Gépjármű- és repülési és űripar

Forgácsolószerszám típusok, valamint megfigyelés és ellenőrzés digitális mikroszkóppal

A fokozott erősség, nagyobb pontosság és kisebb súly iránti kereslettel párhuzamosan megnőtt az igény a nehezen vágható anyagokból, mint például cementált keményfémből, kemény és törékeny anyagokból és edzett acélból készült bonyolultan forgácsolható munkadarabokra. A nehezen vágható anyagok nagy igénybevételt jelentenek a forgácsolószerszámokra nézve, ezért nagy figyelmet kell fordítani a forgácsolószerszámok kopására vagy letöredezett (hibás) éleire. Ebben a részben bemutatjuk a forgácsolószerszámok típusait, valamint példákat mutatunk, hogyan lehet megfigyelni és elemezni őket digitális mikroszkópunk segítségével.

Mi a forgácsolás?
Tipikus forgácsolási módszerek és forgácsolószerszámok
A szerszámok tipikus anyagai és jellemzői
Váltólapkák
Példák a forgácsolószerszámok megfigyelésére és ellenőrzésére digitális mikroszkóppal

Mi a forgácsolás?

A forgácsolás olyan megmunkálás, melynek során fémeket és más anyagokat vágnak különféle szerszámokkal, például késekkel.
A köszörülésnek nevezett másik feldolgozási módszer során köszörűkővel távolítanak el anyagot a felületről.

A forgácsolás elve

A forgácsolószerszám folyamatosan forgácsolja az anyagot, és forgácsot állít elő.
Ideális körülmények között a forgácsok folyamatosan és egyenletesen keletkeznek.

A: Vágatlan forgács

B: Forgács

C: Munkadarab

D: Szerszám

E: Homlokszög

F: Homlokfelület

G: Kikönnyítési felület

H: Kikönnyítési szög

Forgácsolási feltételek

A forgácsolás sebessége, előtolás sebessége és forgácsolás mértéke mind a megfelelő forgácsolás fontos tényezői.

Forgácsolási sebesség = Percenként forgácsolt távolság (m/perc)

A forgácsolási sebesség (m/perc) azt a távolságot jelöli, amit a szerszám percenként forgácsol.
Minél nagyobb a forgácsolási sebesség, annál nagyobb a produktivitás, viszont annál rövidebb a szerszám hasznos élettartama.

A: Munkadarab

B: Percenként forgácsolt távolság

Minél nagyobb a forgácsolási sebesség,
annál nagyobb a produktivitás,
*viszont*
annál rövidebb a szerszám hasznos élettartama.

Előtolási sebesség = Egy fordulatra eső haladási távolság (mm/ford.)

Az előtolási sebesség (mm/ford.) azt a távolságot jelöli, amit a szerszám egy fordulat alatt megtesz.
Minél nagyobb az előtolási sebesség, annál nagyobb a produktivitás, azonban annál érdesebb a forgácsolt felület is.

A: Egy fordulat

B: Munkadarab

C: Egy fordulatra eső haladási távolság

Minél nagyobb az előtolási sebesség,
annál nagyobb a produktivitás,
*azonban*
annál érdesebb a forgácsolt felület is.

Forgácsolás mértéke = Az a távolság, amennyire a forgácsolás behatol a munkadarabba

A forgácsolás mértéke azt a távolságot jelöli, amennyire a szerszám behatol a munkadarabba.
Minél nagyobb a forgácsolás mértéke, annál nagyobb a produktivitás, viszont az ideálisan forgácsolt mértéket a szerszám típusa és anyaga határozza meg.

Minél nagyobb a forgácsolás mértéke,
annál nagyobb a produktivitás,
*viszont*
az ideálisan forgácsolt mértéket a szerszám típusa és anyaga határozza meg.

Tipikus forgácsolási módszerek és forgácsolószerszámok

Ebben a fejezetben a tipikus forgácsolási módszereket, azok jellemzőit, valamint a felhasznált forgácsoló szerszámokat mutatjuk be.

Esztergálás

Ezzel a módszerrel általában hengeres vagy korongszerű munkadarabokból készítenek kerek formákat forgatva.

Fúrás

A szerszámok forogva lyukakat fúrnak a munkadarabok felületébe.

Furatolás

A szerszámok forogva nagy pontossággal megmunkálják a kifúrt lyukak belső oldalát.

Üregelés

A húzótüskék (a furatok véglegesítésének szerszámai) lineáris mozgással forgácsolják a munkadarabokat. Az üregelés teljes folyamatát (a véglegesítésig) egy géppel el lehet végezni, és egyszerűen becsülhető a szerszámok hasznos élettartama. Ezek a tényezők teszik vonzóvá az üregelést az autóipar számára, ahol tömegtermelésre van szükség.

Fogaskerék marás

A fogaskerekeket forgó szerszámmal marják.

Gép neve: Fogaskerék-marógép

Forgácsolószerszám: fogaskerék maró, kúpkerék maró, fogasléc maró

Marás

A marás során anyagot távolítanak el egy marófejnek nevezett szerszámmal. A marógépeket felületek anyageltávolítására és hornyok készítésére használják. Általában kétféle van: homlokmarók a felületi megmunkáláshoz és horonymarók a hornyoláshoz.

Forgácsolószerszám: homlokmaró, horonymaró

A szerszámok tipikus anyagai és jellemzői

Ebben a fejezetben a tipikus forgácsolószerszámok anyagait és jellemzőit mutatjuk be.

Gyorsacél

Fémek, többek között volfrám, króm, vanádium és molibdén vassal ötvözve

ElőnyKiváló szilárdság
HátrányokKisebb ellenállás a hőnek és kopásnak

Megmunkálható anyagok: szénacél és ötvözött acél

Cementált keményfém

Titán-karbid és tantál-karbid ötvözetei, amit volfrám-karbidhoz adnak, majd kobalttal szinterelik.

ElőnyökA szilárdság, fokozott keménység és kopásállóság kiváló egyensúlya

Megmunkálható anyagok: szénacél, ötvözött acél, rozsdamentes acél és más nehezen vágható anyagok

Kerámia

Szinterezett kemény anyagok, többek között alumínium-oxid, titán-karbid és szilícium-nitrid.

ElőnyökKiváló ellenállás a hőnek és kopásnak
HátrányokGyenge szilárdság és könnyű forgácsolódás

Megmunkálható anyagok: öntöttvas, hőálló ötvözetek, edzett acél és szerszámacél

Gyémánt

Gyémánt monokristályból (a legkeményebb anyag) készült öntött anyag

ElőnyökKiváló hő- és kopásállóság, valamint tükörfelület vágására is alkalmas
HátrányokGyenge szilárdság és könnyű forgácsolódás

Megmunkálható anyagok: nem vastartalmú fémek, többek között alumínium

Szinterezett gyémánt

Polikristályos test, amely finom gyémántporból kobalt hozzáadásával és szinterezéssel készül.

ElőnyökKiváló hő- és kopásállóság, valamint a gyémántnál nagyobb szilárdság
HátrányNehéz éles késeket készíteni belőle

Megmunkálható anyagok: nem vastartalmú fémek, cementált keményfém, kerámia

Cement

A titán-karbidhoz és a titán-nitridhez nikkelt és más anyagokat adnak, majd szinterelik.

ElőnyökEgyfajta cementált keményfém. Kiváló kopás- és korrózióállóság a normált cementált keményfémhez képest. Gyakran használják acél utómunkálataihoz.

Megmunkálható anyagok: szénacél és ötvözött acél