ZAAWANSOWANE TECHNIKI WYTWARZANIA W MECHATRONICE

Transkrypt

1 : BMiZ Studium: stacj. II stopnia : : MCH Rok akad.: 05/6 Liczba godzin - 5 ZAAWANSOWANE TECHNIKI WYTWARZANIA W MECHATRONICE L a b o r a t o r i u m ( h a l a H 0 Z O S ) Prowadzący: dr inż. Marek Rybicki pok. 67 WBMiZ, tel marek.rybicki@put.poznan.pl mgr inż. Krzysztof Ślimak pok. 605 WBMiZ, tel krzysztof.slimak@put.poznan.pl konspekt do pobrania: Tematy ćwiczeń. Fizyczne i technologiczne efekty obróbki z dużymi prędkościami skrawania.. Kształtowanie elementów maszyn za pomocą elektrodrążenia. 3. Wpływ warunków skrawania na twardo na efekty obróbki. 4. Geometryczne właściwości WW po toczeniu ostrzem z narożem tradycyjnym i typu wiper. 5. Ocena jakości powierzchni po różnych sposobach cięcia. Literatura. Cichosz P.: (red.) Obróbka skrawaniem, Wysoka produktywność (Rozdz. 5. Oczoś K., Obróbka wysoko produktywna wiodącym trendem obróbki skrawaniem, s.3-50), Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław Kawalec M.: Efekty technologiczne obróbki na twardo materiałów metalowych, Mechanik, 006 nr, s Olszak W.: Obróbka skrawaniem. WNT Warszawa Filipowski R.: Marciniak.: Techniki obróbki mechanicznej i erozyjnej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Siwczyk M.: Obróbka elektroerozyjna. Technologia i zastosowanie. WNT, Warszawa Erbel J.:(red.) Encyklopedia technik wytwarzania w przemyśle maszynowym tom II. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Grzesik W.: Podstawy skrawania materiałów konstrukcyjnych, WNT Warszawa Żebrowski H.: Techniki wytwarzania. Obróbka wiórowa, ścierna i erozyjna. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław Burakowski T., Wierzchoń T.: Inżynieria powierzchni metali, WNT Warszawa, Warszawa Jóźwicki R.: Technika laserowa i jej zastosowania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 009

2 I. Zagadnienia do przygotowania Fizyczne i technologiczne efekty obróbki z dużymi prędkościami skrawania.. Istota i efekty stosowania obróbki HSM.. Narzędzia stosowane w HSM i ich systemy mocowania. 3. Wymiary warstwy skrawanej przy obróbce frezami walcowo-czołowymi. II. Przebieg ćwiczenia. Zapoznać się z obsługą stanowiska badawczego centrum obróbkowe, profilografometr i tor do pomiaru sił z siłomierzem piezoelektrycznym.. Przeprowadzić frezowanie walcowo-czołowe stali z 5-cioma prędkościami skrawania. 3. Zmierzyć wyznaczone parametry chropowatości powierzchni obrobionej oraz siłę posuwową F f. III. Sprawozdanie. Naszkicować stosowane narzędzie z przekrojem warstwy skrawanej oraz parametrami kinematycznymi i geometrycznymi.. Wyznaczyć wydajność procesu skrawania. 3. Określić zależność Ra=f(v c ). 4. Przeprowadzić analizę wpływu prędkości skrawania na siłę posuwową F f. 5. Przedstawić wnioski. I. Zagadnienia do przygotowania Kształtowanie elementów maszyn za pomocą elektrodrążenia.. Istota elektroerozyjnego drążenia EDM i wycinania WEDM.. Ciecz dielektryczna i jej funkcje w obróbce elektroerozyjnej. 3. Rodzaje materiałów obrabianych elektroerozyjnie. 4. Możliwości technologiczne obróbki elektroerozyjnej. 5. Zalety i wady obróbki elektroerozyjnej. 6. Parametry obróbki elektroerozyjnej i ich wpływ na efekty obróbki. II. Przebieg ćwiczenia. Zapoznać się z obsługa elektrodrążarki.. Ustawić punkty bazowe przedmiotu. 3. Napisać program do drążenia z różnymi parametrami w poszczególnych punktach obróbki. 4. Ocenić efekty obróbki. III. Sprawozdanie. Opisać stosowaną elektrodę i materiał obrabiany. Podać parametry drążenia w poszczególnych punktach obróbkowych (napięcie i natężenie w poszczególnych impulsach, liczba impulsów, szczelina boczna, interpolacja itd.) 3. Ocenić wpływ parametrów drążenia na jego efekty (czas, chropowatość) 4. Przedstawić wnioski I. Zagadnienia do przygotowania Wpływ warunków skrawania na twardo na efekty obróbki.. Definicja oraz zalety i wady obróbki na twardo w stosunku do szlifowania.. Różnice podczas skrawania materiałów o różnej twardości. 3. Warunki skrawania stosowane podczas toczenia zahartowanych stali. 4. Wpływ warunków skrawania na zużycie ostrza, chropowatość powierzchni. II. Przebieg ćwiczenia. Zapoznać się z obsługą stanowiska badawczego.. Dobrać materiał ostrza, narzędzie i technologiczne parametry toczenia. 3. Przeprowadzić toczenie zahartowanej stali w różnych warunkach (oraz stali w stanie miękkim dla porównania). 4. Wykonać pomiary zużycia badanych ostrzy i wybranego parametru chropowatości powierzchni obrobionej. 5. Wykonać szkice struktury wiórów w dużym powiększeniu otrzymanych w poszczególnych próbach. III. Sprawozdanie. Opisać przebieg doświadczenia; podać warunki skrawania.. Przedstawić wyniki przeprowadzonych badań. 3. Przedstawić wnioski.

3 Geometryczne właściwości WW po toczeniu ostrzem z narożem tradycyjnym i typu wiper. I. Zagadnienia do przygotowania.. Geometria naroży wiper.. Zalety i wady stosowania naroży typu wiper. 3. Wpływ warunków skrawania na siły, zużycie ostrzy oraz chropowatość powierzchni obrobionej. 4. Chropowatość teoretyczna powierzchni obrobionej. II. Przebieg ćwiczenia.. Zapoznać się z charakterystyką stosowanych ostrzy i parametrami skrawania. Zapoznać sie z techniką pomiarów i obsługą przyrządów pomiarowych 3. Zmierzyć chropowatość powierzchni obrobionej, stosując 6 powtórzeń 4. Zapoznać sie ze sposobem statystycznego określenia rozrzutów i porównania otrzymanych wyników III. Sprawozdanie.. Ppodać warunki skrawania. Wyznaczyć wpływ posuwu na chropowatość powierzchni obrobionej wyznaczyć funkcje regresji z przedziałami ufności 3. Porównać wartości średnie parametru chropowatości otrzymane podczas toczenia narożem tradycyjnym i typu wiper przy tych samych wartościach posuwu 4. Przedstawić wnioski I. Zagadnienia do przygotowania II. Ocena jakości powierzchni po różnych sposobach cięcia.. Istota, rodzaje i odmiany obróbki strumieniowo-erozyjnej.. Parametry cięcia laserowego, plazmowego i strumieniem wodno-ściernym. 3. Porównanie różnych sposobów cięcia ze względu na rodzaj i grubość materiału obrabianego, prędkość obróbki i jakość powierzchni obrobionej. Przebieg ćwiczenia. Zapoznać się z techniką pomiarów i obsługą przyrządów pomiarowych. Zapoznać się z rodzajami i wartościami typowych parametrów cięcia laserowego, plazmowego i strumieniem wodnościernym przedstawionych próbek 3. Zmierzyć parametry chropowatości i błędy kształtu po różnych sposobach cięcia wg normy III. Sprawozdanie. Przedstawić technikę pomiarów. Przedstawić graficznie wyniki przeprowadzonych badań 3. Przeprowadzić analizę wpływu sposobu cięcia na jakość powierzchni obrobionej i wydajność dla analizowanego przypadku rodzaju materiału i grubości przedmiotu obrabianego 4. Przedstawić wnioski

4 Fizyczne i technologiczne efekty obróbki z dużymi prędkościami skrawania Grupa dziek./labor. Stałe warunki skrawania: Szkic narzędzia i przedmiotu z warstwą skrawaną: Materiał obrabiany Posuw na ostrze f z = mm/ostrze Głębokość skrawania a p = mm Szerokość frezowania a e = mm Średnica frezu d = mm Liczba ostrzy z = Wyniki pomiarów v c [m/min] n [obr/min] v f [mm/min] Rz [µm] Siła F f [N] Q = a p a e v f [mm 3 /min] Analiza wyników i wnioski

5 Wpływ warunków skrawania na twardo na efekty obróbki Grupa/labor. Wyniki badań: r ε [mm] f [mm/obr] a p [mm] n [obr/min] d [mm] v c [m/min] Materiał obrabiany (twardość): Materiał ostrza: Odmiana toczenia: VB c [mm] VB c [mm] Ra [µm] Ra [µm] Kształt wióra: r ε [mm] f [mm/obr] a p [mm] n [obr/min] d [mm] v c [m/min] Materiał obrabiany (twardość): Materiał ostrza: Odmiana toczenia: VB c [mm] VB c [mm] Ra [µm] Ra [µm] Kształt wióra: r ε [mm] f [mm/obr] a p [mm] n [obr/min] d [mm] v c [m/min] Materiał obrabiany (twardość): Materiał ostrza: Odmiana toczenia: VB c [mm] VB c [mm] Ra [µm] Ra [µm] Kształt wióra: r ε [mm] f [mm/obr] a p [mm] n [obr/min] d [mm] v c [m/min] Materiał obrabiany (twardość): Materiał ostrza: Odmiana toczenia: VB c [mm] VB c [mm] Ra [µm] Ra [µm] Kształt wióra: VB c, VB c stan początkowy i końcowy wskaźnika VB c zużycia ostrza Ra, Ra parametr chropowatości Ra zmierzony na początku i końcu długości wałka

6 Kształtowanie elementów maszyn za pomocą elektrodrążenia Grupa/labor. Stałe warunki erodowania: Materiał obrabiany: Materiał elektrody: Głębokość drążenia: Szerokość elektrody: Pole powierzchni elektrody: Próba szczelina [mm]: końcowe Ra [µm]: czas drążenia [min]: Impuls Natężenie [A] Napięcie [V] Ra [µm] Interpolacja: 3 Próba szczelina [mm]: końcowe Ra [µm]: czas drążenia [min]: Impuls Natężenie [A] Napięcie [V] Ra [µm] Interpolacja: 3 Próba 3 szczelina [mm]: końcowe Ra [µm]: czas drążenia [min]: Impuls Natężenie [A] Napięcie [V] Ra [µm] Interpolacja:

7 Grupa/labor. Geometryczne właściwości WW po toczeniu ostrzem z narożem tradycyjnym i typu wiper Stałe warunki skrawania: πdn a p = 0, mm d =.. mm n = 355 obr/min v c =.. m/min v c = [m / min] 000 f [mm/obr] naroże tradycyjne r ε = 0,8 mm naroże wiper Ra [µm] Ra [µm] s(x) Ra [µm] Ra [µm] s(x) 0,3 0,0 0,30 0,5 ~ t = s( x) x x + n n n i= s( x) = s( x) = ( x i x) n n s( x) s( x) = µ = x ± tα, n s( x) gdzie t 0.05,5 =, 5706 n ( x x ) + ( x x) i = i= t 0.05,0 =, 8 jeżeli ~ t > t to różnica istotna 0, 05, 0 n + n n

8 Ocena jakości powierzchni po różnych sposobach cięcia Grupa dziek./labor. Wymiary parametrów struktury geometrycznej po cięciu SPOSÓB CIĘCIA:... posuw [mm/min]: grubość blachy [mm]: zużycie ścierniwa [g/min]: czas przebicia [s]: moc przebijania [W]: ciśnienie [bar]: prąd [A]: moc cięcia [W]: rodzaj gazu: napięcie łuku [V]: WYNIKI POMIARÓW: Rz [µm] 3 średnia r [mm] Δa [mm] u [µm] SPOSÓB CIĘCIA:... posuw [mm/min]: grubość blachy [mm]: zużycie ścierniwa [g/min]: czas przebicia [s]: moc przebijania [W]: ciśnienie [bar]: prąd [A]: moc cięcia [W]: rodzaj gazu: napięcie łuku [V]: WYNIKI POMIARÓW: Rz [µm] 3 średnia r [mm] Δa [mm] u [µm] SPOSÓB CIĘCIA:... posuw [mm/min]: grubość blachy [mm]: zużycie ścierniwa [g/min]: czas przebicia [s]: moc przebijania [W]: ciśnienie [bar]: prąd [A]: moc cięcia [W]: rodzaj gazu: napięcie łuku [V]: WYNIKI POMIARÓW: Rz [µm] 3 średnia r [mm] Δa [mm] u [µm]