Műszaki Alapozó és Gépészmérnöki szakGépgyártástechnológiai Tanszék

Gyártástechnológiai III

8. előadás

Marás

Előadó: Dr. Szigeti Ferenc

főiskolai tanár

A marás jellemzői

- A forgácsoló főmozgást a szerszám, a fogásvételt, előtolást a mdb. végzi;

- Változó keresztmetszetű forgács szakaszos leválasztása történik;

- Nagy anyagleválasztási sebességgel dolgozik, igen termelékeny; sík és alakos felületek megmunkálására (lánckerék, fogaskerék, hornyok,stb);

- A marási módok ISO szerinti csoportosítása: palást- és homlokmarás;

1.Homlokmarás

2.Palástmarás

3.Palást-homlokmarás

1.A maró forgástengelye merőleges a mart felületre;2.Paláston a főélek, homlokon a mellékélek forgácsolnak;3.Megmunkált felület: sík.

1.A maró forgástengelye párhuzamos a mart felülettel;2.A paláston lévő főélek forgácsolnak;3.Megmunkált felület: sík.

1.A paláston a főélek, a homlokon a mellékélek forgácsolnak;2.Megmunkált felület: lépcsős (derékszög).

1.Ellenirányú marás

2.Egyenirányú marás

•Hagyományos eljárás,•Bármilyen gépen kivitelezhető.

• Újabb keletű eljárás,• Játékmentes

asztalmozgatású gépet igényel.

A marás szerszámai

- Forgástest alakú, többélű, szabályos (határozott) élgeometriájú szerszámok;

- A befogórész alapján: - száras marók ( kisebb Ø- jük miatt),

- furatos marók;- Közvetve lehet a marógépbe befogni;- Anyaguk: HSS, HM, forrasztott vagy váltólapkás;- A furatos és száras marók egyaránt alkalmasak

palást- és homlokmarásra.

A marószerszámok két fő típusa: a.) száras maró, b.) furatos maró

1.Ujjmaró

2.Süllyesztékmaró

3.Hosszlyukmaró

4.T-horonymaró

5.Ívesreteszhorony-maró(Woodruff-ék horonymaró)

6.Szögmaró szár felé csökkenő kúppal

7.Szögmaró szár felé növekvő kúppal

A száras marók főbb típusai

Palástmarás

A maró forgástengelye párhuzamos a megmunkált felülettel.

- simító fokozatban elérhető: IT9 – 10; Ra = 6,3…12,5µm

- a palástmarás változatai: a, ellenirányú

b, egyenirányú

a, ellenirányú palástmarás:- A csavarorsós asztalmozgatás

holtjátéka nem érezteti hatását ( Ef ellentétes vf –fel);

- Ep: mdb-ot megemelni igyekszik (ha nem elég a merev befogás, mdb. rezgésbe jön);

- Fogásba lépéskor a szerszám éle megcsúszik a felületen → él kopását gyorsítja.

b, Egyenirányú palástmarás

- Ef egyirányú vf-el, az asztalt Ef a holtjátéknak megfelelően előretolja – kilépve a marófog a fogásból (Ef ) az asztal pillanatra megáll, orsó az asztalt vf sebességgel magával viszi, amíg a következő fog ismét előre löki → a fogakra nagy terhelés jut → fogtörés, rezgések;

- Ep hatása kedvező, a darabot az asztalra szorítja;

- Kedvező a maróél fogásba lépése, a szerszám nem csúszik meg, kevésbé kopik;

- Csak holtjátékmentes asztalmozgatásnál használható;

- Az anyagleválasztás sebessége 50-70%-al nagyobb mint ellenirányúnál.

p

cm vbaQ

3

fwpc

Forgácsolási viszonyok

Forgácskeresztmetszet:

- változó: vessző vagy bajusz alakú,

- közepes forgácsvastagság:

snálhomlokmarámint h30

ig30csak pi

d

af

da

afh

dapia;a;i

afh

bfaibh

o

o

zz

ee

z

wzew

Erőszükséglet palástmarásnál

- Egy fogra jutó forgácsolóerő (Fc1) :

- Teljes forgácsolóerő:

- Kapcsolószám: egyszerre (egyidőben) fogásban lévő fogak száma:

- Maró fogosztása:

kc = kc1.1 . h-z . Kγ. Kv . Kk . Ks (N/mm2)

(közepes) N hbkAkF cccc1

;FψF c1c

d

a

π

z

zπdda

t

p

t

iψ

z

πdt

N πd

zbfak

d

afbk

d

a

π

zF zczcc

A maráshoz szükséges teljesítmény:

áltlagos, közepes:

csúcserő és teljesítmény:

kW 1060

vFP

3cc

c

kW 1060

nbfak

1060πd

nπdzbfak

1060πd

vzbfakP

6zc

6zc

3czc

c

; kW 1060

vbakP

p

mmn zf vmivel

6fc

czf

kW

η

PP c

ö

h2hmax

Erőhullámzás egyenes élű marónál

Ψ<1: van olyan időszak, mikor egyetlen fog sem forgácsol erőhullámzás

Ψ>1: Fc nem csökken 0-ra, de az erőhullámzás megmarad

Erőhullámzás csökkentése

Ferde élű maró alkalmazásával.

- az él be- és kilépése fokozatosan történik, erő nem szűnik meg hirtelen – legkedvezőbb: ha az élek ferdeségét úgy választjuk meg, hogy egyik ferde él kilépése pillanatában a másik éppen munkába lép szükséges λs

Ψ=1; λs esetén az erőhatás teljesen egyenletes

- ,,d’’ vagy ,,a’’ változásával, az ideális viszonyok megszűnnek,

- hullámzásmentesség: minden körülményre más-más szerszám szükséges.

; 360b

πd

b

itgλ

os

d

a

2sin

Palástmarók élgeometriája

- határozott élgeometriájú, többélű szerszám,- kemény anyagokhoz sűrűbb, lágyakhoz ritkább fogú marót

választunk ( fogazat sűrűségét a fogosztás fejezi ki:- fogalak (forgácsoló ék) ISO szerint három féle:

1. martfogú maró (hát- és homlokfelület marással készül)

2. hátraesztergált fogú maró (homlokfelület: mart, hátfelület: hátraesztergált): újraélezés a homlokfelületen történik → a fogba bemunkált alakzat nem változik meg, alakos hornyok, alakos bordák készítésére szolgál,

3. öntött vagy zsugorított fogú marók: fog parabolikus alakú, általában az élszalag köszörült.

z

πdt

Hegyes fűrészfog (mart)

Parabolikus fog (öntött, zsugorított)

Parabolikus fog élszalaggal(öntött, zsugorított)

Sík felületekkel határolt- merevített - fog

(mart)

Archimedesi spiral foghátú (hátraesztergált)

A marószerszámok fogalakjai

Palástmarók csoportosítása kivitelük szerint:

- monolit,

- forrasztott keményfémlapkás,

- gyorsacél betétkéses (szerelt élű) marók,

- váltólapkás (HM, SK) marók.

Palástmarók leggyakrabban furatosak és ferde élűek (d=40…150mm):

- nyugodt, rezgésmentes járás, kis erőhullámzás,

- a marótest edzése után köszörüléssel alakítják ki,

- A hosszú élvonal a forgács egybemaradó alakja miatt kedvezőtlen (forgácsoló hornyok, vagy hullámos él kialakítás biztosítja a kedvező forgács alakot).

t- γα,

PSSP

oP

rP

PS

t

S

Pr

Po

A ferdeélű palástmaró élgeometriája

A palástmarás jellegzetes szerszámaia, tárcsamarók (d=40…180mm):

- hornyok, hasítékok marására,

- homlokpalást marók, mindkét oldalukon forgácsoló élekkel rendelkeznek,

- egyenes-, ferde-, kereszt-élűek; monolit vagy szerelt kivitelűek,

- keskeny tárcsamarók: fűrésztárcsák (d=25…315mm); körfűrészek (d=315…1250mm)

Tárcsamaró:

b, idommarók vagy alakmarók:

- vezetékek, fogárkok, nyílások készítésére,

- szögmarók (szimmetrikusak vagy asszimetrikusak),

- hátraesztergált fogú alakmarók.

a, szögmaró b, rádiuszmaró c, alakmaró

Homlokmarás A homlokmarás mozgási és forgácsolási viszonyai

- A forgácsoló főmozgást a szerszám; előtolást a mdb. végzi;

- A maró forgástengelye merőleges a megmunkált felületre, amely mindig síkfelület;

- Simító fokozatban elérhető pontosság: IT8…IT9; Ra= 3,2…12,5 µm

Forgácsolási viszonyok, forgács keresztmetszet

fz: fogankénti előtolás (a marótengelyre merőleges síkban)

frx: sugárirányú előtolás (forgács közepes vagy átlagos vastagságának felel meg); φx-nél

- A forgács keresztmetszete változó: legkisebb a belépés vagy kilépés helyén, legnagyobb a marótengely előtolás irányába eső szimmetria síkjában:

(területegyenlőség)wzrx bfif

21

o

wzrxo21w

zrx πd

360bff ;

360

πdi ;

i

bff

2...3ψ1,5...1,7b

d

fh ;90 κ;sinκfh

w

rxo

rrrx

Erőszükséglet

- forgácsolóerő ingadozás

- erőhullámzás↓ ψ↑

Nπd

360bf akfakhbkakF

21

o

wzcrxpccccc1

o21

o21

c1cp 360

z

πd360

zπdψ ;

z

πd t;

t

iψ ;FψF a;a

N

πd

zbfak

360

z

πd

360bfakF wzco

21

21

o

wzcc

kc = kc1.1 . h-z . Kγ. Kv . Kk . Ks (N/mm2)

Teljesítményszükséglet

Gazdaságos forgácsoló sebesség:

valk= f (anyagminőség, szerszám típus, a, fz, maró Ø, típus, z, B)

; kW 1060

vFP

3cc

c

kW 1060

nzbfak

10 1060πd

nπdzbfakP

6wzc

33wzc

c

; kW 1060

vbakP

p

mmn zfv

6fwc

czf

kW

η

PP c

ö

p

m ...KKKvv m210alk

Homlokmaró élgeometriája

Homlokmarás jellegzetes szerszámai

→ régebben betétkéses – jelenleg váltólapkás kialakítás:

- váltólapkások: HM, SK, lapkák a szerszám csúcsán nem rádiuszosak, hanem fazettásak,

- lapka alak: , szimmetrikus, aszimmetrikus,

- forrasztott lapkás korszerűtlen.

→ főbb típusok:

A, sarokmaró: kisebb lépcső is készíthető (χr =90o), m = l/2,

B, síkmaró: lépcső nélküli síkfelületekhez (χr =60…75o),

C, palást-homlokmaró: a, b keveréke (Igelfräser: sünmaró, kukoricamaró) m=d,

→monolit vagy lapkás kivitelűek, Ø30mm-től lapkásak.

Palást-homlokmarás lényege és szerszámai

- Általában száras kivitelűek, kis Ø-ek, palást- és homlok-felületük is képes forgácsolni;

- Sarokfelületek készítésére valók, a lépcsőméret lényegesen nagyobb, mint sarokmarónál, m=d;

- A száras palást-homlokmarók elnevezései: - szármaró,

- ujjmaró,

- nyelesmaró,

- hosszlyukmaró;

- Forgácsolási viszonyok a χr =90o –os homlokmaróéhoz hasonlók.

Szerszám elrendezési lehetőségek (palást-homlokmarók)

mm 0,63fπ

2fh

180πd

360bffh

zz

o

o

wzrx

mmπd

360bffh

21

o

wzrx

Hosszlyukmarók

- Két- vagy három-élű palást-homlokmarók, amelyeknek homlokéle aszimmetrikus (egyik hosszabb, mint a másik) – a hosszabb homlokél középig nyúlik;

- fő típusai: - egyenes és ferdeélű,

- ferdeélű szimmetrikus homlokélekkel: hornyot mélyíteni csak lassan lehet,

- csavartélű: igazi nagyteljesítményű;

- Einwegschlichten: reteszhorony egyik oldalát simítja;

- Zweiwegschlichten: reteszhorony mindkét oldalát simítja: IT6; Rm<10 μm.

A hosszlyukmarók típusai

a.) egyenesélű, b.) ferdeélű,c.) ferdeélű szimmetrikus homlokélekkel, d.) csavartélű

Horonymarás csavartélű Hurth-maróval egyoldalas simítással

Horonymarás csavartélű Hurth-maróval kétoldalas simítással

Ék- és reteszhorony forgácsolása külső hengeres felületena.) ujjmaróval, b.) hosszlyukmaróval, c.) keresztfogazású tárcsamaróval,

d.) íves reteszhorony maróval