TILLVERKNINGSTEKNOLOGI Provmoment:

Ladokkod: TM061B

Tentamen ges för: PU2

Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student)

Tentamensdatum: Torsdagen den 120315

Tid: KL 09.00-14.00

Hjälpmedel:

- Räknedosa - Formelsa,ling biläggs tentatesen - Formler och tabeller, Karl Björk - Egen formelsamling - Ordbok

Totalt antal poäng på tentamen: 60 poäng För att få respektive betyg krävs:

Betygsgränser: 3: >= 27 poäng 4: >= 40 poäng 5: >= 50 poäng

Allmänna anvisningar: Jag kan inte dyka upp i skrivsalen p.g.a. projektmöte Svar skall alltid åtföljas av motiveringar.( Inga poäng utan rätt motivering) Glöm inte att lämna in de sidor av tesen där du gjort markeringar i figuren eller andra noteringar.

Viktigt! Glöm inte att skriva namn på alla blad du lämnar in.

Har du bonuspoäng från tidigare år, skriv den här: Se nästa sida! Ansvarig lärare:

Nasser Hassanieh

Telefonnummer: 033-435 4612; mobil: 0735-282655

Tillvekningsteknologi Nasser Hassanieh, 0735‐282655   

TENTAMEN I TILLVERKNINGSTEKNOLOGI TM061B FÖR PU2 TORSDAGEN DEN 15 MARS 2012 KL 09.00-13.00

Tillåtna hjälpmedel: 1 ) Räknedosa 2) Egen formelsamling 3) Ordbok

Anvisningar: Svar skall alltid åtföljas av motiveringar.( Inga poäng utan rätt motivering) Glöm inte att lämna in de sidor av tesen där du gjort markeringar i figuren eller andra noteringar.

Notera att uppgifterna är inte ordnade efter ökande svårighetsgrad.

Frågor: Jag kan inte dyka upp i skrivsalen p.g.a. projektmöte. Har du frågor be tentamensvakten att skicka SMS eller ring på min mobil: 0735-282655 eller fast telnr. 033-435 4612 Om du inte kan nå mig, gör själv ett antagande och fortsätt med uppgiften. Det är dock ditt ansvar att bevisa att ditt antagande är rätt!

Poängöversikt: 1) Bearbetningsekonomi/Skärande 16p 2) Skärandefrågor 4p 3) Löseggbildning 3p 4) Stansning, nestning 8p 5) Bockning 6p 6) Klippning 6p 7) Gjutning 4p 8) Plastisk bearbetning 5p 9) Blandat 8p Summa 60p Betygsgränser: 3:>= 27 poäng 4:>= 40 poäng 5:>= 50 poäng

Innehåll: Tesen omfattar 4 sidor och en formelsamling:

Jag har (Sätt ett kryss framför raden): □ Lämnat in inlämningsuppgiften □ Deltagit i studiebesöket på Precomp □ Deltagit i studiebesöket på T&A Lycka till! Nasser Hassanieh 0735-282655

Borås 120115

Tillvekningsteknologi Nasser Hassanieh, 0735‐282655   

Uppgift 1. (16p) Bearbetningsekonomi/Skärande bearbetning

En hydraulcylinder ska svarvas i en CNC-svarv och ska ha följande dimensioner: Φ = 140/60 x 250 mm. ( Ledning Φ = 140/60 x 250 betyder att ytterdiametern är 140 mm och innerdiametern är 60 mm, längden är 250 mm). Materialet är ett vanligt maskinstål SS 1672 som ger en specifik skärkraft som motsvarar kc = 1 200.hD

-0,2 (N/mm2). Verkstaden har två skärhållare med ställvi 75o och 90o . Maskinen har en totalverkningsgrad på 0,85 och motorn har en märkeffek på 10 kW. Den konstruktion som används vid uppspänningen vid innerbearbetningen tål en tangentiell belastning på 2 000 N. Vid ytterbearbetning kan man belasta uppspänningsanordningen 4000 N. Ett lämpligt varvtal är 270 varv/min. a) Bestäm matningen för det verktyg som ger den största matningen med givna förutsättningar.

Skärdjupet kan sättas till 10 gånger matningen och avverkningen sker i ett skär. (4p)

b) Bestäm skärtiden för inner – och yttersvarvningen av hydraulcylindern, om maskineffekten utnyttjas till fullo. (4p)

c) Vilken ytjämnhet erhålls vid innersvarvningen om nosradien är 0,8 mm? (4p)

d) Om maskinkostnaden är 450 kr inklusive operatörslön, och verktygskostnaden är 40 kr/skäregg för yttersvarstålen och 55 kr/skäregg för innersvarvstålen. Bstäm: Den ekonomiska utslitningstiden och skärhastigheten om vc15 = 130 m/min och α = 0,2 (4p)

Uppgift 2. (4p) Skärande frågor

När du svarar på dessa frågor skriv dina svar på separat papper så slipper du lämna med tesen till rättning. T.ex. a10 Rätt b12 Fel Och så vidare! Rätt svar ger 0,5 poäng

Påstående Fel Rätt a1 Av skärkraftens tre komponenter vid svarvning är radial kraften oftast

avgörande för vibratiostendensen!

a2 Vid svarvning har sponorna större värmeinnehåll än verktyget men ändå lägre temperatur än verktyget!

a3 Normalt bilder ställvinkeln, spetsvinkeln och frivinkeln tillsammans en 90o-vinkel!

a4 I svarvning minskar skärmotståndet kc med högre matning!

b1 Vid innerbearbetning bör alltid positiv lutningsvinkel används! b2 En mindre negativ spånvinkel ökar eggens hållfasthet! b3 I sambandet Vc=πdn är diametern räknad på obearbetad yta vid

innersvarvning!

b4 Diamant är både hårdare och tål höga temperaturer bättre är kubisk

nitrid.

Tillvekningsteknologi Nasser Hassanieh, 0735‐282655   

Uppgift 3. (3p) Löseggbildning

Förklara hur löseggbildning uppstår. (1p) Ge exempel på problem som kan förknippas med löseggbildning. (1p) Ge förslag på hur löseggbildning kan undvikas . (1p)

Uppgift 4. (8p) Stansning, nästning

1. Vid stansning av triangulära brickor, triangel med höjden H = 16 mm, utnyttjas en stålplåt av bredden B = 20 mm. Två olika lösningar kan väljas;

1) Enkelt stansverktyg som direkt klipper ut den

efterfrågade formen. Figuren till vänster. 2) Ett sammansatt verktyg som i första steget klipper ut en triangulär liksidig skiva,

figuren till högern, och i ett andra steg delar skivan.

Brickans höjd är 20 mm, skrotkanten och detaljmellanrummet är 2 mm.

a) Beräkna utnyttjandegraden i de båda fallen ovan. (4p) b) Det sammansatta verktyget beräknas bli 25% dyrare än det enkla. Hur stor bör därför serien vara för att kunna motivera den högre verktygskostnaden om enkelverktyget kostar 25000:- och materialpriset är 4.3 öre/bricka? (4p)

Uppgift 5 (6p) Mätteknik

a) Hur används passbitarna med andra mätdon för att genomföra mätning på tillverkade detaljer? Illustrera två olika sätt! (3p)

b) Vad säger Abbes komparatorprincip? Ange exempel på mätdon som uppfyller denna princip (3p)

Uppgift 6. (6p) Klippning Redogör för klippförloppets mekanism: Deformationer och geometri. (2p) Hur skiljer sig ytan med vanlig klippning från den med finklippning? (2p) Hur påverkar klippspalten klippförloppet? (2p)

Uppgift 7. (4p) Gjutning Vilka krav ställs på gjutformarna? Ange fyra meningsfulla krav!

Uppgift 8. (5p) Plastiskbearbetning Redogör kortfattat för:

Varmvalsning (2p) Kallvalsning (2p) Bombering, illustrera med tydlig skiss! (1p)

   

Stålplåt:

B=20 mm

Triangelns höjd H=16 mm

Tillvekningsteknologi Nasser Hassanieh, 0735‐282655   

Uppgift 9. (8p) Blandat Vilka tillverkningsmetoder tillämpas för att framställa följande tre detaljerna? Välj enbart två godtyckliga figurer av de tre. Ange metoderna i följd! Material: Al.

Fig. 1

Fig.2

Fig 3 Lycka till!

1

Detta häfte får medföras på tentamen i Tillverkningsteknologi!

Tillverkningsteknologi Formler, tabeller och diagram

Anders Nylund Ingenjörshögskolan Högskolan i Borås Upplaga 2006

2

Formler – klippande bearbetning

Klippkraft; AkF sk= där Bskk σ8.0= alternativt; AkF sk67.0= (Lutande skär)

Klipparbete; XFtW = alternativt; )( atXFW += (Lutande skär)

Gradsaxen; βtan2

2tkF sk= XFsW =

Formler - metrologi

Längdavvikelse; tLl Δ=Δ α

Ytjämnhet; 4

ya

RR = eller dxy

LR

L

a ∫=0

1

Formler - plastisk bearbetning

Flytning allmänt;

Ludwiks ansats, nf Kk φ= eller ncεσ =

Von Mises flythypotes; 31322123

22

21 σσσσσσσσσσ −−−++=s

Formändringshastighet; lv

dtd

==⋅ φφ

Mekaniska egenskaper;

AF

=σ ollΔ

=ε εσ E= AFk f =

oll

ln=φ

0=++ hbl φφφ

Formändringsarbete allmänt;

∫= φdkVW f

3

Cylinderstukning;

Formändringsarbete; φVkW f=

Stukkraften då friktion föreligger; sida

ff A

AmAF

3

4

3

2σσ +=

Valsning;

Projicerad kontaktlängd; hRL Δ=

Valskraften; m

ff h

bLmLbF 0

2

033

2 σσ += där )(

2

11hhh om +=

Valsarbetet; φVkhhFLFW fm3

2)(2 10 =−==

Momentet vid valsning; FLhhFLRRFM m =−== )(2 10

Dragning;

Dragförhållandet; dD

=β

Bockning;

Bockkraften; LbtCF B

2σ= där

LtC 4

1+=

Bockarbetet; V-bockning; 1000

XFhW =

U-bockning; 1000

)( hFFXW mu += där Bu tbF σ22.0= och

um FF 3.0=

Återfjädring; trtr

Kf

f

5.0

5.00

0 ++

==αα

4

Formler skärande bearbetning Allmänt;

Dcc AkF = där nDcc hkk −= 1.1 och pD faA = Alternativt;

fkkkc

21 +=

0sinκfhD =

60c

ccv

FP =

cp fvaQ =

εrfRy 8

2

=

Taylors ekvation; tkonsTv cc tan=α

Fräsning;

Avverkningshastigheten; 1000

fep vaaQ =

Motoreffekt; 61060 ⋅

= cmcm

QkP

Tandmatning; zff z =

Medelspåntjocklek; Daf

he

ezm ωπ

κ 360sin 0= där

Da

Da ee

e21 2

arcsin2

arcsin +=ω (Planfräs)

Da

fh ezm = (Valsfräs)

Borrning;

För tvåskärig borr gäller;

Spånarean per skär; 22

dDfAD−

=

Tangentiella skärkraften; Dcc AkF =

Borrmomentet; 322

108

−−=

dDfkM c

Skäreffekten; 622

10604

)( −−=

ndDfkP ccπ

5

Figurer – Bockning

6

Skärhållfastheten

Bridgemanns korrektionsfaktor

7

8

9

10

11

12

13