szakmai nap nagypontoss ú megmunk - direct-line kft · a valóságos felületi érdesség és...
TRANSCRIPT
Nagypontosságú keményesztergálással
előállított alkatrészek felület integritása
Keszenheimer AttilaDirectline Kft – vendégkutató
BME – PhD hallgató
Szakmai napNagypontosságú megmunkálások
Felület integritás
maradó feszültségekfelületi struktúra/érdességfelület szövetszerkezet
A maradó feszültségek hatása
3
Anyag kifáradási tesztek eredményei:• két teszt: Ø120 mm kúpgörgős csapágyak
Ø450 mm kúpgörgős csapágyak
• mindkét esetben keményesztergálás és köszörülés• a keményesztergált csapágyak kifáradási élettartama jobb• a maradó feszültségeknek köszönhető
4
Az előtolás és a munkadarabkeménységének a hatása:• állandó forgácsolási sebesség
vc = 120 m/min
A szerszám él geometria hatása
5
• az nagyobb él lekerekítési sugárral nagyobb maradó feszültség
• élletörés 0°ról 20°ra növelésével nagyobb maradó
feszültség• az élletörés és a nagyobb hónolási sugár ugyanúgy hat a kialakuló maradó feszültség profilra
Következtetések
Nagy maradó feszültségek elérése:
• nagy előtolással, de ez jelentősen megnöveli a forgácsolási erőket
• nagy él lekerekítési sugárral, de ez jelentősen növeli a hőmérsékletet
• a letörés hatása egyenértékű a nagy lekerekítési sugárral
• a nagyobb keménységűre hőkezelt anyagban nagyobb maradó feszültségek
keletkeznek
• ezekből következik, hogy közepes hónolási sugár (0,020,05 mm) +20°os
letörési
szög és kis előtolás és nagy munkadarab keménység ajánlott, hogy a
szerszám
hőmérséklete és a forgácsolási erők is alacsonyabbak legyenek
6
Korróziós különbségek
7
• a képen látható munkadarab 3 felületét 3 különböző eljárással munkálták meg:
Köszörülés
Huzalos szikraforgácsolás
Nagypontosságú
keményesztergálás
2. Felület érdességi modellek
Brammertz és L’Vov elmélete M. Knüfermman feldolgozásában
2. Érdességi modell problémák
A valóságos felületi érdesség és szórása K.F.Koch [1]szerint
A kopás folyamán nem feltétlenül romlik a felületi érdesség. Adott kopási szinten vannak olyan előtolás értékek ahol javul az érdesség előző kopási szinthez viszonyítva s van ahol romlik. Előfordulhat ugyanazon kopási szintnél, hogy nagy előtoláshoz jobb felületi érdesség tartozik mint kisebb előtolási értékhez.
Felületi érdesség vizsgálatok (Directline)
Felületi érdesség, szerszámkopás, előtolás
3. Élérdesség mérés
Olympus LEXT – Konfokális lézerpásztázó 3Ds mikroszkóp
4. Érdességi modell kezdeti feltételei
Feltételek:
A szerszám éle, ahogy az, a fenti ábrán is láthatjuk, egy mikrogeometriai egyenetlenségekkel rendelkező szabálytalan síkgörbe.Néhány fordulat alatt a szerszám kopása elhanyagolható.A MKGS rendszer abszolút merev.A munkadarab anyagának rugalmas és képlékeny alakváltozása elhanyagolható.
4. Gyakorlati tapasztalatok
Új szerszámmal konstans körülmények között forgácsolva, a felületi érdesség, a forgácsolási út növekedésével, kis ingadozásokkal ugyan, de fokozatosan romlik.
A forgácsolási út növekedésével nő a hátkopás és a homlokkopás is.
Az él, a kontakt ívhossz mentén nem kopik egyenletesen. Egyrészről a szerszám csúcsa körül gyorsabban kopik, a főél azon szakaszán, ahol az él forgácsolni kezd, egy kis bekopás figyelhető meg, míg a mellékél felé eső élszakaszok kevésbé koptak.
Az él érdessége, a kopás előrehaladtával folyamatosan változik.
Előtolás
f
Szerszám él Rprofil
Prognosztizált felület profil
Rz, Ra, tp
előtolás
Szerszám élprofil leképezés előtolás függvényében
Felületi profil származtatás
Mérési hossz
lc
Ismétlés amig l=lc+2lr
Előirt felületi érdesség
5. A modell felépítése
6. Felületi érdesség modell
A burkoló görbéből az érdességi modell alapján származtatott munkadarab érdességi profil.
6. Felület prognosztizálás
A gyakorlatban számtalanszor előfordul az a jelenség, miszerint az előtolás csökkentése nem mindig jár együtt a felületi minősség javulásával, sőt az előtolás csökkentésével gyakran előfordul, hogy romlik a felületi minőség.
Célok:egy pontosabb, gyakorlatban hasznosítható érdességi modell létrehozása, „in process” mérés lehetősége, szerszámköltség csökkentés, szerszám csere, bemérési idő megtakarítása
Köszönöm a figyelmet!