hegtoldatos karima gyÁrtÁsmidra.uni-miskolc.hu/document/16144/8843.pdf · 4 1. bevezetés a...
Post on 21-Feb-2020
0 Views
Preview:
TRANSCRIPT
MISKOLCI EGYETEM
GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR
VEGYIPARI GÉPEK TANSZÉKE
HEGTOLDATOS KARIMA GYÁRTÁS
KÉSZÍTETTE:
Jákob László
KONZULENS:
Bokros István
mérnöktanár
Miskolc, 2012
2
Tartalomjegyzék
1. Bevezetés ........................................................................................................................... 4
2. Kovácsolás ......................................................................................................................... 5
2.1. A szabadalakító kovácsolás műveletei és alakzatai .................................................... 6
2.2. A szabadalakító kovácsolás művelettervezése............................................................ 7
2.3. A kovácsdarab rajzának elkészítése ............................................................................ 8
3. Forgácsolás ........................................................................................................................ 9
3.1. A forgácsoló szerszámok ............................................................................................ 9
3.2. Az alkalmazott forgácsoló szerszámok anyagainak csoportosítása .......................... 11
3.3. Esztergálás ................................................................................................................ 12
3.3.1. Az esztergagép főbb szerkezeti egységei ........................................................... 13
3.3.2. A munkadarab befogása ..................................................................................... 14
3.3.3. Az esztergálás szerszámai .................................................................................. 16
3.3.4. Az esztergakés igénybevétele............................................................................. 17
3.4. Furatmegmunkálás .................................................................................................... 18
3.4.1. A fúrógépek fő típusai ........................................................................................ 18
3.4.2. A furatmegmunkálás közben fellépő erők ......................................................... 20
3.4.3. Vízszintes fúró-marómű ..................................................................................... 20
4. Karima típusok és szabványai ......................................................................................... 22
4.1. ASME B 16.5 RTJ –Class 900 ................................................................................. 24
5. A gyártás folyamata ......................................................................................................... 25
5.1. Ráhagyásszámítás ..................................................................................................... 25
5.2. Technológiai adatok számítása ................................................................................. 27
5.3. A munkadarab forgácsolása ultrahangos vizsgálathoz ............................................. 30
5.4. Ultrahangos vizsgálat és feszültségmentesítés.......................................................... 49
5.5. A munkadarab kész méretre munkálása ................................................................... 49
3
6. Tömítések ........................................................................................................................ 65
6.1. A tömítések feladata és követelményei .................................................................... 65
6.2. A tömítések feladatuk szerinti csoportosítása ........................................................... 66
6.3. A tömítések általános megválasztásának szempontjai .............................................. 66
6.4. Karimatömítés ........................................................................................................... 67
6.5. Az R78 tömítés méretei, üzemi jellemzői ................................................................. 68
7. Összefoglalás ................................................................................................................... 69
8. Summary .......................................................................................................................... 70
9. Irodalomjegyzék .............................................................................................................. 71
10. Mellékletek .................................................................................................................... 72
4
1. Bevezetés
A szakdolgozatom célja egy hegtoldatos karima gyártásának bemutatása, amit a gyártást
követően az olajiparban használnak fel, építenek be. A feladatom kiválasztásában nagy
szerepet játszott a PREVENTÍV Öntő-, Szerszámgép Karbantartó és Szolgáltató Kft, ahol
egyedi csőcsatlakozásokat, csőkarimákat forgácsolnak, illetve lehetőséget biztosítottak a
nyári szakmai gyakorlatom teljesítéséhez, melyet röviden be is mutatnék.
„ A PREVENTÍV Kft. 1996-ban alakult, fő tevékenysége akkor gépjavítás és karbantartás
volt. A Kft. a környezetében működő vállalatok, intézmények stb. tevékenységének
támogatására, egyedi igényeik, problémáik megoldására szakosodott. Partnereik
megelégedettsége érdekében kiváló minőségre törekszenek, ehhez jól képzett
szakemberekkel és sokoldalú gépi kapacitással rendelkeznek. 2004-től szerszámgép parkuk
folyamatos fejlesztésével profilukat kibővítették gépalkatrészek, készülékek, kovácsolt
gyártmányok forgácsolásával, célgépek tervezésével, kivitelezésével, valamint saját
gyártmányként fémtömegcikkek szárítására fejlesztett szárítógép gyártással. A gyártás
kapcsán több külföldi és hazai, nagyobb, illetve kisebb cégekkel állnak üzleti kapcsolatban.
Technikai felszereltségük
Esztergák: SUI 40 x 1500, EU 500 x 1500, EE 500 x 1500, MVE 340 x 1500, EE
630 x 3000, SNA 800 x 2000, SR 1250 x 6000, SKJ 8 A
Marók: MS 320, 6T 80, MENIX 35 3d, STANKO 654 - X1250, Y600, Z650,
FUS-22 (vésőfejjel)
Horizont fúró-maró: asztal méret 1200x1400, elmozd.X 1500,Y1.500,Z1.800
Köszörűk: RPO 320 síkköszörű, Élköszörű, KU-250/750 Palást köszörű”
Elérhetőségük: www.preventivkft.hu
5
2. Kovácsolás [1.]
A kovácsolás a fémek képlékeny alakításának legősibb módszere. Ütésekkel vagy
nyomással alakítják a fémet, hideg, félmeleg vagy meleg állapotban. A kovácsolás hatására
a fém durva szerkezetét finomabb szövetszerkezetté formálja, illetve a megfelelő alakítási
eljárással a fém szálszerkezetét is módosítani tudják úgy, hogy a mechanikai tulajdonságuk
javuljon. Hőkezeléssel az anyag minősége tovább javítható.
A szabadalakító kovácsolás akár egyedi, kisebb-nagyobb mennyiségű, széles mérethatárok
közötti gyártásra alkalmas. A technológiai módszert a gyártási költségek határozzák meg.
Itt gondolhatunk a süllyesztékes kovácsolás, szabadalakító kovácsolás és egyéb más
módszerrel előállított alkatrészre. A sorozatnagyság döntően befolyásolja a kovácsdarab
gyártási és egyéb költségeit. Gazdaságossági számításokkal megállapítható az a
sorozatnagyság, mely darabszám alatt kizárólag szabadalakító, illetve ami fölött
süllyesztékes kovácsolás jöhet szóba. (1. ábra)
1. ábra: Szabadalakító és süllyesztékes kovácsolás gazdaságosságának megállapítása
A gyártási költség több tényezőből tevődik össze. Gondolni kell, például a szabadalakító
kovácsolásnál a kovácsolt alkatrész forgácsolási ráhagyására, hozzáadására, szabálytalan
geometriájára, ami a megmunkálás költségeit nagyban befolyásolja és az anyagköltséget
sem hagyhatjuk figyelmen kívül.
A süllyesztékes kovácsolás és a szabadalakító kovácsolás gazdaságosságának görbéje
körülbelül 400 darabszámnál találkozik. Ennek a becsült darabszámnak meghaladásakor
leggazdaságosabban a süllyesztékes kovácsolással állítható elő a gyártmány.
6
2.1. A szabadalakító kovácsolás műveletei és alakzatai
Nyújtás, duzzasztás, lyukasztás, vállazás, áttolás, hajlítás és csavarás. (2. ábra)
2. ábra
A következő képsorozattal szeretném szemléltetni a kovácsolás általános alakzatait.
3. ábra: Gyűrű kovácsolás, tengely kovácsolás, henger kovácsolás, hüvely kovácsolás
7
2.2. A szabadalakító kovácsolás művelettervezése
A kovácsolási technológia tervezésekor sok, néha egymásnak ellentmondó kritériumnak
kell megfelelni. Például a helyes szálelrendezésnek, mert a helyes megválasztás a kész
darab szilárdsági tulajdonságainál nagy szerepet játszik. Megszakítás nélküli
szálelrendezést annál nehezebb megvalósítani, minél nagyobb a munkadarab mérete.
A szabadalakító kovácsolás művelettervének kidolgozása a következő résztevékenységeket
foglalja magában:
1. A kovácsdarab rajzának elkészítését.
2. A kiinduló darab tömegének és méreteinek meghatározását.
3. A műveleti sorrendet és a szükséges szerszámok megválasztását.
4. Az átkovácsolás mértékének meghatározását.
5. A szükséges alakító berendezés(ek) kiválasztását.
6. A kemence típusának meghatározását, a melegítési és hűtési technológia
rögzítését.
7. A szállító és emelő berendezések kiválasztását.
8. A munkaerő (létszám) megállapítását.
8
2.3. A kovácsdarab rajzának elkészítése
A gépészeti szempontok szerint elkészített munkadarab műszaki rajzát a kovácsolási
technológia sajátosságainak megfelelően át kell alakítani. A legfontosabb szempont az,
hogy a darab forgácsolandó felületeit megmunkálási ráhagyással kell ellátni és a rajzon fel
kell tüntetni a kovácsolási tűréseket is. A ráhagyások csak a megmunkálandó felületeken
szükségesek, a tűréseket azonban a nyersen maradó és a megmunkálandó felületeken is fel
kell tüntetni. A ráhagyások és a tűrések nagyságát az MSZ 5744 írja elő, és
monogramokból lehet megállapítani. A ráhagyás és a tűrés viszonyát a következő ábra
mutatja be.
4. ábra: A kovácsdarab ráhagyásának összetevői
A ráhagyások megfelelő értékének meghatározásában nagy szerepe van a
gazdaságosságnak. (5. ábra)
5. ábra: A kovácsdarab optimális ráhagyása
9
3. Forgácsolás [2.]
A forgácsolás olyan anyagmegmunkáló folyamat, amelynél a kiinduló munkadarabról a
fölösleges részeket egy arra alkalmas forgácsoló szerszám segítségével, forgács
formájában választanak le. A forgácsolás történhet mértanilag határozatlan és határozott
élű szerszámmal. A határozatlan élű szerszámok közé tartozik például a köszörűkorong, a
határozott élű szerszámhoz pedig a fűrészlap és az esztergakés. A forgácsolás fontosabb
módszerei a gyalulás és vésés, marás, fúrás, üregelés, köszörülés és az esztergálás. Ezeket
a megmunkálási módszereket gépi erővel valósítják meg, de a kézzel végzett reszelés,
fűrészelés, dörzsölés is a forgácsolás csoportjába tartozik.
A forgácsoló eljárásoknál alkalmazott készülékek a szerszám befogására, vezetésére és a
munkadarab megfogására szolgálnak. Feladatuk általában az, hogy felruházzák az
egyetemes szerszámgépeket amennyire csak lehet a különleges szerszámgépek jó
tulajdonságaival, javítva a méretpontosságukat és a termelékenységüket. Egy jól
megtervezett készülék csökkenti a munkadarab ki- és befogásához szükséges mellékidőt,
megkönnyíti a szerszám vagy a munkadarab helyzet meghatározását és nélkülözhetővé
teheti a mérést is. A készülékek alkalmazása tehát növeli a termelékenységet és
csökkentheti a gyártás során keletkező mellékidőket. Természetesen csökkenti a főidőt is,
mivel a készülékbe pontosan és szilárdan befogott munkadarab lehetővé teszi a
szerszámgép teljesítményének magasabb fokú kihasználtságát és a kedvezőbb forgácsolási
paraméterek megválasztását.
3.1. A forgácsoló szerszámok
A forgácsoló szerszám megválasztásánál két fő szempontot kell figyelembe venni. Eszerint
a szerszám legyen alkalmas:
A meghatározott anyagrész leválasztására,
A munkadarab előírt méretpontosságának, alakhűségének és felületi érdességének
biztosítására.
Ezeket a követelményeket úgy lehet maradéktalanul kielégíteni, ha a szerszám forgácsoló
részét helyesen alakítjuk ki, és a szerszám pontos, a géphez és a munkadarabhoz
10
viszonyított befogását biztosítani tudjuk. Ebből az következik, hogy a forgácsoló
szerszámnak két fő részből kell állni, ami a dolgozó rész (1) és a csatlakozó (2) rész.
(6. ábra)
6. ábra: A forgácsoló szerszám csatlakozó és dolgozó része
A különböző forgácsolási feladatok ellátására sokféle forgácsoló szerszám létezik. Ezeket
a szerszámokat az alábbi szempontok szerint csoportosíthatjuk:
Élek száma szerint
Alkalmazás szerint
Dolgozó rész anyaga szerint
Szerkezeti kivitel szerint
Egyéb szempontok szerint
A szerszámok tervezésének általános szempontjait röviden az alábbiakban foglalom össze:
A tervezés első lépése az adott forgácsolási feladatnak legjobban megfelelő szerszámtípus
kiválasztása. Ezt követi a szerszám dolgozó részének a kialakítása. Megválasztandó a
dolgozó rész anyaga és az optimális élszögek nagysága. Meg kell határozni a dolgozórész
főélének az alakját és élezését. Gondoskodni kell a leváló forgács elvezetéséről, illetve
elhelyezéséről, valamint a szerszám hűtéséről.
A forgácsoló szerszámok anyagának a kiválasztásakor négy jellemzőt kell elsősorban
figyelembe venni:
Az anyag keménységét
11
Szilárdságát
Hőkezelését
Gazdaságossági kérdéseket
A szerszámok anyagának kiválasztásakor sok egymással ellentétes szempont
figyelembevételével kell dönteni. Ha például csak az éltartósságot tartanánk szem előtt,
akkor pl. a gyorsacélt egyértelműen előnybe kellene részesíteni a karbonacéllal szemben.
Ha viszont csak a szerszámanyag árát vennénk figyelembe, akkor éppen ellenkezőleg
kellene dönteni, mert a karbonacélok ára csak kb. egy tizede a gyorsacél árának.
3.2. Az alkalmazott forgácsoló szerszámok anyagainak csoportosítása
Szerszámacélok
o Ötvözetlen szerszámacélok: A mai, korszerű termelési folyamatoknál
ritkán találkozunk velük, mivel a megengedett forgácsolási sebességek, és a
maximális dolgozórész-hőmérsékletek nem teszik lehetővé a gazdaságos
termelést (250 °C, 50 m/perc). Ezeket az anyagokat már csak egyedi
gyártásnál és javításnál szokták alkalmazni.
o Ötvözött szerszámacélok: Kisebb mértékben az ötvözött acélokra is
érvényesek az ötvözetlen acélok jellemzői. A különbség az, hogy bizonyos
ötvözők (Ni, V, Co, Mo, Cr, W, Mn, Si) növelik az anyagok forgácsolási
sebességének és a dolgozórész maximális hőmérsékletének tűrését.
Gyorsacélok: Nagyteljesítményű forgácsolásra alkalmas anyagoknak lehet
tekinteni a gyorsacélokat. A dolgozórész elbírja a 100 (m/perc) forgácsoló
sebességet és az (550÷650) oC hőmérsékletet.
Keményfémek: A keményfémek olyan ötvözetek, amelyek a bennük lévő magas
hőmérsékletű karbidoknak, mint a (WC, TiC, TaC, …) és a kobalt, mint
kötőfémeknek köszönhetik a forgácsolásra alkalmas tulajdonságaikat. Ezeknek az
ötvözőknek köszönhetően a szerszám dolgozórésze elbírja az 10000C-ot és egyes
anyagok megmunkálásánál 1500 (m/perc) forgácsolási sebességet is
alkalmazhatunk.
12
Kerámia szerszámanyagok: A kerámia anyagok nitridekből (TiN, SiN4, …),
karbidokból (WC, TiC, TaC, …) és oxidokból (ZrO2, Al2O2, …) tevődnek össze. A
dolgozórész hőmérséklete elérheti az 12000C -ot és megközelítheti a 2000 (m/perc)
forgácsolósebességet. Ezeket az anyagokat leggyakrabban simító megmunkálásra
használják, esetenként a felületi érdességük megegyezik a köszörüléssel.
Gyémánt: A legkeményebb anyag, így a szerszámgépek legnagyobb forgácsoló
sebességét is elbírja, emellett rendkívül jó az éltartóssága. A gyémántbetétes
szerszámokat finom megmunkálásokhoz alkalmazzák, nagy fordulatszámmal, kis
előtolással és kis fogásmélységgel.
Egyéb szerszámanyagok (kompozitok, bevonatok)
3.3. Esztergálás [3.]
Az esztergálás forgástestek megmunkálására szolgáló eljárás, mely lehetővé teszi a
perselyek, hüvelyek, tengelyek, tárcsák elkészítését. A szerszám egyélű, a munkadarab
végzi a főmozgást (1), más szóval forgácsolómozgást és a szerszám az előtolómozgást (2.).
Így együttesen folyamatos forgácsleválasztás jön létre. (7. ábra)
7. ábra: Forgácsleválasztás esztergagépen
Az esztergálás lehet:
Nagyoló esztergálás: Feladata az anyagfelesleg gyors és gazdaságos leválasztása.
Nagyoláskor törekedni kell az esztergagép villamos motorjának teljes
kihasználtságára és a lehető legnagyobb forgácsolási sebességre. A nagyolás
pontossága: IT11-14, az érdesség Ra = 25-100.
2.
1.
13
Félsimító esztergálás: Alkalmazására akkor van szükség, ha simításra készítik elő
a munkadarabot, vagy a megmunkálást hőkezelés és köszörülés követi. Pontossága:
IT10-11, az érdesség: Ra = 6,3-25.
Simító esztergálás: Az előírt érdesség, pontosság elérése a fő feladata. A villamos
motor teljesítményének minimális hányadával dolgoznak, kicsi az
anyagleválasztási sebesség és a forgácsoló erő is. A simítás pontossága: IT7-10, az
érdesség: Ra = 0,8-6,3.
Az esztergagépek főbb típusai:
Csúcsesztergák
Síkesztergák
Automataesztergák
Revolveresztergák
Különleges esztergák
Az iparban a csúcsesztergák a legelterjedtebb esztergagépek, melyek széles körű feladatok
elvégzésére alkalmasak. Kisebb kivitelű, leegyszerűsített szerkezetű változatait
műszerészesztergáknak, növelt pontosságú változatait finomesztergáknak nevezzük.
3.3.1. Az esztergagép főbb szerkezeti egységei
Gépágy: Az esztergagép számos szerkezeti egységének közös alapja.
Orsóház: A vezérlő és kezelő szerveket, illetve a főorsót, a főorsó hajtóművét
tartalmazza. A főorsó nagyszilárdságú csőtengely, melynek végét úgy alakították
ki, hogy a munkadarab befogására szolgáló készülék csatlakoztatására alkalmas
legyen. A főorsót általában villamos motor hajtja ékszíj segítségével.
Előtolómű: A szerszám előtoló mozgását valósítja meg egy hosszanti horonnyal
ellátott vonóorsóval, menetvágáskor a trapézmenetű vezérorsóval látja el a
szánszerkezet mozgatását.
Szánszerkezet: Feladata az egyenes vonalú mozgás és a szerszámbefogás
biztosítása.
14
8. ábra: Egyetemes csúcseszterga megmunkáló egységének főbb részei
3.3.2. A munkadarab befogása
Az esztergagépeken a munkadarab befogása függ a darab méretétől és a hosszától.
A munkadarab befogása elvileg három féle lehet, ezt a hosszúság és az átmérő (l/d)
viszony határozza meg. (9. ábra)
A munkadarab befogása egyik végén
A munkadarab befogása mindkét végén
A munkadarab befogása mindkét végén és támasztás középen
9. ábra: A munkadarab befogásának módjai
Ezen befogási módokkal a szerszám éléhez viszonyítva határozzák meg a munkadarab
helyzetét, így meghatározzák a forgástengely helyzetét, más szóval központosítják.
A rövid munkadarabok befogási módjának egyik fajtája a központosító tokmány, a másik a
síktárcsa.
15
Esztergatokmány
Olyan befogó készülék, mellyel rövid, hengeres munkadarabokat fognak be. Általában
három pofás tokmányt alkalmaznak kör keresztmetszetű munkadarab befogására, de a
sokszög profilú húzott anyagok miatt előszeretettel használják a négy, hat és annál több
pofás tokmányt is (10. ábra). Önműködően, egyszerre zárnak a pofák a központosított
spirálmenetes tárcsának köszönhetően.
10. ábra: Központosító esztergatokmány
Síktárcsa
A síktárcsa (11. ábra) különlegessége az, hogy négy szorítópofája külön-külön egymástól
függetlenül állítható. Így nagy átmérőjű nemcsak szabályos, hanem szabálytalan, szögletes
kovácsolt munkadarabokat is könnyen lehet központosítani.
11. ábra: Síktárcsa
A síktárcsán elhelyezkedő hornyok lehetőséget biztosítanak aszimmetrikus munkadarabok
befogására is. Hornyai segítségével elhelyezhetünk egyenlőtlen súlyeloszlású darabokat is,
de ilyenkor gondoskodni kell a kiegyensúlyozásáról. A síktárcsán való központosítás
időigényes és körülményes, ezért általában egyedi gyártásban használják.
16
3.3.3. Az esztergálás szerszámai
Az esztergálás szerszáma az esztergakés. Feladata a munkadarab előírt felületeinek
megmunkálása, megadott felületi minőségének megfelelően. A különböző felületeket az
alábbi késekkel lehet megmunkálni: (12. ábra)
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
12. ábra: Esztergakések szabványai
1. Egyenes DIN4971
2. Hajlított DIN4972
3. Oldalélű DIN4978
4. Hegyes DIN4975
5. Homlokélű DIN4977
6. Beszúró DIN4981
7. Átmenő furathoz DIN4973
8. Zsákfurathoz DIN4975
A szabvány az egyélű gépi forgácsoló szerszámok csoportjába sorolja az esztergakéseket,
de ebbe a csoportba tartoznak a gyalukések és a vésőkések is. Az esztergakések a már
korábban említett forgácsoló szerszámok anyagaiból készülnek:
Szerszámacél (v = 6-10 m/min)
Gyorsacél (v = 20-40 m/min)
Keményfém (v = 100-300 m/min)
Kerámia (v = 100-3000 m/min)
Kompozit
Gyémánt
17
Az esztergakés szerkezete lehet váltólapkás, tömör, tompán hegesztett és forrasztott lapkás.
A gyorsacél szerszámok alakja hasonlít az előbb említett kések alakjára, de nincs széles
kés és sarokkés, viszont van beszúró furatkés és hajlított sugaras kés. Az esztergakések
dolgozó részének kialakítására szabvány határoz meg értékeket.
A hátszög, terelőszög és homlokszögeken kívül meg kell határozni a dolgozó részt határoló
lapok alakját is. (13. ábra)
13. ábra: Az esztergakés dolgozó része
Az esztergakések csatlakozó részét késszárnak nevezzük, melyeknek méretét és alakját
szabvány írja elő.
3.3.4. Az esztergakés igénybevétele
Az esztergakéseket a gyártást követően szilárdságra méretezik és merevségre ellenőrzik.
Méretezéskor a szerszám szárát szokás meghatározni. A szerszám szárát fél oldalon
befogott tartónak veszik, melynek a végén a forgácsoló erő hat. Három különböző irányú
igénybevétel terheli a szerszámot, (14. ábra) csavaró, hajlító és nyomó igénybevétel, így
összetett igénybevételre kell méretezni.
14. ábra: Az esztergálás erőviszonyai
18
Ezeket a tényezőket a gyakorlat számára elég bonyolult meghatározni, ezért az
esztergakéseket a főforgácsoló erő alapján csak hajlításra méretezik.
3.4. Furatmegmunkálás [4.]
A fúrás olyan forgácsolási eljárás, amikor tömör anyagba készítenek furatot, a furatbővítés,
pedig amikor a meglévő furatot munkálják ki nagyobb átmérőre. A megmunkálás során a
szerszám és a munkadarab is végezheti az előtoló illetve forgácsoló mozgást. A normál
hosszúságú furatok esetében csigafúróval IT 10-13 Ra >20 méretpontosságot, míg
keményfém lapkás fúróval IT 9-10 Ra <10 méretpontosságot tudunk elérni.
3.4.1. A fúrógépek fő típusai
Kézi fúrógép: Dmax=13 mm
Asztali fúrógép: Dmax=16 mm
Oszlopos fúrógép: D=6-40 mm, közepes nagyságú munkadarabok fúrására
alkalmas
Állványos fúrógép: D=6-75 mm, közepes és nagyobb méretű munkadarabok
fúrására alkalmas
Sugárfúrógép: közepes és nagyméretű munkadarabok furatainak megmunkálására
alkalmas
Vízszintes fúrómű: különösen nagy méretű gépalkatrészek megmunkálására
alkalmas.
15. ábra: Asztali, oszlopos, állványos, sugár fúrógép
19
A fúrás szerszámai
Csigafúró: D=0,1–80 mm, Morse-kúpos és hengeres szárkialakítás.
Laposfúró: D=25–128 mm, fúrószerszáma keményfémbetétes.
Központfúró: dupla kúpos kialakítás, α=60°, β=120°.
16. ábra: Csigafúró, laposfúró, központfúró
A furatbővítés szerszámai
Süllyesztő: a csigafúróval fúrt furatok méretének bővítése a kívánt méretre, mely 45°, 60°,
70°, 90°, 120° -os kúpnyílásszöggel rendelkeznek.
Fúrórúd: egyélű szerszám, mely főleg fúró- maró műveknél állandó, vagy lépcsős furatok
megmunkálására alkalmas.
Dörzsár: az előfurat helyzetét és irányát követő önvezető szerszám.
17. ábra: Süllyesztő, fúrórúd, dörzsár
20
3.4.2. A furatmegmunkálás közben fellépő erők
Furatmegmunkálásban legelterjedtebb és legfontosabb eszköz a csigafúró, mely hengeres
szabványos élgeometriájú. Kúpos hegye két főéllel rendelkezik, melyet úgy alakítottak ki,
hogy a hengeres felületet spirál alakban megmarták. Ennek köszönhetően nem az egész
test súrlódik, hanem csak egy szalag, mely vezeti a fúrót a furatban. A főél mindig
szimmetrikus, hogy a fellépő erők egyenletesek legyenek.(18. ábra)
18. ábra: A fúrás erőviszonyai
3.4.3. Vízszintes fúró-marómű
Az a furatmegmunkáló berendezés, amely a fúrási műveleten túl más munkaterületi
feladatok ellátására is alkalmas. Az egyik legfontosabb egyetemes megmunkáló gép az
egyedi gyártás területén. A munkadarab különböző felületeit egy időben több művelettel is
képes megmunkálni bázisválasztás nélkül. Nagy asztalterhelhetőség és merev gépfelépítés
jellemzi. Kettős orsórendszerrel van ellátva, mely biztosítja a síktárcsa függőleges és a
szánrendszer vízszintes mozgását.
A fúró-marómű főbb részei
Alap: a fúró- marómű számos szerkezeti egységét képező alapja, más szóval gépágy.
Orsószekrény: a kezelő és vezérlő szerveket, főorsót és a főorsó nagy teljesítményű
hajtását tartalmazza.
21
Asztal és szánrendszer: ez az egység lehetőséget biztosít a munkadarab megfelelő
rögzítésére, pozícionálására, előtoló mozgására, így egy felfogásból több művelet is
elvégezhető anélkül, hogy a darab rögzítését oldani kellene.
19. ábra: A fúró-marómű főbb részei
22
4. Karima típusok és szabványai [5.]
A karima feladata, hogy két egymástól külön álló csővezetéket csatlakoztasson oldható
kötéssel. A csőkarima lehetővé teszi a gyors helyszíni összeszerelést, illetve szétszerelést
anélkül, hogy a csővezeték roncsolódna.
Hegeszthető toldatos karima
20. ábra: Hegeszthető toldatos karima
MSZ 2921 és DIN 2631, PN 6 hegeszthető toldatos karima
MSZ 2922 és DIN 2632, PN 10 hegeszthető toldatos karima
MSZ 2923 és DIN 2633, PN 16 hegeszthető toldatos karima
MSZ 2924 és DIN 2634, PN 25 hegeszthető toldatos karima
MSZ 2925 és DIN 2635, PN 40 hegeszthető toldatos karima
Lapos karima
21. ábra: Lapos karima
MSZ 2912 és DIN 2573, PN 6 csővégre hegeszthető lapos karima
MSZ 2969 és DIN 2576, PN 10 csővégre hegeszthető lapos
23
Laza karima
22. ábra: Laza karima
MSZ 2952 és DIN 2641, PN 6 csővégre hegeszthető acél lazakarima
MSZ 2953 és DIN 2642, PN 10 csővégre hegeszthető acél lazakarima
Menetes karima
23. ábra: Menetes karima
MSZ 2907 és DIN 2566, PN 10-16 menetes karima
Vakkarima
24. ábra: Vakkarima
MSZ 4581 és DIN 2527, PN 6 acél vakkarima
MSZ 4582 és DIN 2527, PN 10 acél vakkarima
MSZ 4583 és DIN 2527, PN 16 acél vakkarima
MSZ 4584 és DIN 2527, PN 25 acél vakkarima
MSZ 4585 és DIN 2527, PN 40 acél vakkarima
24
4.1. ASME B 16.5 RTJ –Class 900
A feladatom egy WN 24” – 900 lbs RTJ egyedi hegtoldatos karima gyártása (1. számú
melléklet), melyhez az ASME B 16.5 RTJ hegtoldatos karima szabvány méretei állnak a
legközelebb. (25. ábra) A munkadarabot kovácsolt előgyártmányból esztergálással,
fúrással állítják elő.
25. ábra: ASME B 16.5 RTJ
Class 900 paraméterei [mm]
1. táblázat
SIZE P E F K N L1
24” 692,15 15,88 26,97 772 6 457
25
5. A gyártás folyamata [6.]
26. ábra: WN 24” – 900 lbs RTJ
5.1. Ráhagyásszámítás
Nagyolásra:
Nyersdarab hibás felületi rétege: [mm]
Hibák eloszlási görbéjének anyagi tényezője:
Nyersdarab alaktűrése:
[mm] [8]
Nyersdarab mérettűrése:
Bázismegválasztási hibák: [mm]
Felfogási hibák: [mm] [1]
Nagyolási ráhagyás: [mm]
26
Simításra:
A nagyolt felület érdességű.
Előző megmunkálás hibás felületi réteg: [mm]
Előző megmunkálás alaktűrése:
[mm]
Előző megmunkálás mérettűrése: [mm]
Bázismegválasztási hibák: [mm]
Felfogási hibák: [mm]
Simítási ráhagyás: [mm]
Minimális teljes ráhagyás:
[mm]
Nyersanyag adatai, befogása:
Anyaga:
MSZ EN 10025:1998 szerinti jele: S355J0 ötvözetlen szerkezeti acél, száma: 1.0553
Jelölések:
S= szerkezeti acél
355= az acél minimális folyáshatára [ ]
J= a minimális ütőmunka 27 Joule
0= az ütőmunka átmeneti hőmérséklete 0 oC
Összetétel:
C=0,2 %, Mnmax=1,6%, Simax=0,55%, Pmax=0,045%
27
Mechanikai jellemzők:
ReH: 355 [MPa]
Rm =490-630 [ ]
HBmax : 150
kc =2060 [ ]
mc=0,17
A munkadarab befoglaló méretei:
D=1041 [mm] +2,5%, -0% (oldalanként) átmérőjű, d= 571[mm] +2,5%, -0% (oldalanként)
átmérőjű, h=323,88[mm] + 2,5% (oldalanként) hosszú kovácsolt gyűrű, mely MSZ 5744-
szerint készült.
A kovácsdarab mérete: D=1093 mm , d=542 mm, L=350 mm
Befogása:
befogás egyik végen
5.2. Technológiai adatok számítása
Az esztergálási számításaimat a Sandvik Coromant katalógus ajánlása alapján, a
forgácsoláshoz szükséges paraméterek meghatározását a Sandvic CoroGuide®
2013.1
programmal végeztem. A tömítőfelület számítását hagyományos módon számoltam, mert a
program nem terjed ki erre a területre. A fúrást az Iscar katalógus, Iscar Machining Power
kalkulátor segítségével végeztem.
A CoroGuide®
2013.1 az alábbi képleteket használja:
Forgácsolási sebesség:
[m/perc]
Főorsó fordulatszám:
[ford/perc]
Anyagleválasztási sebesség: [cm³/perc]
28
Hasznos teljesítmény:
[kW]
Megmunkálási idő:
[min]
Fajlagos forgácsoló erő:
[N/mm²]
Átlagos forgácsvastagság:
Körlapkák:
[mm]
Lapkaalakok: C, D, S, T, V, W: [mm]
Maximális forgácsvastagság:
Körlapkák:
[mm]
Lapkaalakok: C, D, S, T, V, W: [mm]
Profilmélység:
[ m]
Spirális forgácsolási úthossz (SCL)
Palást vagy furat (egyenes) esztergálás:
[mm]
Oldalazás:
[mm]
27. ábra: Palást vagy furatesztergálás
Kúpesztergálás:
[mm]
29
28. ábra: Kúpesztergálás
Jelölések
2. táblázat
Megmunkált átmérő mm
Fogásmélység mm
Fordulatonkénti előtolás mm/ford
Forgácsolási sebesség m/perc
Főorsó fordulatszám ford/perc
Hasznos teljesítmény kW
Anyagleválasztási sebesség cm3/perc
Megmunkálási idő min
Megmunkált hossz mm
Átlagos forgácsvastagság mm
Maximális forgácsvastagság mm
Fajlagos forgácsolóerő N/mm2
Fajlagos forgácsolási erő é N/mm2
Korrekciós tényező pillanatnyi értékhez
Főél elhelyezési szög fok
Forgács homlokszög fok
iC Lapkaátmérő körlapkák esetén mm
Csúcssugár mm
Profilmélység
Spirális forgácsolási úthossz m
30
5.3. A munkadarab forgácsolása ultrahangos vizsgálathoz
A forgácsolás műveleti sorrendtervét és műveleti utasítását az 2. és 3. számú melléklet
tartalmazza.
UH vizsgálathoz a karimát oldalankénti +5 mm ráhagyással, IT 7-10, Ra: 0,8-6,3
pontossággal kell forgácsolni.
Esztergagép kiválasztása
Skoda SR 1250 x 6000 egyetemes esztergagép, melynek síktárcsája furat befogásával 1250
mm-t, külső megfogással 900 mm-t tud a szánszerkezet felett elforgatni 6000 mm
csúcstávolságban.
Fordulatszám: n= 1,1-315 [1/perc]
Előtolás: fn=0,12-48 [mm/ford]
Teljesítmény: Pmax= 40 kW
Emúzió: 5%
Nagyoló esztergálás (külső hengeres felület Dm1=1093 mm, Dm2=1053 mm,
L=350 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: T-Max P szögemelős kivitelű szerszámot választottam. PCLNR 5050 T25
29. ábra: Késtartó főbb jelölései
31
Késtartó adatai
3. táblázat
CZC Csatlakozás méret kód 50 x 50
KAPR Szerszám forgácsoló élszög 950
PSIR Szerszám elhelyezési szög -50
OHN Minimum kinyúlás 50 mm
LF Gyakorlati hossz 300 mm
WF Funkcionális szélesség 60 mm
Lapka: CNMM 250924 – QR
30. ábra: Nagyoló lapka jelölései
Lapka adatai
4. táblázat
SSC Váltólapka fészekméret kód 25
CTPT Művelet típus Roughing
L Forgácsoló él hossz 25.7918 mm
S Lapka vastagság 9.525 mm
IC Beírható kör átmérő 25.4 mm
RE Csúcssugár 2.4 mm
TSYC Szerszámstílus kód CNMM-QR
GRADE Anyagminőség 4225
32
Optimális forgácsolási paraméterek meghatározása:
Teljes ráhagyás: 42 [mm] átmérőre, simítás 2 [mm]
Rögzítjük: ap=5 [mm], f= 0,5 [mm/ford], i=4, nb=80 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
31. ábra: Nagyoló esztergálás (külső hengeres felület Dm1=1093 mm, Dm2=1053 mm, L=350 mm)
Gépi főidő:
Simító esztergálás (külső hengeres felület Dm1=1053 mm, Dm2=1051 mm,
L=350 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: T-Max P szögemelős kivitelű szerszámot választottam. PCLNR 2525 M12
33
Késtartó adatai
5. táblázat
CZC Csatlakozás méret kód 25 x 25
KAPR Szerszám forgácsoló élszög 95 °
PSIR Szerszám elhelyezési szög -5 °
OHN Minimum kinyúlás 27.2 mm
LF Gyakorlati hossz 150 mm
WF Funkcionális szélesség 32 mm
Lapka: CNMG 120412 – PF
32. ábra: Simító lapka
Lapka adatai
6. táblázat
SSC Váltólapka fészekméret kód 12
CTPT Művelet típus Finishing
L Forgácsoló él hossz 12.8959 mm
S Lapka vastagság 4.7625 mm
IC Beírható kör átmérő 12.7 mm
RE Csúcssugár 1.2 mm
GRADE Anyagminőség 4215
Rögzítjük: ap=1 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i=1, nb=100 [1/perc]
34
Munkafolyamathoz szükséges számítások
33. ábra Simító esztergálás (külső hengeres felület Dm1=1053 mm, Dm2=1051 mm, L=350 mm)
Gépi főidő:
Nagyoló esztergálás (oldalfelület Dm1=1051 mm, Dm2=542 mm, L=7 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 5050 T25
Lapka: CNMM 250924 – QR
Optimális forgácsolási paraméterek meghatározása:
Teljes ráhagyás: 8[mm] felületre, simítás 1[mm]
Rögzítjük: ap=3,5 [mm], f= 0,75 [mm/ford], i= 2, nb=80 [1/perc]
35
Munkafolyamathoz szükséges számítások
34. ábra: Nagyoló esztergálás (oldalfelület Dm1=1051 mm, Dm2=542 mm, L=7 mm)
Gépi főidő:
Simító esztergálás (oldalfelület Dm1=1051 mm, Dm2=542 mm, L=1 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 2525 M12
Lapka: CNMG 120412 – PF
Rögzítjük: ap=1 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 1, nb=100 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
35. ábra: Simító esztergálás (oldalfelület Dm1=1051 mm, Dm2=542 mm, L=1 mm)
Gépi főidő:
36
Nagyoló esztergálás (belső hengeres felület Dm1=542 mm, Dm2=559 mm,
L=167 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: a T-Max P szögemelős kivitelű szerszámot választottam. S50W-PCLNR 19
7
36. ábra: Furatkés főbb jelölései
Kés adatai
7. táblázat
CZC Csatlakozás méret kód 50
KAPR Szerszám forgácsoló élszög 95 °
DMIN Legkisebb furatátmérő 63 mm
OHN Minimum kinyúlás 63 mm
LF Gyakorlati hossz 450 mm
WF Funkcionális szélesség 35 mm
Lapka: CNMM 190624-QR
37
Lapka adatai
8. táblázat
SSC Váltólapka fészekméret kód 19
CTPT Művelet típus Roughing
L Forgácsoló él hossz 19.3439 mm
S Vastagság 6.35 mm
IC Beírható kör átmérő 19.05 mm
RE Csúcssugár 2.4 mm
GRADE Anyagminőség 4235
Optimális forgácsolási paraméterek meghatározása:
Teljes ráhagyás: 19[mm] átmérőre, simítás 2[mm]
Rögzítjük: ap=4,25 [mm], f= 0,5 [mm/ford], i= 2, nb=125 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
37. ábra: Nagyoló esztergálás (belső hengeres felület Dm1=542 mm, Dm2=559 mm, L=167 mm)
Gépi főidő:
Simító esztergálás (belső hengeres felület Dm1=559 mm, Dm2=561 mm, L=167 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: a T-Max P szögemelős kivitelű szerszámot választottam. S40V-PCLNR 12
38
Késtartó adatai
9. táblázat
CZC Csatlakozás méret kód 40
KAPR Szerszám forgácsoló élszög 95 °
DMIN Legkisebb furat átmérő 50 mm
OHN Minimum kinyúlás 56 mm
LF Gyakorlati hossz 400 mm
WF Funkcionális szélesség 27 mm
Lapka: CNMG 120412-PF
38. ábra: Simító lapka
Lapka adatai
10. táblázat
SSC Váltólapka fészekméret kód 12
CTPT Művelet típus Finishing
L Forgácsoló él hossz 12.8959 mm
S Vastagság 4.7625 mm
IC Beírható kör átmérő 12.7 mm
RE Csúcssugár 1.2 mm
GRADE Anyagminőség 4215
Rögzítjük: ap=1 [mm], fn= 0,25 [mm/ford], i= 1, nb=125 [1/perc]
39
Munkafolyamathoz szükséges számítások
39. ábra: Simító esztergálás (belső hengeres felület Dm1=559 mm, Dm2=561 mm, L=167 mm)
Gépi főidő:
Nagyoló esztergálás (oldalfelület Dm1=1051 mm, Dm2=783,5 mm, L=14,88 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 5050 T25
Lapka: CNMM 250924 – QR
Optimális forgácsolási paraméterek meghatározása
Teljes ráhagyás: 10,88[mm] felületre, simítás 1[mm]
Rögzítjük: ap=7,44 [mm], f= 0,5 [mm/ford], i= 2, nb=80 [1/perc]
40
Munkafolyamathoz szükséges számítások
40. ábra. Nagyoló esztergálás (oldalfelület Dm1=1051 mm, Dm2=783,5 mm, L=14,88 mm)
Gépi főidő:
Simító esztergálás (oldalfelület Dm1=1051 mm, Dm2=783,5 mm, L=1 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 2525 M12
Lapka: CNMG 120412-PF
Rögzítjük: ap=1 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 1, nb=125 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
41. ábra: Simító esztergálás (oldalfelület Dm1=1051mm, Dm2=783,5mm, L=1 mm)
Gépi főidő:
41
Simító esztergálás (külső hengeres felület Dm1=783,5 mm, Dm2=781,5 mm,
L=10,88 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 2525 M12
Lapka: CNMG 120412-PF
Rögzítjük: ap=1 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 1, nb=125 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
42. ábra: Simító esztergálás (külső hengeres felület Dm1=783,5 mm, Dm2=781,5 mm, L=10,88 mm)
Gépi főidő:
Nagyoló esztergálás (oldalfelület Dm1=1051 mm, Dm2=542 mm, L=7 mm)
Teljes ráhagyás: 8[mm] felületre, simítás 1[mm]
A számított értékek megegyeznek a 34. ábrán feltüntetettekkel.
Gépi főidő:
Simító esztergálás (oldalfelület Dm1=1051 mm, Dm2=542 mm, L=1 mm)
A számított értékek megegyeznek a 35. ábrán feltüntetettekkel.
Gépi főidő:
42
Nagyoló esztergálás (belső hengeres felület Dm1=542 mm, Dm2=559 mm,
L=167 mm)
A számított értékek megegyeznek az 37. ábrán feltüntetettekkel.
Gépi főidő:
Simító esztergálás (belső hengeres felület Dm1=559 mm, Dm2=561 mm, L=167 mm)
A számított értékek megegyeznek a 39. ábrán feltüntetettekkel.
Gépi főidő:
Nagyoló esztergálás (külső hengeres felület Dm1=1051 mm, Dm2=771,7 mm,
L=168,63 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 5050 T25
Lapka: CNMM 250924 – QR
Optimális forgácsolási paraméterek meghatározása
Teljes ráhagyás: 279,3 [mm] átmérőre, simítás 2 [mm]
Rögzítjük: ap=9,24[mm], f= 0,5 [mm/ford], i= 15, nb=71[1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
43. ábra: Nagyoló esztergálás (külső hengeres felület Dm1=1051 mm, Dm2=771,7 mm,
L=168,63 mm)
43
Gépi főidő:
Simító esztergálás (oldalfelület Dm1=1051 mm, Dm2=771,7 mm, L=1 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 2525 M12
Lapka: CNMG 120412 – PF
Rögzítjük: ap=1 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 1, nb=125 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
44. ábra: Simító esztergálás (oldalfelület Dm1=1051 mm, Dm2=771,7 mm, L=1mm)
Gépi főidő:
Nagyoló esztergálás (külső hengeres felület Dm1=771,7 mm, Dm2=752,45 mm,
L=160,72 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 5050 T25
Lapka: CNMM 250924 – QR
Optimális forgácsolási paraméterek meghatározása
Teljes ráhagyás: 19,25 [mm] átmérőre
44
Rögzítjük: ap=9,625[mm], f= 0,5 [mm/ford], i= 1, nb=80 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
45. ábra: Nagyoló esztergálás (külső hengeres felület Dm1=771,7 mm, Dm2=752,45 mm,
L=160,72 mm)
Gépi főidő:
Nagyoló esztergálás (külső kúpos felület 32°, félkúp 16°, Dm1=752,45 mm,
Dm2=661,39 mm, L=167,68 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 5050 T25
Lapka: CNMM 250924 – QR
Optimális forgácsolási paraméterek meghatározása
Teljes ráhagyás: 91,06[mm] átmérőre, simítás 2[mm]
Rögzítjük: ap=8,906 [mm], f= 0,5 [mm/ford], i= 5, nb=100 [1/perc]
45
Munkafolyamathoz szükséges számítások
46. ábra: Nagyoló esztergálás (külső kúpos felület 32°, félkúp 16°, Dm1=752,45 mm,
Dm2=661,39 mm, L=167,68 mm)
Gépi főidő:
Simító esztergálás (külső kúpos felület 32°, félkúp 16°, Dm1=752,45 mm,
Dm2=661,39 mm, L=167,68 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 2525 M12
Lapka: CNMG 120412-PF
Rögzítjük: ap=1 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 1, nb=125[1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
47. ábra: Simító esztergálás (külső kúpos felület 32°, félkúp 16°, Dm1=752,45 mm, Dm2=661,39
mm, L=167,68 mm)
46
Gépi főidő:
Nagyoló esztergálás (külső kúpos felület 116°, félkúp 58°, Dm1=679,57 mm,
Dm2=577,05 mm, L=60,31 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 5050 T25
Lapka: CNMM 250924 – QR
Optimális forgácsolási paraméterek meghatározása
Teljes ráhagyás: 51,26[mm] átmérőre, simítás 2[mm]
Rögzítjük: ap=8,21 [mm], f= 0,5 [mm/ford], i= 3, nb=100 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
48. ábra: Nagyoló esztergálás (külső kúpos felület 116°, félkúp 58°, Dm1=679,57 mm,
Dm2=577,05 mm, L=60,31 mm)
Gépi főidő:
Simító esztergálás (külső kúpos felület 116°, félkúp 58°, Dm1=679,57 mm,
Dm2=577,05 mm, L=60,31mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 2525 M12
47
Lapka: CNMG 120412-PF
Rögzítjük: ap=1 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 1, nb=125 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
49. ábra: Simító esztergálás (külső kúpos felület 116°, félkúp 58°, Dm1=679,57 mm,
Dm2=577,05 mm, L=60,31 mm)
Gépi főidő:
Simító esztergálás (külső rádiusz felület R=10 mm, Dm1=771,7 mm,
Dm2=752,45 mm, L=9,62 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: T-Max P szögemelős kivitelű szerszámot választottam. PRGCR 3232 P20
50. ábra: Rádiusz késtartó főbb méretei
48
Kés adatai
11. táblázat
CZC Csatlakozás méret kód 32 x 32
OHN Minimum kinyúlás 38 mm
LF Gyakorlati hossz 170 mm
WF Funkcionális szélesség 40 mm
Lapka: RCMX 200600
Lapka adatai
12. táblázat
CTPT Művelet típus Medium
S Vastagság 6.35 mm
IC Beírható kör átmérő 20 mm
RE Csúcssugár 10 mm
GRADE Anyagminőség 4025
Rögzítjük: ap=7,28 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 1, nb=71 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
51. ábra: Simító esztergálás (külső rádiusz felület R=10 mm, Dm1=771,7 mm, Dm2=752,45 mm,
L=9,62 mm)
Gépi főidő:
49
5.4. Ultrahangos vizsgálat és feszültségmentesítés
Ultrahangos vizsgálattal általában nyomástartó berendezéseket, öntvényeket és ipari
csővezetékeket vizsgálnak. Az anyagba bevezetett ultrahang terjedése és visszaverődése a
különböző akusztikus tulajdonságok hatására kimutatja a zárványok, repedések,
inhomogenitások helyét. A vizsgálat elvégzéséhez biztosítani kell a mérendő darab
megfelelő felületi érdességét, ennek eleget téve a forgácsolási előtolás nem haladhatja meg
a 0,4 mm/ford értéket. A detektálás során rögzített értékek segítségével meg tudják
határozni, hogy megfelel-e a munkadarab, amennyiben megfelel, feszültségcsökkentő
hőkezelést alkalmaznak, így a kovácsolás során kialakuló kedvezőtlen belső feszültségeket
csökkenthetik, a szálelrendezéseket javíthatják. A hőkezelés pontos értékeit egyedi és
szabálytalan geometriájú munkadarabok esetében meghatározni elég bonyolult, így a több
éves tapasztalatra hivatkozva a tömeg és legnagyobb szelvénykeresztmetszet alapján a
következők.
Kemence típus: Elektromos ellenállás fűtésű kétkamrás kemence
Thev=80°C/ óra
Thőnt=580°C-on, 4-5 óra
Thűt=150°C-ig, 1,5 nap
5.5. A munkadarab kész méretre munkálása
A vizsgálat és a feszültségcsökkentés után a munkadarab készre munkálása következik
IT 7-10, Ra: 0,8-6,3 pontossággal.
Simító esztergálás (külső hengeres felület Dm1=1051 mm, Dm2=1041 mm,
L=150 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 2525 M12
Lapka: CNMG 120412-PF
Rögzítjük: ap=2,5 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 2, nb=125 [1/perc]
50
Munkafolyamathoz szükséges számítások
52. ábra: Simító esztergálás (külső hengeres felület Dm1=1051 mm, Dm2=1041 mm, L=150 mm)
Gépi főidő:
Simító esztergálás (oldalfelület felület Dm1=781,5 mm, Dm2=561 mm, L=5 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 2525 M12
Lapka: CNMG 120412-PF
Rögzítjük: ap=2,5 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 2, nb=125 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
53. ábra: Simító esztergálás (oldalfelület felület Dm1=781,5 mm, Dm2=561 mm, L=5 mm)
Gépi főidő:
51
Simító esztergálás (oldalfelület felület Dm1=1041 mm, Dm2=781,5 mm, L=5 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 2525 M12
Lapka: CNMG 120412-PF
Rögzítjük: ap=2,5 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 2, nb=125 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
54. ábra: Simító esztergálás (oldalfelület felület Dm1=1041 mm, Dm2=781,5 mm, L=5 mm)
Gépi főidő:
Simító esztergálás (külső hengeres felület Dm1=781,5 mm, Dm2=771,5 mm, L=5 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 2525 M12
Lapka: CNMG 120412-PF
Rögzítjük: ap=2,5 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 2, nb=125 [1/perc]
52
Munkafolyamathoz szükséges számítások
55. ábra: Simító esztergálás (külső hengeres felület Dm1=781,5 mm, Dm2=771,5 mm, L=5 mm)
Gépi főidő:
Simító esztergálás (belső hengeres felület Dm1=561 mm, Dm2=571 mm, L=167 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: S40V-PCLNR 12
Lapka: CNMG 120412-PF
Rögzítjük: ap=2,5 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 2, nb=125 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
56. ábra: Simító esztergálás (belső hengeres felület Dm1=561 mm, Dm2=571 mm,
L=167 mm)
53
Gépi főidő:
Simító esztergálás (oldalfelület kiszúrás Dm1=692,15 mm, H=10,87 mm,
L=15,88 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: CoroCut 1-2 homlokkiszúró penge. 570-32R123J18B180B
57. ábra: Homlokkiszúró penge főbb jelölései
Késtartó adatai
13. táblázat
DAXN Tengely irányú horony
külső minimális átmérő
190 mm
DAXX Tengely irányú horony
külső maximális átmérő
980 mm
CDX Legnagyobb forgácsolási
mélység
18 mm
DCSFMS Érintkező felület átmérő,
gép oldal
32 mm
WF Funkcionális szélesség 41.1 mm
LF Gyakorlati hossz 18 mm
54
Késtartó szár: 570-32RF3232
58. ábra: Szár csatlakozóelem
Késtartó szár adatai
14. táblázat
CZC Csatlakozás méret kód 32 x 32
CNT Hűtőközeg bevezetés menet
méret
G1/8"
B Szárszélesség 32 mm
H Szármagasság 32 mm
WF Funkcionális szélesség 26 mm
LF Gyakorlati hossz 135.65 mm
LSC Befogási hossz 120.65 mm
Lapka: CoroCut SL N123J2-0541-0002-GF
59. ábra: Beszúró lapka főbb jelölései
55
Lapka adatai
15. táblázat
CW Forgácsolási szélesség 5,41 mm
RE Csúcssugár 0.2 mm
CDX Legnagyobb forgácsolási
mélység 24.4 mm
APMX Legnagyobb fogásmélység 4.6 mm
ANN Kis hátszög 7°
GRADE Anyagminőség 1125
Rögzítjük: ap=5,41 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i=2, nb=80 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások:
[N]
[m/perc]
[kW]
[cm3/percg]
]
60. ábra: Homlokkiszúrás a tömítőfelület kialakításához
56
Simító esztergálás (homlok kúpos kiszúrás, kúpszög 46°, félkúpszög 23°,
Dm1=692,15 mm, H=10,87 mm, L=17,21 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: CoroCut 1-2 homlokkiszúró penge. 570-32R123H18B300B
Penge adatai
16. táblázat
DAXN Tengely irányú horony
külső minimális átmérő
308 mm
DAXX Tengely irányú horony
külső maximális átmérő
800 mm
CDX Legnagyobb forgácsolási
mélység
18 mm
DCSFMS Érintkező felület átmérő,
gép oldal
32 mm
WF Funkcionális szélesség 41.1 mm
LF Gyakorlati hossz 18 mm
Késtartó szár: 570-32RF3232
Lapka: CoroCut SL N123H2-0400-RM
61. ábra: Beszúró lapka főbb jelölései
57
Lapka adatai
17. táblázat
CW Forgácsolási szélesség 4 mm
RE Csúcssugár 2 mm
CDX Legnagyobb forgácsolási
mélység
23.1 mm
APMX Legnagyobb fogásmélység 1.8 mm
ANN Kis hátszög 7°
S Vastagság 4.35 mm
GRADE Anyagminőség 4225
Rögzítjük: ap=4 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 4, nb=80 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások:
[m/perc]
62. ábra: Homlokfelület kúpos kiszúrása kész méretre
Simító esztergálás (belső hengeres felület Dm1=561 mm, Dm2=571 mm, L=167 mm)
A számított értékek megegyeznek az 56. ábrán feltüntetettekkel.
Gépi főidő:
58
Simító esztergálás (oldalfelület felület Dm1=1041 mm, Dm2=764,13 mm, L=5 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 2525 M12
Lapka: CNMG 120412-PF
Rögzítjük: ap=2,5 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 2, nb=125 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
63. ábra: Simító esztergálás (oldalfelület felület Dm1=1041 mm, Dm2=764,13 mm, L=5 mm)
Gépi főidő:
Simító esztergálás (külső kúpos felület 32°, félkúp 16°, Dm1=744,88 mm,
Dm2=671 mm, L=135,84 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 2525 M12
Lapka: CNMG 120412-PF
Rögzítjük: ap=2,5 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 2, nb=125 [1/perc]
59
Munkafolyamathoz szükséges számítások
64. ábra: Simító esztergálás (külső kúpos felület 32°, félkúp 16°, Dm1=744,88 mm, Dm2=671 mm,
L=135,84 mm)
Gépi főidő:
Simító esztergálás (oldalfelület Dm1=577,05 mm, Dm2=571 mm, L=5 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 2525 M12
Lapka: CNMG 120412-PF
Rögzítjük: ap=2,5 [mm], f=0,25 [mm/ford], i=2, nb=125 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
65. ábra: Simító esztergálás (oldalfelület Dm1=577,05 mm, Dm2=571 mm, L=5 mm)
Gépi főidő:
60
Simító esztergálás (külső kúpos felület 116°, félkúp 58°, Dm1=671 mm,
Dm2=574,2 mm, L=56,41 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PCLNR 2525 M12
Lapka: CNMG 120412-PF
Rögzítjük: ap=2,5 [mm], f=0,25 [mm/ford], i=2, nb=125 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások
66. ábra: Simító esztergálás (külső kúpos felület 116°, félkúp 58°, Dm1=671 mm, Dm2=574,2 mm,
L=56,41 mm)
Gépi főidő:
Simító esztergálás (külső rádiusz felület R=10 mm, Dm1=764,13 mm,
Dm2=744,88 mm, L=9,62 mm)
Szerszám kiválasztás:
Késtartó: PRGCR 3232 P20
Lapka: RCMX 200600
Rögzítjük: ap=7,28 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 1, nb=71 [1/perc]
61
Munkafolyamathoz szükséges számítások
67. ábra: Simító esztergálás (külső rádiusz felület R=10 mm, Dm1=764,13 mm, Dm2=744,88 mm,
L=9,62 mm)
Gépi főidő:
A gyártás során keletkezett esztergálási gépi főidő: = 5,44 óra
Fúrás (osztókör D= 901,7 mm, furatátmérő d= 68 mm, furatok száma i= 20 db)
Fúrógép kiválasztása:
HBM-4 Horizont fúró-marómű
Vezérlés: Heidenhain
Munkafelület: 1200mm x1500mm,
Elmozdulás: X2200mm, Y1600mm, Z1600mm
Fordulatszám: n= 35-3000 [1/perc]
Motor teljesítmény: Pmax= 18,5 kW
A furatmegmunkálásról készült CNC programot a 4. számú melléklet tartalmazza.
Hűtőfolyadék: Emúzió 5%
Befogó készülék:
1000 mm x 1000 mm x 600 mm derékszögű befogókészülék
2db tehermentesítő bak
4db leszorító köröm
62
Szerszám kiválasztás:
Szerszámbefogó: DIN 69871 50 MT5X105
Szerszámbefogó főbb méretei
18. táblázat
SS Tt0
L L1 D1 G
50 MT5 105 mm 85, 9 mm 63 mm M24
68. ábra: Szerszámbefogó főbb jelölései
Szerszámszár: DIN345 88670 63.000
Szerszám főbb méretei
19. táblázat
L1 L3 Morse D1
245 mm 432 mm MT5 63 mm
69. ábra: A fúrószár főbb jelölései
63
Betétlapka: Hartner 86609 68.000 HSS-E
Lapka főbb méretei
20. táblázat
d1 l b
68 mm 37 mm 9 mm
70. ábra: A betétlapka főbb jelölései
Rögzítjük: D=68 [mm], f= 0,2 [mm/ford], i= 20, nb=300 [1/perc]
Munkafolyamathoz szükséges számítások IT 9-10, Ra < 10
71. ábra: D=68 mm, L=140 mm DB20
64
é
°
65
6. Tömítések [7.]
A tömítések olyan szerkezeti kapcsolatok, melyeknek feladata, hogy két egymással
közvetlenül kapcsolódó tér között anyagáramlást akadályozzon meg vagy mérsékeljen. A
72. ábra két tér közötti tömítetlenségi utakat szemléltet.
72. ábra: Tömítetlenségi utak
6.1. A tömítések feladata és követelményei
A tömítések fő feladata, hogy a tömítőfelületek közötti egyenetlenséget kiegyenlítsék
képlékeny vagy rugalmas alakváltozás útján. (73.ábra)
73. ábra: A tömítés alakváltozása
A tömítőanyagok követelményei:
Szilárdsági
Keménységi
Hőállósági
Alakváltozási
Üzemi nyomás által terhelhetőségi
Vegyi hatások elleni
Szivárgással szembeni követelmények
66
6.2. A tömítések feladatuk szerinti csoportosítása
Funkcionális tömítések: Elengedhetetlenül szükségesek a berendezések és a gépek
működéséhez. Tömítetlenségük, tönkremenetelük a gépekben működési
rendellenességet okoznak.
Biztonsági tömítések: Vagyonbiztonsági, életbiztonsági és balesetbiztonsági
szempontból jelentősek, mivel legkisebb hibájuk is balesetet okozhat.
Védőtömítések: A gépek és berendezések bizonyos részeit védik a külső
hatásoktól, illetve a környezetet védik az esetleges szivárgásoktól.
A tömítések másik csoportosítása a csatlakozófelületek egymáshoz való viszonya szerint
történhet. A csatlakozó felületek egymáshoz képest lehetnek álló vagy mozgó szerkezeti
elemek, a felületek pedig alakosak vagy síkok. Az elemek egymáshoz képest végezhetnek
haladó, forgó vagy forogva haladó mozgást. A tömítés, aminek a közeg kiáramlását meg
kell akadályozni, lehet gáz, folyadék, illetve szilárd lebegő szemcsés anyag.
Az MSZ 11268 tömítések üzemeltetési jellemzőivel és az MSZ 22107 pedig a tömítések
választékával foglalkozik.
6.3. A tömítések általános megválasztásának szempontjai
Figyelembe kell venni a gazdaságossági és a környezeti, üzemi kapcsolódásokból és
illesztésekből adódó hatásokat és e szerint kell méretezni a berendezések vagy gépek
megbízhatóságára. A tömítési követelményeket ezek figyelembe vételével kell előírni.
A tömítések kiválasztásának szempontjai:
Koptató hatás
Sugárzó hatás
Hőmérsékleti hatás
A tömítendő közeg és a környezet vegyi hatása
A tömítendő közeg viszkozitása
A tömítőfelületek finomsága
A nyomásingadozás mértéke
A hőmérsékletingadozás mértéke, stb.
67
6.4. Karimatömítés
Feladata az oldható kötések csatlakozó felületei egyenetlenségének kiegyenlítése és a
közeg kiáramlásának vagy beáramlásának megakadályozása. Ezen feltételeknek eleget
téve a tömítéseknek rugalmasnak és alakíthatónak kell lenni. A megfelelő tömítések
kiválasztása érdekében a tömítéseket méretezni kell. A méretezéskor a karimák
alkotóelemeit, a tömítéseket, karimákat és csavarokat mindig egymással összefüggésben
kell vizsgálni. A karimatömítésekhez leggyakrabban lágytömítéseket használnak. Ezek fő
összetevői az azbeszt és a gumi. Mivel az azbeszt káros az emberi egészségre, ezért a
gyártók próbálják nélkülözni, illetve azbeszt felhasználása nélkül kivitelezni. Mivel a
magyar szabvány nem foglalkozik részletesen az alkalmazási területtel, ezért külföldi
gyártók és szabványok által megadott értékeket lehet alkalmazni. Ezen szabványok szerint
a gyűrűvastagságot h-val és a szélességet b-vel jelöljük. A tömítések akkor működnek
megfelelően, ha minden feltételnek eleget tesznek a környezetében. Itt arra gondolunk,
hogy a tömítőfelületeknek párhuzamosnak és simának kell lenni. A tömítőfelületeket
szerelés előtt gondosan le kell takarítani, hogy a szennyeződések ne okozzanak benne kárt,
ami nem rendeltetés szerinti működéshez vezet. Karimatömítéseknél figyelni kell arra is,
hogy a csavarlyukak széléhez nem szabad közel tenni a tömítést, mert összeszereléskor
károsodhat, ami szintén meghibásodáshoz vezet. A kiszakadás veszélyét elkerülhetjük a
következő (74. ábra) három megoldás segítségével.
74. ábra: A tömítés szakadás elkerülésének módjai
Nagy átmérőjű karimák esetében, ha nem tudjuk kivágni egy lemezből a tömítést, akkor
ragasztjuk. (75. ábra)
68
75. ábra: A tömítések ragasztási módjai
Szereléskor a csavarokat lépcsőzetesen kell a megfelelő szorítóerő elértéig meghúzni, majd
az első felmelegedés, vagy terhelés után ismét meg kell húzni őket. A kiszerelt tömítést
nem szabad újra felhasználni.
6.5. Az R78 tömítés méretei, üzemi jellemzői
A WN 24” – 900 lbs RTJ hegtoldatos karima tömítése egy R78 ovális vagy oktogonális
keresztmetszetű ASTM A182-F5 12CrMo195 anyagú tömítés, melynek keménysége HB
130, alkalmazott üzemi hőmérséklete 40-650°C és nyomása maximum 153,1 bar.
76. ábra: Az R78 tömítés tűrései
Az R78 tömítés méretei
21. táblázat
Size Class Ring no. dm b h h1
24” 900 R78 692,15 25,4 33,33 31,75
69
7. Összefoglalás
Szakdolgozatom készítése során egy egyedi gyártású hegeszthető toldatos karima
gyártásával foglalkoztam, melyet a Preventív Kft. forgácsolt és az olajiparban használtak
fel.
A témámhoz kapcsolódóan bemutattam a szabadalakító kovácsolást, a kovácsdarab
méretének meghatározását, melyet kis darabszám esetén alkalmaznak.
Mielőtt rátértem volna a gyártásra, részletesen ismertettem a forgácsolást, mint eljárást,
szerszámait és anyagait. A forgácsolás jelen esetben nagyrészt esztergálásból, kisebb
részben furatmegmunkálásból állt.
Fontosnak tartottam bemutatni az esztergagépet befogókészülékeivel, az anyagleválasztás
szerszámait és szabványait. A megmunkálás utolsó szakasza a furatok kialakítása, melyet
horizont fúró-marógépen végeztek el, így a fúrógépek főbb típusai és szerszámai is
említést érdemeltek.
A következő részben a karimák típusait csoportosítottam MSZ és DIN szabványok szerint.
Ezután rátértem a feladatom központi részére, a WN 24”-900 lbs RTJ karimára, melynek
méretei az ASME B16.5 RTJ karimaszabványhoz közeliek.
A gyártás során a Sandvik CoroGuide és Iscar Machining Power programokat használtam,
melyek pontosan meghatározták a forgácsolás paramétereit, de egy részre nem terjedt ki és
manuális módon számoltam ki.
Végezetül a tömítések, tömítőanyagok feladatával, beépítésével foglalkoztam, az általam
bemutatott karima R78-as tömítését és főbb méreteit, üzemi jellemzőit ismertettem.
A számítások elvégzésével meg tudjuk pontosan mondani mennyi időt vesz igénybe a
gyártás.
70
8. Summary
In the course of my thesis I have worked with the process of a non-series welding neck
flange, which was made by the Preventive LTD and used in the oil industry.
I have introduced freehand forging, determination the size of the forging sample, which is
used in small number of pieces.
Before discuss about the production, I have demonstrated the cuts, tools and materials.
It was important to talk about the lathe chuck with material removal tools and standards.
The final step of this part was the machining of the holes, which were carried out in
horizontal drilling and milling machine, and was presented the main types of drilling tools.
In the next part I have grouped the types of flanges according to MSZ and DIN standards.
The central piece of my work was the WN 24 "-900 lbs RTJ flange, which size approach to
the ASME B16.5 RTJ flane standard.
During the production I have used Sandvik CoroGuide and Iscar Machining Power
programs, which defined the cutting parameters, but some part I have counted manually.
Finally, I have worked with building in and the task of the gaskets, sealing materials,
presented the R78 gasket of the flame, its typical.
With the calculations we are able to define the time of the process.
71
9. Irodalomjegyzék
[1.] Dr. Szabó László- Szabadalakító kovácsolás, 2001.
Skriba Zoltán – Fémek képlékeny alakítása, 1959.
[2.] Pécsi Tudományegyetem, Pollack Mihály Műszaki Kar - Esztergálás pdf.
Dr. Szabó László- Forgácsolás, hegesztés, 2000.
[3.] Dr.t.n. Firstner Stefan- Gyártástechnológia, 2008.
Dr. Kodácsy János: Forgácsolás technológiai alapok, 2006.
[4.] Dr. Kodácsy János, Dr. Pintér József - Szerszámgépek és gyártórendszerek, 2011.
[5.] Well Kft., www.wellkft.hu
Huaguang Ltd., www.cnhgjt.com
www.mekpiping.com
[6.] Palotainé Békési Katalin – Műszaki ábrázolás IV. Tűrések, illesztések, felületi
érdességek
Fenyvessy Tibor, Fuchs Rudolf, Plósz Antal – Műszaki táblázatok, 2008.
Dudás Illés – Gépgyártás technológia I,-II., 2004.
www.sandvik.coromant.com
www.coroguide.com
[7.] www.tomitesgyar.hu
Dr. Szabó Tamás- Tömítések, Tananyag Kiegészítő segédlet, 1997.
Apollon InduTes AG, www.apollon-indutec.de
72
10. Mellékletek
1. számú melléklet: Műszaki rajz: WN 24” 900 lbs RTJ
2. számú melléklet: Műveleti sorrendterv
3. számú melléklet: Műveleti utasítás
4. számú melléklet: CNC program furatmegmunkálásról
top related