mechanikai megmunk l s 7 -...
TRANSCRIPT
Mechanikai megmunkálásMechanikai megmunkálásVIIVII . el. elııadadááss
ÁÁltalltaláános faipari megmunknos faipari megmunkáálláási eljsi eljáárráások sok faipari faipari BScBSc.. mmérnökérnökhallgathallgatóóknakknak
Nyugat-magyarországi Egyetem
Faipari Mérnöki Kar
Terméktervezési- és Gyártástechnológiai Intézet
Papp Tibor egyetemi tanársegéd
Sopron, 2008
Felsımaró szerszámok (összefoglalás)
a- hengeres, egyélő felsımaró; b- hosszlyuk maró, centrikus befogással; c- hengeres, egyélő nagy átmérıjő felsımaró; d- két élő, maró; e és f- egy-, illetve kétoldalas él-letörı és oldalazó maró; g és h- él-letörı falcoló maró; i- legömbölyítı oldalazó maró, egyélő;j- T-horony maró; k- egyélő fogazó maró; l- „grót-maró”; m- feles gömbölyítı maró. egyélő; n- egy élő legömbölyítı maró; o- kettıs legömbölyítı maró; p- negyedes legömbölyítı maró;r- negyedes, legömbölyítı vállas maró; s- legömbölyítı maró; t- kétélő profilszerszám; u- negyedes homorító oldalazó maró; v- egyélő menetfúró
Magszekrény-felsımarógép
Fogazáskészítés felsımarógépen
a., menetes szárú
b., rövid, menetes szárú
c.,hosszú hengeres szárú fecskefark-maró
d., rövid menetes szárú egyenes fogazómaró
Fogazáskészítés felsımarógépen
Különbözı fogazások
a- lekerekített nyitott; b- lekerekített félig
takart; c- lekerekített teljesen
takart; d- nyitott fecskefark
alakú fogazás; e- egyenes nyitott
fogazás; f- fecskefark alakú
árokmarás; g- ferde fésős nyílt
fogazás; h- sarok ékfogazás;
i- hossztoldó ékfogazás
A vízszintes elrendezéső marógépen készíthetı fogazások és sablonok
a- fogazások: A- lekerekített félig takart - ; B- lekerekített nyitott-; C- egyenes nyitott; D- sarkos nyitott fecskefark alakú fogazás;
b- félig takart fogazás és sablonja;c- nyílt fogazás és sablonja;
1- anyagtámasz; 2- körhagyó henger; 3- szerszám; 4- féső (sablon); t- fogosztás
Függıleges elrendezéső fogazó marógép és az elvégezhetı mőveletek
Fogazáskészítés felsımarógépen –sokorsós fogazó marógép
A sokorsós marógép mőködési elve és az elvégezhetı mőveletek
1-2- munkadarabok; 3- gépasztal;
4- egymás mellett lévı marószerszámok; A- lekerekített, félig takart-;
B- lekerekített, teljesen takart fecskefark alakú fogazás;
C- egyenes, nyílt; D- fecskefark alakú, nyílt fogazás
Tárcsás fogazó marógép mőködési elve és az elvégezhetı mőveletek
1- befogókar; 2- marószerszámok;
3- gépasztal; 4- munkadarabok;
a- marótárcsák derékszögő fogazásokhoz;
b- kónikus marótárcsák ferde fogazásokhoz;
A- egyenes, nyílt; B- ferde fésős, nyílt;
C- fecskefark alakú, nyílt; D- sarok ék;
E- hossztoldó ék-fogazás
Láncmarógép
Láncmarógép
A láncmarógép mőködési elve és az elvégezhetı mőveletek
I/a- átmenı egyenes; b- ferde csaplyuk; II/a- egyenes; b- ferde csapfészek;
III- szakállas csapfészek
1- meghajtó vezetıkerék; 2- leszorító léc; 3- munkadarab;
4- vezetıléc;5- marólánc;
6- szabadon futó vezetıkerék;
Megmunkálási formák marólánccal
Az a esetben L=D, azaz a rés hosszúsága egyenlı az élkör átmérıvel. Az elıtolás csak függıleges irányú.
Kevésbé jó a b és c megoldás, mivel a lánc erıteljes oldalirányú igénybevételnek van kitéve.
A résmarógépek mőködési elve és az elvégezhetı mőveletek
A, B- résmaró szerszámok mőködési elve; a- derékszögő rés; b- derékszögő lépcsıs rés; c- derékszögő kettıs rés; d- ferde
oldalú rés; e- ferde oldalú kettıs rés; f- egy oldalon legömbölyített rés; g- egy oldalon
elvékonyított egyenes rés; h- összetett rés; i- két oldalon homorú rés marása
Az összetett résmarógéppel végezhetı mőveletek
a- zároldalon; b- pántoldalon; c- süllyesztımarások (szaggatott vonal: a maróorsó tengelyének mozgása)
Kúpos szárú marószárak
a- négy egyenes élő él maró; b- ferde élő él maró; c- aljazó maró; e- ¼-es domborító maró; f- 1/-es domborító-maró; g- száras marófej, elıvágókkal
Másoló marógép – pantográf maró mőködési elve
A felületre helyezett mintasablont letapogatja a
karra szerelt tapogató tüske
A forgó marófej a letapogató tüske mozgásait követi
minden irányban.
Lehetıség van a pantográf szerkezet
állításával nagyításra és
kicsinyítésre is.
A CNC marógépeken elvégezhetı mőveletek
A faipari CNC gépek a számítógépen elkészített alkatrészmodellekmegmunkálására alkalmas gépek.
A számítógéppel vezérelt gépnek nincs szüksége sem sablonra, semmesterdarabra, az adott tervezı és kivitelezı programokkal (pl.: CAD-CAM) végzi a megmunkálás vezérlését.
Elınyei:� Egyetlen felfogással nagyon komplikált mőveletsorozat végezhetı,
� Az elıtolási sebessége 2-5-ször nagyobb, mint a hagyományos marógépeké,
� Magas minıségő marás (ellen- vagy egyenirányú marás),
� Programozható és összehangolható a szerszámsebesség és elıtolásisebesség,
� Több beépíthetı maróegység (revolver), automatikus szerszámcsere
A CNC marógépeken elvégezhetı mőveletek
A CNC (Computer Numerical Control) olyan berendezés, amely szabadon programozható mikroszámítógépet is tartalmaz, ami a vezérlését végzi. Vezérlését alapvetıen a beépített mikroszámítógép programozása határozza meg. Mőködését a felépítmény, azaz a vezérelt gép és az alkalmazott technológia határozza meg.
A szerszámgép, megmunkálási technológiától függıen legyen az maró, eszterga, köszörő, szikra, vízsugár, lézer, lemezalakító, hegesztı berendezés.
A faiparban két típus a legelterjedtebb: a maró forgácsoló elven mőködı CNC gépek, valamint a CNC esztergagépek.
Vezérlésük alapján lehetnek:
•Pontvezérelt
•Szakaszvezérelt
•Pályavezérelt
A pályavezérelt gépek közül a faiparban a gyártási igényeknek megfelelıen megkülönböztetünk: 2; 2,5; 3; 5; 6 D-s gépeket.
Pontvezérlés
A pontvezérléső gépeknél nincs funkcionális összefüggés a különféle koordináta irányú mozgások között. A vezérelt elmozdulás közben megmunkálás nincs. Egyidejőleg két koordináta irányban is lehetséges elmozdulás.
Koordináta-fúrógépek
Szakaszvezérlés
Szakaszvezérlésnél szintén nincs összefüggés a különféle koordináta irányú mozgások között. A szerszám viszont a szánmozgásoknál valamely koordináta irányában fogásban lehet. A szerszám a kiinduló ponttól a befejezı pontig egyenes mentén mozog valamely tengely irányában. Elıfordulhat különbözı elıtoló mozgások egyidejő bekapcsolásával a koordinátatengellyel meghatározott szög (általában 45 fok) alatti egyenes vonalú mozgás létesítése is.
Pályavezérlés
A pályavezérléső szerszámgépeknéla különféle irányú mozgások között funkcionális összefüggés van. Így a szerszámok és a munkadarabok egymáshoz viszonyított mozgása valamilyen függvénykapcsolattal adható meg.
A kontúrvonalat megadó görbét a gép elemi útszakaszok sorozatával közelíti meg, vagyis a pályát szakaszokra bontja és azt valamilyen más görbével közelíti meg. A pályavezérlésnél az információs adatok száma sokkal nagyobb, mint a pont- és szakaszvezérléső gépeknél. A gép az adatok feldolgozását, vagyis a pálya közelítıgörbéje adatainak meghatározását a CNC belsı számítógépével végzi el. Ezt a berendezést interpolátornak nevezik.
Pályavezérléső gépeknél minden tengelyen önálló, fokozatmentesenszabályozható sebességő mellékhajtómő szükséges. Az interpolátor az egyes tengelysebességek folyamatos változtatásával biztosítja a mindenkor szükséges térbeli pályamenti eredı sebességvektor beállítását.
2 és 2,5 D-s CNC marógépek
Ahány tengely összhangban vezérelhetı, annyi dimenziós pályavezérlésrıl (D) beszélhetünk.
Tehát a dimenziószám az eredı sebességvektor különbözı tengelyek irányába esı sebességkomponensek száma. Ha az NC nem képes minden tengelyt összhangban mozgatni (azaz pálya-vezérelni) a fennmaradó (csak szakasz-vezérelhetı) tengelyeket fél dimenziószámmal jelölték. A felsı ábra 2D pályavezérlést, az alatta levı ábra 2.5D pályavezérlést mutat. Ez utóbbi "teraszos" megmunkálást jelent, azaz síkban (2D) pályavezérelhetı és a harmadik tengely mentén szakaszos elmozdulást eredményez.
2 és 2,5 D-s CNC marógépek
2 D-s CNC marógépek
A 2D-s gépeken csak viszonylag egyszerő alkatrészek készíthetık, mert a szerszám csak vízszintes síkban mozog forgácsolás közben.
Keretek ajtóbetétek hangszerdobozok íves alkatrészek.
2 D-s CNC marógépek
A 2-2,5 D-s gépek speciális faipari alkalmazása a Lapszabász CNC gépek, melyek hengeres marószerszámmal forgácsolnak.
Másik speciális terület a gravírozás.
2,5 D-s CNC marógépek
A 2,5 D-s gépeken már bonyolultabb alkatrészek is elkészíthetık, mivel a szerszám forgácsolás közben a tér harmadik irányában is elmozdulhat, de csak egyenes vonal mentén.
2,5 D-s CNC marógépek
3D-s CNC marógép
A 3D-s gépek annyiban különböznek a 2,5D-s gépekrıl, hogy a szerszám forgácsolás közben a tér harmadik irányában tetszıleges görbe mentén mozoghat.
3D-s CNC marógép
4D, 5D és 6D-s CNC marógépekAbban különböznek a 3D-s gépektıl, hogy a szerszámot forgácsolás közben lehet forgatni a teret meghatározó fı iránytengelyek körül (X,Y,Z).
Valódi térbeli alakzatok általában 5D pályavezérléssel munkálhatók meg, mert a geometria lekövetése mellett a maró optimális élszögeit is be kell állítani.
4D, 5D és 6D-s CNC marógépek
4D, 5D és 6D-s CNC marógépek
4D, 5D és 6D-s CNC marógépek
4D, 5D és 6D-s CNC marógépek
A sok mozgás könnyebb kezelhetısége (programozása) miatt a gyártók néhány alapmozgást a szerszámról áthelyeztek a gépszerkezetre, a gépasztalra (X, Y, Z irányú mozgás, forgás, stb.). Ettıl függetlenül még a szerszám szabadságfokáról beszélünk.
5D-s gép, amelyen az X tengely menti lineáris- illetve körmozgást (A), valamint az Y tengely körüli forgást (B) a
gépasztal együtt végzi a rárögzített munkadarabbal
CNC marógépek
A CNC marógépek egyik fontos paramétere az egyidejőleg megmunkálható alkatrészek száma. Ez attól függ, hogy a gép hány szerszámfejjel rendelkezik.
A technológiai folyamatok tervezésekor felvetıdı kérdés, hogy a gépen milyen mőveleteket kell elvégezni. Általánosan két fıtípust különböztetünk meg a CNC gépeknél:
� Revolverfejes gépek, ahol a szerszámfej elforgatásával tetszılegesen használható 6-8 szerszám.
� A lineáris szerszámfejes gépek, melyek szerszámtárral rendelkeznek, melyekbıl a gép automatikusan a szükséges mőveleteknek megfelelı szerszámot adaptálja.
CNC marógépek
Revolverfejes osztatlan asztallapú (a) és lineáris osztott asztallapú (b) felsımarók
CNC marógépek
Revolverfej
CNC marógépekLineáris osztott asztallapú CNC
felsımaró
Szerszámtár-egység
Befogótokmányok CNC marógépekhez
CNC felsımaró szerszámok