hegtoldatos karima gyÁrtÁsmidra.uni-miskolc.hu/document/16144/8843.pdf · 4 1. bevezetés a...

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





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





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)


Késtartó: T-Max P szögemelős kivitelű szerszámot választottam. PCLNR 2525 M12

33

Késtartó adatai

5. táblázat


KAPR Szerszám forgácsoló élszög 95 °

PSIR Szerszám elhelyezési szög -5 °

OHN Minimum kinyúlás 27.2 mm



Lapka: CNMG 120412 – PF

32. ábra: Simító lapka

Lapka adatai

6. táblázat


CTPT Művelet típus Finishing


S Lapka vastagság 4.7625 mm




Rögzítjük: ap=1 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i=1, nb=100 [1/perc]

34


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)


Késtartó: PCLNR 5050 T25



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


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)


Késtartó: PCLNR 2525 M12


Rögzítjük: ap=1 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 1, nb=100 [1/perc]


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)


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


DMIN Legkisebb furatátmérő 63 mm




Lapka: CNMM 190624-QR

37

Lapka adatai

8. táblázat


CTPT Művelet típus Roughing


S Vastagság 6.35 mm





Teljes ráhagyás: 19[mm] átmérőre, simítás 2[mm]



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)


Késtartó: a T-Max P szögemelős kivitelű szerszámot választottam. S40V-PCLNR 12

38

Késtartó adatai

9. táblázat

CZC Csatlakozás méret kód 40


DMIN Legkisebb furat átmérő 50 mm




Lapka: CNMG 120412-PF

38. ábra: Simító lapka

Lapka adatai

10. táblázat


CTPT Művelet típus Finishing






Rögzítjük: ap=1 [mm], fn= 0,25 [mm/ford], i= 1, nb=125 [1/perc]

39


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)




Optimális forgácsolási paraméterek meghatározása

Teljes ráhagyás: 10,88[mm] felületre, simítás 1[mm]


40


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)






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)






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)


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:



Gépi főidő:

Nagyoló esztergálás (külső hengeres felület Dm1=1051 mm, Dm2=771,7 mm,

L=168,63 mm)





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]


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)






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)





Teljes ráhagyás: 19,25 [mm] átmérőre

44

Rögzítjük: ap=9,625[mm], f= 0,5 [mm/ford], i= 1, nb=80 [1/perc]


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)





Teljes ráhagyás: 91,06[mm] átmérőre, simítás 2[mm]


45


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)




Rögzítjük: ap=1 [mm], f= 0,25 [mm/ford], i= 1, nb=125[1/perc]


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)





Teljes ráhagyás: 51,26[mm] átmérőre, simítás 2[mm]



48. ábra: Nagyoló esztergálás (külső kúpos felület 116°, félkúp 58°, Dm1=679,57 mm,

Dm2=577,05 mm, L=60,31 mm)

Gépi főidő:


Dm2=577,05 mm, L=60,31mm)



47




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)


Késtartó: T-Max P szögemelős kivitelű szerszámot választottam. PRGCR 3232 P20

50. ábra: Rádiusz késtartó főbb méretei

48

Kés adatai

11. táblázat





Lapka: RCMX 200600

Lapka adatai

12. táblázat

CTPT Művelet típus Medium


IC Beírható kör átmérő 20 mm

RE Csúcssugár 10 mm




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)





50


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)






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)






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)





52


55. ábra: Simító esztergálás (külső hengeres felület Dm1=781,5 mm, Dm2=771,5 mm, L=5 mm)

Gépi főidő:



Késtartó: S40V-PCLNR 12




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)


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


54

Késtartó szár: 570-32RF3232

58. ábra: Szár csatlakozóelem

Késtartó szár adatai

14. táblázat


CNT Hűtőközeg bevezetés menet

méret

G1/8"

B Szárszélesség 32 mm

H Szármagasság 32 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



mélység 24.4 mm

APMX Legnagyobb fogásmélység 4.6 mm

ANN Kis hátszög 7°


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)


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


mélység

18 mm

DCSFMS Érintkező felület átmérő,

gép oldal

32 mm

WF Funkcionális szélesség 41.1 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


mélység

23.1 mm

APMX Legnagyobb fogásmélység 1.8 mm

ANN Kis hátszög 7°




Munkafolyamathoz szükséges számítások:

[m/perc]

62. ábra: Homlokfelület kúpos kiszúrása kész méretre


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)






63. ábra: Simító esztergálás (oldalfelület felület Dm1=1041 mm, Dm2=764,13 mm, L=5 mm)

Gépi főidő:


Dm2=671 mm, L=135,84 mm)





59


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)




Rögzítjük: ap=2,5 [mm], f=0,25 [mm/ford], i=2, nb=125 [1/perc]


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)




Rögzítjük: ap=2,5 [mm], f=0,25 [mm/ford], i=2, nb=125 [1/perc]


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)


Késtartó: PRGCR 3232 P20

Lapka: RCMX 200600


61


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


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

hegtoldatos karima gyÁrtÁsmidra.uni-miskolc.hu/document/16144/8843.pdf · 4 1. bevezetés a...

Documents