ZAAWANSOWANE TECHNIKI WYTWARZANIA W MECHATRONICE

Transkrypt

1 : Studium: niestacjonarne, II st. : : MCH Rok akad.: 207/8 Liczba godzin - 0 ZAAWANSOWANE TECHNIKI WYTWARZANIA W MECHATRONICE L a b o r a torium(hala 20 ZOS) Prowadzący: dr inż. Marek Rybicki pok. 605, tel marek.rybicki@put.poznan.pl dr inż. Damian Przestacki pok. 620, tel damian.przestacki@put.poznan.pl T E M A T Y Ć W I C Z E Ń. Fizyczne i technologiczne efekty obróbki z dużymi prędkościami skrawania 2. Wpływ warunków skrawania na twardo na efekty obróbki 3. Kształtowanie elementów maszyn za pomocą elektrodrążenia 4. Efekty laserowego drążenia otworów w różnych warunkach L I T E R A T U R A. BURAKOWSKI T., WIERZCHOŃ T., Inżynieria powierzchni metali, WNT Warszawa, Warszawa CICHOSZ P. (red.), Obróbka skrawaniem, Wysoka produktywność (Rozdz. 5. Oczoś K., Obróbka wysoko produktywna wiodącym trendem obróbki skrawaniem, s.3-50), Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław ERBEL J. (red.), Encyklopedia technik wytwarzania w przemyśle maszynowym tom II, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa FILIPOWSKI R., MARCINIAK., Techniki obróbki mechanicznej i erozyjnej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa GRZESIK W.: Podstawy skrawania materiałów konstrukcyjnych, WNT Warszawa ION J.C., Laser processing of engineering materials, Elsevier Butterworth-Heinemann, Norfolk, Wielka Brytania, JÓŹWICKI R., Technika laserowa i jej zastosowania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa KUSIŃSKI J., Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej, Wydawnictwo Naukowe Akapit, Kraków, KAWALEC M.: Efekty technologiczne obróbki na twardo materiałów metalowych, Mechanik, 2006 nr, s OCZOŚ K., Kształtowanie materiałów skoncentrowanymi strumieniami energii. WUPR, Rzeszów OLSZAK W., Obróbka skrawaniem. WNT Warszawa SIWCZYK M., Obróbka elektroerozyjna. Technologia i zastosowanie, WNT Warszawa ZIMNY J., Laserowa obróbka stali, seria: Monografie, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, PN-EN :200 Bezpieczeństwo urządzeń laserowych Część. Klasyfikacja sprzętu i wymagania.

2 Ćwiczenie FIZYCZNE I TECHNOLOGICZNE EFEKTY OBRÓBKI Z DUŻYMI PRĘDKOŚCIAMI SKRAWANIA. Istota i efekty stosowania obróbki HSM. 2. Narzędzia stosowane w HSM i ich systemy mocowania. 3. Przekrój warstwy skrawanej przy frezowaniu frezami walcowo-czołowymi (kulistymi). II. Przebieg ćwiczenia. Zapoznać się z obsługą stanowiska badawczego centrum obróbkowe oraz profilografometr. 2. Przeprowadzić frezowanie stali zahartowanej z różnymi prędkościami skrawania. 3. Po każdym przejściu dokonać oceny postaci i koloru wiórów. 4. Zmierzyć wyznaczone parametry chropowatości powierzchni obrobionej.. Naszkicować stosowane narzędzie narysować przekrój warstwy skrawanej z pokazaniem parametrów kinematycznych i geometrycznych. 2. Wyznaczyć wydajność procesu skrawania. 3. Określić zależność Ra=f(v c ). 4. Przeprowadzić analizę wpływu prędkości skrawania na temperaturę wiórów. 5. Przedstawić wnioski. Ćwiczenie 2 WPŁYW WARUNKÓW SKRAWANIA NA TWARDO NA EFEKTY OBRÓBKI. Definicja oraz zalety i wady skrawania na twardo. 2. Różnice podczas skrawania materiałów o różnej twardości. 3. Warunki skrawania stosowane podczas toczenia zahartowanych stali. 4. Wpływ warunków skrawania na zużycie ostrza, chropowatość powierzchni II. Przebieg ćwiczenia. Zapoznać się z obsługą stanowiska badawczego. 2. Dobrać materiał ostrza, narzędzie i technologiczne parametry toczenia. 3. Przeprowadzić toczenie zahartowanej stali w różnych warunkach (oraz stali w stanie miękkim). 4. Wykonać pomiary zużycia badanych ostrzy i wybranego parametru chropowatości powierzchni obrobionej. 5. Wykonać szkice wiórów otrzymanych w poszczególnych próbach.. Opisać przebieg doświadczenia; podać warunki skrawania. 2. Przedstawić wyniki przeprowadzonych badań. 3. Przedstawić wnioski. Ćwiczenie 3 KSZTAŁTOWANIE ELEMENTÓW MASZYN ZA POMOCĄ ELEKTRODRĄŻENIA. Istota elektroerozyjnego drążenia EDM i wycinania 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

3 II. Przebieg ćwiczenia. Zapoznać sie z obsługa elektrodrążarki 2. Ustawić punkty bazowe przedmiotu 3. Napisać program do drążenia z różnymi parametrami w poszczególnych punktach obróbki 4. Ocenić efekty obróbki.. Opisać stosowaną elektrodę i materiał obrabiany 2. Podać parametry drążenia w poszczególnych punktach obróbkowych 3. Ocenić efekty drążenia (czas, chropowatość) 4. Przedstawić wnioski Ćwiczenie 4 EFEKTY LASEROWEGO DRĄŻENIA OTWORÓW W RÓŻNYCH WARUNKACH 4. Strategie laserowego drążenia otworów. 5. Zalety i wady laserowego drążenia otworów. 6. Wpływ parametrów technologicznych na efekty geometryczne i fizyko-chemiczne drążonych otworów. II. Przebieg ćwiczenia. Zapoznać się z budową i zasadą działania stanowiska laserowego do drążenia otworów. 2. Zapoznać się ze stanowiskiem do pomiaru wykonanych otworów. 3. Wykonać ćwiczenie zgodnie z zaleceniami prowadzącego. 4. Dokonać pomiaru średnicy wiązki zgodnie ze wzorem raportu.. Przedstawić graficzne opracowanie wyników pomiarów. 2. Omówić wpływ analizowanych parametrów na wymiary drążonego otworu. 3. Porównać otrzymane wyniki z danymi literaturowymi. 4. Wnioski końcowe.

4 Fizyczne i technologiczne efekty obróbki z dużymi prędkościami skrawania Stałe warunki skrawania: Materiał obrabiany Posuw na ostrze f z = mm/ostrze Głębokość skrawania a p = mm Szerokość frezowania a e = mm Średnica frezu d = mm Liczba ostrzy z = Szkic narzędzia i przedmiotu z warstwą skrawaną: ) Wyniki pomiarów v c [m/min] n [obr/min] v f [mm/min] Rz [µm] Q = a p a e v f [mm 3 /min] Postać i kolor wiórów 2) Analiza wyników i wnioski

5 Wpływ warunków skrawania na twardo na efekty obróbki Wyniki badań: VB c [mm] VB c2 [mm] Ra [µm] Ra 2 [µm] VB c [mm] VB c2 [mm] Ra [µm] Ra 2 [µm] VB c [mm] VB c2 [mm] Ra [µm] Ra 2 [µm] VB c [mm] VB c2 [mm] Ra [µm] Ra 2 [µm] VB c, VB c2 stan początkowy i końcowy wskaźnika VB c zużycia ostrza Ra, Ra 2 parametr chropowatości Ra zmierzony na początku i końcu długości wałka

6 Kształtowanie elementów maszyn za pomocą elektrodrążenia Stałe warunki erodowania: Materiał obrabiany: Materiał elektrody: Głębokość drążenia: Szerokość elektrody: Pole powierzchni elektrody: Próba szczelina boczna [mm] końcowe Ra [µm] czas drążenia [min] Impuls Natężenie [A] Napięcie [V] Ra [µm] Interpolacja: 2 3 Próba 2 szczelina boczna [mm] końcowe Ra [µm] czas drążenia [min] Impuls Natężenie [A] Napięcie [V] Ra [µm] Interpolacja: 2 3 Próba 3 szczelina boczna [mm] końcowe Ra [µm] czas drążenia [min] Impuls Natężenie [A] Napięcie [V] Ra [µm] Interpolacja:

7 Efekty laserowego drążenia otworów w różnych warunkach Materiał obrabiany Metaplex Materiał obrabiany Metaplex Moc P [W] 040 Średnica wiązki lasera d l [mm] 2 Czas t [ms] 50 Średnica wiązki lasera d l [mm] 2 t [ms] h [mm] P [W] h [mm]