SPRAWOZDANIE Z OBRÓBKI UBYTKOWEJ |
|||
AGH IMiR |
Morzyk Michał |
Rok IV |
Grupa pościgowa |
Lab nr 3 |
Temat Obróbka ścierna i erozyjna. |
Data: 08.10.2004 |
|
|
|
ocena |
1.Schematy kinematyczne odmian szlifowania ,obróbka gładkościowa
Szlifowanie wałków
a) szlifowanie wałków ;wzdłużne
b) szlifowanie wałków ; wgłębne
c)szlifowanie wałków ; głębokie
Szlifowanie otworów
zwykłe
planetarne
2.Charakterystyka materiałów ściernych
Materiały ścierne
a)elektrokorund (H2O3) twardość 9,4 w skali Mohsa
- szlachetny różowy, 98,5 % A2O3. Łatwość łapania się (ostre krawędzie), dobre wiązane ze spoiwem, stosowanie do wyrobu narzędzi do szlifowani dokładnego
-pół szlachetny, biały 97% Al2O3 mniej kruchy, podwyższa na temperatur skrawania do skrawania mniej wrażliwych materiałów na temperaturę.
zwykły (95A)- ciemnobrunatny, stosowany do obróbki mało dokładnych elementów
szlifowanie stali szybkotnących konstrukcyjnych, narzędziowych węglowych żeliwa ciągliwe
b) węglik krzemu (SiC) twardość 9,8 Mohsa. Kolor zielony lub czarny. Obróbka twardych materiałów, węgliki spiekane miękkich mosiądzów, brązów, żeliw, bardzo dobra łupliwość, porównywalne powinowactwo spoin ceramicznych. Jeżeli obrabiamy twardy materiałów to stosujemy twarde spoiwo, a jeżeli miękkie to spoiwo też miękkie
c) węgliki boru( BnC) docieranie bardzo twardych materiałów (małe zastosowanie)
Azotek boru Borazon 9,9 Mohsa. Ściernica przeznaczona do szlifowania stali szybkotnących
Diament.
Spoiwa narzędzi ściernych:
-mineralne: kruche, mała wytrzymałość, mało odporne na wilgoć, zmiany temp., rzadko stosowane.
-silikatowe(krzemiankowe): niezbyt duża wytrzymałość, nie dopuszczają do skrawania większymi przekrojami warstw skrawanej, co sprzyja obniżeniu temp.
-ceramiczne: najczęściej stosowane, duża wytrzymałość, wadą jest znaczna kruchość, drapanie powierzchni przez zbyt dużą twardość.
-bakelitowe(żywiczna): miękkie, pozwala uzyskać dużą gładkość, duża wytrzymałość,
rzadko występują przypalenia.
-gumowe: duża wytrzymałość na rozciąganie, do szlifowania wykańczającego, do przecinania mat. trudno obrabialnych.
-metalowe: b. duża wytrzymałość na rozciąganie, rzadko stosowane, do budowy ściernic diamentowych.
Ziarnistość, struktura i porowatość narzędzi ściernych
Strukturą narzędzia nazywamy procentowy udział ziarn ściernych w objętości całego narzędzia. Przyjęto określać strukturę narzędzia nie wprost zawartością procentową ziarn ściernych, ale umownym numerem odpowiedniej zawartości procentowej ścierniwa w narzędziu
Oznaczenie struktury:
0 - 4 - zwarta
5 - 8 - średnio zwarta
9 - 12 - otwarta
Im większe są struktury, tym większe mają pory. Stosowanie struktur bardziej otwartych jest zalecane przy szlifowaniu z większymi głębokościami skrawania oraz przy dużej drodze skrawania pojedynczych ziarn. Ściernice wielkoporowe są bardziej wydajne.
Spoistość ściernicy - jest to stosunek procentowy objętości spoiwa do objętości narzędzia ściernego.
Porowatość ściernicy - stosunek objętości porów do całkowitej objętości ściernicy.
3.Czynniki mające wpływ na gładkość powierzchni po szlifowaniu
a) Prędkość obwodowa ściernicy -wraz z jej wzrostem polepsza się gładkość powierzchni
ale prędkość ta jest ograniczona ze względu na wytrzymałość ściernicy
b) Posuw poprzeczny - dla polepszenia gładkość powierzchni powinien być mniejszy od
połowy szerokości ściernicy
c) Posuw wzdłużny -powinien być mniejszy przy szlifowaniu wykańczającym - im mniejszy posuw tym lepsza gładkość powierzchni
d) Dobór odpowiedniej ściernicy np. ściernice elektrokorundowe
e) Dobór odpowiedniego spoiwa -bakalitowe są miękkie i pozwalają uzyskać dużą gładkość
ceramiczne natomiast są twarde i drapią obrabianą powierzchnie
f) Co określony czas należy obciągać ściernice (usuwać jej zewnętrzną warstwę którą ściernica pracuje )
g) Duży wpływ ma także tzw. wyiskszanie (dodatkowe przejście bez dodawania naddatku)
4. Erozja elektryczna ,zadania dieelektryka
Obróbka elektroerozyjna - zdejmowanie warstwy materiału polega na erozji (ubytku)
Tegoż materiału pod wpływem ukierunkowanych wyładowań
Elektrycznych, których źródłem jest elektroda będąca
narzędziem roboczym. Obróbka odwzorowuje kształt elektrody
Dieelektry - pełni role izolatora pomiędzy elektrodą a przedmiotem obrabianym ,dodatkowo wypłukuje wyerodowany materiał ze szczeliny
5. Powstawanie pojedynczego krateru
Powstawanie pojedynczego krateru następuje podczas wyładowania elektrycznego pomiedzy elektrodą a materiałem obrabianym .Jednym ze sposobów wywołania takiego wyładowania jest zwiększenie napicia pomiędzy elektrodami w obecności dieelektryka .Przy pewnej wartości napięcia pole elektryczne osiąga wartość przy którym następuje wyładowanie .W pierwszej fazie wyładowania występuje tzw. zjawisko zimnej emisji elektronów z katody ,elektrony przy zderzeniu z cząsteczkami powodują intensywną jonizacje ośrodka dieelektrycznego tworząc wąski kanał wypełniony plazmą .Pod koniec wyładowania elektrony niosące energię powodują wyładowanie na anodzie i w konsekwencji erozje anody(przedmiotu obrabianego). Ubytek materiału ma kształt tzw. niszy kulistej , oraz
występuje zarówno na anodzie jak i katodzie
6. Czynniki mające wpływ na wydajność ,chropowatość powierzchni i zużycie elektrody .
a)Czynniki mające wpływ na wydajność obróbki erozyjnej.
Głównie to:
energia wyładowania
czas wyładowania
materiał obrabiany i elektrody (przewodność cieplna, przewodność elektryczna, temperatura topienia)
ciecz dielektryczna - lepkość, własności dejonizujące, temperatura palenia
a nawet:
dokładność ustawienia elektrody oraz dokładność przesuwu.
b)Charakterystyka materiałów stosowanych na erody, wpływ na zużycie elektrody
W zależności od materiału obrabianego:
Do obrabiania stali stopowych hartowanych: erody- RC - mosiądz, miedziografit, RLC - miedź, miedziografit, elektrody grafitowane.
Do obróbki węglików spiekanych: mosiądz, miedź, miedziowolfram.
Ogólnie należy dążyć do tego by elektroda miała jak najlepszą przewodność cieplną(najwolniejsze zużycie )
c)Czynniki decydujące o chropowatości powierzchni obrabianej
decydującymi czynnikami są czas wyładowania oraz napięcie graniczne .Przy dużych napięciach pogarsza się chropowatość powierzchni ponieważ zwiększa się energia wyładowania .Aby uzyskać jak najlepszą powierzchnie należy stosować niskie napięcie o dużej częstotliwości .Wiąże się to z ustawieniem ja najmniejszej szczeliny pomiędzy elektrodami.
7.Część laboratoryjna
a)wyznaczenie masowego wsp. zużycia elektrody
U = 30[V]
I =20[A]
Elektroda w kształcie pięciokątna foremnego o długości boku 14.5 mm i o wysokości 22.5mm
Materiał obrabiany NC6
masy przed obróbką
me =288.99 g
mp = 118.1 g
masy po obróbce
me =288.97
mp =116.64
czas drążenia t = 2 mni 41 s = 161 s
czas drążenia td =250μs
czas przerwy tp =160 μs
Wydajność masowa
Qm =
=
= 0.0148[g/s]
Liczba cykli
c =
=
= 392683
Całkowity czas drążenia
tc = td * c = 392683 * 250 =98.2 [s]
Prędkość drążenia dla L = 1 [mm]
Vd =
= 0.00621[mm/s]
Masowy wsp. zużycia elektrody
Km =
*100% = 0.5%
b)Szlifowanie powierzchni płaskich
Z 3 płytek o grubości g = 18.85 [mm] przeszlifowaliśmy 2 o wielkość zadaną
g = 0.12[mm]
Pierwszą z płytek zdjęliśmy zaraz po zadanym przejściu 2 poddaliśmy wyiskrzaniu (dodatkowe przejście bez dodawania naddatku )
Zmierzone grubości płytek
g1 = 18.75[mm]
g2 = 18.73 [mm]
Jak widać dopiero wyiskrzanie pozwoliło na uzyskanie żądanego wymiaru .Powodem tego są siły odporowe działające na obrabiarkę (odgięła się do góry ) przy wyiskrzaniu obrabiarka powróciła do położenia pierwotnego zbierając resztę naddatku .