szakdolgozat - university of miskolcmidra.uni-miskolc.hu/document/24375/19318.pdfa körber ag...
TRANSCRIPT
-
Miskolci Egyetem
Gépészmérnöki és Informatikai Kar
Gyártástudományi Intézet
Intézeti szám: 2016-GYTI-1-BT
Szakdolgozat
Állító csapágyház gyártástervezése
Készítette: Csányi András
Neptun kód: PLDRW3
2016. május
-
- 2 -
a szakdolgozat kiírás eredeti példánya
-
- 3 -
EREDETISÉGI NYILATKOZAT
Alulírott ……………………………….…………….; Neptun-kód:………………… a
Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Karának végzős ……………. szakos
hallgatója ezennel büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában nyilatkozom és
aláírásommal igazolom, hogy a
…………………………………………………………………………………………
…….. című szakdolgozatom/diplomatervem saját, önálló munkám; az abban hivatkozott
szakirodalom felhasználása a forráskezelés szabályai szerint történt.
Tudomásul veszem, hogy szakdolgozat/diplomaterv esetén plágiumnak számít:
- szószerinti idézet közlése idézőjel és hivatkozás megjelölése nélkül;
- tartalmi idézet hivatkozás megjelölése nélkül;
- más publikált gondolatainak saját gondolatként való feltüntetése.
Alulírott kijelentem, hogy a plágium fogalmát megismertem, és tudomásul veszem,
hogy plágium esetén szakdolgozatom/diplomatervem visszautasításra kerül.
Miskolc, ............. év ……………….. hó ……….. nap
…….……………………………….…
Hallgató
-
- 4 -
Tartalomjegyzék
1. Bevezetés...................................................................................................................... 6
2. A Körber AG Konszern bemutatása ............................................................................ 7
2.1. A Körber AG csoport főbb történeti jellemzői ................................................... 7
2.2. Körber AG Konszern struktúrája ........................................................................ 7
2.3. Hauni Hungária Gépgyártó Kft története ........................................................... 8
2.4. Hauni Hungária Gépgyártó Kft. szervezeti felépítése ........................................ 9
2.5. PC2-forgácsoló üzem gépparkja ......................................................................... 9
3. Az állító csapágyházat magában foglaló cigarettagyártó gép műszaki jellemzői ...... 11
3.1. Dohányipari gépek csoportosítása .................................................................... 11
3.2. Cigaretta gyártógép (PROTOS 90E) főbb részei és működése ........................ 12
3.3. Filter adagoló dob bemutatása .......................................................................... 13
4. A technológiai folyamat tervezésének előkészítése ................................................... 15
4.1. Gyártás technikai feltételeinek körvonalazása.................................................. 15
4.2. Tömegszerűségi együttható meghatározása ..................................................... 15
4.3. Alkatrész funkcionális és technológiai helyesség vizsgálata ............................ 17
4.4. Anyagválasztás ................................................................................................. 19
4.5. Előgyártmány fajtájának meghatározása .......................................................... 20
4.6. Ráhagyás számítás ............................................................................................ 21
5. Technológiai folyamat tervezése................................................................................ 23
5.1. A technológiai folyamat elvi vázlatának kidolgozása ...................................... 23
5.2. Globális műveletek képzése ............................................................................. 26
5.3. Globális műveletek sorrendjének meghatározása ............................................. 28
5.4. Lehetséges összevonások, műveletelemek koncentrációja ............................... 31
5.5. Megmunkálási javaslatok ................................................................................. 33
5.6. Választott végleges műveleti sorrendterv ......................................................... 34
5.7. Részletes művelettervezés ................................................................................ 38
-
- 5 -
5.8. Szerszámválasztás menete ................................................................................ 50
5.9. Forgácsolási erő és teljesítményszámítás ......................................................... 54
5.10. Vertikális marás folyamán felhasznált készülék bemutatása ............................ 55
6. Gyártott alkatrész minőségbiztosítása ........................................................................ 58
6.1. Hauni Hungária Gépgyártó Kft. minőségbiztosítási rendszere [16] ................. 58
6.2. Állító csapágyház teljes körű ellenőrzésének eszközei .................................... 59
6.3. Mérési terv ........................................................................................................ 61
Összefoglalás ....................................................................................................................... 63
Summary ............................................................................ Hiba! A könyvjelző nem létezik.
Irodalomjegyzék .................................................................................................................. 65
Mellékletek .......................................................................................................................... 67
-
- 6 -
1. Bevezetés
Az emberiség természetében benne van, hogy saját korlátai fölé emelkedjen. Ha
akadályba ütköztük, kreativitással és találékonysággal áthidaltuk a problémát. A
folyamatos problémák generálta megoldások, technikai, technológiai újításokat hoztak. A
folyamat kikerülhetetlen.
A technikai akadályok leküzdésének eszköze a gyártmány, amely valamilyen
társadalmi szükségletet elégít ki. Ez az egység tovább bontható szerelési egységekre,
főcsoportokra, alcsoportokra és alkatrészekre. A legkisebb alkotóelem gyártása ennél
fogva a technikai fejlődés alkotóeleme is.
A hatékony gyártás többszintű összehangolt tervezést feltételez, gyáron belül és kívül,
amely része a szerelés, szállítás, csomagolás, kívánt minőségi keretek között történő
előállítás, minőségbiztosítás, ellenőrzés és a gyártás szempontjából optimálisabb előállítási
mód megtalálása, a költségek minimalizálása függvényében. Mindezt összefoglalóan
gyártástervezésnek hívjuk [3].
A jelen szakdolgozat célja a GYTI/2016-004 rajzszámú alkatrész gyártásának teljes
körű tervezése, úgy hogy a tömegszerűség függvényében a optimális megoldást
megtalálva, elméletben kidolgozzam a szükséges folyamatokat, azok sorrendjét és a
hozzájuk tartozó eszközöket. Tervezésre kerül továbbá a szükséges minőségbiztosítási
terv, illetve a gyártás szimulációja a hozzá tartozó CNC programokkal.
A második fejezetben bemutatom a Körber AG konszern struktúráját, illetve a Hauni
Hungári Gépgyártó Kft. struktúráját, gépparkját és feladatkörét. A harmadik fejezetben
leírom a GYTI/2016-004 rajszámú alkatrészt magában foglaló cigarettagyártó1gép főbb
műszaki jellemzőit. A negyedik fejezetben a tömegszerűségi együttható függvényében
előkészítem a gyártás tervezést. Az ötödik fejezet tárgya az állító csapágyház gyártásához
szükséges eszközök, úgy mint gép, szerszám és műveleti sorrend. Utolsó fejezetben,
leírom a szükséges a Hauni Hungária Gépgyártó Kft. minőségbiztosítási rendszerét, illetve
a szükséges mérőeszközöket.
-
- 7 -
2. A Körber AG Konszern bemutatása
A Körber AG csoport egy világszerte elterjedt technológiai konszern, amely
szolgáltatással, technológiai fejlesztésekkel, és termékek gyártásával foglalkozik. A
holding társaság 12.000 embert foglalkoztat Európában, Dél-Amerikában, Ázsiában,
Afrikában és az Egyesült Államok területén. Ágazataik az automatizálás, logisztikai
rendszerek gyártása és fejlesztése, szerszámgépészet, dohány feldolgozás és
cigarettagyártás, illetve gyógyászati termékek csomagolása [1].
2.1. A Körber AG csoport főbb történeti jellemzői
A csoport története egészen 1947-ig nyúlik vissza. A II Világháború után közel a
semmiből kellett elkezdeni a terjeszkedést. 1947-ben a Haunimachinenfabrik és a Körber
& Co. egybeolvadt. Az évszázad második felére csatlakozott a konszernhez az amerikai
richmondi cigarettagép-gyártó vállalat, majd a francia Decuflé. 1995-re már hátom
különböző üzletággal rendelkezett a csoport. Végleges formáját 2002-re érte el. A hat
üzletág: automatizálás, szerszámgépgyártás, dohányipari üzletág, logisztikai rendszerek
gyártása, csomagolás technika [1].
2.2. Körber AG Konszern struktúrája
A konszern ágazatainak csoportosítását az 1.táblázat mutatja be.
1. táblázat: Körber AG Konszern ágazatai
Dohányipari
ágazat
Automatizálási
ágazat
Logisztikai
rendszerek
ágazata
Gyógyászati
csomagolás
és csomagolás
Szerszámgép
fejlesztés és
gyártás
A továbbiakban csak a dohány üzletág feladatkörét részletezem. Ez az ág
cigarettatöltéssel, dohányipari gépek gyártásával és azok fejlesztésével, illetve ez
utóbbiakhoz tartozó mellékfolyamatokkal foglalkozik. A Hauni működési köréhez a zöld
dohány feldolgozás, illetve a szárított dohány feldolgozásához tartozó gépek gyártása,
-
- 8 -
fejlesztése, az üzletágon belül teljes szerviz és alkatrészellátás tartozik. Borgwaldt felelős a
dohányfeldolgozsásért, dohánykeverékek és különböző ízek előállításáért, továbbá
speciális felhasználói igények kielégítéséért. Cigarettapapír gyártásával, filter gyártással,
dohánycsomagolással az ág Decuflé nevű tagja van megbízva. A Sodim felelős a
dohányipari gépek merőeszköz, vezérlés gyártásáért és fejlesztésért. Az ágazat teljes
alapanyag, alkatrész ellátásával, raktározásával pedig a Baltic Metall foglakozik.
2.3. Hauni Hungária Gépgyártó Kft története
1994-ben a Sophiana gépgyár a Körber hamburgi székhelyű csoport tulajdonába
került. A vállalat új neve ettől kezdve Hauni Hungária Gépgyártó Kft. A gyártás eredetileg
két profitcenterrel indult a PC1 szerelő illetve a PC2 forgácsolóval, 210 fővel.
1.ábra: Hauni Hungária Gépgyártó Kft. 1994-es üzemindítása [12]
A tulajdonos váltást követően folyamatos fejlesztések és bővítések következtek. 2001-
ben fölépítették a PC3 gépösszeszerelő csarnokot. 2002-ben beindult a gyártás a PC4
lemezalakító egységben.
2. ábra: Hauni Hungária Gépgyártó Kft. látképe az üzemcsarnokaival [12]
-
- 9 -
2008-ban beindul a termékfejlesztés, géptervezés és gyártás technológiai fejlesztés a
PC5 konstrukciós csarnok létrehozásával. 2013-ra a Hauni dolgozóinak száma elérite az
1000 főt [1][12].
2.4. Hauni Hungária Gépgyártó Kft. szervezeti felépítése
Az üzem a 2.ábra szerint 6 üzemcsarnokból, úgynevezett profit centerekből áll. Itt
történik a Körber AG konszern tagjai által megrendelt alkatrészek gyártása, amely főként
dohányipari gépek, logisztikai gépek szerelése, valamint itt történnek ahegesztések a
Körber csoporton belüli megrendelésekhez, a lemezalakítási munkálatok és a hozzájuk
tartozó segédfolyamatok. A PC1-es jelű üzemcsarnokban logisztikai gépek szerelése,
hegesztése, és a szükséges alkatrészek raktározása történik. PC2 felelős az alkatrészek
forgácsolásáért, hőkezeléséért illetve felületkezeléséért főként dohányipari gépek
gyártásához, de akad megrendelés néha külsős cégtől, illetve a csoport más tagjaitól is.
PC3 és PC4-es üzemcsarnokokban zajlik a lemezalakítás és hegesztés mind a logisztikai
gépek, mind a dohányipari gépek számára. PC5-ös üzemcsarnokban a dohányipari gépek
összeszerelése történik. A PC6-os jelű költséghely készáru raktárként funkcionál.
2.5. PC2-forgácsoló üzem gépparkja
A gépparkot műhelyszerű elrendezésben alakították, mivel a vállalatnál ritka a közepes
sorozatnál nagyobb volumenben történő megmunkálás. Ezt a rendszert ugyan magasabb
fajlagos költségek, illetve nagyobb átfutási idők jellemzik, viszont sokkal könnyebb
igazodni a nagy termékváltozatossághoz, a kis illetve közepes sorozatoknál. 2.táblázat:
CNC esztergák, 3.táblázat: CNC, illetve hagyományos marógépek.
2.táblázat: Hauni Hungária Gépgyártó Kft. CNC maró és hagyományos gépparkja [13]
- - Asztal méret
[mm2]
- Max. teher
[kg]
Max. fordulat
[1/min]
- Teljesítmény
[kW]
- Szerszámtár
nagyság [db]
- DMC 635 V 635x510 600 14 000 35 30
- DMC 1035 1035x560 1 000 14 000 - 46,9 60
- DMC 55 H 560x600 500 12 000 19 40
- DMF 180 2 100x700 - 1 500/500 14 000 23,5 60
- DMF 260 2 900x700 - 2 150/500 14 000 23,5 60
- Taurus Tc 2.6 - 1 000x800 1 000 6 000 55 50
- Wotan-w R6 - 2 000x1 600 6 000 1 600 39,5 -
-
- 10 -
3. táblázat: Hauni Hungária Gépgyártó Kft. CNC eszterga gépparkja [13]
Teljesítmény
[kW]
Max.
fordulatszám
[1/min]
Max
megmunkálható
tömeg [kg]
Max
megmunk.
hossz [mm]
Max.
megmunk.
átmérő [mm]
NEF 400 11,5 4 500 320 350 385
CTX alpha
500 20 6 000 130 525 200
CTX beta
800 25 6 000 2500 850 700
CTX gamma
2000 59 12 000 6000 2 050 700
-
- 11 -
3. Az állító csapágyházat magában foglaló cigarettagyártó gép műszaki
jellemzői
A cigarettagyártás teljes menete a Körber AG csoporton belül gépesítve van. A
folyamat a csépléssel kezdődik, amely magában foglal minden olyan műveletet, amely a
zöld dohány további feldolgozását készíti elő. Az elsődleges feldolgozási szakaszban
történik a szárítás, minőség ellenőrzés, ízesítés, illetve minden olyan folyamat, amely
felhasználói igényeket elégít ki a dohány ízével, állagával és egyéb elvárásaival
kapcsolatban. A másodlagos feldolgozás a cigaretta papírozását, filterezését és
csomagolását foglalja magában. Az utólagos munkálatok pedig logisztikai célokat látnak el
[2].
3.1. Dohányipari gépek csoportosítása
A dohányiparban előforduló folyamatokat és gépeiket a teljeség igénye nélkül a 3. ábra
mutatja be.
3. ábra: Dohányipari feldolgozó állomások és a hozzájuk tartozó gépek elnevezései [2]
-
- 12 -
3.2. Cigaretta gyártógép (PROTOS 90E) főbb részei és működése
A gép egy közepes sebességű dohányipari gép, percenként 10 000 darab cigaretta
legyártására képes. Alapjául a PROTOS 90S szolgált. A 90S nevű modell nem tartalmazott
lézer perforáló egységet, illetve automata szabályozó vezérlést, de a mechanikai
alkatrészek nagyrészt azonosak. A modernizált 90E Siemens S7-400 PLC vezérlővel van
ellátva, amely bus-kapcsolattal köti össze a gép egyes részeit, így széleskörű felhasználói
igények beállítása nyílik lehetőség. A lézerperforálás és rugós festő egység segítségével
jobb minőségű cigaretta gyártására van lehetőség, a korábbi gépekhez képest.
4. ábra: PROTOS E90 Cigarettagyártó gép főbb részei: 1) Dohány szortírozó egység, 2)
Papírozó egység, 3) GYTI/2016-004 rajzszámú alkatrész, 4) Filter adagoló és cigaretta
összeszerelő [2]
A gép főbb részeit a 4. ábra mutatja be. A gép 1-es jelű részén történik az előkészített
dohány különböző csatornákra történő rendezése. A vastagságot a dohányadagoló egység
beállításával lehet szabályozni. A 2-es jelű részegység dohánypapírba csomagolja az
előzőleg meghatározott vastagságú és porciózott érkező dohányt, majd lézerrel perforálja a
folyamatos vonalban érkező papírozott dohányt. Az egység végén a cigarettaadagoló dob
segítségével méretre vágják a cigarettát és továbbítják a 4-es jelű egységbe ahol a félkész
cigarettához hozzáadják a filtereket, illetve ráfestik a szükséges információkat.
-
- 13 -
3.3. Filter adagoló dob bemutatása
A cigaretta adagoló dob funkciója, hogy a vonalban érkező vágott és papírozott
dohányt egy, a dob tengelyére merőleges, szintén forgó oszlopra továbbítsa. Ez a dobon
található forgó himbák és a végükhöz rögzített pneumatikus vezetékek segítségével
történik. A dob óra mutató járásával ellentétes irányba forog folyamatosan, a forgóhimbák
periodikus mozgással ide-oda himbálva kapják fel a cigarettát, illetve adják át a
tengelyükre merőleges tengelyű forgó hengernek.
5. ábra: Cigarettaadagoló dob és főbb részei: 1) Cigarettaadagoló dob, 2) Forgó himbák, 3)
Pneumatikus vezeték, 4) Folyamatosan érkező dohány [2]
Az 5. ábrán látható elrendezés másik oldalán található a GYTI/2016-004 jelű alkatrész
amely meghatározott szögben történő elforgatásával a teljes dobot lehet mind vertikálisan,
mind horizontálisan állítani.
-
- 14 -
6. ábra: A cigaretta adagoló dob és forgó himbáinak működése. 1) forgó himba szélső
helyzete, 2) forgó himba másik szélső helyzete 3) forgó dob folyamatos mozgása (külső
piros nyíl mutatja a forgás irányt)
-
- 15 -
4. A technológiai folyamat tervezésének előkészítése
Ebben a fejezetben meghatározom a gyártás során felhasználásra kerülő eszközöket,
anyagokat, készülékeket, szerszámokat és gépeket. A gyártás előtervezés a tömegszerűségi
együttható meghatározásával kezdődik. Ebből derül ki, hogy az alkatrész legyártásához
milyen részletesen kidolgozott tervezés szükséges, milyen üzemszervezésben optimális az
előállítás. Anyagválasztásnál kifejtem, mi indokolja az adott anyagot, mechanikai,
megmunkálási, korróziós és logisztikai szempontokra hivatkozva. Az előgyártmány
választásnál meghatározom a gyártás szempontjából legkedvezőbb fajtát, logisztikai a
szempontok jelenléte mellett. A ráhagyás számításával zárul, amely meghatározza a
különböző technológiai folyamatszakaszok szükséges gyártási pontosságát [3].
4.1. Gyártás technikai feltételeinek körvonalazása
A gyártás megkezdése előtt érdemes szem előtt tartani, hogy olyan technológiai tervet
kell meghatározni, amit a rendelkezésre álló gyártó eszközökkel maradéktalanul
megvalósíthatóak. Esetünkben a GYTI/2016-004 jelű alkatrész forgásszimmetrikus, tehát
mindenképpen szükség van eszterga gépre. Ha az adott CNC eszterga képes forgó
szerszámokkal megmunkálni, az kedvező az átfutási időre nézve, azonban pontosság
tekintetében elmarad egy speciálisan marásra kifejlesztett gép mögött, mivel a tokmány
egy forgó orsón helyezkedik el, ami plusz geometriai pontatlanságokat jelent, illetve plusz
hőtágulásokat.
Abban az esetben, ha a meglévő gépparkkal nem kivitelezhető, vagy épp nem
gazdaságos a kivitelezés, mérsékelt szintű kooperáció igénybe vehető, vagy beruházás
kezdhető. Beruházás inkább csak nagy sorozatgyártás esetén szükséges, kis-vagy egyedi
gyártás esetén inkább a külsős cég igénybe vétele a célravezetőbb. Esetünkben minden
feltételt kielégítő géppark áll a rendelkezésünkre [3].
4.2. Tömegszerűségi együttható meghatározása
A technológiai tervezést megelőzően szükséges megállapítani, hogy változatlan
technológia terv alapján várhatóan évenként hány darab legyártott munkadarabra
számíthatunk. Ez az egyik legfontosabb információ a technológiai tervezés megkezdése
előtt. A megállapítás az alkatrész mechanikai megmunkálásának becsült idejéből és az
évenként kibocsátott (megrendelt) mennyiség alapján történik. Ebből kapjuk a
tömegszerűségi együtthatót, amihez a következő adatok szükségesek [3]:
-
- 16 -
𝑞 =𝐼𝑚𝑄
q kibocsátási ütem [𝑚𝑖𝑛
𝑑𝑏]
Q az alkatrészből egy év alatt legyártott mennyiség
Im a termelőberendezések munkarend szerinti időalapja. Egy
műszakos üzem esetén: Im = 111 · 103 min
év
tn a megmunkálásokat tartalmazó műveletek becsült átlagos
normaideje
Az időalap eredményének segítségével kiszámíthatjuk a kibocsátási ütemet.
𝑞 =𝐼𝑚𝑄
=111000[𝑚𝑖𝑛]
32[𝑑𝑏]= 3468,75
𝑚𝑖𝑛
𝑑𝑏
Ezek után meghatározhatjuk a tömegszerűségi együtthatót:
6. ábra: Tömegszerűségi együttható meghatározása
𝐾𝑠 =𝑞
𝑡𝑛=
3468,75[𝑚𝑖𝑛 é𝑣 ]
54,6[𝑚𝑖𝑛 é𝑣 ]= 63,53
A gyártás jellegének meghatározásával számos technológiai döntést könnyebb
meghozni, mivel ezen adatok segítségével behatárolhatók a szükséges gépek, szerszámok,
esetleg gyárelrendezések, vagy logisztikai megoldások.
Az ábra alapján látható (8.ábra), hogy egyedi gyártásról beszélünk, ami nagy fajlagos
költséget, ugyanakkor kis gyártási költséget jelent. Az optimális gyárkialakítás ilyen
jellegű gyártásnál a műhely rendszer, amely nagy átfutási időt jelent, viszont nagy
rugalmasságot is, amely kedvező a nagy termékváltozatosság esetén.
-
- 17 -
4.3. Alkatrész funkcionális és technológiai helyesség vizsgálata
A funkcionális elemzés és a technológiai helyesség vizsgálata szétválaszthatatlan
egymástól, ugyanis az alkatrész technológiai egyszerűsítései funkcionális változást
jelenthetnek. Ez kerülendő, az egyszerűsítések csakis a funkció ismeretében történhet.
9. ábra: GYTI/2016-004 rajzszámú alkatrész méretei és főbb felületeinek számozásai
-
- 18 -
Az így bevezethető változtatások olcsóbbá, gyorsabbá és könnyebbé teszik a gyártást. [2]
A GYTI/2016-004 rajszámú alkatrész a cigarettaadagoló dob pozícionálásáért felelős. Az
alkatrészben excentrikusan elhelyezett furat csapágyházként funkcionál. A csapágyak
tengelyen keresztül csatlakoznak a dobhoz. Ha az alkatrészt elforgatjuk, az excentricitás
miatt horizontális és vertikális irányba tudjuk mozgatni a dobot. Erre azért van szükség,
mert a forgó himbákra pneumatikus vezetékek vannak szerelve, amelyeknek szigorúan a
cigaretta tömegközéppontjához legközelebb eső külső pontot kell megragadnia. Ha a
cigaretta rövidebb a beállításhoz tartozó optimális pozíciónál, akkor kimozdulás veszélye
áll fenn, amely esetenként komoly fennakadást jelent a filterezés műveleteinél.
Az alkatrészt öntött házba szerelik be ahol 1-es és 3-as felületekre ütköztetik. A
felületeken 0,02 mm ütéstűrés található. A tűrésmezőn kívül eső anyagrész szorulást okoz
az elforgatás során, ezért erre mindenképpen szükség van. E4 NK2001 jelű beszúrás
szintén a forgatás következtében történő fennakadást hivatott elkerülni. 2-es jelű felületen
szigorú érdességi előírás szintén az esetleges fogatási fennakadásokat hivatott elkerülni. A
15°-os letöréssel a beépítés utáni túlhatározottságot tudjuk megszüntetni. Ha a
megmunkálás hagyományos gépen történik, akkor 45°-os letörést könnyebb lenne
kialakítani, CNC megmunkálás esetén nem szükséges változtatni.
Az excenter furat (4) Ø48H6-os átmérővel kell gyártani, mivel a furatba csapágyak
mennek. A szerelhetőséget a szigorú felületi érdesség és a 30°-os letörések (5) segítik.
Azonos méretű letörések miatt az összes letörés megmunkálható egyetlen szerszámmal.
Ami a szöget illeti, érdemes olyat választani amilyen szerszám a rendelkezésre áll, ezért
nem érdemes újra beruházni. T-horony feladata, hogy a tengely végéből érkező kenőanyag
a csapágyak megkenése után a horonyban kialakított furaton (7) keresztül távozni tudjon a
központi olajteknőbe. A benne kialakított furat végén menetben tömítő R3/8-as csőmenet
található (8). Kialakításához horizontális marógép alkalmazása javasolt. A furatban
kapcsolódik a tengely csapágyakon keresztül az alkatrészhez, amely vertikális irányba
lefelé, illetve felfelé irányuló erőhatást jelent. A deformálódást 9-es jelű peremek falhoz
történő rögzítéssel, illetve kellő anyagvastagsággal tudjuk meggátolni.
Az alkatrész optimális helyzetben való tartásáért átmenő hornyok (10) felelősek. 30°-
os ív a maximális állítás tartományt jelenti. Kialakításánál előfúratok készítése javallott,
mivel fúró szerszámmal gyorsabb a süllyesztés, illetve a művelet után ujjmaró használatára
nyílik lehetőség. Az állítást egy az alkatrészen átvetett bordásszíj is segíti, amit
fogaskerékkel feszítenek. A szíjat az M10-es menetű zsírozásra is alkalmas csavarral
rögzítik, ezért szükséges az átmenő furat (11). A furat megmunkálásához szintén
-
- 19 -
horizontális marógép és osztókészülék szükséges. A furatok elkészítését lelapolások
(12;13) segítik.
A peremen található két darab menetes furat (14) a házon található meghatározott
helyzetű szintén menetes furattal központos. Ha az alkatrészt állítjuk, akkor ezen helyzetek
segítségével elkerülhetjük a rossz beállításokat. Ezek párjai a 15-ös jelű furatok,
amelyekben illesztő szeg helyezkedik el, így az esetleges terhelések nem a meneteket
fogják terhelni. Az oldalon található zsákfurat (16) az alkatrész elforgatásához szükséges
szerszám illesztési helye.
A feszültség gyűjtő helyek kiküszöbölése érdekében 0,5x45°-os letöréseket érdemes
alkalmazni a nem jelölt helyeken, illetve megmunkáló szerszám csúcssugarához igazodó
lekerekítéseket.
Aktív korrozív közeg nem éri az alkatrészt, azonban rozsdásodás elleni védelem
érdekében szükséges barnítani az alkatrészt. A barnítás, gyors és egyszerű felületkezelés,
amely sok más alkatrész gyártásához is felhasználható.
4.4. Anyagválasztás
Munkakörülményeket illetőleg, a munkadarab a teljes működés során változatlan
pozícióban áll, csak akkor mozdítják meg ha állítani kell vele a cigaretta adagoló dob
pozícióját, tehát csak statikus terhelések érik a munkadarabot. Korróziós közeg nem éri a
munkadarabot, viszont korrózió védelemről barnítás fog majd gondoskodni. Következő
szempont a jó forgácsolhatóság, esztergálás és kétféle marás. A jó forgácsolhatóság miatt
felmerül az automata acélok alkalmazása. Előnyei, hogy a magas Pb és S tartalom miatt
törékeny forgácsot ad, ami kedvező a megmunkálás szempontjából. Az automata acélok
hátránya, hogy kis szilárdsággal rendelkeznek, illetve hőkezelés szükséges a használatuk
előtt. Általában nagy tömegben gyártott csavarokhoz használják. A nagyobb szilárdság felé
mozdulva az általános rendeltetésű szerkezeti acélokhoz kerülünk. Nagy előnyük, hogy sok
más termékhez felhasználhatóak. Ilyen anyagra példa C45.
A munkadarab anyaga C45. Általános rendeltetésű jól forgácsolható szerkezeti acél,
edzésre és normalizálásra alkalmas, jó mérettartással. Alkalmazási területét illetőleg
alacsony, vagy közepes statikus terhelésekre. A gép- motor és járműgyártás fontos anyaga.
-
- 20 -
4. táblázat: C45 jelű anyagminőség vegyi összetétele
5. táblázat: C45 jelű anyag mechanikai jellemzői
Az anyagválasztás indokolja, hogy semmilyen agresszív környezeti, vagy korróziós
hatás nem éri a munkakörülmények között az alkatrészt. Jól forgácsolható és a hőkezelés
könnyedén megvalósítható rajta. Korrózió védelem gyanánt barnítják a munkadarabot.
Mechanikai alakváltozás nem következik be, mivel a terméket csak statikus terhelés éri,
illetve az alkatrész szükségszerűen robosztus. Az alapanyag általános rendeltetése miatt a
szükségesnél nagyobb mennyiséget is lehet tartani belőle.
4.5. Előgyártmány fajtájának meghatározása
Abban az esetben, ha a gyártás elkülönül az előgyártástól, a technológiai
előtervezésben kell meghatározni, hogy az előgyártmány öntött, hengerelt, kovácsolt,
sajtolt, hegesztett, vagy porkohászati úton legyen előállítva. Az előgyártmány választásnál
ügyelni kell arra, hogy a beszerzési ár és az alkatrész előállításának technológiai folyamat
önköltsége a minimum legyen. Minél nagyobb a tömegszerűség annál gazdaságosabb
gyártás. Előnyös, ha a kész munkadarab a lehető legjobban megközelíti az előgyártmány
lakját. [3]
A munkadarab hengeres volta miatt, illetve az esztergálási művelet miatt, melegen
hengerelt rúdanyag elő gyártmány szükséges. Mivel a munkadarab átmérője 90mm fölött
van, ezért a szükséges rúdanyag már nem szabványos [5].
Annak ellenére, hogy a munkadarab kis és egyedi gyártásban van, indokolt a
szükségesnél nagyobb mennyiségű megrendelés belőle. A PROTOS termékcsalád minden
tagja ezzel az alkatrésszel rendelkezik, így az alkatrész további megrendelésére
mindenképpen van kilátás.
C Si Mn Cr Mo Ni V W Co
0,45% 0,3% 0,7%
-
- 21 -
4.6. Ráhagyás számítás
Az alkatrészek megmunkálásánál négyféle hiba fordulhat elő. Az első a mérethiba,
amely a megmunkálás során tökéletlenségek okozta méretszóródás. Két fajtája a
mérettűrési hiba és a megmunkálás pontosságának hibája. A második az alakhiba, amely a
meghatározott geometriai felületektől való eltérés. Harmadik a helyzethiba, amely az
alkatrészek kölcsönös elhelyezkedésében megjelenő hiba. Az utolsó a mikro geometriai
hiba, amely a felület érdességében mutatkozik meg.
A műveletek során hibát viszünk be a munkadarabba. Mindnél nagyobb a leválasztott
réteg vastagsága annál több a keletkezett pontatlanság. Ennek elkerülése, vagy
minimalizálása érdekében a fokozatos pontosítás elvét követjük, miszerint fokozatosan
kisebb és kisebb anyagrészt választunk le a munkadarabról mindaddig, amíg el nem érjük a
kívánt pontosságot [4].
Egy műveleti ráhagyás az-az anyagréteg, amelyet a művelet során a munkadarabról
eltávolítunk. Ez csak egy műveleti ráhagyást jelent, a sorban következő ráhagyásokét nem.
A ráhagyások összetételeit (az eddigi műveletekből átöröklődő és a sorban következő
hibák) a következő módon számoljuk:
Zn = νnny + k · νany2 + νmny
2 + δb2 + δf
2
Ahol: ν nny: előző műveletben létrehozott plusz (ráhagyott) réteg vastagsága
ν any: előző műveletben keletkezett alakhiba
ν mny: Előző művelet mérethibája
δb: Bázisválasztási hiba
δf: felfogási hiba
k: haranggörbe eloszlás alak-tényezője (esztergálás esetén 1,2)
Előgyármány gyártásának módja meleg hengerlés.
Nagyolási ráhagyás:
Zn = 2 · 2,5 mm + 1,2 · 2 · 1,4 mm 2 + 0,7 mm 2 + 0 + 1,2 mm · 2 2 =
9,5[mm]
vnny= 2,5 [mm], átmérő miatt az értéket 2x kell venni => 5[mm]
-
- 22 -
vany= 1,4[mm] hengerelt előgyártmány esetén 1,4[mm], átmérő miatt 2,8[mm]
vmny=-0,7[mm] anyagba irányuló mérethiba
δb=0[mm] mivel technológiai és szerkesztési bázis azonos
δf=1,2[mm] nyersdarab felfogási hibája, átmérő miatt 2x-es
k=1,2 forgácsolási műveleteknél
Simítási ráhagyás:
Zs = 0,16 mm + 1,2 · (0,226[mm])2 + 0,09 mm 2 = 0,445[mm]
νnny=0,08[mm], átmérő miatt 0,16[mm]
νany=0,113[mm], átmérő miatt 0,226[mm]
νmny=0,09[mm]
δb=0[mm]
δf=0[mm]
k: értéke változatlanul 1,2
Hosszirányú ráhagyás:
Zn = 0,36 mm + 1,2 · 2,64 mm 2 + 2 mm 2 + 2 · 1,5 mm 2 = 5,64 mm
νnny=0,18[mm], ami teljes hosszra vonatkoztatás miatt 0,36[mm]
νany=1,32[mm] =>2,64[mm]
νmny=+/-1[mm]
δb=0[mm]
δf=0[mm]
k értéke a megszokott módon 1,2
A számításokból látható hogy az előgyártmány 185 [mm] átmérőjű rúdanyag.
Hosszirányú ráhagyás miatt 110 [mm] hosszú darabokat célszerű vágni.
-
- 23 -
5. Technológiai folyamat tervezése
A technológiai tervezés megoldandó feladatai, hogy az alkatrész gyártás során, elvi
vázlatok alapján, olyan technológiát alkalmazzunk, amivel maradéktalanul eleget tudunk
tenni az alkatrész rajzon megadott minőségi előírásoknak, úgy hogy azzal ügyeljünk a
gazdasági is technikai korlátokra. Ez optimális gép, szerszám, készülék és folyamat
alkalmazása a gyártási volumen figyelembe vételével [3].
5.1. A technológiai folyamat elvi vázlatának kidolgozása
Az alkatrészgyártásban nagyszámú elemzések alapján megállapítható, hogy 13
egymástól elkülöníthető szakasz létezik. A szakaszok magukban foglalják a munkadarab
egészén, vagy egy részén végzett megmunkálásokat, amelyek fizikai jelleg, megmunkált
felület minősége és pontosság tekintetében homogenitást mutatnak.
6. táblázat: Technológiai folyamatszakaszok és főbb jellemzőik [3]
Technológiai folyamat
szakaszok
Megnevezés Funkció és főbb jellemző
TFSZ1 Előgyártás Előgyártmány előállítása
TFSZ2
TFSZ3
TFSZ4
Nagyoló megmunkálás
Hőkezelés I
Félsimító megmunkálás
Felesleges ráhagyások
eltávolítása
Nemesítés v. feszültség
oldás
IT11-IT12-es pontosság,
Ra≥2,5
TFSZ5
TFSZ6
Hőkezelés II
Félsimítás II
Cementálás
Azon felületek amelyek
cementálva lettek, viszont
cementálásra ott nincs
szükség
TFSZ7
TFSZ8
Hőkezelés III
Simítás I
Edzés, vagy nemesítés
IT7-IT10-es pontosság,
Ra≥0,63
TFSZ9
TFSZ10
Hőkezelés IV
Simítás II
Nitridálás, vagy
feszültségoldás
Nitridálni nem kívánt
felületek köszörülése
TFSZ11 Simító megmunkálás III IT6-IT7-es pontosság,
Ra≥0,32
TFSZ12 Felületkezelés Krómozás, barnítás,
feketítés, stb...
TFSZ13 Befejező megmunkálás A felületi réteg kívánt
minőségének biztosítása,
Ra=0,08-0,04
-
- 24 -
A technológia folyamat szakaszok felbontásán látható, hogy a fokozatos pontosítás
elvét követi. Egyre nagyobb pontossági osztály, egyre finomabb, felületi érdesség és tűrés.
A pontosság ugyanis függ a munkadarab-készülék- gép-szerszám (MKGS) rendszer
merevségétől, erőhatások nagyságától, elmozdulásoktól és deformációktól. Minél kisebb a
rendszer merevsége, annál nagyobb a megfigyelhető alak, méret vagy felületi érdesség
hibája [3].
10.ábra: Alkatrész rajzán található tűrési és felületi érdességi
Annak érdekében, hogy a műhelyrajzon megadott előírásokat maradéktalanul meg
tudjuk valósítani, a végállapottól visszafelé haladva (TFSZ1-ig) megállapítjuk a szükséges
szakaszokat.
-
- 25 -
Esetünkben van Ra8 (Rz63), illetve Ra1,25 (Rz10) felületi érdesség, tehát
megmunkálást kell végeznünk IT-9 és IT11-es pontossági osztályban. Ez a simító I illetve
félsimító II megmunkálásnak felel meg. Ø48H6-os méret 0,025mm-es tűrés [ ] IT-7
pontosságot jelent, Ø100h6 pedig IT-6-os csoportba tartozik. Ez utóbbi Simítás III
szakaszba esne, azonban esztergagéppel produkálható ez pontosság. Köszörülés tehát nem
szükséges. Ezek után tehát megállapíthatjuk, hogy a szükséges szakaszok: TFSZ1 az
előgyártmány darabolása miatt, TFSZ2 nagyoló megmunkálása az excenter furatnak,
illetve külső hengeres felületek nagy rétegvastagságainak leválasztása I.6-os táblázat
alapján [3] Ø35mm-nél vastagabb rúdanyag előgyártmány miatt. Szükséges TFSZ4 vagy
más néven félsimítás Ra8-miatt, továbbá szükséges TFSZ8 simítás csap, furattűrés és
Ra1,25 miatt, végül pedig TFSZ12 barnító felületkezelés miatt.
Következő lépésben meghatározandó a felületek jelzései.
11. ábra: GYTI/2016-004 rajzszámú alkatrész felületeinek számozása
A megmunkáláshoz szükséges műveletek a következők:
- Darabolás (a1)
- Esztergálás (a2)
- Fúrás (a3)
- Marás (a4)
- Menetmegmunkálás (a5)
- Barnítás (a6)
-
- 26 -
7. táblázat: Technológiai folyamatszakaszok a felületeken történő megmunkáló eljárások
függvényében
TFSZ Felületek
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
TFSZ1 a1,1 - - - - - - - - - - - - -
TFSZ2 a2,1 - a2,3 a2,4 - a2,6 - a2,8 a2,9 a2,10 a2,11 - - -
TFSZ4 a2,1 a2,2 a2,3 a2,4 a2,5 a2,6 a2,7 a2,8 a2,9 a2,10 a2,11 a3,12 a4,13 a4,14
TFSZ8 a2,1 a2,2 a2,3 a2,4 a2,5 - a2,7 a2,8 a2,9 a2,10 a2,11 a4,12 - -
TFSZ12 a6,1 a6,2 a6,3 a6,4 a6,5 a6,6 a6,7 a6,8 a6,9 a6,10 a6,11 a6,12 a6,13 a6,14
8. táblázat: Technológiai folyamatszakaszok a felületen történő megmunkáló eljárások
függvényében (folyatatás)
TFSZ Felületek
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
TFSZ1 - - - - - - - - - - - - -
TFSZ2 - - - - - - - - - - - - -
TFSZ4 a4,15 a4,16 a4,17 a2,18 a3,19 a3,20 a4,21 a5,22 a3,23 a4,24 a5,25 a3,26 a4,27
TFSZ8 - - - a2,18 - - - - - - - - -
TFSZ12 a6,15 a6,16 a6,17 a6,18 a6,19 a6,20 a6,21 a6,22 a6,23 a6,24 a6,25 a6,26 a6,27
9. táblázat: Technológiai folyamatszakaszok a felületen történő megmunkáló eljárások
függvényében (folytatás)
TFSZ Felületek
28 29 30 31 32 33 34 35 36
TFSZ1 - - - - - - - - -
TFSZ2 - - - - - - - - -
TFSZ4 a3,28 a3,29 a4,30 a5,31 a3,32 a3,33 a5,34 a4,35 a4,36
TFSZ8 - - - - - - - - -
TFSZ12 a6,28 a6,29 a6,30 a6,31 a6,32 a6,33 a6,34 a6,35 a6,36
5.2. Globális műveletek képzése
A globális műveletek a technológiai folyamat részei, ezért tartalmaz mindazon elemi
felületek megmunkálását, amelyek egy adott gépen elvégezhetőek. Ez jelenthet
forgástestek esetén külső és belső felületek megmunkálását, kúpesztergálást,
-
- 27 -
furatmegmunkálást, vagy épp menetmegmunkálást [3]. Mindezek egy globális művelethez
tartoznak. Abban az esetben, ha az így kialakított felületekre egy másik gépen kell
megmunkálást végezni, akkor egy következő globális műveletről beszélünk.
A 7, 8 és 9.táblázat tartalmát összegzi a következő felírási mód. Első technológiai
folyamatszakasz előgyártás, az előgyártmány méretre vágása. Egy felület megmunkálása
szükséges csak:
𝐴1 = {𝑎1,1}
A következő technológiai folyamatszakasz a nagyoló megmunkálás. Felesleges
anyagrészek és ráhagyások eltávolítása. Jelen esetben ez külső hengeres felület
megmunkálást jelenti.
𝐴2 = {𝑎2,1; 𝑎2,3; 𝑎2,4; 𝑎2,6; 𝑎2,8; 𝑎2,9; 𝑎2,10; 𝑎2,11}
Negyedik technológiai folyamat szakasz a félsimítás műveletei, ami Ra2,5-nél durvább
érdességű felületeket jelent, illetve pontosságot IT11 és IT12 között. Ide főként furatok
íves hornyok, hornyok és minden olyan felület tartozik, amiknek nincs külön finomabb
felületi érdessége meghatározva.
𝐴4 = {𝑎2,1; 𝑎2,2; 𝑎2,3; 𝑎2,4; 𝑎2,5; 𝑎2,6; 𝑎2,7; 𝑎2,8; 𝑎2,9; 𝑎2,10; 𝑎2,11; 𝑎3,12; 𝑎4,13;
𝑎4,14; 𝑎4,15; 𝑎4,16; 𝑎4,17; 𝑎2,18; 𝑎3,19; 𝑎3,20; 𝑎4,21; 𝑎5,22; 𝑎3,23; 𝑎4,24;
𝑎5,25; 𝑎3,26; 𝑎4,27; 𝑎3,28; 𝑎3,29; 𝑎4,30; 𝑎5,31; 𝑎3,32; 𝑎3,33; 𝑎5,34; 𝑎4,35; 𝑎4,36}
Nyolcadik technológiai folyamatszakasz simítás, minden olyan megmunkálás ami IT7-
es és IT10-es megmunkálást jelent, szigorú Ra0,63-nál durvább felületi érdességgel.
Eszterga géppel kivitelezhető, marógép esetén különleges szerszám szükséges.
𝐴8 = {𝑎2,1; 𝑎2,2; 𝑎2,3; 𝑎2,4; 𝑎2,5; 𝑎2,7; 𝑎2,8; 𝑎2,9; 𝑎2,10; 𝑎2,11; 𝑎4,12; 𝑎2,18}
Utolsó, vagyis tizenkettedik technológiai folyamatszakaszban korrózióvédelmet
biztosítunk a munkadarabnak barnítással. A művelet vegyszeres kádakba történő merítése
-
- 28 -
révén az összes eddig kialakított felületre kerül. Az eljárás gyors és egyszerű, jó alapot
szolgáltat a későbbi festéshez.
𝐴12 = {𝑎6,1; 𝑎6,2; 𝑎6,3; 𝑎6,4; 𝑎6,5; 𝑎6,6; 𝑎6,7; 𝑎6,8; 𝑎6,9; 𝑎6,10; 𝑎6,11; 𝑎6,12; 𝑎6,13; 𝑎6,14; 𝑎6,15;
𝑎6,16𝑎6,17; 𝑎6,18; 𝑎6,19; 𝑎6,20; 𝑎6,21; 𝑎6,22; 𝑎6,23; 𝑎6,24; 𝑎6,25; 𝑎6,26; 𝑎6,27; 𝑎6,28;
𝑎6,29; 𝑎6,30; 𝑎6,31; 𝑎6,32; 𝑎6,33; 𝑎6,34; 𝑎6,35; 𝑎6,36}
5.3. Globális műveletek sorrendjének meghatározása
Az alkatrész megmunkálásának műveleti sorrendje függ az alkatrész alakjától,
méretláncoktól, azok szerkesztési bázisaitól és a hozzájuk tartozó technológiai bázisoktól,
gépelrendezéstől, technológiai hagyományoktól és más egyéb körülménytől. Nagyolásnál
érdemes először befogni a legnagyobb nem megmunkált felület felől, így későbbi
megmunkálás során az ütköztetés és a befogás kevésbé fog gondot okozni.
12. ábra: A GYTI/2016-004 rajzszámú alkatrész felületeinek jelölése a 11. ábra alapján
-
- 29 -
13.ábra: Munkadarab felfogása alapfelületek megmunkálásának kezdetén
A megmunkálást az alap felületektől érdemes kezdeni. Alapfelületeknek hívjuk az
alkatrész külső és belső kontúrját alkotó felületeket [3]. Esetünkben a munkadarab alakja
közel szimmetrikus és minden felülete megmunkált. A munkadarabot először kemény
pofás tokmányba érdemes befogni úgy, hogy a legnagyobb átmérőjű részét (Ø180) az
alkatrésznek ne érjük el.
14.ábra: Alapfelületei a GYTI/2016-004 rajzszámú alkatrésznek.
-
- 30 -
Ezzel a befogással egy felfogásból megmunkálható a képen látható (14.ábra)
oldalnagyolással és simítással is. Másik oldal megmunkálásához puhapofás tokmányt és
ütköztetést alkalmazhatunk, a már kialakított részeknél, így szintén egy felfogásban
nagyolhatunk és simíthatunk is, így kialakultak az alap felületek.
A következő műveletben kialakítjuk az alapfelületből kiágazó felületeket, az első
rangú felületek, amelyek az alap felületből ágaznak ki és valamilyen anyageltávolítás,
kimetszés hatására jönnek létre [3].
15. ábra: Alap és első rangú felületek az alkatrészen
Ezek furatok, íves hornyok és az excenter furat. A CNC marómű segítségével fúrás,
marás egy felfogásban is megmunkálható, így a hornyok és a furatok kialakítása külön
blokkot képez. Másod rangú felületeknél az excenter furatba horony kerül (15.ábra), amely
kialakítása, csak az első rangú felületeket kialakító vertikális marógépen végezhetőek el.
Az utolsó felfogásban másod rangú felületek kialakítása történik. Ezeket a felületeket
alap és első rangú felületekből kaphatjuk szintén valamilyen anyagkimetszéssel.
Másodrangú felületek horizontális marógépen kialakíthatóak. Ezek az excenter furat
lelapolás felől indított menetes átmenő furatai, illetve az alkatrészrajzon feltüntetett (7A) és
(8A) jelzések gravírozása.
-
- 31 -
16. ábra: Másod és harmad rangú felületek
5.4. Lehetséges összevonások, műveletelemek koncentrációja
A globális műveletek a lehetséges legnagyobb koncentrációjú műveleteket jelentik. Az
ilyen koncentrációkat minden esetben fel lehet bontani művelet elemekre, úgyhogy az
igazodjon a gyártási volumenhez. A nagyobb sorozatgyártás, esetleg tömeggyártás esetén
érdemes a felbontás részműveletekre, azonban kisebb sorozatok esetén a koncentrációk a
célravezetőbbek. Minden művelet kezdetén ugyanis befogás van a végén kifogás. Ha
felbontásokat alkalmazunk, akkor időt veszítünk a munkadarab cserével. Többszerszámos
gépek, rugalmas gyártócellák esetén az összevonás a célravezető. [3]
Optimum kritériumra törekszünk, ha a globális műveletekben lévő összes művelet
időigénye minimum lesz. Ezt fejezi ki a következő összefüggés:
𝑡𝑛𝑔𝑀Ű𝑉 = 𝑡𝑛1 + 𝑡𝑛2 + ⋯ + 𝑡𝑛𝑟 ⟶ 𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑢𝑚
ahol tngMüV
a teljes időigényt jelenti (gMŰV a globális művelet száma, n a technológiai
folyamatszakasz száma), tn1 pedig az adott művelet időigénye a számmal jelzett felületen.
Szükséges összevonás a megmunkálás kezdetén, esztergálásnál iktathatunk be. Ha egy
műveletben végezzük az adott oldal nagyolását és simítását, tehát 2. és 4. technológia
szakaszokat, akkor a munkadarab megfordítása szükségtelen. Ez azért is kedvező, mert a
-
- 32 -
következő esztergálási műveletben, amiben az átellenes oldalt munkáljuk meg puhapofák
felhelyezése szükséges a tokmányra. Az így kialakult művelt koncentráció négy műveletről
kettőre csökken. Az esztergagépek, amelyek rendelkezésre állnak, fel vannak szerelve
hajtott szerszámokkal. Ezzel további művelet összevonást nyerhetünk, azonban időt is
vesztünk, mivel a CNC esztergák hajtott szerszámainak fordulatszáma 5000 és 7000 1/min
körül mozog a rendelkezésre álló gépeknél. Az üzem marógépeinek nagy része
nagyságrendekkel nagyobb fordulatszámra képes, illetve nagyobb pontosságra, ugyanis az
eszterga hajtásláncát a szerszámokig kell vezetni, amely több hődiletációt, geometriai
pontatlanságot és apró kopásokat jelent. Ugyanakkor az excenter furat kialakításához
precíziós fúróeszköz, úgynevezett kiesztergáló ütőkés szükséges, mivel a furat Ø48H6
átmérője, illetve Ra1,25 a felületi érdességű.
17.ábra: Alkatrész excenter furatának felületi érdessége és lyuktűrése, illetve horizontális
furatok.
Ezt nem tudjuk az eszterga gép hajtott szerszámaival kivitelezni, ezért marógép
használata elkerülhetetlen. Lehetséges összevonásként javasolható viszont, hogy a
lelapolásokat az esztergagép hajtott szerszámaival munkálhassuk meg.
A következő összevonás vertikális marógépen kivitelezhető. A marógép munkaterének
nagysága lehetőséget ad egyszerre két munkadarab egyidejű behelyezésére. Az eljárás
külön egyedi készüléket igényel, egyedi alaplappal és szabványos szorító elemekkel. Mivel
a megrendelések a munkadarabra rendszeresek, ezért az így kialakított egyedi készüléktest
kiugró költséggel nem jár.
-
- 33 -
18.ábra: Készülék szabványos szorító elemekkel és egyedi alaplappal. Készülék
elnevezése: EK-2016-H. 1) GYTI/2016-004 jelű alkatrész, 2) Szabványos szorító elem, 3)
Egyedi alaplap
Az excenter furatba lelapolásokon keresztül egy R3/8-as menetben tömítő csőmenet
kerül, illetve a másik oldalról egy M10-es menetű furat. A műveletet egy horizontális
marógépen célszerű elvégezni. A DMC 55 H duoblck marógépnek forgó tárgyasztala van
amely következtében nem szükséges osztókészüléket alkalmazni. Furatok megmunkálása
értelemszerűen elsőbbséget élveznek a menetekkel szemben.
5.5. Megmunkálási javaslatok
A GYTI/2016-004 rajszámú alkatrész tömegszerűségi együtthatójánál fogva kis
sorozatgyártásban van, azonban időszakos rendelés miatt többször is gyártani kell belőle
kis sorozatban. Ennek következtében a marási ciklusokhoz egyedi készüléket tervezni
gazdaságtalan lenne, ezért javallott építőszekrény elvű (moduláris befogó készülék)
készülékelemeket alkalmazni egy egyedi alaplap alkalmazása mellett. Az ilyen típusú
készülékek fajlagos költsége magas, mivel nagypontosságú csereszabatos építőelemekről
beszélünk. A készülék elemei kopásálló betétben edzhető acélból készülnek, a hosszú távú
pontosságtartás miatt. Kis-, egyedi- és prototípus gyártásánál indokolt a használata, mivel
egyedi készülék gyártása nagymértékben növelné az egy alkatrészre eső gyártási
költségeket. Az építőszekrény elvű készülékek azonban folyamatos, vagy ismételt
rendelések esetén viszont nagymértékben növeli az időszükségletet és ezzel együtt a
költségeket is. További problémája, hogy az építőelemek miatt nagy össztömeggel kell
számolni, ami eseteként megnehezíti a felszerelést, illetve a leszerelést.
-
- 34 -
Excenter furat precíziós fúrására több szerszám is szükséges. Először egy Ø14,5
előfuratot alakítunk ki, majd ezt bővítjük Ø45-ös fúrósegítségével, utána Ø47,5-ös
kiesztergáló ütőkés, végül pedig ütőkés, ami képes az Ø48H6-os méret kialakítására.
19.ábra: Megmunkálási javaslat, keresztsraffozás a későbbi megmunkálásokat jelzi
A folyamatban azért szükséges a további szerszám bevonása, mert minden
megmunkálással hibát viszünk a rendszerbe, a munkadarabra. Minél több műveletelemmel
munkálunk meg, annál kisebb az esélye egy nagyobb hibának, ami a jelen furat esetén
kerülendő.
Íves hornyok kialakításánál érdemes beiktatni nyolc darab fúróciklust, az íves hornyok
végeihez. Erre azért van szükség, mert fúrási ciklusban egyrészt gyorsabban tudunk
süllyeszteni, másrészt a hosszlyukmaró használatát elkerülve ujjmarót tudunk alkalmazni,
amivel a művelet elem ideje lecsökken.
5.6. Választott végleges műveleti sorrendterv
A megmunkálás a hengerelt rúdanyag előgyártmány darabolásával kezdődik. A
méretre vágott darab mérete Ø185x110.
A darabolás után kezdődhet az alap felületek kialakítása eszterga géppel.
Keménypofás tokmány alkalmazása a célszerű, mivel megmunkálatlan felületekről van
szó. A második technológiai folyamatszakaszban nagyolás van, ami az A oldal
megmunkálásával kezdődik. Még az adott műveletben elvégzendő a félsimítás és a simítás
is. Ezek után a munkadarabot kifogjuk, majd a tokmányba puha pofákat helyezünk fel,
mivel innentől a befogás már megmunkált felületen történik. Megint nagyolás, ezúttal B
oldalon, majd pedig simítás, illetve E4 2001NK jelű szabványos beszúrás kialakítása
történik. Az eredmény a 14.ábrán látható.
-
- 35 -
20.ábra: GYTI/2016-004 rajzszámú alkatrész oldalainak jelölése
A következő műveletelemben vertikális marás következik. Az alkatrészt moduláris
befogókészülék segítségével rögzítjük, illetve meghatározzuk a helyzetét.
21.ábra: Íves hornyok végein található furatok kialakítása
A furatok megmunkálásának sorrendje tetszőleges. Az íves hornyoknak kialakított
előfuratok segítségével a megmunkálás felgyorsul, mivel fúróciklusban gyorsabban lehet
süllyeszteni. Nyolc darab ciklussal munkáljuk meg a munkadarabot a 21.ábra alapján.
-
- 36 -
22.ábra: Íves hornyok marása
A következő műveletelemben kialakítjuk a hornyokat a 23.ábra alapján. Ezek után
minden szükséges furatot elhelyezünk a munkadarabon. A furatok elhelyezésének
sorrendje tetszőleges, annyi megkötéssel, hogy az azonos méretű furatokat egymás után
célszerű megmunkálni.
23.ábra: További furatok kialakítása
Következőkben az Ø14,5-ös furatot bővítjük Ø45-ös átmérőre, lapkás mélyfúró
segítségével. A következő műveletelemben az iménti furatba T-horonymaró segítségével
hornyot marunk. Az excenter furat bővítése először Ø47,8 mm-re, majd egy újabb
-
- 37 -
kiesztergáló ütőkéssel Ø48H6-ra, illetve kívánt Ra1,25 felület érdességre. Kúpos maró
segítségével továbbiakban kialakítandóak a 30°-os letörések.
24.ábra: Excenter furat a hozzá tartozó horonnyal és letörésekkel
A következő műveletelemben kialakításra kerülnek a menetes furatok menetei, majd a
paláston található lelapolás, amelyek a későbbi furatok kialakítását teszik lehetővé.
25.ábra: Menetfúrás és lelapolás műveletelemek
Ezek után a munkadarabok átkerülnek egy horizontális marásra alkalmas gépre. A
megmunkálás során forgatható tárgyasztalra lesz szükség. Ha ez nincsen a problémát
osztókészülék segítségével oldhatjuk meg. A műveletben kialakításra kerülnek az excenter
-
- 38 -
furathoz tartozó menetes átmenő furatok, melyek a lelapolásoktól indulnak. (7A) és (8A)
jelzéseket a munkadarabra marják egy gravírtű nevű marószerszámmal.
26.ábra: Horizontális marógépen történő megmunkálás
Utolsó műveletben a munkadarabot barnítják, majd pedig feketére festik. (7A) és (8A)
jelzések piros színnel lesznek kiemelve.
5.7. Részletes művelettervezés
1.Darababolás (melléklet:1-es ábrája)
- Gép: Shark 452 ccs [9]
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Rúdanyag felhelyezése gépsatuba
- Ütköztetés 𝐿 = 120𝑚𝑚
- Rögzítés gépsatu segítségével
- Darabolás 𝐿 = 110−0,2+0,2
- Kifogás
2. Esztergálás
a) Nagyoló esztergálás A oldalon:
- Gép: CTX alpha 500 CNC eszterga
- Készszár: C6-DTJNR-45065-27
- Lapka: TNMG 27 06 08-PR 4325
- Mérőeszköz: Tolómérő 0-300
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Sandvik Coromant Nagyoló
esztergakés
-
- 39 -
Műveleti sorrend:
- Befogás hárompofás központosító eszterga tokmányba keménypofával, ütköztetés
- Szerszámmal munkadarab biztonságos megközelítése
- Homlokfelület kereszt esztergálása L=104,5 mm
- Hosszesztergálás: ,,f" felület hosszesztergálása Ø180x66,5 mm
- Élek letörése 0,5x45°-ban (,,e" és ,,b" felületek)
- Szerszám alaphelyzetbe történő mozgatása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsolási sebesség: 134 [m/min]
- Fogásmélység: 6[mm]
- Előtolás: 0,5 [mm/ford]
b) Simító esztergálás A oldalon
- Gép: CTX alpha 500 CNC eszterga
- Késszár: DWLNR 1616 H 06
- Lapka: WNMG 06 08-PF 4325
- Mérőeszköz: Tolómérő 0-300
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Szerszámcsere (simító szerszám)
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Simító kereszt esztergálás ,,a" felületen L=104 mm
- ,,c" felület simítása Ø100x28 mm-re
- Simító esztergálás ,,d" oldalon L=76mm
- Simító esztergálás ,,f" felületen Ø180h6
- Szerszám alap helyzetbe mozgatása
- Munkadarab kifogása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsolási sebesség: 241 [m/min]
- Fogásmélység: 0,3 [mm]
- Előtolás: 0,34 [mm/ford]
Sandvik Coromant simító esztergakés
-
- 40 -
c) Nagyoló esztergálás B oldalon
- Gép: CTX alpha 500 CNC eszterga
- Késszár: C6-DTJNR-45065-27
- TNMG 27 06 08-PR 4325
- Mérőeszköz: Tolómérő 0-300
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Befogás hárompofás központosító esztergatokmányba puhapofával, ütköztetéssel.
- Nagyoló szerszámra váltás
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Nagyoló keresztesztergálással ,,e" jelű felület megmunkálása L=75,6 mm
- Nagyoló hossz esztergálással ,,c" jelű felület kialakítása Ø100x39 (,,b" felület a kés
kihúzásával alakul ki)
- 15°-ban történő letörés kimunkálása (,,d" felület)
- 0,5x45°-os letörések kialakítása
- Szerszám alap helyzetbe mozgatása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsolási sebesség: 197 [m/min]
- Fogásmélység: 6 [mm]
- Előtolás: 0,5 [mm/ford]
d) Simító esztergálás B oldalon
- Gép: CTX alpha 500 CNC eszterga
- Késszár: DWLNR 1616 H 06
- Lapka: WNMG 06 08-PF 4325
- Mérőeszköz: Tolómérő 0-300
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Szerszámcsere (simító szerszám)
Sandvik Coromant nagyoló esztergakés
Sandvik Coromant simító
esztergakés
-
- 41 -
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- ,,e" jelű felület simítása L=75,5 mm
- ,,c" jelű felület simítása Ø100h6x38,5
- ,,f" jelű szabványos beszúrás kialakítása
- ,,b" jelű felület simítása L=37mm
- ,,a" jelű letörés kialakítása (0,5x45°)
- ,,d" jelű letörés simítása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsolási sebesség: 241 [m/min]
- Fogásmélység: 0,5 [mm]
- Előtolás: 0,3 [mm/ford]
3. Vertikális fúrás-marás
a) Íves hornyok előfuratai
- Gép: DMC 635 V
- Szerszám: 860.1-1350-040A1-PM 4234 1
- Mérőeszköz: Tolómérő 0-150
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Két darab munkadarab befogás EK-2016-H jelű készülékbe (18.ábra).
- Ø13,5 átmérőjű fúrószerszám behelyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Furatok süllyesztése 8 helyen 38 mm mélyen (21.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatás
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 163 [m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 0,236 [mm/ford]
- Előtolási sebesség: 1010 [mm/min]
Sandvik Coromant fúrófej
-
- 42 -
b) Íves hornyok marása
- Gép: DMC 635 V
- Szerszám: 2N342-1400-PC 1730 1
- Mérőeszköz: Tolómérő
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Szerszám behelyezése foglalatba
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Íves hornyok marása négy alkalommal (22.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsolási sebesség: 173[m/min]
- Fogásmélység: 3,08 [mm]
- Előtolás: 0,064 [mm/ford]
c) Ø10 átmérőjű furatok megmunkálása
- Gép: DMC 635 V
- Szerszám: 860.1-1000-045A1-PM 4234 1
- Mérőeszköz:
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Ø10 átmérőjű fúró foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Furatok süllyesztése két alkalommal (23.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 163 [m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 0,235 [mm/ford]
- Előtolási sebesség: 1220 [mm/min]
Sandvik Coromant ujjmaró
Sandvik Coromant fúrófej
-
- 43 -
d) Ø11,2 átmérőjű furatok készítése
- Gép: DMC 635 V
- Szerszám: 860.1-1120-053A1-PM 4234 1
- Mérőeszköz: Tolómérő
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Ø11.2 átmérőjű fúró foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Furatok süllyesztése két alkalommal 38 mm mélyen (23.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 163 [m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 0,264 [mm/ford]
- Előtolási sebesség: 1220 [mm/min]
e) Ø5,8 átmérőjű furatok süllyesztése
- Gép: DMC 635 V
- Szerszám: 860.1-0580-047A1-PM 4234 1
- Mérőeszköz: Tolómérő
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Szerszám foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Furat süllyesztése 38mm mélyen (23.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 163 [m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 0,176 [mm/ford]
Sandvik Coromant fúrófej
Sandvik Coromant fúrófej
-
- 44 -
- Előtolási sebesség: 1570 [mm/min]
f) Excenter furat Ø14,5 átmérőjű előfuratának süllyesztése
- Gép: DMC 635 V
- Szerszám: 870-1400-14L20-8
- Lapka:870-1450-14-PM
- Mérőeszköz: Tolómérő
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Szerszám foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Excentrikus furat süllyesztése 104mm mélyen (23.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 105[m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 0,196 [mm/ford]
- Előtolási sebesség: 453 [mm/min]
g) Excentrikus furat bővítése Ø45 átmérőre
- Gép: DMC 635 V
- Szerszám: 880-D4500L40-03
- Kerületi lapka: 880-08 05 W12H-P-GR 4334
- Központi lapka: 880-08 05 08H-C-GR 1044
- Mérőeszköz: Tolómérő
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Szerszám foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Furat bővítése Ø45 átmérőre 104 mm mélyen (24.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatása
Sandvik Coromant mélyfúró
Sandvik Coromant széles
mélyfúró
-
- 45 -
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 166[m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 0,238 [mm/ford]
- Előtolási sebesség: 279 [mm/min]
h) Excentrikus furat bővítése Ø48H6 átmérőre
- Gép: DMC 635 V
- Szerszám: 0141127-525-00
- Lapka: 097 608 WHT20
- Mérőeszköz: Furatmikrométer, érdességmérő
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Szerszám foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Fokozatos Ø48H6 átmérőre történő furatbővítés 100mm mélyen (3mm letörés
miatt) (24.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe történő mozgatása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 151[m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 0,31 [mm/ford]
- Fogásmélység: 1,5 [mm]
i) Excenter furat hornyának marása
- Gép: DMC 635 V
- Szerszám: P3148016-36
- Mérőeszköz: Tolómérő 0-150
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Szerszám foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
Kiesztergáló-ütőkés
Walter T-horonymaró
-
- 46 -
- Excenter furat hornyának kialakítása több fogásban (24.ábra)
- Szerszám kiemelése, alaphelyzetbe mozgatása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 258[m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 0,42 [mm/ford]
- Fogásmélység: 4,3 [mm]
j) Excenter furat 30°-os letöréseinek megmunkálása
- Gép: DMC 635 V
- Szerszám: H3053918-12
- Mérőeszköz: Idomszer
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-
51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Szerszám foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- ,,d" és ,,c" jelű felületek 1x30° letörés marása (24.ábra)
- ,,b" jelű felület 3x30° letörés marása (24.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 335[m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 0,38[mm/ford]
- Fogásmélység: 0,68[mm]
k) M12 menetek fúrása
- Gép: DMC 635 V
- Szerszám: E315 M12
- Mérőeszköz: Menetfésű
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Walter szögmaró
Sandvik Coromant
-
- 47 -
Műveleti sorrend:
- Szerszám foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Menetek fúrása 38 mm mélyen (25.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 14,1[m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 1,75[mm/ford]
l) Lelapolások marása
- Gép: DMC 635 V
- Szerszám: 2N342-2000-PC
- Mérőeszköz:
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Szerszám foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Lelapolások elkészítése 25.ábra alapján
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatás
- Munkadarabok kifogása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 224[m/min]
- Előtolási sebesség: 3790[mm/min]
- Fogásmélység: 36,6[mm]
- Fogásszélesség: 2,3[mm]
3. Horizontális fúrás-marás
a) Ø10 átmérőjű furat fúrása paláston
- Gép: DMC 55 H Duoblock
Sandvik Coromant ujjmaró
Sandvik Coromant fúrófej
-
- 48 -
- Szerszám: 860.1-1000-031A1-PM 4234 1
- Mérőeszköz: Tolómérő
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Munkadarab puhapofás tokmányba helyezése
- Szerszám foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Paláston Ø10 átmérőjű furat süllyesztése 25 mm mélyen (26.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 163[m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 0,235[mm/ford]
b) Ø8 átmérőjű furat süllyesztése excenter furatig
- Gép: DMC 55 H Duoblock
- Szerszám: 860.1 0800-064A1-PM 4234 1
- Mérőeszköz: Tolómérő 0-150
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Szerszám foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Paláston Ø8 átmérőjű furat süllyesztése excenter furat eléréséig. (26.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatása.
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 163[m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 0,215[mm/ford]
c) M10 menet kialakítása
- Gép: DMC 55 H Duoblock
Sandvik Coromant fúrófej
Sandvik Coromant menetfúró
-
- 49 -
- Szerszám: E049M10
- Mérőeszköz: Tolómérő 0-150
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Szerszám foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- M10 menet fúrása 10 mm mélyen (26.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 46,7[m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 1,5[mm/ford]
d) Ø 15,25 átmérőjű furat süllyesztése excenter furat hornyáig
- Gép: DMC 55 H Duoblock
- Szerszám: 870-1500-15L20-5
- Lapka: 870-1530-15-PM 4234
- Mérőeszköz: Tolómérő 0-150
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus
vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Szerszám foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- Ø15,25 átmérőjű furat süllyesztése excenter furat hornyáig (26.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatás
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 105[m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 0,245[mm/ford]
Sandvik Coromant mélyfúró
-
- 50 -
e) R3/8 csőmenet kialakítása [10]
- Gép: DMC 55 H Duoblock
- Szerszám: R21794-100190BC20N 1630
- Mérőeszköz: Tolómérő 0-150, menetféű
- Hűtő kenő folyadék: Rhenos FU-51 félszintetikus vízzel kevert hűtő kenő folyadék
Műveleti sorrend:
- Szerszám foglalatba helyezése
- Munkadarab biztonságos megközelítése
- R3/8 menet fúrása 15mm mélyen (26.ábra)
- Szerszám alaphelyzetbe mozgatás
- munkadarab kifogása
Technológiai paraméterek:
- Forgácsoló sebesség: 105[m/min]
- Fordulatonkénti előtolás: 0,112[mm/ford]
5.8. Szerszámválasztás menete
Szerszámválasztás manapság történhet elektronikusan, vagy hagyományos papírforma
szerint katalógusból. Ez utóbbit is lehet digitalizálni, azonban a szerszámválasztás
leghatékonyabb módja a különböző szerszámválasztást segítő programok, mint például a
Sandvic Coromant szerszámgyártó vállalat saját programja a CoroGuide 2.0. Az adatbázis
segítségével könnyedén választhatunk megfelelő szerszámot a megmunkáláshoz.
1. lépésként meghatározzuk a forgácsolni kívánt munkadarab anyagát:
Sandvik Coromant menetfúró
-
- 51 -
27.ábra: Szerszámválasztás első lépés [7]
2.lépésnél kiválaszthatjuk a megfelelő anyagot keménység alapján:
28.ábra: Megfelelő anyag kiválasztása. Jelen esetben: C45 [7]
3.lépésben kiválasztjuk a megfelelő fő eljárás fajtáját:
-
- 52 -
29.ábra: Fő megmunkálások fajtáinak meghatározása (Esztergálás választása) [7]
4.lépésben Meghatározhatjuk a fő eljáráson belül milyen megmunkálást akarunk
30.ábra: külső hengeres felület megmunkálásának kiválasztása [7]
5.lépésben meghatározandók a művelet elem paraméterei, úgy mint, megmunkált
átmérő, megmunkált hossz, lekerekítés, felületi érdesség és a gép fajtája.
-
- 53 -
31. ábra: Művelet elem fő adatainak meghatározása [7]
Utolsó lépésben megkaphatjuk az adatokat. Az adatok a szerszám nyilvántartási
száma, lapka nyilvántartási száma, szerszám méretei (különböző fülekre kattintva),
forgácsolási adatok és megmunkálás ideje.
32. ábra: Végeredmények leolvasása [7]
-
- 54 -
5.9. Forgácsolási erő és teljesítményszámítás
A forgácsoló erő és teljesítmény számítás fontos része a gyártástervezésnek, mivel
ennek segítségével meghatározható, hogy a rendelkezésre álló gépekkel megmunkálható-e
az alkatrész, vagy nagyobb teljesítményű gép alkalmazása, vagy épp beszerzése a
szükséges. A megmunkálások közül a nagyoló műveletek rendelkeznek a legnagyobb
forgácsoló erő igénnyel és ennek következtében a legnagyobb teljesítmény szükséglettel is.
A forgácsoló erő meghatározása A Gépgyártás-technológia I című könyv segítségével
határozható meg a következő összefüggések segítségével [11]:
𝐹𝑐 = 𝑘𝑐 ∙ 𝐴𝑐
Ahol: kc a fajlagos forgácsoló erő N/mm2 mértékegységben
Ac A forgács keresztmetszet mm2 mértékegységben
A forgács keresztmetszet meghatározása a következő összefüggéssel számítható:
𝐴𝑐 = 𝑎𝑝 ∙ 𝑓
Ahol: ap=6mm, fogásmélység
f=0,5mm, az előtolás
𝐴𝑐 = 6𝑚𝑚 ∙ 0,5𝑚𝑚 = 3𝑚𝑚2
Fajlagos forgácsoló erő meghatározása abban az esetben, ha a könyv 4.42-es
táblázatában feltüntetett forgácsolási paraméterektől eltérő adataink vannak, korrekciózni
kell. Az összefüggés bővített változata tehát:
𝑘𝑐 = 𝑘𝑐1.1 ∙ −𝑧 ∙ 𝐾𝛾 ∙ 𝐾𝑣 ∙ 𝐾𝑘 ∙ 𝐾𝑎 ∙ 𝐾𝑠
Ahol: kc1.1=1570 N/mm2 a fajlagos fő forgácsoló erő (táblázatból)
K𝛾=1.09 homlokszög korrekció
Kv=0,97 forgácsoló sebesség korrekció
Ks=0,9 szerszámanyag korrekció (kerámia miatt)
Kk=1 a szerszámkopás korrekció
Ka=1 hengeres külső felület megmunkálása esetén
h=0,5 forgácsvastagság, értéke κ=0° esetén előtolással egyezik meg
z=0,24 táblázat értéke alapján
𝑘𝑐 = 1570𝑁
𝑚𝑚2∙ (0,5𝑚𝑚)−0,24 ∙ 1,09 ∙ 0,97 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 0,9 = 1746,36
𝑁
𝑚𝑚2
A fajlagos forgácsoló erő meghatározása után behelyettesíthető a forgácsoló erő
képletébe:
-
- 55 -
𝐹𝑐 = 1746,36𝑁
𝑚𝑚2∙ 3𝑚𝑚2 = 5293,08𝑁
A forgácsoló erő kiszámítása után meghatározható a szükséges hasznos teljesítmény a
következő képlet segítségével (mivel vc mm/min mértékegységben van megadva ezért
60∙103 értékkel le kell osztani):
𝑃 =𝐹𝑐 ∙ 𝑣𝑐
60 ∙ 103
𝑃 =5293,08𝑁 ∙ 134
𝑚
𝑚𝑖𝑛
60 ∙ 103= 11,82 𝑘𝑊
Az eredményből látható, hogy a CTX alpha 500 CNC eszterga megfelelő a
megmunkáláshoz, a 75%-os hatásfokkal számítunk, akkor a gép teljesítménye 15 kW.
Nagymértékű szerszámkopás esetén a fogásmélységet 5mm-re lehet visszavenni.
5.10. Vertikális marás folyamán felhasznált készülék bemutatása
A készülékek alapvető feladatai a helyzet meghatározás, központosítás, szorítás,
tájolás, ütköztetés és az elemek kölcsönös helyzet meghatározása. Annak érdekében, hogy
ezt mind meg tudjuk valósítani, plusz idő és költség nélkül, moduláris készüléket kell
alkalmaznunk. Ezeket a készülékeket általában nagy termékváltozatosság esetén
(kissorozat, egyedi gyártás, közepes sorozat) gazdaságos használni, azonban előfordulhat
olyan eset is, amikor az eredeti készülék meghibásodása miatt gyors helyettesítő megoldás
szükséges.
Az ilyen elemekből felépülő készülékek egységei, alkotó elemei szabványosítottak,
ugyanis nagy kopásállóságú és IT-5 pontosságú Ni-Cr ötvözésű betétben edzhető acél
elemekről beszélünk. Mivel folyamatos összeszerelésről és szétszerelésről beszélünk, a
nagy termékváltozatosság miatt az alkatrészeknek teljes cserélhetőséget kell biztosítani ,
ami plusz gyártási költségekkel jár. A kopás a gyártott termék méretszóródását idézi elő,
ami mindenképpen kerülendő. A moduláris készülék készletek nagy költsége miatt csak
indokolt esetben érdemes megvásárolni. Indokolt eset lehet kis sorozat gyártás,
prototípusgyártás, sorozatfelfutás és készülék meghibásodás.
A moduláris készülékek elemei hét csoportba sorolhatóak:
Alapok
Báziselemek
Magassági elemek
-
- 56 -
Helyzet meghatározó elemek (ülék, központosító elem)
Szorító elemek
Rögzítő elemek
Szerszámvezető elemek
Alapok azok az elemek, amelyekre ráépítik a készüléket. Készülhet furatos és T-
hornyos változatban is. Báziselemek feladata, hogy kapcsolatot biztosítson az alap és a
későbbi készülék elem között, úgy hogy azzal kellő méretet és erősséget biztosítson.
Magassági elemeket egymásra helyezve megemelhetjük az egyéb elemeket. Leggyakoribb
alkalmazásban szorító elemek pozícionálására használják. A helyzet meghatározó elemek a
hat-pont törvény alkalmazását teszik lehetővé (3 pont egy síkot határoz meg, három oldal
egy testet). A szorító elemek hivatottak a munkadarab megmunkálás közbeni kimozdulását
meggátolni. Ezek az elemek soha nem központosítanak. Szerszámvezető elemek főként
fúráshoz nyújtanak segítséget fúróperselyek formájában.
A GYTI/2016-004 rajzszámú alkatrész esetében csak vertikális marás műveletéhez
szükséges moduláris készülék. A készülék egy egyedi gyártású alaplapból áll, ami egyesíti
az alaplap, a bázis és a helyzet meghatározó elemeket. A készülék egyedisége
gazdaságtalan lenne a kis sorozatnál, azonban a szóban forgó alkatrész gyártása ciklikus,
visszatérő megrendelés.
33.ábra: EK-2016-H rajzszámú készülék alaplapja
-
- 57 -
A készüléken látható, hogy a hornyok és furatok úgy vannak kialakítva, hogy a rá
illeszkedő alkatrész megmunkálását ne zavarja az alaplap. Két nagy átmérőjű furatba
illeszkedik a beállító csapágyház Ø100h6 átmérőjű része (33.ábra). A furat tűrése szigorú,
ugyanis ez szolgál központosító és támasztó elemként. A szorító elemeknek horony és
furat van kialakítva (34.ábra). Furatba menetes szár kerül, amely a szorító elem felsőpontos
megtámasztását teszi lehetővé. A horony a rugós oszlop alapját képzi. A horony némi
mozgásteret enged az oszlopnak, ami alsópontos támasztó funkcióval rendelkezik a
szorítóelem megtámasztásában.
34.ábra: EK-2016-H rajzszámú készülék főbb részei. 1)Szorító elem, 2) menetes szár
furata, 3) rugós oszlop elmozdulást megengedő hornya, 4) állító csapágyház
A készülék átlapolt időbeni elrendezésű műveletet eredményez, amely gyártási idő
csökkenést eredményez. Hátránya, hogy kiterjedése miatt szűkül az alkalmazható gépek
száma, illetve az egyedi gyártású alaplap miatt nagymértékben növekednek a gyártási
költségek. Az alaplap betéten edzett acél a kopásállóság biztosítása érdekében, ezzel is
növelve a költségeket.
-
- 58 -
6. Gyártott alkatrész minőségbiztosítása
A minőségbiztosítás a gyártás szerves része. ,,A minőség a termék vagy szolgáltatás
olyan tulajdonságainak és jellemzőinek az összessége, amely alkalmassá teszik kifejezett,
vagy elvárható igények kielégítésére [22]." A legfontosabb követelmények egy termékkel
szemben a használhatóságra, megbízhatóságra, biztonságra és presztízs szempontokra
vonatkoznak. Ha a termék megfelel a rá kitűzött elvárásoknak, akkor minőségi alkatrészről
beszélünk.
6.1. Hauni Hungária Gépgyártó Kft. minőségbiztosítási rendszere [16]
A Hauni Hungária Gépgyártó Kft. a minőségbiztosítási rendszere alapvető
szabályozást ad a munkatársak tevékenységének. Ez kiterjed az eszközök ellenőrzésére,
meglététre és állapot felmérésére, gyártóeszközök állapotára, munkadarabok minőségére és
állapotára.
A gyártás kezdetén ellenőrizni szükséges:
- Szükséges eszközök megléte (szerszámok, program készülék)
- Műhelyrajzok méreteinek ellenőrzése egyértelműsítés szempontjából
- Előgyártmány darabszám ellenőrzése
- Előgyártmányok szemrevételezése (repedés, felületi hibák stb...)
- Rajz és munkalap egyezősége
Gyártás során és befejezésekor:
- Gyártás közben a munkás köteles ellenőrizni a saját munkáját méréssel
- Gyanúsan, rosszul működő gépet a dolgozó köteles jelenteni
- Hibás darabok megjelölése kötelező
- Korrózió védelemről gondoskodni kell.
A vállalatnál nagy hangsúlyt fektetnek az önellenőrzésre, ami annyit jelent, hogy a
munkás saját felelősségére egyszerűbb mérőeszközzel ellenőrzi a saját munkáját. Azokat a
méreteket, előírásokat, melyek különleges mérőgépet igényelnek, természetesen a MEO
végzi. A rendszer előnye, hogy a helyben fellelhető problémákat rövid időn belül szintén
helyben meg lehet oldani. A gyártás során esetlegesen fellépő veszteség idők így
minimalizálhatóak. A helyszíni méréseket csakis ellenőrzött mérőeszközökkel lehet
végezni, továbbá minden sorozat első darabját tüzetesen át kell vizsgálni.
-
- 59 -
A Hauni Hungári Gépgyártó Kft. Szúrópróba szerű vizsgálatot áru átvétele folyamán
végez, illetve a gyártás folyamán vagy végén. Áru átvételének minőségi szabályozásáról a
DIN ISO 2859 első rész szabályzat, illetve a 10.táblázat ad tájékoztatást.
10.táblázat: Áru átvételének szabályai a tételnagyság függvényében [16]
Tétel
nagysága
Szúrópróba
mértéke
Hibás darab a szúrópróba során
teljes tétel
elfogadás elutasítás
1 - 15 1 0 1
16 - 25 2 0 1
26 - 100 3 0 1
100 felett 4 0 1
A táblázatból látható, hogy a beszállító termékeinek hibátlannak kell lenniük, különben
elutasításra kerülnek. A gyártás folyamán történő szúrópróba szerű vizsgálatai négy
kategóriába esnek, amiről a 11.táblázat ad tájékoztatást.
11.táblázat: Gyártás folyamán szúrópróba szerű ellenőrzés négy fajtája [16]
Megnevezés Meghatározás
Szúrópróba 1 A gyártási sorozat összes darabjának vizsgálata. (100%-os
ellenőrzés)
Szúrópróba 2
A gyártási sorozat minden 5. darabja kerül vizsgálatra. (20%-os
ellenőrzés) A max.5 darabos sorozatnál 1 darab kerül ellenőrzésre.
Ha nincs más előírva, akkor mindig a Szúrópróba 2-t kell
alkalmazni.
Szúrópróba 3 A meghatározott jellemzők 3 darab véletlenszerűen kiválasztott
alkatrészen kerülnek ellenőrzésre.
Szúrópróba 4 Vevő előírása szerint
6.2. Állító csapágyház teljes körű ellenőrzésének eszközei
A GYTI-CSA-20016-01 rajszámú alkatrész (9.ábra) szúrópróba szerű ellenőrzéséhez,
a hagyományos mérőeszközökön kívül, szükség van profil projektorra, felületi érdesség
mérésére alkalmas eszközre, illetve homlok felület ütéstűrésének ellenőrzésére alkalmas
gépre.
-
- 60 -
A profil projektoros mérés a mikroszkópos mérésekhez hasonlóan nem méretet nagyít,
hanem az egész munkadarabot. Előnye, hogy a fénnyel történő méréssel nem okoz belső
kopást a mérőgépen, illetve a munkadarabot sem károsítja, így mechanikai hiba sem
valósul meg mérés közben. Segítségével kisméretű alkatrészek hossz, szög és profil
méreteit lehet ellenőr