L a b o r a t o r i u m ( h a l a 2 0 Z O S )

Transkrypt

1 Wydział: BMiZ Studium: stacj. I stopnia Semestr: 6 Kierunek: MiBM Rok akad.: 2018/19 godzin: 15 ZA A WANSOWANE PR OCESY WYTWARZA N IA L a b o r a t o r i u m ( h a l a 2 0 Z O S ) Prowadzący: dr inż. Marek Rybicki pok. 605 budynek A1, tel marek.rybicki@put.poznan.pl mgr inż. Tadeusz Chwalczuk pok. 617 budynek A1, tel tadeusz.chwalczuk@put.poznan.pl Konspekt: T E M A T Y Ć W I C Z E Ń 1. Efekty obróbki frezami walcowo czołowymi o różnej geometrii. 2. Dobór parametrów elektrodrążenia. 3. Geometryczne właściwości WW po toczeniu ostrzem z narożem tradycyjnym i typu wiper. 4. Wybór sposobu wykonywania gwintów. 5. Ocena jakości powierzchni po różnych sposobach cięcia. L I T E R A T U R A 1. Siwczyk M.: Obróbka elektroerozyjna. Technologia i zastosowanie. WNT, Warszawa Filipowski R., Marciniak.: Techniki obróbki mechanicznej i erozyjnej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Olszak W., Obróbka skrawaniem. WNT Warszawa Erbel J. (red.): Encyklopedia technik wytwarzania w przemyśle maszynowym tom II. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Żebrowski H. : Techniki wytwarzania. Obróbka wiórowa, ścierna i erozyjna. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław Grzesik W.: Podstawy skrawania materiałów konstrukcyjnych, WNT Warszawa Burakowski T., Wierzchoń T.: Inżynieria powierzchni metali, WNT Warszawa, Warszawa Jóźwicki R.: Technika laserowa i jej zastosowania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2009

2 Regulamin laboratorium 1. Opiekunem naukowym ćwiczeń laboratoryjnych jest Kierownik Zakładu. 2. Ćwiczenia składają się z 5 ćwiczeń laboratoryjnych wykonywanych w podgrupach wg harmonogramu. 3. Ćwiczenia rozpoczynają się punktualnie. W razie opuszczenia ćwiczenia należy je wykonać w dodatkowym terminie, po konsultacji z prowadzącym zajęcia laboratoryjne. 4. Do ćwiczeń należy przystąpić starannie przygotowanym na podstawie wykładów, materiałów zawartych w skrypcie oraz wskazanej literaturze. Nieprzygotowanie się do zajęć powoduje niezaliczenie ćwiczenia w danym dniu. 5. Ćwiczenie należy wykonywać zgodnie ze wskazaniami prowadzących ćwiczenie, zwracając szczególną uwagę na bezpieczeństwo i higienę pracy. 6. Po zakończeniu ćwiczenia wyniki badań i obserwacji wpisane długopisem do protokołu należy przedstawić prowadzącemu zajęcia do akceptacji. 7. Ćwiczenie zostaje zaliczone na podstawie: a. znajomości podstaw teoretycznych ćwiczenia, b. wykonania ćwiczenia, c. opracowania i złożenia na następnych zajęciach protokołu z ćwiczenia (sprawozdania), d. uzyskania pozytywnej oceny z opracowanego protokołu. 8. Ćwiczenie zostaje niezaliczone w przypadku: a. nieobecności na ćwiczeniu lub przerwaniu ćwiczenia, b. nieprzygotowania się do ćwiczenia, c. wykonania ćwiczenia niezgodnie z uwagami prowadzących, d. niewłaściwego opracowania protokołu, e. niezłożenia protokołu z ćwiczenia. 9. Każdy student ma obowiązek przynieść na zajęcia druki sprawozdań dotyczących ćwiczeń wykonywanych w danym dniu. 10. Sprawozdanie z każdego ćwiczenia student wykonuje indywidualnie. 11. W skład poprawnie wykonanego sprawozdania wchodzą: zestawienie wyników doświadczenia, opracowanie graficzne i statystyczne wyników pomiarów, analiza wyników pomiarów, wnioski końcowe (szczegóły dotyczące sprawozdania zamieszczone są w konspekcie). 12. Sprawozdanie zawierające wyłącznie wyniki doświadczenia traktowane jest na równi z brakiem sprawozdania. 13. W sprawozdaniu oceniana jest umiejętność prezentacji i opracowywania wyników pomiarów, umiejętność prowadzenia analizy porównywania wyników i znajomości wiedzy teoretycznej dotyczącej badanego zagadnienia oraz umiejętność wnioskowania. 14. Zaliczenie końcowe z laboratorium następuje po spełnieniu wymagań zgodnie z pkt. 7 dla całego programu ćwiczeń. 15. Student jest zobowiązany do niezwłocznego usprawiedliwienia u prowadzącego nieobecności na zajęciach. 16. Prowadzący zajęcia określa sposób i termin uzupełnienia zaległości powstałych wskutek usprawiedliwionej nieobecności studenta na zajęciach. 17. Nieobecność studenta, nawet usprawiedliwiona, na więcej niż 1/3 zajęć, może być podstawą do nie zaliczenia tych zajęć. Niewykonanie tych ćwiczeń określonych regulaminem laboratorium uniemożliwia zaliczenie zajęć laboratoryjnych. 18. Studenci są odpowiedzialni materialnie za uszkodzoną z ich winy aparaturę, przyrządy pomiarowe, narzędzia, pomoce warsztatowe itp.

3 I. Zagadnienia do przygotowania Ćwiczenie 1 Efekty obróbki frezami walcowo czołowymi o różnej geometrii 1. Wpływ odmiany współbieżnej i przeciwbieżnej frezowania walcowego na chropowatość i odchyłki zarysu powierzchni obrobionej 2. Zastosowanie frezów walcowo czołowych z różnymi kątami pochylenia głównej krawędzi skrawającej 3. Zalety i wady stosowania krawędzi skrawających przerywanych i falistych II. Przebieg ćwiczenia 1. Zapoznać się z obsługą centrum frezarskiego, profilometru i oprogramowania do rejestracji i analizy zarysów powierzchni obrobionej 2. Przeprowadzić frezowanie walcowe współbieżne i przeciwbieżne frezami o różnym kącie pochylenia głównej krawędzi skrawającej i kształcie krawędzi skrawających 3. Przeprowadzić pomiar wybranego parametru chropowatości równolegle i prostopadle do kierunku ruchu posuwowego oraz rejestrację zarysów powierzchni obrobionej III. Sprawozdanie 1. Podać warunki skrawania 2. Przedstawić zarejestrowane zarysy i wartości odchyłek zarysu oraz wyniki wybranego parametru chropowatości 3. Przedstawić wnioski I. Zagadnienia do przygotowania Ćwiczenie 2 Dobór parametrów elektrodrążenia 1. Istota elektroerozyjnego drążenia EDM i wycinania drutem WEDM 2. Ciecz dielektryczna i jej funkcje w obróbce elektroerozyjnej 3. Rodzaje materiałów obrabianych elektroerozyjnie 4. Możliwości technologiczne obróbki elektroerozyjnej 5. Zalety i wady obróbki elektroerozyjnej 6. Parametry obróbki elektroerozyjnej i ich wpływ na efekty obróbki II. Przebieg ćwiczenia 1. Zapoznać się z obsługa elektrodrążarki 2. Dokonać wyboru szczeliny 2G w oparciu o parametry obróbki w bazy danych elektrodrążarki. 3. Przeprowadzić próby drążenia w wybranych warunkach. Zmierzyć czas drążenia stoperem. 4. Zmierzyć wymiary wydrążonych rowków mikroskopem warsztatowym. Porównać zmierzone wymiary z zakładanymi. III. Sprawozdanie 1. Opisać stosowaną elektrodę i materiał obrabiany 2. Przedstawić na wykresie wpływa szczeliny 2G na energię zgrubnego E i parametr chropowatości Ra. Dokonać wyboru szczeliny dającej najkrótszy czas drążenia zgrubnego i wymagany parametr Ra. 3. Dokonać analizy parametrów oraz czasu drążenia i dokładność wymiarowej przeprowadzonych prób drążenia. Ćwiczenie 3 Geometryczne właściwości WW po toczeniu ostrzem z narożem tradycyjnym i typu wiper I. Zagadnienia do przygotowania 1. Geometria naroży wiper 2. Zalety i wady stosowania naroży typu wiper 3. Wpływ warunków skrawania na siły, zużycie ostrzy oraz chropowatość powierzchni obrobionej 4. Chropowatość teoretyczna powierzchni obrobionej II. Przebieg ćwiczenia 1. Zapoznać się z charakterystyką stosowanych ostrzy i parametrami skrawania 2. Zapoznać się z obsługą obrabiarki, techniką pomiarów i obsługą przyrządów pomiarowych 3. Przeprowadzić próby toczenia 4. Zmierzyć chropowatość powierzchni obrobionej III. Sprawozdanie 1. Podać warunki skrawania 2. Przedstawić na wykresie wpływ posuwu na chropowatość powierzchni obrobionej, z przedziałami ufności 3. Porównać statystycznie wartości średnie parametru chropowatości otrzymane podczas toczenia narożem tradycyjnym i typu wiper przy tych samych wartościach posuwu 4. Przedstawić wnioski

4 I. Zagadnienia do przygotowania Ćwiczenie 4 Wybór sposobu wykonywania gwintów 1. Wybór sposobu wykonywania gwintów (toczenie, gwintowanie, frezowanie, wygniatanie) ze względu na czas maszynowy, jakość gwintu, wielkość produkcji 2. Problemy przy wykonywaniu gwintów i sposoby ich zapobiegania 3. Rodzaje płytek tokarskich do gwintów oraz wybór sposobu posuwu wgłębnego podczas toczenia gwintów 4. Rodzaje frezów do gwintów i ich zastosowanie 5. Wybór pochylenia rowków wiórowych i długość nakroju gwintowników oraz ich wpływ na efekty obróbki 6. Zalety i wady wygniatania gwintów II. Przebieg ćwiczenia 1. Zapoznać się z warunkami wykonania gwintu 2. Zidentyfikować pod mikroskopem błędy jakościowe gwintów wykonanych różnymi sposobami 3. Zapoznać się ze sposobami zapobiegania problemom przy różnych sposobach wykonywania gwintów 4. Obliczyć czas maszynowy III. Sprawozdanie 1. Podać warunki skrawania 2. Przedstawić zdjęcia wykonanych gwintów 3. Określić problemy jakościowe wykonanych gwintów i zaproponować sposoby ich wyeliminowania 4. Porównać czas maszynowy wykonania gwintu różnymi sposobami 5. Przedstawić wnioski I. Zagadnienia do przygotowania Ćwiczenie 5 Ocena jakości powierzchni po różnych sposobach cięcia 1. Istota, rodzaje i odmiany obróbki strumieniowo-erozyjnej. 2. Parametry cięcia laserowego, plazmowego i strumieniem wodno-ściernym. 3. Porównanie różnych sposobów cięcia ze względu na rodzaj i grubość materiału obrabianego, prędkość obróbki i jakość powierzchni obrobionej. II. Przebieg ćwiczenia 1. Zapoznać się z techniką pomiarów i obsługą przyrządów pomiarowych 2. Zapoznać się z rodzajami i wartościami typowych parametrów cięcia laserowego, plazmowego i strumieniem wodnościernym przedstawionych próbek 3. Zmierzyć parametry chropowatości i błędy kształtu po różnych sposobach cięcia wg normy III. Sprawozdanie 1. Przedstawić technikę pomiarów 2. Przedstawić graficznie wyniki przeprowadzonych pomiarów 3. Przeprowadzić analizę wpływu sposobu cięcia na jakość powierzchni obrobionej i wydajność dla analizowanego przypadku rodzaju materiału i grubości przedmiotu obrabianego 4. Przedstawić wnioski

5 ZAAWANSOWANE PROCESY WYTWARZANIA Nazwisko i imię Semestr Wydział Temat ćwiczenia: BMiZ Kierunek Grupa dziek./labor. Efekty obróbki frezami walcowo czołowymi o różnej geometrii Data wykonania ćwiczenia: Data oddania sprawozdania: Nazwisko prowadzącego: Ocena: Stałe warunki skrawania: Materiał obrabiany: Prędkość skrawania v c = m/min Prędkość obrotowa n = obr/min Posuw na ostrze f z = mm/ostrze Głębokość skrawania a p = mm Szerokość frezowania a e = mm Średnica frezu d = mm Wysięg frezu l = mm Odmiana frezowania ostrzy z v f [mm/min] λ s [ ] Postać krawędzi STRt [µm] Rz [µm] (równolegle do v f ) Rz [µm] (prostopadle do v f )

6 Nazwisko i imię Semestr Wydział Temat ćwiczenia: ZAAWANSOWANE PROCESY WYTWARZANIA BMiZ Dobór parametrów elektrodrążenia Kierunek Data wykonania ćwiczenia: Data oddania sprawozdania: Nazwisko prowadzącego: Ocena: Grupa dziek./labor. Stałe warunki erodowania: Materiał obrabiany: Materiał elektrody: Głębokość drążenia h [mm]: Grubość elektrody g [mm]: Wymagana chropowatość Ra Powierzchnia czołowa drążenia F p [cm 2 ]: Warunki obróbki dla różnych szczelin 2G z bazy danych elektrodrążarki: Pierwszy impuls Ostatni impuls Szczelina 2G [mm] impulsów Natężenie PI [A] Napięcie COMP [V] PW [s] przerwy PG [s] Energia E=PI*COMP *PW [J] Ra_Fr Ra_Lat 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Efekty przeprowadzonych prób drążenia Szczelina 2G: Rodzaj orbitowania:. Numer Natężenie PI [A] Napięcie COMP [V] PW [s] przerwy PG [s] Ra_Fr Ra_Lat [min] Teoretyczna szerokość rowka s = g+2g [mm] Zmierzona szerokość rowka s rz [mm] Teoretyczna głębokość rowka h [mm] Zmierzona głębokość rowka h rz [mm]

7 Szczelina 2G: Rodzaj orbitowania:. Numer Natężenie PI [A] Teoretyczna szerokość rowka s = g+2g [mm] Napięcie COMP [V] PW [s] Zmierzona szerokość rowka s rz [mm] przerwy PG [s] Ra_Fr Teoretyczna głębokość rowka h [mm] Ra_Lat [min] Zmierzona głębokość rowka h rz [mm] Szczelina 2G: Rodzaj orbitowania:. Numer Natężenie PI [A] Teoretyczna szerokość rowka s = g+2g [mm] Napięcie COMP [V] PW [s] Zmierzona szerokość rowka s rz [mm] przerwy PG [s] Ra_Fr Teoretyczna głębokość rowka h [mm] Ra_Lat [min] Zmierzona głębokość rowka h rz [mm]

8 Nazwisko i imię Semestr Wydział Temat ćwiczenia: ZAAWANSOWANE PROCESY WYTWARZANIA BMiZ Kierunek Grupa dziek./labor. Geometryczne właściwości WW po toczeniu ostrzem z narożem tradycyjnym i typu wiper Data wykonania ćwiczenia: Data oddania sprawozdania: Nazwisko prowadzącego: Ocena: Stałe warunki skrawania: Materiał obrabiany Prędkość obrotowa n = obr/min Średnica wałka d = mm Prędkość skrawania v c = m/min Głębokość skrawania a p = mm naroże tradycyjne r ε = 0,8 mm naroże wiper f [mm/obr] Ra [µm] Ra [µm] s(x) Ra [µm] Ra [µm] s(x) t = x x 1 2 s (x) 1 n1 + 1 n2 s(x) = n i=1 (x i x ) n 1 ; s (x) = i=1 (x x 1 n ; s(x ) = s(x) ; μ = x ± t α,n 1 s(x); gdzie t 2, 5706 n 0.05,5 ) 2 + n i=1(x x ) 2 2 n 1 +n 2 2 ; t 2, 228 jeżeli t > t 0,05;10 to różnica jest istotna 0.05,10

9 Nazwisko i imię Semestr Wydział Temat ćwiczenia: ZAAWANSOWANE PROCESY WYTWARZANIA BMiZ Wybór sposobu wykonania gwintów Kierunek Data wykonania ćwiczenia: Data oddania sprawozdania: Nazwisko prowadzącego: Ocena: Grupa dziek./labor. Stałe warunki obróbki: Materiał obrabiany: Gwint: Medium obróbkowe: Sposób skrawania: Narzędzie: Strategia obróbki: przejść Średnica otworu [mm] Posuw f z [mm/ostrze] Posuw f [mm/obr] Prędkość skrawania v c [m/min] skrawania t s [min] Problemy jakościowe: Zdjęcie gwintu: Sposób skrawania: Narzędzie: Strategia obróbki: przejść Średnica otworu [mm] Posuw f z [mm/ostrze] Posuw f [mm/obr] Prędkość skrawania v c [m/min] skrawania t s [min] Problemy jakościowe: Zdjęcie gwintu:

10 Sposób skrawania: Narzędzie: Strategia obróbki: przejść Średnica otworu [mm] Posuw f z [mm/ostrze] Posuw f [mm/obr] Prędkość skrawania v c [m/min] skrawania t s [min] Problemy jakościowe: Zdjęcie gwintu: Sposób skrawania: Narzędzie: Strategia obróbki: przejść Średnica otworu [mm] Posuw f z [mm/ostrze] Posuw f [mm/obr] Prędkość skrawania v c [m/min] skrawania t s [min] Problemy jakościowe: Zdjęcie gwintu:

11 Nazwisko i imię Semestr Wydział Temat ćwiczenia: ZAAWANSOWANE PROCESY WYTWARZANIA BMiZ Kierunek Ocena jakości powierzchni po różnych sposobach cięcia Data wykonania ćwiczenia: Data oddania sprawozdania: Nazwisko prowadzącego: Ocena: Grupa dziek./labor. Wymiary parametrów struktury geometrycznej po cięciu Sposób cięcia:... posuw [mm/min]: grubość blachy [mm]: zużycie ścierniwa [g/min]: czas przebicia [s]: moc przebijania [W]: ciśnienie [bar]: prąd [A]: moc cięcia [W]: rodzaj gazu: napięcie łuku [V]: Wyniki pomiarów: Rz [µm] średnia r [mm] Δa [mm] u [µm] Sposób cięcia:... posuw [mm/min]: grubość blachy [mm]: zużycie ścierniwa [g/min]: czas przebicia [s]: moc przebijania [W]: ciśnienie [bar]: prąd [A]: moc cięcia [W]: rodzaj gazu: napięcie łuku [V]: Wyniki pomiarów: Rz [µm] średnia r [mm] Δa [mm] u [µm] Sposób cięcia:... posuw [mm/min]: grubość blachy [mm]: zużycie ścierniwa [g/min]: czas przebicia [s]: moc przebijania [W]: ciśnienie [bar]: prąd [A]: moc cięcia [W]: rodzaj gazu: napięcie łuku [V]: Wyniki pomiarów: Rz [µm] średnia r [mm] Δa [mm] u [µm]