Esztergálási megmunkálás: Főbb tapasztalatok és módszerek

Az esztergálás egy esztergán végzett megmunkálási folyamat, amely a gépgyártás egyik kulcsfontosságú aspektusa. Ebben a folyamatban egy forgó munkadarabot alakítanak meg egy esztergaszerszámnak nevezett vágószerszámmal. Az esztergákat elsősorban olyan alkatrészek megmunkálására használják, mint a tengelyek, tárcsák és hüvelyek, amelyek forgó felületekkel rendelkeznek. Ezek a leggyakrabban használt szerszámgépek mind a gyártó-, mind a javítóműhelyekben.

Esztergálási megmunkálási tapasztalat és technológia1

 

Az esztergályosok képességeinek nincs vége. A leggyakoribb esztergályosok nem igényelnek túl magas szintű képzettséget. Öt kategóriába sorolhatók, amelyek a társadalomban a leggyakoribbak.

1. Hagyományos mechanikus esztergák, egyszerű és könnyen megtanulható, CNC esztergafeldolgozó üzem.

 

2. Az esztergályosoknak, különösen azoknak, akik műanyag öntőformák precíziós esztergáira szakosodtak, szigorú követelményeket kell betartaniuk a szerszámokkal és a pontos méretekkel kapcsolatban. Fontos megérteni, hogy mely acéltípusok biztosítanak jó polírozó hatást, tükrös felületet érve el. Azt is tudnia kell, hogy az ebből a formakészletből származó termék ABS-ből vagy más típusú műanyagból készült-e, valamint a műanyag alkatrészek rugalmasságát milliméterben mérve. Ezenkívül számos más közismert szempontot is figyelembe kell venni. A kész alkatrészeknek kiváló minőségű felülettel kell rendelkezniük, könnyen polírozhatóknak kell lenniük, és tükrös hatást kell elérniük. A műanyag öntőformák alapelveinek szilárd alapjai elengedhetetlenek.

 

3. A szerszámesztergák kezelői különféle szerszámokkal dolgoznak, például dörzsárakkal, fúrókkal, ötvözetvágókkal és szerszámszárakkal. Ez a fajta esztergálási művelet gyakran a legegyszerűbb, mégis meglehetősen fárasztó lehet. Ezek a szerszámok jellemzően tömeggyártásúak, a leggyakoribb típusok a kettős középpontú, a kúpos és az áramlási modulusú szerszámok.
A leggyorsabb és leghatékonyabb eredmény elérése érdekében elengedhetetlen a szerszámkopás minimalizálása. Az ilyen típusú esztergák által megmunkált anyagok keménysége majdnem olyan magas, mint egy minőségi fehéracél késé. Az ötvözött kések köszörülésének minősége közvetlenül összefügg a késztermékek minőségével.

 

4. Nagygépes esztergályos: az ilyen típusú esztergályosnak tapasztalt készségekkel kell rendelkeznie, és függőleges esztergák használata esetén több betanításra van szükség.

Példa: Egy főtengely forgatásához először sokszor el kell olvasni a rajzot, hogy melyiket kell először megmunkálni, és melyiket később, hogy a csiszolás után azonnal meg kell-e csiszolni, vagy közvetlenül méretre kell-e forgácsolni, hogy a menet pozitív vagy negatív…

 

5. CNC esztergályos: ez a fajta esztergályos a legegyszerűbb és a legnehezebb. Először is, képesnek kell lennie rajzok olvasására, programozásra, képletek konvertálására és szerszámalkalmazásokra.

 

Áttérés a folyamathoz

Az eszterga egy olyan szerszámgép, amelyet a munkadarab forgatására használnak, miközben lehetővé teszik a vágószerszám lineáris vagy ívelt mozgását. Ez a folyamat megváltoztatja a munkadarab alakját és méretét, hogy megfeleljen az adott tervezési követelményeknek.

 

Az esztergálás egy esztergán végzett forgácsolási módszer, ahol a munkadarab a szerszámhoz képest forog. Ebben a folyamatban a forgácsolási energiát elsősorban a forgó munkadarab biztosítja, nem pedig maga a forgácsolószerszám. Az esztergálás az egyik legalapvetőbb és legszélesebb körben használt megmunkálási módszer, és kulcsszerepet játszik a gyártásban. Különösen alkalmas forgó felületek létrehozására. A legtöbb ilyen felületű munkadarab megmunkálható esztergálási technikákkal, beleértve a belső és külső hengeres felületeket, belső és külső kúpos felületeket, véglapokat, hornyokat és meneteket, valamint egyéb forgó formákat. Az ebben a folyamatban használt elsődleges szerszámok az esztergaszerszámok.

 

A különféle fémmegmunkáló szerszámgépek közül az esztergák a leggyakrabban használtak, a szerszámgépek teljes számának körülbelül 50%-át teszik ki. Az esztergák nemcsak esztergaszerszámokat használhatnak a munkadarabok alakítására, hanem fúrókat, dörzsárakat, menetfúrókat és recéző szerszámokat is használhatnak olyan műveletek elvégzésére, mint a fúrás, dörzsárazás, menetfúrás és recézés. A folyamatjellemzőiktől, elrendezési formáiktól és szerkezeti jellemzőiktől függően az esztergák több típusba sorolhatók, beleértve a vízszintes esztergákat, a padlóesztergákat, a függőleges esztergákat, a revolveresztergákat és a másolóesztergákat, amelyek közül a vízszintes esztergák a legelterjedtebbek.

Esztergálási megmunkálási tapasztalat és technológia2

Biztonsági és műszaki kérdések

Az esztergálás a leggyakrabban használt típusmegmunkálás a feldolgozóiparban. Különböző esztergákat, jelentős számú személyzetet, széleskörű megmunkálási képességeket, valamint számos szerszámot és berendezést foglal magában. Ennek eredményeként az esztergálással kapcsolatos biztonsági és műszaki kérdések kezelése különösen fontos. A főbb feladatok a következők:

1. Forgácsok okozta károk és védőintézkedések.

Az esztergákon megmunkált különféle acél alkatrészek jó szívóssággal rendelkeznek. Az esztergálási folyamat során keletkező forgácsok jellemzően képlékenyek és hullámosak, viszonylag éles szélekkel. Acél alkatrészek nagy sebességű forgácsolásakor vörösen izzó és megnyúlt forgácsok képződhetnek, ami sérülésveszélyt jelent. Ezek a forgácsok könnyen beakadhatnak a munkadarabba, a vágószerszámba és a szerszámbefogóba.

A biztonság érdekében gyakran kell vaskampókat használni a forgácsok tisztításához vagy töréséhez. Szükség esetén a gépet le kell állítani a forgácsok eltávolításához, és a forgácsokat soha nem szabad kézzel eltávolítani vagy törni. A forgácskárosodás és -törés megelőzése érdekében általában forgácsáramlás-szabályozó intézkedéseket és védőterelőket alkalmaznak. A hatékony forgácstörési stratégiák közé tartozik a forgácstörő hornyok vagy lépcsők köszörülése az esztergaszerszámon, megfelelő forgácstörők használata és a szerszám mechanikus befogása.

 

2. Munkadarabok befogása.

Az esztergálási folyamat során különféle balesetek történhetnek, amelyek károsíthatják a szerszámgépet, eltörhetik vagy megüthetik a szerszámot, és a munkadarab leesését vagy kirepülését okozhatják, ami a nem megfelelő befogás miatt személyi sérülést okozhat. Az esztergálási műveletek során a biztonságos gyártás biztosítása érdekében elengedhetetlen a munkadarab befogására való különös figyelem.

Különböző méretű és alakú alkatrészekhez megfelelő szorítókat kell választani. Akár hárompofás, akár négypofás, akár speciális szorítót használ, az orsóhoz való csatlakozásnak stabilnak és megbízhatónak kell lennie. A munkadarabot biztonságosan és szorosan kell rögzíteni, hogy megakadályozzuk az elmozdulást.

Nagyobb munkadarabok esetén hüvely használható annak biztosítására, hogy a munkadarab ne mozduljon el, ne essen le vagy ne mozduljon el nagy sebességű forgás és vágóerők hatására. Szükség esetén a befogás tovább erősíthető középpont vagy középkeret használatával. Ezenkívül fontos, hogy a befogás után azonnal eltávolítsuk a kulcsot a balesetek elkerülése érdekében.

 

3. Biztonságos működés.

A szerszámgép használata előtt teljes körű ellenőrzést kell végezni annak biztosítása érdekében, hogy jó állapotban legyen. A munkadarabot és a szerszámot biztonságosan rögzíteni kell a megfelelő helyzetben a stabilitás és a megbízhatóság garantálása érdekében. A gépet le kell állítani szerszámcsere, a munkadarab be- és kivétele, valamint a munkadarab mérése előtt.

Fontos, hogy ne érintse meg vagy törölje le a forgó munkadarabot kézzel vagy pamutfonallal. A vágási sebességet, az előtolási sebességet és a megmunkálási mélységet megfelelően kell megválasztani, és a túlterheléses megmunkálás nem megengedett. Ezenkívül a munkadarabokat, készülékeket és egyéb tárgyakat nem szabad a gépfejre, a szerszámtartóra vagy az ágy felületére helyezni.

Reszelő használatakor helyezze az esztergaszerszámot biztonságos helyzetbe. Tartsa a jobb kezét elöl, a bal kezét pedig mögötte, hogy elkerülje az ujjak beakadását. Egy kijelölt személynek kell felelősnek lennie a szerszámgép használatáért és karbantartásáért; illetéktelen személyek nem kezelhetik azt.

 

Megjegyzések

A CNC eszterga megmunkálási technológiája hasonló a hagyományos eszterga technológiájához, de mivel aCNC esztergaegyszer van befogva, és az összes esztergálási folyamatot folyamatosan és automatikusan végzi el, a következő szempontokat kell figyelembe venni.

 

1. A vágási paraméterek ésszerű kiválasztása

A hatékony fémforgácsoláshoz három fő tényezőt kell figyelembe venni: a feldolgozandó anyagot, a forgácsolószerszámokat és a forgácsolási körülményeket. Ezek a tényezők befolyásolják a feldolgozási időt, a szerszám élettartamát és a feldolgozás minőségét. A gazdaságos és hatékony megmunkálási módszerhez a forgácsolási feltételek gondos megválasztása szükséges.

A forgácsolási körülmények három kulcsfontosságú eleme – a forgácsolási sebesség, az előtolási sebesség és a forgácsolási mélység – közvetlenül befolyásolja a szerszámkárosodást. A forgácsolási sebesség növekedésével a szerszámcsúcs hőmérséklete emelkedik, ami mechanikai, kémiai és termikus kopáshoz vezet. Például a forgácsolási sebesség 20%-os növekedése a szerszám élettartamának felére csökkenését eredményezheti.

Az előtolási feltételek és a szerszám hátkopása közötti összefüggés nagyon kis tartományban jelentkezik. Ha azonban az előtolási sebesség túl magas, a forgácsolási hőmérséklet megnő, ami jelentős hátkopáshoz vezethet. Bár a forgácsolási mélység kisebb hatással van a szerszámra, mint a forgácsolási sebesség és az előtolási sebesség, a kis mélységben történő forgácsolás az anyagban edzett réteg kialakulását okozhatja, ami negatívan befolyásolhatja a szerszám élettartamát.

A forgácsolási sebesség kiválasztásakor a felhasználóknak figyelembe kell venniük a megmunkálandó anyagot, annak keménységét, az aktuális forgácsolási körülményeket, az anyag típusát, az előtolási sebességet és a forgácsolási mélységet. A legmegfelelőbb megmunkálási feltételek ezektől a tényezőktől függenek, az ideális forgatókönyv a rendszeres és stabil kopás, amely maximalizálja a szerszám élettartamát.

A gyakorlatban azonban a szerszám élettartamát olyan tényezők is befolyásolják, mint a szerszámkopás, a munkadarab méretének változása, a felületi minőség, a vágási zaj és a feldolgozás során keletkező hő. Ezért a feldolgozási feltételeket a tényleges helyzet alapján kell elemezni. A kihívást jelentő anyagok, mint például a rozsdamentes acél és a hőálló ötvözetek esetében hűtőfolyadékok használhatók, vagy fokozott merevségű szerszámok választhatók.

 

Általános kódex

Általános esztergálási folyamatkód (JB/T9168.2-1998)

Esztergaszerszámok befogása

1) A szerszámrúd nem nyúlhat túl messzire a szerszámtartótól. Általában a hossza nem haladhatja meg a szerszámrúd magasságának 1,5-szeresét (kivéve az esztergálási furatokat, hornyokat stb.).

2) A szerszámrúd középvonalának merőlegesnek vagy párhuzamosnak kell lennie a vágási iránygal.

 

3) Szerszámhegy magasságának beállítása:
Homloklapok, kúpos felületek, menetek, alakító felületek és tömör munkadarabok esztergálásakor a szerszámcsúcsnak általában a munkadarab tengelyével azonos magasságban kell lennie.
Külső körök nagyoló esztergálása és simító furatok esetén a szerszámcsúcsnak általában magasabban kell lennie, mint a munkadarab tengelye.
Karcsú tengelyek esztergálása, furatok nagyoló esztergálása és üreges munkadarabok megmunkálása esetén a szerszámcsúcsnak általában kissé alacsonyabban kell lennie, mint a munkadarab tengelye.

 

4) A meneteszterga szerszám csúcsszögének felezőjének merőlegesnek kell lennie a munkadarab tengelyére.

5) Az esztergaszerszám befogásakor a szerszám alatti tömítésnek kevésnek és laposnak kell lennie, és az esztergaszerszámot rögzítő csavarokat meg kell húzni.

 

Munkadarab befogás

- Hárompofás önközpontosító tokmányos munkadarab befogásakor, akár nagyoláshoz, akár finomesztergáláshoz, ha a munkadarab átmérője kisebb, mint 30 mm, a kinyúlás hossza nem haladhatja meg az átmérő ötszörösét. Ha a munkadarab átmérője nagyobb, mint 30 mm, a kinyúlás hossza nem haladhatja meg az átmérő háromszorosát.

- Szabálytalan és nehéz munkadarabok négypofás egyszeres működésű tokmány, feszítőlap, szögvas vagy hajlított lemez használatával történő befogásakor elengedhetetlen az ellensúly hozzáadása.

- MegmunkáláskorCNC tengelymegmunkálásmunkadarabok középpontok között történő elhelyezésekor az esztergálás megkezdése előtt győződjön meg arról, hogy a szegnyereg középpontjának tengelye egy vonalban van az esztergaorsó tengelyével.

- Két középpont között megmunkált karcsú tengelyek esetén követő támasztót vagy középcsapágyat kell használni. A megmunkálási folyamat során ügyelni kell a középpont felső meghúzási erejének beállítására, és biztosítani kell mind a holtpont, mind a középcsapágy megfelelő kenését.

- A szegnyereg használatakor a lehető legkisebbre húzza meg a hüvelyt a rezgés minimalizálása érdekében.

- Függőleges esztergán kis felfekvőfelületű és nagy magasságú munkadarab befogásakor használjon megemelt szorítópofát. Ezenkívül egy összekötőrudat vagy nyomólapot kell elhelyezni a megfelelő helyen a munkadarab rögzítéséhez.

- Korongos és hüvelyes öntvények és kovácsolt darabok esztergálása során a megmunkálatlan felületet megfelelően kell beállítani, hogy a megmunkálás után a munkadarab falvastagsága egyenletes legyen.

 

Esztergálás

- Lépcsős tengely esztergálása esetén általában ajánlott először a nagyobb átmérőjű alkatrészt esztergálni a merevség biztosítása érdekében, majd a kisebb átmérőjűt.

- A munkadarab deformálódásának elkerülése érdekében a tengely finomesztergálása előtt hornyokat kell készíteni.

- Menetes tengely finomesztergálása esetén a menetek megmunkálása után jellemzően a menet nélküli részt is finomesztergálni kell.

- Fúrás előtt a munkadarab véglapját simára kell esztergálni. Szükség esetén először a középső furatot kell fúrni.

- Mély furatok fúrásakor célszerű először egy vezetőfuratot fúrni.

- 10 mm és 20 mm közötti átmérőjű furatok esetén a vágószerszám átmérőjének a megmunkálandó furat átmérőjének 0,6-0,7-szeresének kell lennie. 20 mm-nél nagyobb átmérőjű furatok megmunkálásakor általában szorítófejjel ellátott vágószerszámot kell használni.

- Több menet vagy csiga esztergálása esetén a váltókerék beállítása után próbavágást kell végezni.

- Automata esztergák használata esetén a szerszám és a munkadarab relatív helyzetét a szerszámgép beállítási kártyája szerint kell beállítani. A beállítások elvégzése után próbaesztergálást kell végezni. A gyártás csak akkor folytatható, ha az első darab minősítése megerősítést nyert. A megmunkálás során folyamatosan figyelni kell a szerszámkopást, valamint a munkadarab méretét és felületi érdességét.

- Függőleges esztergák indításakor, miután a szerszámtartót beállította, kerülje a keresztgerendát indokolatlanul.

- Ha a munkadarab releváns felületeire vonatkozóan pozíciótűrési követelmények vannak, törekedjen arra, hogy az esztergálási folyamatot egyetlen befogással végezze el.

- Hengeres fogaskerék nyersdarab esztergálása esetén mind a furatot, mind a referencia homlokfelületet egyetlen befogással kell megmunkálni. Szükség esetén egy jelölővonalat kell esztergálni a fogaskerék osztókörének közelében a homlokfelületen.

 

Gyakori problémák

Amikor hagyományos esztergákat használnak nagy menetemelkedésű menetek megmunkálására jelentős erőhatás alatt, az ágy nyerge időnként rezeghet. Ez a rezgés hullámosodást okozhat a megmunkált felületen, vagy akár szerszámtörést is okozhat. A diákok gyakran szembesülnek olyan problémákkal, mint a szerszám átszúródása vagy törése forgácsolás közben. Számos tényező járul hozzá ezekhez a problémákhoz. Ez a cikk elsősorban ezt a jelenséget tárgyalja, és megoldásokat javasol a szerszámra ható erők elemzésével.

Esztergálási megmunkálási tapasztalat és technológia4

 

A probléma oka és okozója

Kisebb menetemelkedésű menetek megmunkálásakor jellemzően az egyenes előtolású forgácsolási módszert alkalmazzák. Ez a módszer magában foglalja a munkadarab tengelyére merőleges irányú forgácsolást. Nagyobb menetemelkedésű meneteknél viszont gyakran a balról jobbra haladó vágási módszert alkalmazzák a forgácsolóerő csökkentése érdekében. Ez a technika lehetővé teszi a kis szán mozgását, így a menetesztergáló szerszám felváltva tud a bal és a jobb vágóéllel is vágni.

Menetesztergáláskor a nyeregágy mozgását egy hosszú vezérorsó forgása vezérli, amely a hasított anya mozgását hajtja. A hosszú vezérorsó csapágyánál, valamint a hosszú vezérorsó és a hasított anya között is axiális rés van. Amikor a jobbmenetes csiga a bal és jobb forgácsolási módszerrel forgatható, a szerszámra a munkadarab által kifejtett erő (P) hat (figyelmen kívül hagyva a forgács és az elülső vágóél közötti súrlódást, ahogy az az 1. ábrán látható). Ez az erő (P) felbontható axiális erőre (Px) és radiális erőre. Az axiális erő (Px) összhangban van a szerszám előtolási irányával. A szerszám ezt az axiális erőt (Px) továbbítja a nyeregnek, aminek következtében az gyorsan és erőteljesen a rés oldala felé mozog. Ennek eredményeként a szerszám előre-hátra rezeg, ami hullámos megmunkált felületet és bizonyos esetekben szerszámtörést eredményez.

A bal fő vágóél használatakor nincs megfigyelhető, a forgácsolást befolyásoló jelenség. Ehelyett a szerszámra ható axiális erő \(P_x \) az előtolási iránnyal ellentétes irányú, és kiküszöböli a jelenlévő rést. EközbenCNC megmunkálási folyamat, a nyereg egyenletes sebességet tart fenn.

A középső szán mozgása a csavar forgásán keresztül történik, amely az anya mozgását hajtja. Azonban van egy tengelyirányú rés a csavarcsapágynál, valamint egy tengelyirányú rés a csavar és az anya között.

Esztergálás közben a szerszám elülső vágóéle (amelynek elülső szöge van) a munkadarab által kifejtett \( P \) erőt tapasztal. Az egyszerűség kedvéért figyelmen kívül hagyjuk a forgács és az elülső vágóél közötti súrlódást, ahogy az a 2. ábrán látható.

A \(P \) erő két komponensre bontható: \(P_z \) (axiális komponens) és \(Q \) (radiális komponens). A \(Q \) radiális erőkomponens a vágószerszám előtolási irányával egy vonalban van, és a szerszámot a munkadarabba nyomja. Ez a hatás a középső szánnak a rés felé való elmozdulását okozza, ami ahhoz vezethet, hogy a vágószerszám hirtelen átszúrja a munkadarabot. Következésképpen ez az átszúrás a szerszám töréséhez vagy a munkadarab meghajlásához vezethet.

 

Megoldás

Nagy menetemelkedésű menetesztergálás és bal és jobb oldali kölcsönszerszám-forgácsolási módszer használata esetén nemcsak az eszterga releváns paramétereinek beállítása fontos, hanem a nyereg és az ágysín közötti megfelelő hézag beállítása is. Ezt a hézagot kissé szűkebbre kell állítani, hogy növeljük a súrlódást mozgás közben, és csökkentsük a nyereg elmozdulásának esélyét. Azonban kulcsfontosságú, hogy ezt a hézagot megfelelően állítsuk be, hogy a nyereg továbbra is simán mozoghasson. Ezenkívül minimalizáljuk a középső szán hézagát.

A kis szán esetében a feszességét is állítsa be kissé szorosabbra, ami segít megakadályozni a szerszám elmozdulását esztergálás közben. A stabilitás fokozása érdekében a munkadarab és a szerszám hosszát a lehető legnagyobbra rövidítse. Vágáskor, amikor csak lehetséges, a bal oldali főpengéket használja. Ha a jobb oldali főpengékkel vág, csökkentse a hátravágás mértékét, és növelje a jobb oldali főpenge homlokszögét. Győződjön meg arról, hogy a penge éle egyenes és éles, hogy minimalizálja a szerszámra ható axiális komponens erőt (Px). A jobb oldali főpenge nagyobb homlokszöge jobb teljesítményt eredményez.

 

 

 

Ha többet szeretne megtudni, vagy érdeklődni szeretne, kérjük, forduljon hozzánk bizalommalinfo@anebon.com

Az Anebon vezető technológiájával, valamint az innováció, a kölcsönös együttműködés, az előnyök és a fejlődés szellemével virágzó jövőt fogunk építeni az Önök tisztelt vállalkozásával együtt az OEM gyártó számára.CNC esztergált alkatrészek, fém alkatrészek esztergálása,CNC maró acél alkatrészek.


Közzététel ideje: 2024. dec. 17.
Online csevegés WhatsApp-on!