Egzamin-inż-2018.docx

(8991 KB) Pobierz

1)      Przeznaczenie i podział tokarek, frezarek, wiertarek, szlifierek.

Tokarki

Stanowią  podstawową  grupę  obrabiarek  przeznaczonych  do obróbki  zewnętrznych  i  wewnętrznych  powierzchni  obrotowych. Kształtowanie  tych  powierzchni  jest  dokonywane  z  zastosowaniem obrotowego  ruchu  głównego  W  przedmiotu  obrabianego  oraz prostoliniowego ruchu posuwowego P narzędzia.  

Tokarki  są  najliczniejszą  i  jedną  z  najbardziej  zróżnicowanych konstrukcyjnie  grup  obrabiarek.  W  grupie  tej  rozróżnia  się  następujące ważniejsze podgrupy i odmiany:

­            tokarki kłowe: uniwersalne, produkcyjne,  wielonożowe, kopiarki,

­            tokarki uchwytowe,

­            tokarki tarczowe i karuzelowe,

­            tokarki rewolwerowe,

­            automaty tokarskie: jednowrzecionowe oraz wielowrzecionowe,

­            tokarki specjalizowane: do gwintów i zataczarki,

­            tokarki specjalne (branżowe).

Wiertarki 

Są  to  obrabiarki  przeznaczone  do  obróbki  otworów  z zastosowaniem  narzędzi  wykonujących  obrotowy  ruch  główny  i prostoliniowy ruch posuwowy.

Podstawowymi  zabiegami  obróbkowymi  wykonywanymi  na wiertarkach  są:  wiercenie,  rozwiercanie,  pogłębianie  i  gwintowanie otworów.

W grupie wiertarek rozróżnia się:

­            wiertarki stołowe i słupowe, 

­            wiertarki stojakowe,

­            wiertarki promieniowe, 

­            wiertarki rewolwerowe,

­            wiertarki wielowrzecionowe,

­            gwinciarki.

Frezarki 

Są  to  obrabiarki,  w  których  obrotowy  ruch  główny  wykonuje zamocowany  we  wrzecionie  frez,  a  ruchy  posuwowe  najczęściej przedmiot obrabiany zamocowany na przesuwnym stole. Przeznaczeniem frezarek jest obróbka płaszczyzn oraz powierzchni kształtowych  za  pomocą  frezów  walcowych,  walcowo-czołowych, głowic  frezowych  oraz  różnego  rodzaju  frezów  kształtowych.

Frezarki budowane są w  wielu  odmianach  konstrukcyjnych,  wśród  których  najbardziej  są rozpowszechnione:

­            frezarki wspornikowe,

o        Pionowe

o        poziome

­            frezarki bezwspornikowe,

­            frezarki wzdłużne,

­            frezarki kopiarki.

Szlifierki 

Są  obrabiarkami  przeznaczonymi  głównie  do  wykańczającej obróbki  powierzchni  utwardzonych,  wstępnie  obrobionych  na  innych obrabiarkach.

Wśród  wielu  odmian  konstrukcyjnych  szlifierek  najbardziej  są rozpowszechnione:

­            szlifierki do wałków kłowe i bezkłowe,

­            szlifierki do otworów,

­            szlifierki do płaszczyzn,

­            szlifierki do gwintów,

      -     szlifierki ostrzarki do narzędzi

2)      Stopy żelaza z węglem; wykres równowagi, składniki fazowe i mikrostrukturalne.

Składniki strukturalne

Ferryt - roztwór stały węgla w Feα krystalizujący w układzie regularnym przestrzennie centrowanym. Ze względu na małą zawartość węgla właściwości ferrytu niewiele różnią się od właściwości czystego żelaza α. Występuje również ferryt δ, który jest roztworem stałym węgla w wysokotemperaturowej odmianie żelaza α.

Austenit – roztwór stały węgla w Feγ krystalizujący w układzie regularnym ścienne centrowanym. W stalach węglowych austenit jest trwały powyżej 727°C; jest paramagnetyczny. Wprowadzenie pierwiastków austenitotwórczych np. Mn, Ni obniża zakres istnienia austenitu do temperatury pokojowej.

Ledeburyt – eutektyk, drobnoziarnista mieszanina kryształów Fe3C i austenitu. Tworzy się w temperaturze 1148°C, przy krzepnięciu cieczy o zawartości 4,3%C.

Ledeburyt przemieniony – ledeburyt po przemianie eutektoidalnej, mieszanina Fe3C i perlitu. Po ochłodzeniu do temperatury 727°C austenit ledeburytu przemienia się w perlit, tak, że poniżej tej temperatury występuje mieszanina perlitu i cementytu

Perlit – eutektoid, ferryt i cementyt powstałe z austenitu, zawiera 0,77%C Powstaje z rozpadu austenitu w temperaturze 727°C. Jest zbudowany na przemian z płytek ferrytu i cementytu.

Cementyt – węglik żelaza Fe3C. Zawiera 6,67% mas. C, jest fazą międzymetaliczną. Cementyt jest składnikiem bardzo twardym i jednocześnie bardzo kruchym. W czasie wyżarzania w wysokich temperaturach cementyt ulega rozkładowi na austenit i grafit według reakcji: Fe 3 C → 3Fe + C.

Rozróżnia się następujące rodzaje cementytu:

a)      Cementyt I rzędowy (pierwotny) – krystalizuje z fazy ciekłej w wyniku zmniejszenie rozpuszczalności węgla w żelazie

b)      Cementyt II rzędowy (wtórny) – wydziela się z austenitu wskutek malejącej rozpuszczalności węgla w żelazie γ

c)      Cementyt III rzędowy – wydziela się z ferrytu na skutek malejącej rozpuszczalności węgla w żelazie α

 

Składniki fazowe: faza ciekła, cementyt, austenit, ferryt

 

Przemiana perytektyczna – linia HB

ciecz + ferryt ↔ austenit

Przemiana eutektyczna – linia ECF

ciecz ↔ ledeburyt (austenit + cementyt I)

Przemiana eutektoidalna – linia PSK

austenit ↔ perlit (ferryt + cementyt II)

­             

3)      Kinematyka ruchu bryły, ruch postępowy, parametry liniowe ruchu

Jeżeli przyjmiemy nieruchomy układ XYZ o początku w punkcie O natomiast z bryłą zwiążemy układ X1Y1Z1 o początku w dowolnym punkcie A to położenie tego punktu względem nieruchomego układu opisuje wektor promień rA. Położenie innego dowolnego punktu M należącego do bryły względem nieruchomego układu określa wektor promień rM natomiast położenie punktu M względem punktu A określa wektor promień qM.

 

 

Ruch postępowy bryły

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ruch obrotowy bryły, parametry kołowe ruchu

4)      Układ tolerancji i pasowań. Tolerancja wymiaru. Tolerancje kształtu, kierunku, położenia i bicia.

Wykonanie wyrobu o idealnych wymiarach (pojęcie wymiar idealny wprowadzono dla odróżnienia od pojęcia wymiar nominalny) i nominalnym kształcie nie jest możliwe w skutek istnienia pewnych niedoskonałości związanych z obrabiarką, przedmiotem obrabianym i narzędziem. Występowanie odstępstw wyrobu rzeczywistego od idealnego (wyobrażalnego) spowodowało konieczność określenia dopuszczalnych odchyłek. Postać geometryczną wyrobu można opisać, posługując się modelami o różnych stopniach abstrakcji lub konkretyzacji:

Stopień konkretyzacji:

­            0 – Wymiary idealne, kształt i położenie nominalne

­            I – Kształt i położenie nominalne, uwzględnione tolerancje wymiarów

­            II – Kształt geometrycznie idealny, uwzględnione tolerancje wymiarów i tolerancje położenia

­            III – Uwzględnione tolerancje wymiarów, tolerancje położenia i tolerancje kształtu – nie uwzględniona falistość i chropowatość powierzchni

­            IV – Uwzględnione tolerancje wymiarów, tolerancje położenia, tolerancje kształtu oraz falistość powierzchni – nie uwzględniono chropowatości powierzchni

­            V – Uwzględnione tolerancje wymiarów, tolerancje położenia, tolerancje kształtu oraz falistość i chropowatość powierzchni

Stopień abstrakcji jest tym większy, im bardziej model przedmiotu (części maszyny) odbiega od rzeczywistej postaci geometrycznej, natomiast stopień konkretyzacji rośnie, gdy model przedmiotu zbliża się do swej rzeczywistej postaci.

Rozróżnia się cztery rodzaje wymiarów:

­            zewnętrzne – Z odległość elementów miedzy którymi jest materiał

­            wewnętrzne – W odległość elementów na zewnątrz których ich bezpośrednie otoczenie wypełnione jest materiałem

­            mieszane – M – odległość elementów powierzchni otoczenie jednego z nich jest wypełnione materiałem wewnątrz wymiaru, a otoczenie drugiego jest wypełnione na zewnątrz

­            pośrednie – P – odległość elementów z których minimum jeden jest elementem teoretycznym (np. oś , czyli np. odległość pomiędzy osiami otworów)

Wymiar rzeczywisty – wymiar, jaki otrzymano by po przeprowadzeniu bezbłędnego pomiaru. Wymiar rzeczywisty można wyznaczyć tylko w pewnym przybliżeniu, ponieważ każdy pomiar, nawet najdokładniejszy, jest obciążony błędem pomiaru.

Wymiar zaobserwowany – wymiar określony na podstawie pomiaru dokonanego z ustalona dokładnością. Niepewność pomiaru powinna stanowić małą cześć tolerancji mierzonego wymiaru.                                                                                                                           Wymiar tolerowany wymiar, którego odchyłki są bezpośrednio określone

Wymiar graniczne – wymiary, miedzy którymi powinien być zawarty lub którym może być równy wymiar rzeczywisty

Wymiar górny – większy z dwóch wymiarów granicznych.

Wymiar dolny – mniejszy z dwóch wymiarów granicznych.

Wymiar nominalny – wymiar, względem którego określa się odchyłki graniczne i odchyłkę zaobserwowana. Wymiar nominalny niejednokrotnie nie mieści się w polu tolerancji.

Wymiar normalny – znormalizowany wymiar nominalny przeznaczony do stosowania w budowie maszyn.

Linia zerowa – prosta odpowiadająca wymiarowi nominalnemu, względem której wyznacza się odchyłki i tolerancje przy ich graficznym przedstawianiu. Odchyłki dodatnie umieszcza się powyżej linii zerowej, ujemne zaś poniżej.

Odchyłka graniczna – różnica algebraiczna wymiaru granicznego (górnego lub dolnego) i wymiaru Przyjęto zasadę oznaczania odchyłek wałków małymi, a otworów wielkimi literami alfabetu łacińskiego

Odchyłka górnaes, ES odchyłka graniczna będąca różnica algebraiczna wymiaru górnego lub otworu i wymiaru nominalnego.

Odchyłka dolna ei, El odchyłka graniczna będąca różnica algebraiczna wymiaru dolnego wałka lub otworu i wymiaru nominalnego.

Odchyłka zaobserwowana – różnica algebraiczna wymiaru zaobserwowanego i nominalnego.

TolerancjaT dopuszczalny zakres zmienności wymiaru. Jest to różnica wymiaru górnego B i dolnego A lub różnica algebraiczna odchyłki górnej i dolnej. Tolerancja jest zawsze dodatnia.

Pole tolerancji oznacza obszar zawarty miedzy prostymi równoległymi do linii zerowej, odpowiadającymi wymiarom lub odchyłkom granicznym. Pole tolerancji przedstawia graficznie wartość tolerancji i jej położenie względem linii zerowej

 

Pasowanie

Pasowanie określa charakter współpracy otworu i wałka, uwarunkowany wymiarami obu tych elementów przed ich połączeniem. Pasowanie oznacza się np. ø 20H8/f7.

Determinant pasowaniaP różnica między rzeczywistymi wymiarami otworów i wałka

Pmin = AoBw = EI – es

Pmax = Bo – Aw = ES – ei

­            pasowanie luźne: Pmax > Pmin ≥ 0

­            pasowanie ciasne: 0 ≥ Pmax > Pmin

­            pasowanie mieszane: Pmax > 0 > Pmin

 

5)      Charakterystyka podstawowych sposobów obróbki skrawaniem (toczenie, frezowanie, wiercenie, rozwiercanie, pogłębianie, dłutowanie, przeciąganie).

Toczenie

To  rodzaj  obróbki  skrawaniem,  w  którym  ruch  główny  obrotowy wykonuje przedmiot obrabiany napędzany poprzez wrzeciono tokarki,  natomiast  ruch  pomocniczy  posuwowy  wykonuje  narzędzie.  Ze złożenia  tych  ruchów  otrzymuje  się  względne  przemieszczenie  narzędzia  w  odniesieniu  do powierzchni obrabianej. Dla powierzchni cylindrycznej i stożkowej ruch ten jest realizowany po  linii  śrubowej,  natomiast  dla  powierzchni  czołowej  ruch  realizowany  jest  po  torze spiralnym.

Frezowanie

Podczas frezowania ruchem głównym jest ruch obrotowy frezu, natomiast ruch posuwowy jest to ruch przedmiotu obrabianego lub frezu. Narzędziem jest frez wieloostrzowy o kształcie bryły obrotowej.  Praca narzędzi nie jest ciągła, to znaczy, że równocześnie pracuje tylko część ostrzy. Powoduje to  polepszenie  warunków  chłodzenia.  Z  drugiej  strony  przy  frezowaniu  grubość  warstwy skrawanej przez poszczególne ostrza jest zmienna, a więc i przekrój warstwy skrawanej oraz wióra zmieniają się podczas obróbki. Powoduje to zmianę obciążenia i wpływa ujemnie na żywotność narzędzia. 

 

6)      Zgrzewanie – istota i metody

Zgrzewanie polega na łączeniu części metalowych przez ich podgrzanie do stanu ciastowatego lub nadtopienie, a następnie dociśnięciu do siebie w celu uzyskania połączenia. Metody:

­            Zgrzewanie doczołowe iskrowe

­            Zgrzewanie doczołowe iskrowe

­            Zgrzewanie tarciowe z przemieszczeniem

­            Zgrzewanie punktowe

­            ...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin