11.1 A munkadarab hibái
A megmunkálás során a személyes hibák, a szerszám és egyéb eszközök (gép, készülék stb.) hibái, kopása, rugalmas alakváltozása stb. miatt nem tudunk geometriailag ideális felületeket, testeket előállítani. A megmunkált felületek méretei és alakja eltérő, sőt több egymásután ké-szült alkatrészek is különbözőek. A működés szempontjából fontos, hogy minél kisebb legyen az eltérés a valóságostól. A valóságos test eltérését az ideálistól hibának nevezzük.
A megmunkálás során cél, hogy az alkatrészek minél kisebb hibával készüljenek. Ezért a mű-ködés követelményei szempontjából csak az előírt, ill. megengedett hibával készült alkatré-szek építhetők be a szerkezetekbe. Minden olyan munkadarab, amelynek hibája ettől na-gyobb, az selejt.
Az alkatrészek megmunkálásakor előforduló hibák:
méretek hibája,
alakhiba,
az alkatrész egyes elemeinek, felületeinek egymáshoz viszonyított eltérése, helyzethi-ba,
a felületi érdesség hibája.
A méret-, alak-, és a helyzethibák a munkadarab makrogeometriai eltérései, az érdesség pedig mikrogeometriai jellemző.
11.1.1 Makrogeometriai hibák
Mérethiba a munkadarabon megvalósított méret hibája. A mérettűrés a méretre előírt még megengedett eltérés. A méretpontosságot a mérethiba határozza meg.
Az alakhiba a munkadarabon megvalósított alak hibája. Az alaktűrés az alaknak a megenge-dett eltérése.
Az alkatrészeken előforduló idomoknak a szabályos mértani alaktól való eltérését előidézhe-tik:
a szerszám kopása,
a szerszámgép beállítási hibája
a szerszámgép-munkadarab-szerszám rugalmas rendszerének alakváltozásai,
a befogáskor fellépő szorítóerő hatására fellépő alakváltozások stb.
A szabályos alakok leggyakrabban hengeres és síkfelületeknél fordulnak elő. Egyéb alakos felületekre különleges előírások vonatkozhatnak.
Hengeres felületek eltérései a szabályos hengeres alaktól
A középvonalra merőleges metszet eltérése a körtől, ovalitás, a keresztmetszet legna-gyobb és legkisebb átmérőjének különbsége
Szögletesség, a több ívből összetett körvonal. Mértéke a körülírt és a beírt kör különb-sége. Gyakran előforduló szöglegesség a pszeudokör. Jellemzője, hogy az egymással szemben lévő pontok távolsága azonos
Bütykösség szabálytalan eltérés a köralaktól, amely a tengelyre merőleges metszetben dudorodásként vagy horpadásként mutatkozik meg.
Az alkotók egyenességének eltérése lehet: hordóalak, nyeregalak vagy görbetengelyű-ség.
Az alkotók párhuzamosság eltérése a kúposság.
Síkok egyenességének eltérése
A sík egyenességtől való eltérése a vizsgált sík és az adott irányú, rá merőleges sík metszésvonalának eltérése az egyenestől.
A síktól való eltérés egyértelmű az egyenességtől való eltéréssel.
A helyzethiba a munkadarab egyes elemeinek kölcsönös elhelyezkedésének valóságos eltéré-se. A helyzettűrés a felületek egymáshoz viszonyított megengedett legnagyobb eltéréeltéré-se. Az alkatrészeken általában a hengeres testek és a síkfelületek hibáit vizsgáljuk.
A hengeres felületek viszonylagos helyzetének hibái
Az egytengelyűségtől való legnagyobb eltérés az excentricitás vagy a sugárirányú elté-rés.
A homlokfelület ütése, mint a középvonalra merőleges sík és a homlokfelület között, a középvonallal párhuzamosan mért távolságok legnagyobb különbsége.
A középvonalak párhuzamosságának eltérése a vizsgált középvonal két pontja és a bá-zis sík, vagy két középvonal és középpontja között mért távolságok különbsége.
Síkfelületek viszonylagos helyzetének hibái
A sík párhuzamosságának eltérése egyértelmű a felületén levő pontok adott bázisfelü-letétől mért távolságának különbségével.
A síkok szimmetrikusságának eltérése hasonló a hengeres felületek egytengelyűségé-hez.
A síkfelületekkel bezárt szögek eltérése hasonló az egymást metsző középvonalak vi-szonylagos helyzetének eltéréséhez.
11.1.2 Mikrogeometriai hibák
Az érdesség a felület mikrogeometriája. Az érdesség, valamint a fém felületi rétegének fiziko-mechanikai és vegyi tulajdonságai határozzák meg az alkatrész felületének minőségét, így az alkatrészek súrlódó felületeinek élettartamát, kopásállóságát, korrózióállóságát, ismételt igénybevételnek kitett alkatrészek kifáradási határát. Az érdességnek hatása lehet a szilárd illeszkedések minőségére is.
11.2 Megmunkálási hibák
A megmunkálás során akkor is keletkeznek hibák, amikor a munkadarab és a szerszámél vi-szonylagos helyzetét hibátlanul állítottuk be. A megmunkálási hibák mindig a forgácsoló ala-kítás hibáiból adódnak. Ezek lehetnek makro- és mikrohibák, valamint mérési hibák.
11.2.1 Makrohibák
A forgácsolás makrohibái lehetnek rendszeresek és esetenkéntiek (véletlenszerűek). A rend-szeres hibák függetlenek a terheléstől, nagyságuk és előjelük állandó. Az esetenkénti hibák nagysága és előjelük változó és szóródásuk követi a valószínűségi törvényt.
Munkadarab – szerszám – gép – készülék rugalmas rendszeréből származó, terhelésfüg-gő hiba
A forgácsolás rendszeres hibáit a szerszámgép- készülék-szerszám alkotta rendszer statikus (terheletlen) hibái okozzák. Ezek a hibák a rendszer elemeinek gyártási pontatlanságai és ezen pontatlanságok kopás által megnövelt értékei, továbbá szerelési- és alapozási hibák.
A szerszámhibák azok kialakításától függenek. Az egyélű szerszámok pontossága nincs köz-vetlen hatással a munkadarab pontosságára. A többi alakos szerszámok hibái rámásolódnak a munkadarabra. A forgószerszámok ütése függetlenül a főorsó ütésétől okoz hibát.
A készülékelemek geometriai hibái, valamint a készülék szerelési hibái hatással vannak a munkadarab vagy szerszám befogásának és viszonylagos helyzetének pontosságára.
A forgácsoló megmunkálás esetenkénti hibáinak okozói többnyire a terheléstől függenek.
Ilyenek pl. szerszámgép- készülék-szerszám- munkadarab rugalmas alakváltozásai, a szer-szám kopása és a belső feszültségek. A hibaokok ez része (pl. mérési hiba) függetlenek a ter-heléstől.
11.2.1.1 Szerszámkopásból származó hiba
A szerszám hátfelületének kopása a munkadarab mértének változását okozza. A szerszám hom-lokfelületének kopása nincs hatással a munkadarab hibáira, csak a szerszám élettartamára.
11.2.1.2 Hő okozta hiba (pillanatnyi és maradó hőhatás)
A hő hatására a MKGS rendszer elemei tágulnak, ami a szerszám és a munkadarab viszonyla-gos helyzetének változását okozza, ez pedig hatással van a munkadarab pontosságára. A hőtágulás okozói: forgácsoláskor keletkező hő, szerszámgépelemek súrlódásakor keletkező hő, és külső sugárzás.
11.2.2 Mikrohibák
A forgácsoló alakítás mikrohibái a megmunkált felület érdességében mutatkozik meg. A mikrohibák véletlenhiba jellegűek és mindig függenek a terheléstől. Az érdességet a szerszámél kialakítása, a mozgásának nyomai, a szerszám és munkadarab rezgései határozzák meg. Az érdesség kialakulásához hozzájárul még a munkadarab felületi rétegének rugalmas alakváltozása vagy rideg töredezése, a szerszám hátlapja és a megmunkált felület közötti súr-lódás.
Az elméleti érdességi profilgörbét a szerszám élgeometria, határozza meg, esztergáláskor a szerszám csúcsának lekerekítse, maráskor a maróátmérő, a maró fogszáma. Az érdességre hatással vannak még a forgácsolás mozgási jellemzői, mint pl.: esztergáláskor az előtolás, maráskor a fogankénti előtolás.
A szerszámél és munkadarab rugalmas és maradó alakváltozásának hatása a munkadarab
fizikai tulajdonságai megváltoznak. A leváló forgácsrészecskéket a szerszámél magával ra-gadja, kiszakítja vagy ezek elkenődnek a felületen és így az elméleti profilt torzítják. Rideg fémek forgácsolásakor a forgácsrészek rideg letöredezésének nyomai torzítják az elméleti profilt.
A munkadarabbal való súrlódás miatt a szerszám hátlapja kopik, az él eltompul és emiatt a felület, roncsolódik. A felület érdességét az is rontja, hogy szerszáélrátét képződik, amelyet a szerszám a felületről leszakít vagy az élsisak a felületre heged.
A forgácsolást kísérő rezgések szintén torzítják a felületi érdesség profilját. Ha a rezgésnek viszonylag kis frekvenciája és nagy amplitúdója van, akkor a felület hullámos lesz. Ha pedig a frekvenciájuk nagy és amplitúdójuk kicsi, akkor az általuk okozott mikroegyenetlenségek szuperponálódnak a szerszám forgácsolóélének nyomára.
Irodalomjegyzék a 11. fejezethez
[1.] Takács J., Lettner F.; Garaguly J.: Gépgyártás, javítás ábragyűjtemény. BME, Mű-egyetemi Kiadó, Budapest, 1995. p. 215.
[2.] Lettner F., Lipovszky Gy., Sólyomvári K.: Gépgyártás és javítás; Műegyetemi Kiadó 70960, 1995, Budapest, p. 488.
[3.] Bartsch W.: Esztergálás, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1975
[4.] Bartsch W.: Szerszámok, gépek, munkamódszerek, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1976