A A A

Charakterystyka i dobór surówek i materiałów.

Naddatki na obróbkę Treść. Rodzaje i charakterystyka materiałów i surówek. Czynniki wpływające na wybór surówek i materiałów. Naddatki na obróbkę i zasady ich określania. Zasady wyboru surówek. Zasady sporządzania norm zużycia materiałów. Wytyczne projektowania nie­których surówek. Przygotowanie surówek i materiałów do obróbki. Wskazówki metodyczne. Studiując materiał ujęty w rozdziale 3 należy przede wszystkim zastanowić się, jakiego rodzaju surówki i materiały stosuje się w produkcji ma­szyn, czym się one różnią między sobą, jak się je wykonuje i kiedy stosuje. Zrozumienie i przyswojenie sobie tych zagadnień jest niezmiernie ważne, gdyż od rodzaju i jakości surówki czy materiału zależy w dużej mierze przebieg procesu technologicznego i jego koszt. Ko­nieczność obróbki mechanicznej jest spowodowana tym, że kształty i wymiary nieobro­bionej surówki lub materiału najczęściej tylko w mniejszym lub większym stopniu są zbli­żone do kształtów i wymiarów gotowego przedmiotu. Jeżeli surówka jest identyczna z go­towym wyrobem, obróbka mechaniczna jest zbędna. Większe podobieństwo kształtu su­rówki do gotowego przedmiotu zmniejsza ilość operacji obróbki i odwrotnie. Im surówka jest mniej podobna do gotowego wyrobu, tym bardziej wzrasta pracochłonność obróbki mechanicznej i rozchód materiału. Wniosek wyciągnięty po przestudiowaniu tej części materiału wykładu dotyczy opisu i charakterystyki poszczególnych materiałów oraz surówek i należy wziąć go pod uwagę przy rozpatrywaniu naddatków na obróbkę. Wielkość naddatków w zasadzie można brać z tablic i norm, jakie przedstawiono w skrypcie. Należy jednak zaznaczyć, że tablice te obejmują zwykle bardzo ograniczony zakres danych, z którymi spotyka się technolog, gdyż podają wartości naddatków niezależnie od warunków powstałych w czasie wykony­wania operacji; na przykład dane te nie uwzględniają błędów obróbki poprzedzającej, błędów mocowania itp., podczas gdy czynniki te mają decydujący wpływ na wielkość nad­datków. Dlatego też wielkości naddatków wzięte z tablic są czasami zbyt duże bądź też zbyt małe do wykonania obróbki o wymaganej dokładności. Stąd zarówno w jednym, jak i w drugim przypadku możemy popełnić błąd, gdyż albo następuje usunięcie dość dużej ilości materiału w postaci wiórów, albo produkujemy braki. Z tych też względów w pro­dukcji wielkoseryjnej i masowej wielkości naddatków oblicza się metodą analityczną, co zapewnia z jednej strony minimalne zużycie materiału, a z drugiej strony powoduje zmniej­szenie czasu obróbki. Metoda obliczeniowo-analityczna określania naddatków jest dość złożona* i należy ją tylko stosować w przypadkach, gdy wielkość produkcji gwarantuje znaczną oszczędność materiału i zmniejszenie pracochłonności, a tym samym znaczne ob­niżenie kosztu własnego produktu.

  • Struktura naddatka całkowitego jednostronnego na obróbkę Oa

    Struktura naddatka międzyoperacyjnego gt,i 94 — naddatek między operacyjny (operacyjny) będzie sumą maksymalnych odchyłek (błędów) i grubości warstw wadliwych, stanowiących normatywy podstawowe (czyli składowe). I tak przy naddatkach na jedną stronę, czyli niesymetrycznych będzie wynosił: gb>Ta+Ea+Wa+ 8a + eb, a przy naddatkach na dwie strony, czyli symetrycznych: (8) 2gb >Ta + 2(Ea + Wa) +2(8a + eb), (8a) gdzie: gb H„ - s„ naddatek międzyoperacyjny (wg IOS-operacyjny) o wartości nominalnej, czyli naddatek na stronę w wykonywanej operacji, zabiegu lub przejściu, a jednocześnie jest to maksymalna głębokość warstwy skrawanej w danej operacji, zabiegu lub przejściu, wartość tolerancji wymiaru dla poprzedniej operacji, zabiegu lub przejścia, mierzona w głąb materiału, normatyw średniej wysokości chropowatości powierzchni dla poprzedniej operacji, zabiegu, normatyw głębokości warstwy wadliwej surówki lub materiału dla poprzedniej operacji, zabiegu lub etapu technologicznego, normatyw wypadkowy odchylenia przestrzennego (tj. przesu­nięcia, zwichrowania, skrzywienia osi itp. — wyjaśnienia na rys. 3.11) wzajemnie związanych powierzchni obrabianej części, które wystąpiło w poprzedniej operacji (zabiegu) lub etapie technologicznym, s--s,+s2+s3 Określenie odchyłki S(Sa) odchylenia przestrzennego (tj. przesunięcia, zwich­rowania itp.) do obróbki 'nfjjjFTjjTTn Sam gwarowa P0^ "A" MJlJiiilllljr i nastawcza dla narzędzia Baza obróbkom stykowa części i kontrola dla I t I " ŁZfyiCC L KUIHI u/u uia j^^^^^^ wymiaru „x po obróbce K-h^T/j-a, er-Tfj, gdzie Th - tolerancja wymiaru „h Rys. 3.12. Określenie wielkości odchyłek ustalenia przedmiotu 95 JJLb 3*3 e2s!/i'!/2 sito mocowania Określenie wielkości odchyłek zamocowania przedmiotu eb — normatyw odchyłek (błędów) ustawienia części w operacji (za­biegu) wykonywanej, obejmujący odchyłki (błędy) ustalenia (rys. 3.12) i od­chyłki (błąd) zamocowania części (rys. 3.13). Odpowiednio minimalne naddatki międzyoperacyjne wynoszą: na jedną stronę: #6 min — % — Ta

  • Zasady określania -wielkości naddatków na obróbkę skrawaniem (wg 108)

    Istota określania wielkości naddatków wg metody 108 polega na odpowied­nim sumowaniu spodziewanych wartości odchyłek (błędów) występujących w poszczególnych etapach wytwarzania. Schemat określania normatywów 92 N Jednostkowa norma zużycia materiałów I Zakres normatywów typowych Schemat określenia normatywów zużycia materiału wg IOS zużycia materiału, a w szczególności naddatków na obróbkę skrawaniem, przedstawiono na rys. 3.8. Na podstawie tej metody (rys. 3.5, 3.9 i 3.10) możemy określić": — naddatek całkowity C jako sumę algebraiczną naddatków międzyope-racyjnych (operacyjnych). Mówiąc inaczej — w przypadku naddatków jedno­stronnych i asymetrycznych — będzie to suma głębokości warstw gb skrawa­nych w poszczególnych etapach, operacjach, zabiegach lub przejściach ob­róbkowych: 0 =9bi+9H + 9»+ ••• +9bn> (7) a w przypadku naddatków dwustronnych i symetrycznych będzie sumą po­dwojonych wartości głębokości warstw skrawanych: 20 = 2gbl +2gb2 +2g 3 + ... +2gbn; (7a) Normy i normatywy zakładowe Normatywy resortowe i branżowe Normatywy resortowe branżowe i zakładowe Normatywy strat technologicznych odpady resztki końcówki naddatek na przecinanie naddatek na obróbkę ponad gabar. wym.pon. naddatki technolog, specjalne zgar inne I £ I Dane źródłowe i,H" „W" „S" „e" błędy wymiarowo-kształtowe powierzchni obrabianych wysokość chropawa -tości głębokość warstwy wadliwej materiatu błędy odchylenia (usytuowania) przestrzennego powierzchni błędy bazowania i mocowania t t t t t Podstawy normatywów spodziewanych błędów i wad technologicznych czyli wartości błędów pierwotnych , spodziewanych i przypadkowych, zależnych od czynników : środki metody warunki materiał konstr. części czynnik ludzki narzędzia , przyrządu, obrabiarki, urządzenia, i.t.p. ręczne zmecha­nizowane temperatury siły, czas, i inne własności mechaniczne i fizyczne kształt wymiary i inne kwalifikacje, wprawa i inne Normatywy spodziewanych błędów i strat technologicznych

  • Ogólne wytyczne projektowania surówek i doboru materiałów walcowanych

  • Wiadomości wstępne

    Charakterystyka materiałów i surówek Zgodnie z Polską normą PN-64/M-01151 do produkcji części maszyn stosuje się materiały i surówki. Materiałem nazywamy tworzywo określonej postaci, ogólnego przeznaczenia, podlegające obróbce — na przykład: pręty, surówka odlewnicza, blacha, drut, folia, tarcica itp. Natomiast surówką nazy­wamy tworzywo w postaci specjalnie ukształtowanej do wytwarzania określo­nych części, na przykład: odlewy, odkuwki, wypraski, wytłoczki, pocięte pręty, blacha wstępnie pocięta lub pocięte deski. W większości przypadków części maszyn wykonuje się z surówek, choć można je wykonywać również z materia­łów, np. toczenie z pręta lub tłoczenie z blachy bez uprzedniego cięcia na ka­wałki lub pasy. Natomiast nie można nazywać surówką (odlewem) wlewka hutniczego lub walcowanego kształtownika. Pierwszy bowiem jest materiałem wyjściowym do produkcji wyrobów walcowanych, a więc z punktu widzenia produkcji części maszyn — materiałem ogólnego przeznaczenia, drugi zaś materiałem, który po pocięciu na odcinki o żądanym wymiarze staje się su­rówką, a w szczególnych przypadkach, tj. wtedy kiedy nie podlega dalszej obróbce, gotową częścią maszyny. Kształt i wymiar surówki lub materiału w większości przypadków z góry określa dalszy proces obróbki przedmiotu. Z tych względów od właściwego dobrania surówki lub materiału, to znaczy od określenia ich kształtu, wielkości naddatków na obróbkę, tj. grubości warstwy przeznaczonej do usunięcia pod­czas obróbki, dokładności wymiarów (tolerancji) i twardości zależy w dużym stopniu liczba operacji lub zabiegów, a w rezultacie koszt procesu obróbki. Jeżeli surówka będzie wykonana dokładnie, z naddatkami nie większymi niż to jest konieczne dla uzyskania przedmiotu o żądanych kształtach i wymiarach wg założeń konstruktora, to czas przebiegu procesu obróbki będzie krótszy, a tym samym będzie mniejszy koszt wykonania tego przedmiotu. Niedokładne wykonanie surówek, ze zbyt dużymi naddatkami, przedłuża i utrudnia proces obróbki oraz zwiększa rozchód materiału, choć sam proces wykonania su­rówki może być tańszy. Pierwszy rodzaj surówek, tj. surówek najbardziej zbli­żonych kształtem i wymiarem do gotowych przedmiotów, stosowany jest w pro­dukcji wielkoseryjnej i masowej, drugi zaś w produkcji jednostkowej i mało-seryjnej. Eozróżniamy następujące rodzaje surówek i materiałów stosowanych w budowie maszyn: odlewy ze stali, żeliwa i metali nieżelaznych, odkuwki, surówki tłoczone (wytłoczki i wykroje), surówki spawane i zgrzewane, surówki otrzymywane przez spiekanie proszków metali, surówki i materiały z tworzyw sztucznych,' materiały walcowane. Każdą z surówek, zależnie od sposobu wykonania, można dzielić na grupy, które różnią się od siebie dokładnością wymiarów, kształtu i powierzchni. Eo-dzaje materiału dla danej części podaje konstruktor, zaś kształt, wymiary oraz sposób przygotowania surówki — technolog. Wybór surówki zależy przede wszystkim od kształtu geometrycznego i wielkości części obrabianych oraz od rodzaju i własności mechanicznych i technologicznych samego materiału. Poza tym przy wyborze należy uwzględnić czynnik ekonomiczny, biorąc pod uwagę nie tylko koszt samego materiału, ale i koszt obróbki przedmiotu.

  • Wytyczne doboru materiałów hutnicznych

    Zasady doboru materiału hutniczego zostaną wyjaśnione na przykładzie w oparciu o normatywy opracowane przez 108. Zadanie będzie polegało na dobraniu średnicy pręta i ustaleniu naddatków międzyoperacyjnych dla przed- + 1,2 -0,6 + 0,6 -1,2 + 1,1 -0,5 dla wymiaru 91,8 — dla wymiaru 63,2 — dla wymiaru 31,6 — wymiar ostateczny — (otwór) — wymiar ostateczny wymiar ostateczny — 104 45h8 Rys. 3.17. Tuleja miotu przedstawionego na rys. 3.17. Tuleja ta ma byó wykonana ze stali węglo­wej na tokarce rewolwerowej o średniej sztywności j > 3 3 N/um, przy czym pręt będzie mocowany w tulei zaciskowej. Z tablicy 3.17 dla zakresu długości l =41+63 i średnic dto= 41-7-63 otrzymujemy wielkości naddatków: — toczenie zgrubne: nDOm = 3,5 mm, = 2,4 mm, — toczenie kształtujące: nnom = 0,65 mm, nmla = 0,45 mm, — toczenie wykańczające (szlifowanie, rozwiercanie wykańczające): naom = =0,29 mm, = 0,19 mm. Wobec tego średnica nominalna pręta wyniesie: dnom = 45 + 3,5 + 0,65 + 0,29 = 49,44 mm. Obliczona średnica nie pokrywa się ze średnicą podaną w programie walcowa­nia wg PN-75/H-93200, wobec tego dobieramy najbliższą — większą średnicę pręta d = 50 mm. Pytania i ćwiczenia kontrolne do rozdziału 3. Wyjaśnić dlaczego naddatki na obróbkę powierzchni wewnętrznych tulei odlewa­nych lub kutych są większe od naddatków na obróbkę powierzchni zewnętrznych. Wyjaśnić na czym polega zasada określania wielkości naddatków między operacyj-nyoh i całkowitych wg IOS. Wyjaśnić zasadę doboru surówek i materiałów dla określonej części maszyny. Naszkicować surówkę w postaci: odkuwki matrycowanej, odlewu staliwnego, dla dźwigni przedstawionej na rys. 3.1. 5) Naszkicować surówki dla pierścienia stalowego o wymiarach* (wymiary przed- miotu gotowego) średnica zewnętrzna 180 h9, wewnętrzna 80 H7, wysokość 100 mm — dla następujących przypadków: odkuwka swobodnie kuta, odkuwka matrycowana, odlew staliwny. * Dane do projektowania surówek przedstawione są w tablicach 3.14-3.15 i 3.214-3.22 ,