. ELEKTRO- CHEMICZNA O. ELEKTRO- EROZYJNA O. HYBRYDOWE ETC. OBRÓBKA EROZYJNA dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

3 ZALETY OBRÓBEK UBYTKOWYCH większa dokładność obróbki w stosunku do innych łatwość uzyskiwania złożonej geometrii uniwersalne narzędzia możliwość obróbki materiałów w stanie utwardzonym WADY OBRÓBEK UBYTKOWYCH część materiału jest zamieniona na odpady sama obróbka trwa dłużej niż przy innych obróbkach wymagana jest duża staranność aby uzyskać korzystne właściwości warstwy wierzchniej 70 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

4 43 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

5 f -na obrót (toczenie) - [mm/obr] fz - na jedno ostrze - [mm/ostrze] Parametry skrawania Prędkość gdzie: d – średnica toczenia [mm] n – obroty [1/min] L – długość skoku narzędzia [mm] Posuw f -na obrót (toczenie) - [mm/obr] fz - na jedno ostrze [mm/ostrze] ft - minutowy - [m/min] Głębokość dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 64

6 NARZĘDZIA SKRAWAJĄCE- WYMAGANIACZĘŚĆ SKRAWAJĄCA -- twardość >> od twardości materiału obrabianego - odporność na temperaturę - odporność na zużycie - odporność udarowa - brak powinowactwa do materiału obrabianego - mała rozszerzalność cieplna - niski koszt - dostępność CZĘŚĆ CHWYTOWA - Wytrzymałość - tłumienie drgań - dobra przewodność cieplna - rozszerzalność cieplna zbliżona do rozszerzalności części roboczej dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 72

7 GEOMETRIA OSTRZA dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

8 Geometria noża tokarskiego w układzie narzędziadr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 1

9 Geometria warstwy skrawanejdr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 77

10 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak3

11 MATERIAŁY NARZĘDZIOWEdr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

12 Wymagania stawiane materiałom narzędziowym—   duża twardość zwłaszcza na gorąco —   duża wytrzymałość zmęczeniowa i udarność —   odporność na różne formy zużycia Grupy materiałów narzędziowych —   stale narzędziowe węglowe i stopowe —   stale szybkotnące —   stopy twarde (stellity) —   węgliki spiekane —   spieki ceramiczne —       materiały supertwarde dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak 81

13 CHARAKTERYSTYKA MATERIAŁÓW NARZĘDZIOWYCH56 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

14 Stale szybkotnące — wolframowe – 0,7% C, 12-20%W, 4%Cr, 12 %Co—   molibdenowe – jw. ale mniej W a więcej Mo (SW18, SW7M) Właściwości: twardość do 63 HRC i zachowują właściwości do 5500C Stale szybkotnące spiekane Drobiny um spiekane przy 11500C i ciśnieniu 1500 barów Stale szybkotnące pokrywane Azotek tytanu (kolor złoty) nakładany metodą wysokotemperaturową (ok C) Uzyskana twardość ok HV 83 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

15 Węgliki spiekane Ziarna metali trudno topliwych- wolframu, tytanu, tantalu i niobu. Wysoka twardość – HV Rodzaje: —   wolframowe-kobaltowe (im więcej kobaltu tym mniej odporne na zużycie ścierne) —   wolframowo-tytanowo-tantalowe – odporne na zużycie ale mniej wytrzymałe udarowo Węgliki pokrywane Najczęściej węglikiem tytanu TiC, azotkiem tytanu TiN oraz innymi związkami wielowarstwowo. Każda warstwa ma max 1-2 m. 84 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

16 Spieki ceramiczne — oparte na tlenku aluminium Al2O3Spieki ceramiczne —       oparte na tlenku aluminium Al2O3 —       oparte na azotku krzemu Si3N4 Właściwości: Twardość HV b. duża wytrzymałość na ściskanie ale b. mała udarność b. duża odporność na temperaturę. Można skrawać z prędkościami do 30m/s 85 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

17 Diament Regularny azotek boru (CBN) Wytwarzany przy użyciu technologii sztucznych diamentów (temp C i 8 Gpa) Zalety: —   najwyższa twardość —   najwyższa odporność na ścieranie Zastosowanie: do obróbki materiałów twardszych niż 48 HRC Warstwy do 5 mm Diament Czysty węgiel. Najtwardszy znany materiał. Wykorzystywany w postaci naturalnej i proszku Wykorzystywane są również diamenty sztuszczne uzyskiwane z grafitu. Nie nadaje się do obróbki stali (gwałtowne zużycie) 86 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

18 ZUŻYCIE OSTRZA dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

19 Postać zużycia ostrza 13 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

20 Postać zużycia ostrza 14 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

21 Typowa krzywa zużycia 11 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

22 Wpływ intensywności obróbki na zużycie ostrza – zużycie krytyczne12 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

23 TRWAŁOŚĆ OSTRZA dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

24 Wpływ prędkości skrawania na trwałość ostrza9 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

25 Wpływ prędkości skrawania na trwałość ostrza (Wzór Taylora)10 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

26 81 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

27 Czas maszynowy i wydajność obróbki w funkcji prędkości skrawania16 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

28 High Speed Machining dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

29 Wpływ prędkości skrawania na kierunek odprowadzania ciepła przedmiotprzedmiot obrabiany narzędzie wióry 100 80 60 Odprowadzenie ciepła [%] 40 20 Prędkość skrawania [m/min dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

30 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

31 ap < 0,2 ap > 0,2 Minimalna głębokość skrawania apap < 0,2 ap > 0,2 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

32 Zalecane prędkości skrawania v i posuwy fz Prędkość skrawania v m/minPrędkość skrawania v m/min Średnica narzędzia 6 mm Materiał narzędziowy fz mm/min z=2 n min-1 Węgliki drobnoziarniste 1200 63500 25400 Cermetale 800 32000 12800 Ceramika narzędziowa 1000 53000 21200 Regularny azotek boru 1000 20200 53000 Polikrystaliczny diament 79500 31800 1500 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

33 Frez trzpieniowy stosowany w HSMdr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

34 Obszary i przykłady zastosowań HSM Przem. lotniczyRodzaj obróbki i obrabianych przedmiotów Charakterystyka cech HSM Obszary i przykłady zastosowań Przem. lotniczy Obróbka metali lekkich Duża wydajność Obróbka stali i tworzywa Formy i matryce Duża jakość powierzchni Obróbka precyzyjna Części precyzyjne Przedmioty specjalne Sprężarki odśrodkowe Obróbka przedmiotów cienkościennych Małe siły skrawania Przem. kosmiczny i samochodowy Wzbudzanie wielkich częstotliwości Obróbka bezdrganiowa Przemysł optyczny Odprowadzanie ciepła przez wióry Brak paczenia się Części precyzyjne Części zimne Stopy magnezu dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

35 Prototyp frezarki HSM dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

36 JAKOŚĆ OBROBIONEJ POWIERZCHNIJAKOŚĆ OBROBIONEJ POWIERZCHNI dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

37 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

38 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

39 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

40 DOBÓR PARAMETRÓW SKRAWANIADOBÓR PARAMETRÓW SKRAWANIA dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak

41 dr hab. inż.. Tadeusz Marciniak