Lõiketöötlus (2)

Tallinna Tehnikaülikool
Materjalitehnika instituut
Kodutöö nr.3 Lõiketöötlus
Nimi:
Tallinn 2009
Töödeldav detail (joonis1.) millel peab töötlema pinnad 1 ning 2 on hallmalmist valatud detail. Töödeltavate pindade lubatud tolerants on toodud rahvusvahelise tolerantsijärguga H12, h12+- IT12/2. Määratud pinnakaredus detaili pindadele 1 ja 2 on 6,3μm. Vastavalt pinnakaredusele ning tolerantsile tuleb valida optimaalne lõiketöötlus viis. Kuna mõlemad pinnad, mida peab töötlema on silindri otspinnad (sümmeetrilised) siis valin töötlusviisiks universaalse treipingi ning kasutan treimisel paenutatud otsatera. Otsatreimisel on saavutatav ka soovitud pinnakaredus. (tabel 1 järgi). Kui detaili toodetakse masstootmises siis on otstarbekas kasutada automaattreipinki, mille tootlikus on oluliselt suurem ning inimese ülesandeks on vaid pingi seadistamine, terade vahetamine ning toorikute paigaldamine pinki .
Kuna töödeldakse kahte paralleelset pinda (1 ja 2) saab kogu treimise sooritada ühe operatsiooniga ning ühe paigaldusega.baaspinnana kasutan detaili välist silindrilist musta (töötlematta) pinda. Detail kinnitatakse kolmepakilise padruniga treipinki ning sooritatakse Pinna 1 ja 2 töötlus.
Treitera valikul pindade töötlemiseks tuleb lähtuda pindade asendist treipingi suhtes. (silindrilised pinnad, otspinnad, kaldpinnad, kujupinnad). Antud detaili puhul on mõlemad pinnad otspinnad, mille töötlemisjärgne pinnakaredus peab olema 6,3 μm (poolpuhas töötlemine), sellest tulenevalt töödeltakse neid otsateraga, mis võimaldab pinnakaredust 3,2-12,5 μm. (sõltuvalt lõikekiirusest ning ettenihkekiirusest)
Kuna detail on hallmalmist on piiratud ka teriku materjali valik.kaasaegsed treiterad on reeglina valmistatud pinnetega kõvasulamplaatidest terikutena, mis kinnituvad mehaaniliselt terakeha lõikeotsakülge. Vale treitera valimisel võib see puruneda või liiga kiiresti kuluda. Teriku valikul kasutan Tabel 2 .( Lõiketöötlemisel kasutatavate karbiidkeerimiste grupid ISO531 järgi). Vastavalt tabelile on otstarbekas kasutata teriku materjali M20 ISO jaotuse järgi, mis on mõeldud terase, terasvalu, kuumuskindlate teraste, hall- ja legeermalmi põhiliste treimisoperatsioonide sooritamiseks. Kuna nõutud pinnakaredus kuulub poolpuhta töötluse alla siis kasutatakse terikul plaati mille kuju vastavalt ISO standardi järgi on M. See mõeldud poolpuhtaks ehk siluv töötlemiseks ning kasutatakse pärast koorivat töötlust
Joonisel 2 on toodud detaili kõik töötlemist vajavad pinnad jämejoonena. Järgnevalt kirjeldan ülevaatlikult nende pindade töötlemiseks vajalikke operatsioon lõiketöötlusel.
Detaili töötlemine treipingis toimub kahe paigaldusega. Töötlemist alustatakse detaili kinnitamisega kolmepakilisse padrunisse pinnaga A.
Treipinki on kinnitatud otsatera ning kõigepealt töödeldakse pind 1, seejärel töödeldakse pind 2 . ( siire 1 ja 2)Peale seda toimub astmeteraga silindrilise pinna 3 töötlemine (siire 3). Sise treiteraga töödeldakse silindriline sisepind 4. (siire 4)
Seejärel toimub detaili teine paigaldus, kus detail kinnitatakse kolmepakilisse padrunisse kasutades detaili töödeldud silindrilist välispinda 3 ,ning töödeldakse detaili pind nr. 5.
Joonisel 3 on toodud detaili otspindade 1 ja 2 eskiis koos lõiketerade ning liikumiste suundade ning tähistega.

Lõikesügavus t (-0,2mm)

Ettenihke suund f või s (ettenihke kiiirus puhastöötlemisel 0,07-0,28 mm/p)

Lõikekiirus v
Alternatiivsed töötlusmeetodid
Metalsete materjalide puhul kasutatakse põhiliselt laastu eemaldamisega töötlemist. Teised töötlemis viisid (elektererosioontöötlemine, elektrokeemiline töötlemine, ultrahelitöötlemine ja lasertöötlemine) on antud detaili töötlemisel liiga kallid ning seoses pinnakvaliteediga ka ebaotstarbekad.
Antud detaili pindu 1 ja 2 on aga võimalik töödelda freesides. Tabeli 1 põhjal on näha ,et freesimisel laupfreesiga puhastöötlemisel on võimalik saavutada ette nähtud pinnakaredus. Seega on freesimine reaalne alternatiivne lõiketöötlus protsess treimisele.
Joonis 1.
ISO jaotus
Töödeldav materjal
Kasutusala ja töötlemistingimused
P 01
Teras ja terasvalu
Puhas- ja peentreimine
10
Teras ja terasvalu
Puhastreimine ja keermelõikamine suurtel lõikekiirustel
20
Teras ja terasvalu
Kujutreimine, keermelõikamine ja freesimine keskmistel lõikekiirustel ja keskmiste ettenihetega
30
Teras, terasvalu, roostevaba teras, tempermalm
Treimine ja freesimine
40
Teras, terasvalu, roostevaba teras
Koorivtreimine ja freesimine
50
Teras, terasvalu, roostevaba teras
Läbilõikamine ja suurt võimsust nõudev treimine (koorivtreimine)
M 10
Teras, terasvalu, Mn-teras, hall- ja legeermalm
Peentreimine ja freesimine
20
Teras, terasvalu, Mn-teras, hall- ja legeermalm
Põhilised treimisoperatsioonid
30
Teras, terasvalu, kuumuskindlad terased, hall- ja legeermalm
Keskmised ja rasked töötingimused, katkendlik lõikeprotsess
40
Pehmed , hästi töödeldavad väikese tõmbetugevusega terased
Koorivtöötlemine
K 01
Hall- ja kõrgtugev malm , suure ränisisaldusega Al-sulamid
Peentreimine heades töötingimustes
10
Hallmalm HB 220, tempermalm, karastatud teras, kivimid, klaas, plastikud, kõva kummi
Peentreimineja freesimimine
20
Hallmalm HB 220, Cu- ja Al-sulamid, puit
Treimine
30
Pehme hallmalm, värvilismetallid ja -sulamid
Kooriv treimine suhteliselt madalate lõikekiirustega ja suurte ettenihetega
Tabel 2
Joonis 2.
Joonis 3
Töötlemisviis
Pinnakonaruste vahemik, Ra, m
Soovitatav pinna- karedus , Ra, m
Pikitreimine

• kooriv
  
• puhastöötlemine
  

25…100
1,6…3,2
1,6
Otsatreimine
3,2…12,5
3,2
Mahalõikamine treipingis
25…100
25
Freesimine silinderfreesiga

• kooriv
  
• puhastöötlemine
  

25…50
3,2…6,3
3,2
Freesimine laupfreesiga

• kooriv
  
• puhastöötlemine
  

6,3…12,5
3,2…6,3
3,2
Puurimine
6,3…12,5
12,5
Avardamine
3,2…6,3
3,2
Hõõritsemine
1,6…3,2
1,6
Kammlõikamine
0,8…3,2
0,8
Ümarlihvimine

• poolpuhastöötlemine
  
• puhastöötlemine
  

3,2…6,3
0,8…1,6
0,8
Tabel 2