Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Nekonvenční technologie obrábění Vypracovali: Jan Žanta Jan Janoušek.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Nekonvenční technologie obrábění Vypracovali: Jan Žanta Jan Janoušek."— Transkript prezentace:

1 Nekonvenční technologie obrábění Vypracovali: Jan Žanta Jan Janoušek

2 Podstata • Produktivita a přesnost závisí na fyzikálních a chemických vlastnostech materiálu. • V průběhu obrábění se mění fyzikální vlastnosti materiálu (rozpouští se, vypařuje,...)

3 Vlastnosti • Nekonvenční metody nenahrazují metody konvenční, pouze je vhodně doplňují. • Působí minimální (nebo žádné) řezné síly • Lze obrábět velmi tvrdé a pevné materiály • Vysoká energetická náročnost

4 Dělení • Obrábění paprskem: – Fotonů (laser) – Vody – Iontů (plazma) – elektronů • Tepelné působení elektrického proudu – Elektroerozivní obrábění • Chemické působení elektrického proudu – Elektrochemické obrábění • Obrábění ultrazvukem

5 Obrábění laserem - vrtání • Vrtání laserem je založeno na odstraňování materiálu odpařováním. • Předností laserového vrtání je vytváření malých otvorů o průměru od 10 do 100 mm i v místech, kde je to pomocí jiných metod obtížné nebo nemožné. Pohled do pracovního prostoru během vrtání laserem Laserové vrtací zařízení

6 Obrábění laserem - vrtání • Díry mohou být kruhové i tvarové. Délka vrtané díry může být až 50 mm. • Vrtat lze kovy, plasty, textilie, dřevo, sklo, keramiku a jiné přírodní materiály. Příklady výrobků

7 Obrábění laserem - řezání • Materiál může být při řezání odebírán: – Odpařováním – Tavením – Pálením • Výhody řezání laserem: – malá šířka řezu – malá velikost tepelně ovlivněné oblasti – žádné opotřebení nástroje; – čisté řezy – možnost řezání složitých tvarů – hospodárnost i při malých výrobních sériích Pracovní prostor laserového řezacího pracoviště Zařízení pro řezání laserem

8 Ostatní aplikace laseru při obrábění • Soustružení laserem • Frézování laserem • Dekorace skla laserem • Značení, značkování a popis laserem • Gravírování (mikrofrézování) laserem Princip soustružení laserem

9 Obrábění paprskem vody • Princip: – Kinetická energie média se mění na mechanickou práci • K obrábění použito: – Paprsku vody – Paprsku vody s rozptýlenými zrny brusiva Řezání abrazivní paprskem Řezání bez abraziva

10 Obrábění paprskem vody • Parametry paprsku: – Tlak: 200 až 600 MPa – Průměr: 0,5 až 2 mm – Rychlost výstupu: 600 až 1200 m/s (rychlost zvuku ve vzduchu: asi 330 m/s) Zařízení pro řezání vodním paprskem

11 Obrábění paprskem vody • Výhody – studený řez, při kterém nedochází k tepelnému ovlivnění řezaného materiálu – maximální univerzálnost použití pro libovolné materiály i jejich tloušťky – možnost řezání i velmi těžko obrobitelných materiálů – relativně vysoká přesnost vyřezaných tvarových dílů • Nevýhody – nevyhnutelný kontakt s vodou a většinou i s abrazivním materiálem (bez okamžitého vhodného ošetření rychlý nástup povrchové koroze, u nasákavých materiálů delší vysoušení, možnost změny barvy, znečištění apod.) – omezená možnost výroby hodně malých dílců (cca pod 3-5 cm)

12 Obrábění paprskem iontů (plazma) • Princip: – Ohřev nebo tavení materiálu za extrémně vysokých teplot (1000 až °C), které vznikají rozkladem molekul plynu při jejich průchodu elektrickým obloukem. – Oblouk hoří mezi netavící se katodou vyrobenou z wolframu a anodou, která je tvořena opracovávaným materiálem nebo tělesem hořáku. Zdrojem plazmy je plazmová pistole Pohled do pracovního prostoru řezacího stroje

13 Řezání plazmatem • Řezaný materiál je taven a tavenina a oxidy jsou vyfukovány z místa řezu plazmovým plynem. • V případě použití kyslíku jako plazmového plynu je materiál rovněž spalován. Příklady výrobků

14 Řezání plazmatem • Výhody: – možnost provozu jednoho nebo více hořáků podle velikosti výrobní dávky – vhodnost zejména pro řezání slabých a středních tlouštěk konstrukční oceli (do 30 mm) – možnost řezání vysoce pevné konstrukční oceli s menším tepelným příkonem – vysoká řezná rychlost (až 10x vyšší než při řezání plamenem) – proces lze plně automatizovat – řezání plazmou pod vodou pro velmi malé tepelné ovlivnění řezaného materiálu a malou hladinu hluku v okolí pracoviště • Nevýhody: – poněkud širší řezná spára oproti řezání laserem. Stroj pro řezání plazmatem

15 Obrábění plazmatem • Plazmový hořák lze použít při obrábění dvojím způsobem: – Pro předehřev materiálu před břitem řezného nástroje. • U ohřáté části materiálu změní mechanické a fyzikální vlastnosti (nižší pevnost a tvrdost materiálu). Nástroj má pak vyšší trvanlivost a lze obrábět materiály, které by konvenčními metodami obrábět nešli. – Pro odtavování materiálu z povrchu obrobku. • Materiál na povrchu obrobku se taví a proudem asistenčního plynu odfukuje. Obrábění s předehřevem materiálu před břitem řezného nástroje

16 Obrábění paprskem elektronů • Princip: – K obrábění využito energie paprsku na velmi malou plochu obrobku. – V místě dopadu se kinetická energie elektronů mění na tepelnou. – Materiál se taví a následně odpařuje. – Elektronový paprsek je vychylován magnetickým systémem Princip metody obrábění elektronovým paprskem: a)vnik elektronů do materiálu b)erupční odpařování materiálu c)opětný vnik elektronů do materiálu 1 – elektronový paprsek, 2 – páry odpařeného kovu

17 Obrábění paprskem elektronů • Vrtání malých děr paprskem elektronů – Elektronový paprsek se používá pro vrtání otvorů malých průměrů (0,002 až 0,8 mm). – Lze obrábět i hluboké otvory (l/D až 100). – Tolerance vyvrtané díry je 5 až 20 % jejího průměru. – Lze obrobit až 4000 otvorů za 1 sekundu. – Napájecí zdroj může mít výkon 3 až 100 kW. • Řezání paprskem elektronů – Lze řezat komplikované tvary Elektronové dělo - zdroj elektronů

18 Elektroerozivní (elektrojiskrové) obrábění Princip : ₋obrobek a nástroj jsou ponořeny v dielektriku a zapojeny do obvodu stejnosměrného elektrického proudu ₋v místech největšího přiblížení nástroje a obrobku vznikají elektrické výboje ₋při výboji letí proud elektronů ve výbojovém (ionizovaném) kanále na obrobek, při dopadu zabržděním vzniká teplo, kov se taví a část se odpaří ₋úběr materiálu tepelným a tlakovým účinkem elektrického výboje Elektroerozivní hloubička

19 Elektroerozivní (elektrojiskrové) obrábění ₋největší výhodou této metody je obrábění problematických tvarů, materiálů a také i velmi přesných rozměrů ₋přesnost obrábění v řádu tisícin milimetru a drsnost povrchu Ra 0,2 (mnohdy lze nahradit i broušení) ₋jedním z největších a nejzkušenějších světových výrobců japonská firma Mitsubishi (výrobky převážně pro automobilový průmysl) Drátová řezačka Mitsubishi FA20S

20 Elektrochemické obrábění Princip : ₋obrobek se řízeně rozpouští v elektrolytu při průchodu stejnosměrného elektrického proudu (princip elektrolýzy) ₋nástroj má různé tvary ₋molekuly elektrolytu jsou tvořeny ionty ₋při zapojení elektrického proudu dochází na obrobku k reakci, při které se anionty kovu obrobku slučují s kationty elektrolytu – vzniká nová sloučenina - obrobek se rozpouští Princip elektrochemického obrábění: 1 – obrobek (anoda), 2 – napájecí zdroj, 3 – nástroj (katoda), 4 – pracovní vana, 5 – elektrolyt

21 Elektrochemické obrábění Různé technologie obrábění: Obrábění s nuceným odstraňováním produktů vzniklých chemickými reakcemi: • obrábění proudícím elektrolytem: – hloubení tvarů a dutin zápustek a forem – hloubení otvorů malých průměrů – odstraňování otřepů – dělení materiálů • s mechanickým odstraňováním (někdy označované jako anodomechanické obrábění): – broušení, lapování, honování Povrchové obrábění bez odstraňování produktů vzniklých chemickými reakcemi: – leštění – povrchové značení

22 Obrábění ultrazvukem Princip : ₋obrobek (i elektricky nevodivý) je obráběn jemnými zrny brusiva, které jsou rozkmitávány nástrojem ₋nástroj kmitá vysokou frekvencí kHz s amplitudou 0,1 - 0,001 mm ₋do místa obrábění se přivádí brusná emulze (kapalina s jemnými zrny brusiva) Zařízení pro obrábění ultrazvukem: 1 – generátor ultrazvukových kmitů, 2 – systém pro vytvoření mechanických kmitů, 3 – přívod brousicích zrn a kapaliny, 4 – obrobek, 5 – nástroj

23 Obrábění ultrazvukem - nástroje nerotační dutiny otevřené drážkykruhové díry závityprůchozí drážky tvarové drážky

24 Obrábění ultrazvukem Příklady výrobků – obrábění ultrazvukem

25 Zdroje • • Přednáška • Vzorová semestrální práce na předmět Úvod do strojírenství

26 Děkujeme za pozornost


Stáhnout ppt "Nekonvenční technologie obrábění Vypracovali: Jan Žanta Jan Janoušek."

Podobné prezentace


Reklamy Google