Μηχανουργικές Κατεργασίες Τόρνευση Μηχανουργικές Κατεργασίες, Διδάσκων: Δρ. Δημητρέλλου Σωτηρία, Μηχ/γος Μηχ/κός
ΓΕΝΙΚΑ Με τη τόρνευση κατεργάζονται κομμάτια συμμετρικά εκ περιστροφής με κατά κανόνα κυκλική διατομή. Κατά τη τόρνευση το κατεργαζόμενο κομμάτι περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του, συγκρατούμενο στο τσοκ του τόρνου. Με αυτόν τον τρόπο είναι σε επαφή με το κοπτικό εργαλείο, το οποίο έχει δυνατότητα διαμήκους και εγκάρσιας μετακίνησης, δηλαδή παράλληλα προς τον άξονα του ΤΕ ή κάθετα προς αυτόν.
ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΤΟΡΝΟΥ Τα κύρια μέρη του τόρνου είναι τα εξής:
ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΤΟΡΝΟΥ
ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΤΟΡΝΟΥ Το σώμα ή κρεβάτι Δέχεται τις εξής καταπονήσεις: Στατικές φορτίσεις που προέρχονται από το βάρος των άλλων μερών Εσωτερικές φορτίσεις που προέρχονται από τις δυνάμεις κοπής Εξωτερικές δυνάμεις μέσω εδάφους από διπλανές εργαλειομηχανές Για τους παραπάνω λόγους το σώμα ενισχύεται με νεύρα για να είναι στιβαρό. Πρέπει να έχει σωστή έδραση για να απομονώνει εργαλείο και τεμάχιο από εξωτερικές καταπονήσεις.
ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΤΟΡΝΟΥ Το κιβώτιο ταχυτήτων Μεταφέρει την περιστροφική ταχύτητα από τον ηλεκτροκινητήρα στο κατεργαζόμενο τεμάχιο μέσω της κύρια ατράκτου. Αποτελείται από : Την κύρια άτρακτο Τους οδοντωτούς τροχούς
ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΤΟΡΝΟΥ Η κύρια άτρακτος Μεταδίδει κίνηση από το κιβώτιο στο τσοκ. Στηρίζεται και περιστρέφεται σε έδρανα ολίσθησης ή κύλισης (ρουλεμάν). Είναι διάτρητη σε όλο το μήκος της για να μπορεί ο τόρνος να κατεργάζεται βέργες μεγάλου μήκους Οι επιφάνειες έδρασης (στροφείς) είναι ειδικά σκληρημένες Στο άκρο φέρει σπείρωμα για την τοποθέτηση όλων των πιθανών τσοκ
ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΤΟΡΝΟΥ Το εργαλειοφορείο ή σεπόρτι Σώμα (a): φέρει όλα τα υπόλοιπα μέρη και κινείται κατά μήκος του σώματος του τόρνου μέσω των ολισθητήρων Διαμήκης ολισθητήρας (b) : φέρει επάνω του τον εγκάρσιο ολισθητήρα και κινείται παράλληλα προς τον άξονα του τεμαχίου με ειδικό χειροτροχό ή αυτόματα. Εγκάρσιος ολισθητήρας (c) : φέρει επάνω του τον εργαλειοδέτη και κινείται εγκάρσια - κάθετα προς τον άξονα του τεμαχίου με ειδικό χειροτροχό ή αυτόματα. Ποδιά (d) : φέρει το μηχανισμό για τη μεταφορά της κίνησης από το κιβώτιο πρόωσης στο εργαλειοφορείο με τους μοχλούς.
ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΤΟΡΝΟΥ Οι άτρακτοι
ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΤΟΡΝΟΥ Ο εργαλειοδέτης α, β : Απλοί εργαλειοδέτες γ : τετραπλός εργαλειοδέτης
ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΤΟΡΝΟΥ Η κουκουβάγια ή κεντροφορέας Χρησιμοποιείται : για την υποστήριξη μεγάλου μήκους τεμαχίων και για διάτρηση ή γλύφανση με τη χρησιμοποίηση κατάλληλου εργαλείου Κινείται κατά μήκος του κρεβατιού του τόρνου με τον χειροτροχό και ασφαλίζει με κατάλληλο μοχλό. Στον κώνο Μορς τοποθετείται η πόντα ή άλλα κοπτικά εργαλεία (κεντροτρύπανα).
ΚΟΠΤΙΚΟ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΤΟΡΝΕΥΣΗΣ Εργαλεία από ταχυχάλυβα (HSS High Speed Steels) Χάλυβες που περιέχουν βολφράμιο, χρώμιο, βανάδιο, μολυβδαίνιο. Για να βαφούν θερμαίνονται σε 1200-1300οC και ψύχονται στον αέρα. Διατηρούν τη σκληρότητα πάνω από 600οC και για αυτό χρησιμοποιούνται για μεγαλύτερες ταχύτητες κοπής.
ΚΟΠΤΙΚΟ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΤΟΡΝΕΥΣΗΣ Εργαλεία από ταχυχάλυβα Ανάλογα με το μέγεθος στερεώνονται σε μανέλα ή απευθείας επάνω στο εργαλειοδέτη.
ΚΟΠΤΙΚΟ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΤΟΡΝΕΥΣΗΣ Εργαλεία από σκληρομέταλλο Δεν περιέχουν σίδηρο αλλά είναι μίγματα από καρβίδια βολφραμίου (WC), τιτανίου(tic) και τανταλίου (TaC) με συνδετικό υλικό το κοβάλτιο (Co). Διατηρούν την σκληρότητα στους 900-1000οC. Πλεονεκτήματα: α) Εργάζονται χωρίς υγρό κοπής. β) Κατεργάζονται βαμμένο χάλυβα. γ) Κόβουν σε ταχύτητα πενταπλάσια από το ταχυχάλυβα.
ΚΟΠΤΙΚΟ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΤΟΡΝΕΥΣΗΣ Εργαλεία από σκληρομέταλλο Στερεώνονται πάνω στη μανέλα γιατί είναι μικρά πλακίδια. Η συγκράτηση γίνεται με συγκόλληση απευθείας στο άκρο της μανέλας ή σε ειδικές υποδοχές και συγκρατούνται με κοχλία ή σφήνες.
ΚΟΠΤΙΚΟ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΤΟΡΝΕΥΣΗΣ Εργαλεία εξωτερικής κατεργασίας από ταχυχάλυβα Εργαλεία εσωτερικής κατεργασίας από ταχυχάλυβα
ΚΟΠΤΙΚΟ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΤΟΡΝΕΥΣΗΣ Μορφές εργαλείων από σκληρομέταλλο
ΚΟΠΤΙΚΟ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΤΟΡΝΕΥΣΗΣ Τα πιο μαλακά υλικά απαιτούν πιο αιχμηρή κόψη του κοπτικού σφήνα, δηλαδή μικρότερη γωνία σφήνας β και μεγαλύτερες γωνίες α και γ. Τα σκληρά υλικά απαιτούν στιβαρότερη άρα και πιο χοντρή σφήνα, δηλαδή μεγαλύτερη γωνία σφήνας β, και μικρότερες γωνίες α και γ.
ΚΟΠΤΙΚΟ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΤΟΡΝΕΥΣΗΣ Τροχίζονται με τις κατάλληλες γωνίες σε δίδυμο τροχό ή ειδική τροχιστική μηχανή. Κοινός τροχός Τροχός με κλίση τραπεζιού σε μοίρες
ΣΥΓΚΡΑΤΗΣΗ ΤΕΜΑΧΙΩΝ ΣΤΟΝ ΤΟΡΝΟ Συγκράτηση στο τσοκ Για εξωτερική ή εσωτερική τόρνευση αξόνων μικρού μήκους
ΣΥΓΚΡΑΤΗΣΗ ΤΕΜΑΧΙΩΝ ΣΤΟΝ ΤΟΡΝΟ Συγκράτηση στο πλατώ Για συγκράτηση μη συμμετρικών κομματιών μικρού μήκους ανεξάρτητες σιαγόνες
ΣΥΓΚΡΑΤΗΣΗ ΤΕΜΑΧΙΩΝ ΣΤΟΝ ΤΟΡΝΟ Συγκράτηση μεταξύ τσοκ και κεντροφορέα Για άξονες μεγάλου μήκους για αποφυγή λυγισμού και για τόρνευση σπειρωμάτων (Διαμόρφωση κωνικής οπής στον άξονα με κεντροτρύπανο πριν την συγκράτηση στη πόντα)
ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΟΝ ΤΟΡΝΟ Τόρνευση άξονα με διαβαθμίσεις Κωνική τόρνευση Διάτρηση στον τόρνο Εσωτερική τόρνευση Τόρνευση σφαιρικών επιφανειών Κοπή σπειρώματος
ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΟΝ ΤΟΡΝΟ Τόρνευση άξονα με διαβαθμίσεις
ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΟΝ ΤΟΡΝΟ Τόρνευση άξονα με διαβαθμίσεις
Τόρνευση άξονα με διαβαθμίσεις Βήματα 1. Στερεώνω το τεμάχιο στο τσοκ ή στο πλατώ. 2. Απομακρύνω το κλειδί από το τσοκ/πλατώ. 3. Επιλέγω εργαλείο ανάλογα με την κατεργασία / υλικό τεμαχίου. 4. Συγκράτηση κοπτικού εργαλείου στο εργαλειοδέτη. 5. Κεντράρισμα ακής εργαλείου με πόντα. 6. Προσθήκη αφαίρεση διαφόρων παχών κάτω από το εργαλείο. 7. Επιλέγω συνθήκες κατεργασίας (ταχύτητα κοπής, στροφές, πρόωση) ανάλογα με το υλικό του ΤΕ και του ΚΕ. 8. Κατεργάζομαι πάντα πρώτα το τεμάχιο στο μέτωπο για να υπάρχει αναφορά για μετρήσεις. 9. Κατεργάζομαι τις διαβαθμίσεις (εκχόνδιση και φινίρισμα). 10. Αναστροφή τεμαχίου και συγκράτηση. 11. Κατεργάζομαι τις διαβαθμίσεις. 12. Μετρήσεις διαστάσεων τεμαχίου με κανόνα, παχύμετρο και μικρόμετρο.
ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΟΝ ΤΟΡΝΟ Κωνική τόρνευη άξονα
ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΟΝ ΤΟΡΝΟ Κωνική τόρνευση άξονα Μέθοδος με περιστροφή της βάσης του εργαλειοδέτη κατά την ημιγωνία α/2 του κώνου Πλεονεκτήματα Εύκολη και σύντομη. Μπορεί να κατασκευαστεί κώνος με οποιαδήποτε γωνία. Μειονεκτήματα Η πρόωση γίνεται με το χέρι όχι τόσο λεία επιφάνεια. Μπορούμε να τορνεύσουμε κώνους περιορισμένου μήκους.
ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΟΝ ΤΟΡΝΟ Διάτρηση στον τόρνο Επιβάλλεται η χρήση υγρού κοπής λόγω των υψηλών θερμοκρασιών λόγω τριβής. Η διάτρηση γίνεται σταδιακά με τρυπάνια μικρής διαμέτρου και στη συνέχεια μεγαλύτερων διαμέτρων.
ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΟΝ ΤΟΡΝΟ Εσωτερική τόρνευση
ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΟΝ ΤΟΡΝΟ Τόρνευση σφαιρικών επιφανειών Γίνεται με τη βοήθεια ειδικών εργαλείων μoρφής. Η κατεργασία γίνεται: Χειροκίνητα: η ακρίβεια εξαρτάται από την εμπειρία του χρήστη. Με χρήση ιδιοσυσκευής: Η καθοδήγηση είναι αυτόματη, δεν απαιτεί την άμεση μεσολάβηση του τεχνίτη δημιουργεί καμπύλες με μεγάλη ακρίβεια. Με τη μέθοδο τη αντιγραφής: το κοπτικό εργαλείο αντιγράφει τη γεωμετρία ενός πρωτοτύπου, που τοποθετείται στο κρεβάτι του τόρνου, και με τις ίδιες κινήσεις δημιουργεί τις καμπύλες στο κατεργαζόμενο τεμάχιο.
Τόρνευση άξονα Συμβουλές Tips 1. H μετακίνηση των μοχλών πρέπει να γίνεται όταν το τσοκ είναι σε στάση, δηλαδή όταν δεν περιστρέφεται. 2. Για να διευκολυνθεί ο καθορισμός του μήκους τορνεύσεως χαράσουμε ελαφριά πάν στο κομμάτι με τη μύτη του κοπτικού εργαλείου μια περιφέρεια. 3. Η πρόωση με το χέρι πρέπει να είναι ομαλή και ισοταχής χωρίς καμιά διακοπή, ώστε το εργαλείο να αφαιρεί συνέχεια το ίδιο πάχος αποβλίττου. 4. Η πρόωση να είναι μικρή κατά το ξεχόνδρισμα ώστε τα γρέζια να μην υπερθερμαίνονται λόγω της μεγάλης πρόωσης. 5. Κατά το φινίρισμα η πρόωση να είναι ομαλή αλλά αργή ώστε η επιφάνεια να βγει λεία και όχι σαν σπείρωμα με πολύ μικρό βήμα. 6. Η αυτόματη πρόωση είναι καλύτερα να σταματάει 0.5mm - 1mm πριν από το καθορισμένο σημείο και να συνεχίζει η υπόλοπη κίνηση προσεκτικά και αργά με το χέρι. 8. To βάθος κοπής πρέπει να τοποθετείται ακριβώς με τη χρήση των χειροτροχών εγκάρσιας κίνησης του εργαλειοφορείου. 9. Για κατεργασία φινιρίσματος το βάθος κοπής δεν πρέπει να ξεπερνά τα 0.5 mm.