300 likes | 712 Views
LeerdoelenNa afronden van deze module is de student in staat:Bij het draaiproces het juiste snij-materiaal te kiezenBij het draaiproces voor de uit te voeren bewerking de juiste beitel te kiezenHet juiste gereedschap te kiezen om een gat volgens specificaties te bewerkenBij een freesbewerking t
E N D
1. Studierichting IPD
MATERIALEN en VERVAARDIGEN
modulecode: MAT4A Lesstofwijzer 2008-2009 blok 2
Studiemateriaal : Industrile Productie Kals/Luttervelt/Moulijn
Studiebelasting: 60 SBU
Lesuren/week: 2 groep: H2
Docent: RAD
Lesstof overzicht MAT4A
Les nr.Lesstof Omschrijving aantalpag .College uren
4.1 H5Verspanen Efficintie PrincipeSnijmaterialen Standtijd 10 2
4.2 H5Draaien Technologie Spaanvorming De draaimachine
Bewerkingsmogelijkheden 9 2
4.3 H5Gatbewerkingen Technologie BorenBoormachines Nabewerkingen 8 2
4.4 H5Frezen Technologie FreesgereedschappenSlijpen
Technologie Rechtlijnige hoofd bewegingen Nabewerkingen Snijvloeistoffen 12 2
4.5 H8Verbinden Indeling Lassen 10 2
4.6 H8Solderen en lijmen Kitten Verbinden met verb. elem. Vormverbinden 10 2
4.7 Inhaal en voorbereiding tentamen 2
Tentamen 2
Toetsing: - Tentamen, en een herkansing*
* Boeken en/of aantekeningen zijn in beide gevallen niet toegestaan!
2. Leerdoelen
Na afronden van deze module is de student in staat:
Bij het draaiproces het juiste snij-materiaal te kiezen
Bij het draaiproces voor de uit te voeren bewerking de juiste beitel te kiezen
Het juiste gereedschap te kiezen om een gat volgens specificaties te bewerken
Bij een freesbewerking te kunnen kiezen tussen meelopend dan wel tegenlopend frezen
Aan de hand van een producttekening het juiste slijpproces te kiezen
Aan de hand van een samengesteld product het juiste lasproces te kiezen
Aan de hand van een samengesteld product te kiezen tussen lijmen of solderen
De student heeft kennis van:
Geometrie van het snijgereedschap
Optredende gereedschapslijtage
Diverse snijmaterialen en hun toepassingsgebied
Spaanbeheersing
Diverse mogelijkheden om een gat te bewerken
Diverse freestypen
Diverse verbindingsmogelijkheden
Sharepoint, modulen in blok 2
http://www.it.fnt.hvu.nl/~hrademaker/MAT4A/
6. Verspanen met geometrisch Verspanen met geometrisch
gedefinieerde snijkanten ongedefinieerde snijkanten
* Draaien * slijpen
* Boren * honen
* Kotteren * leppen
* Ruimen
* Frezen
* Schaven
* Steken
* Trekfrezen
* Zagen
* Vijlen
7.
Bij verspanen is sprake van materiaalverspilling tot wel 90-95 %
i.p.v. massief overstappen op een halffabricaat (gietstuk o.i.d.)
CNC simultaanbewerking zoals in fig. 5.1
Gebruik maken van een palletwissel
Matrixbord met ingestelde gereedschappen
Droog verspanen i.v.m. koelvloeistof problematiek
8. Factoren die invloed hebben op het verspaningsproces
9. Conclusie:
Afnemende bewerkingen zijn weinig efficinte
processen, in het algemeen kiest men bij toenemende
productaantallen eerder voor niet verspanende
bewerkingsmethoden.
10. Wat kunnen we van het snijdend gereedschap zeggen? a) harder moet zijn dan het te verspanen materiaal;
b) zo lang mogelijk scherp blijft en dus slijtvast is;
c) een wigvorm heeft, om het materiaal te kunnen afschuiven.
11. De hoeken onder de loep genomen Wighoek 1e het te bewerken materiaal.
2e snijmateriaal van het snijdend gereedschap,
neemt toe bij toenemende hardheid van het snijmateriaal.
Vrijloophoek 1e beperken van de wrijving.
(niet te groot/ klein)
Spaanhoek Belangrijke factoren welke een rol spelen!
1e het te bewerken materiaal.
2e het snijmateriaal.
12. We kunnen te maken hebben met: * een positieve spaanhoek * een negatieve spaanhoek
13. Verhouding snedediepte en voeding (a/f - verhouding)
14. Krachten die bij het verspanen optreden
15. Warmte en slijtage
16. Ontstaan van slijtage - Invloed temp., (ontlaten) HSS 500 - 600C
HM hoge temp. + snijkracht
- Diffusie slijtage, oplossen wolfraamcarbide bij temp. boven de
800 900C bij ongecoat HM
- Slijtage door vastwellen, telkens verbreken van laspunten waarbij
zowel materiaal uit het product en
snijmateriaal gerukt kan worden.
Tegengaan door: - verhogen v/d snijsnelheid;
- gecoat HM of keramisch snijmateriaal;
- spaanhoek groter kiezen;
- smerende koelvloeistof toepassen bij HSS.
17. Snijmaterialen Eisen aan het snijgereedschap:
1) moet hard zijn;
2) moet slijtvast zijn;
3) moet taai zijn;
4) moet drukvast zijn;
5) moet warmtevast zijn;
6) de wrijvingscofficint tussen beide materialen moet laag zijn;
7) het materiaal mag geen chemische verbinding aangaan;
8) bestand tegen temperatuur schokken.
Keuze welke snijmaterialen: - gereedschapstaal;
- snelstaal;
- hardmetaal;
- keramisch materiaal;
- CBN;
- diamant.
18. Welke soort en kwaliteit men kiest is afhankelijk van de
bewerkingsomstandigheden zoals:
- het uitgangsmateriaal;
- de stabiliteit en opspanning van het werkstuk;
- de stabiliteit van de machine;
- het vermogen van de machine;
- de soort bewerking;
- de hoeveelheid te verspanen materiaal per tijdeenheid.
En
- uit ervaring;
- op voorstel van de leverancier;
- keuze uit de brochure van de fabrikant.
19. Toenemende warmteontwikkeling tijdens verspanen als:
* snijsnelheid wordt opgevoerd;
* sprake is van een grotere voeding en snedediepte.
20. Welke snijmaterialen ?
Ongel. gereedschapstaal - C-gehalte ( 0,6 - 1,5 %)
- warmtebehandeling (harden & ontlaten)
nadeel: - geringe warmtevastheid
Snelstaal - aangeduid als SS / HSS
- aanwezige elementen Cr, Mo, V en W zijn
carbidevormers, Co benvloed de warmtevastheid
Kortom, grote invloed van legeringselementen en het percentage
waarin ze hierin voorkomen.
Uitvoering: als zgn. Toolbits / stompgelast
21. Hardmetaal
- element Fe niet aanwezig, er is dus geen sprake van staal!
Het fabricageproces, carbiden & bindmiddel
persen + sinteren + eindbewerking
Uitvoering: hard - gesoldeerde plaatjes of d.m.v. klemsystemen in de
houder.
Eigenschappen:
sinterbaar in verschillende materiaal combinaties, vormen en
afmetingen;
2) zeer hard, bewerking met speciale middelen;
3) zeer warmtevast (3x snijsnelheid t.o.v. HSS);
4) gevoelig voor plaatselijke temperatuurverschillen (spanningen,
gevolg scheuren);
5) gevoelig voor gezwavelde snijolie (reactie zwavel met bindmiddel
Co);
6) zeer bros, stoten en trillen vermijden;
7) zwaar.
22. Soorten en keuze HM De keuze is afhankelijk van de volgende factoren:
* groep P ? langspanige staalsoorten.
Te bewerken materiaal * groep M ? algemeen gebruik en gemiddelde prestaties. * groep K ? gietijzer, non-ferro en niet metalen.
2) De soort van bewerking en bewerkingsomstandigheden. Continue of
onderbroken spaan?
3) De hoeveelheid te verspanen materiaal per tijdeenheid.
4) De bewerkingsomstandigheden (stabiliteit van het geheel).
5) Trillingen, oppervlakte gesteldheid (gietkorst, wals- of smeedhuid?)
van het uitgangsmateriaal.
Invloed legeringelementen via materiaalkunde!
23. Gecoat hardmetaal
Is ontstaan uit een compromis tussen slijtagebestendigheid (hard) zijn
en taaiheid.
Doel:
Verbeteren van de slijtvastheid en het voorkomen van kolk- en vrijloopvlak
slijtage;
Bestaat uit het aanbrengen van n of meer beschermende mantels of
deklagen op/om het hardmetaal.
Te behalen voordelen: - beter warmtevast;
- snijsnelheid met 20 - 50 % te verhogen;
- taaiheid drager blijft stabiel.
Nadelen die genoemd kunnen worden zijn:
- Ongeschikt om mee na te bewerken en zachte materialen (Al) te bewerken.
Oorzaak zijn de afgeronde snijkanten, aangebracht om de hechting te
vergroten.
25. Keramisch snijmateriaal
Basismateriaal is Aluminiumoxide AlO
Eigenschappen: - Hoge hardheid;
- Zeer slijtvast;
- Chemisch bestendig.
Fabricageproces, zelfde als bij HM
Nadelen, gekeken naar eigenschappen:
minder warmtegeleidend;
- uitermate gevoelig voor plaatselijke temperatuur verschillen/schommelingen;
- brosser.
Toepassing: Bewerken van homogene en harde materialen en
materialen die in hoge mate slijtend werken op het
snijgereedschap.
26. Diamant en kubisch boornitride (CBN) Nadeel: - zr bros;
- werkstuk St/GIJ? Koolstofopname uit diamant!
- beperkt stabiel bij temp. 600 - 700 C versnelde slijtage.
Wel: - zr hoge snijsnelheden (Al. leg. V 4000 m/min);
- lange standtijd (200 uur).
Toepassing: - voornamelijk non-ferro metalen;
- uitsparen van een dure nabewerking (bijv. slijpen);
- uitstekende oppervlakte ruwheid, maat en vormnauwkeurigheid.
CBN is in dat opzicht beter/stabieler
Toepassing: - gehard staal vanaf 60HRc;
- hard gietijzer;
- legeringen op basis van nikkel en kobalt de zgn.
superlegeringen
27. Draaibeitels
28. De standtijd definitie:
dit is de som van de snijtijden tot het moment waarop de
toelaatbare slijtage van het snijgereedschap is bereikt.
Te onderscheiden zijn vrijloopvlakslijtage en/of spaanvlak- of
kolkslijtage.
De toelaatbare slijtage.
In het algemeen:
bij een voordraai bewerking zal dit minder bezwaarlijk zijn. Bij het
nadraaien daarentegen moet worden voldaan aan maat- en
vormnauwkeurigheid en aan een bepaalde oppervlakte ruwheid.
29. Hoe is slijtage tijdens bedrijf te herkennen?
1) Aan de oppervlakteruwheid van het bewerkte oppervlak.
2) Overmatige warmte ontwikkeling.
3) Het geluid tijdens het draaien.
4) Maat- en vormafwijkingen van het product.
5) De vorm van de aflopende spanen.
6) De stijging van het benodigd vermogen.
Hoe is de standtijd te verlengen?
1) Juiste keuze snijmateriaal.
2) Juiste type beitel.
3) Keuze juiste snijsnelheid.
4) Eventueel koeling toepassen.
5) Voorkom lint- en warspanen.
6) Stabiliteit
7) Kies een juiste snedediepte/voeding verhouding
30. Resum les 1 Verschillende verspanende processen in de productietechniek
Verwijderen van het materiaal door wig tussen hetgeen verwijderd wordt en het product aan te brengen
Afhankelijk v/h te bewerken materiaal, keuze snijgereedschap
Keuze uit diverse snijgereedschap materiaalsoorten
Snijgereedschap slijt, tijd tussen twee slijpingen noemen we de standtijd