12. GAIA: Ebaketa erremintak - UPV/EHUehu.eus/manufacturing/docencia/727_eu.pdf · 12. Gaia:...

12. Gaia: Ebaketa erremintak 1/26

III MODULUA : TXIRBIL HARROKETAZKO III MODULUA : TXIRBIL HARROKETAZKO MEKANIZAZIOAMEKANIZAZIOA

12. GAIA: 12. GAIA: EbaketaEbaketa erremintakerremintak

TEKNOLOGIATEKNOLOGIA MEKANIKOAMEKANIKOA

INGENIARITZAINGENIARITZA MEKANIKOMEKANIKO SAILASAILA

Universidad del PaUniversidad del Paíís Vasco s Vasco –– Euskal Herriko UnibertsitateaEuskal Herriko Unibertsitatea


EdukiakEdukiak

1. Sarrera- Ebaketa erreminta baten eskakizunak- Erreminta materialen propietateak- Erreminta geometriaren eragina ebaketa parametroetan

2. Materialak- Altzairu lasterra- Metal gogorra- Zeramikak- Material konpaktuak

3. Estaldurak4. Higadura

- Higadura mekanismoak- Albo higadura- Kratere higadura- Adhesio higadura- Beste higadura mota batzuk- Ebaketa parametroen eragina higaduran

5. Ebaketa parametroen kalkulua6. Tutorepeko galdesorta7. Lan-aukerak: enpresak eta produktuak


1. Sarrera1. Sarrera

EBAKETA ERREMINTA BATEN ESKAKIZUNAK:

• Ebaketa erremintak tenperatura altuak eta esfortzu mekaniko altuak jasaten dituzte.

• EBAKETA ERREMINTEN OINARRIZKO ESKAKIZUNAK:

• Higadurarekiko erresistentzi altua.• Egonkortasun fisiko eta kimiko altua

tenperatura altuetara. • Haustura apurkorrarekiko erresistentzi altua.

• Ez da posible ezaugarri guztiak batera lortzea eta beharrezkoa da konpromiso soluzio batera heltzea.

• PROZESU MOTAREN ERAGINA:• Erremintak jasaten dituen indar motak:

inpaktuak edo modulu konstanteko indarrak.

• Erreminta sorbatzak izango duen tenperatura.

Ebaketa indarrak:

Inda

rra

erre

min

tan

Denbora

Inda

rra

erre

min

tan

Denbora

Inpaktuak

TORNEATUAN

FRESAKETAN



EBAKETA ERREMINTA MATERIALEN PROPIETATEAK:

• Ebaketa erreminta materialak oso gogorrak dira mekanizatutako materialekin konparatuz.

• EBAKETA ERREMINTETAN GEHIEN ERABILTZEN DIREN MATERIALAK:

• Altzairu lasterra• Metal gogorra• Material zeramikoak• Boro nitruro kubikoa• Diamante polikristalinoa

• Zenbat eta materiala gogorragoa izan, orduan eta zailtasun gutxiago du → inpaktuarekiko erresistentzi gutxiago.

• Materialaren gogortasun eta tenperaturaren arteko erlazioa dago. Tenperatura handitzen den neurrian gogortasuna galtzen da.



ERREMINTA GEOMETRIAREN ERAGINA EBAKETA PARAMETROETAN:

• Orokorrean:

• Erreminta materialak eragina du Vc-n.• Txirbil-hausle geometriak eragina du:

AitzinapeneanIraganaldi sakoneran

• Erremintak txirbil-hauslea dute jaulkitze aurpegian.

• Txirbil-hauslearen diseinuak lan eremu egokia determinatzen du.

• Ebaketa erremintaren material eta geometria konbinazio egokia bilatu behar da.

Arbastaketarakoerreminten geometria

Akaberarako erreminten geometria


2. Ebaketa erreminta materialak2. Ebaketa erreminta materialak

ALTZAIRU LASTERRA (HSS)

• Oso erabilia.

• Karbono eduki altua eta W, Mo, Cr, V eta Coaleazio elementuak dituzten altzairuak dira.

• Altzairu laster kantitate handia dago bere aleazio elementu eta jasandako tratamendu termikoen arabera.

• Erreminta osoetan erabiltzen da bere kostua ez delako hain handia.

• Estaldutako altzairu lasterreko erremintak ere erabiltzen dira.

Altzairu lasterreko erremintak


METAL GOGORRA (HM, Hard Metal)

• Metal gogorra materialik erabilienetarikoa da HSS-rekin batera. Urtero bere erabilpena handitzen da.

• Metal gogorra tungsteno karburu eta kobalto nahasketa bat da (CW+Co).

• Zenbat eta kobalto eduki handiagoa izan, gero eta erremintak zailtasun handiagoa du.

• Metal gogorrezko erreminta asko beste material batzuez estaltzen dira propietate gaineratuak lortzeko.

• Ia plakatxo erreminta guztiak metal gogorrezkoak dira.

OSOKO ERREMINTAK

PLAKATXOAK

METAL GOGORRA



METAL GOGORRAREN ISO SAILKAPENA

• Metal gogor mota ezberdinak existitzen dira bere konposizio, hasierako hautsen ale tamaina eta abarren arabera.

• Metal gogor ezberdinak sailkatzeko ISO araua erabiltzen da: ISO 513:2004.

• Arauak metal gogor ezberdinak 6 taldetan sailkatzen ditu, erremintak mekanizatu dezakeen materialaren arabera. Multzo bakoitza letra batez adierazten da: P, M, K, S, N eta H.

• Multzo bakoitzaren barnean, gradu edo eskala batzuk bereizten dira metal gogorraren gogortasun-zailtasun erlazioa adieraziz. Gradu hauek zenbaki batez emanak datoz.

Metal gogorraren ISO sailkapena

P01 50Zailtasun handiagoa

Gogortasun handiagoa

Altzairua

Altzairu herdoilgaitza

Burdinurtua

Aluminioa

Titanio eta nikel aleazioak

M01 40

K01 40

N01 40

S01 40

H01 30

Tenplatutako materialak

MEKANIZATU BEHARREKO MATERIALA



ZERAMIKAK, BORO NITRURO KUBIKOA ETA DIAMANTEA

• Zeramikak oso material gogorrak dira, baina zailtasun pixka bat mantentzen dute. Produkzio altuko mekanizaziorako erabiltzen dira ebaketa baldintza oso egonkorretan. Adibide bat auto baten balazta diskoen torneaketa da.

• Zeramika mota ezberdinak erabiltzen dira. Arruntenak alumina (Al2O3), SIALON eta silizio nitruroa (NSi) dira.

• Oraindik gogortasun altuagoak behar badira, zailtasuna galduta, material konpaktuak erabiltzen dira: diamante polikristalinoa (PCD) eta boro nitruro kubiko polikristalinoa (PCBN).

• Material hauen kostu altua dela eta, beti plakatxo edo insertuetan erabiltzen dira.

Diamante polikristalinoko plakatxo fresa

Plakatxo bati soldatutako PCD plaka



EBAKETA ERREMINTA ESTALDUREN FUNTZIOAK:

• Ebaketa erreminta batek bete behar dituen eskakizunak askotan ezin dira ebaketa material bakarrarekin lortu.

• Praktikan material konbinazio bat erabiltzen da. Zailtasuna ematen duen oinarri material bat, oso gogorra den beste material batez estalduta.

• Estaldura baten funtzioak:• Gainazalaren gogortasuna handitu.• Erreminta eta txirbilaren arteko

marruskadura murriztu.• Erreminta tenperatura altuekiko

babestu.

- Erreminta eta txirbilaren arteko kontaktu gunea.

- Marruskadura eta tenperatura maximoa.

Estaldutako erreminta

www.oerlikon.com/balzers

Substratua

12 μmEstaldura

Pieza

Erreminta

Estaldura

Txirbila

3. Ebaketa erreminta estaldurak3. Ebaketa erreminta estaldurak


EBAKETA ERREMINTETAN ERANILTZEN DIREN ESTALDURA MOTAK:

• Material barietate asko erabiltzen dira estalduretan, konposatu berriak agertzen dira eta beste batzuk zaharkituta geratzen dira.

• Estaldura gehienak Titanio Nitruroan (TiN) oinarritzen dira.

• Lortu nahi diren propietateen arabera, hurrengoak garatu dira:

• TiCN: TiN baino gogorragoa.• TiAlN: TiN baino estaldura

gogorragoak tenperatura altuetara.

• TiCAlN: Marruskaduraren hobekuntza.

• …

Tenperatura [°C]0 200 400 600 800 1000

TiAlN

TiCN

TiN

HSS

K30F metal duro

Mic

ro-g

ogor

tasu

naH

V 0,

05

3000

2500

2000

1500

500

1000

0

3. Ebaketa erreminta estaldurak3. Ebaketa erreminta estaldurak


EBAKETA ERREMINTEN HIGADURA:

• Erremintaren higadura progresiboa, saihestezina den fenomenoa da.

• Ebaketa erreminta egokia aukeratzeak higaduraren agerpena atzeratzen eta ahal den neurrian bere hazkuntza geldotzen laguntzen du, baina erabilerarekin erreminta higatu egiten da.

• Higadura handia dugunean, erremintaren bizi bukaera heltzen da.

• Erremintaren higadura marruskadura, tenperatura altua eta erreminta material eta pieza materialaren arteko afinitate kimikoagatik ematen da.

4. Ebaketa erreminten 4. Ebaketa erreminten higadurahigadura

Arrisku handiko gunea

Hasierako higadura azkarra

Erreminta berria

Higatutako erreminta


EBAKETA ERREMINTEN HIGADURA MEKANISMOAK:

Erremintaren higadura sortzen duten fenomeno ezberdinak daude.

• Abrasioa pieza eta txirbilarekin →Erreminta materialaren galtzea.

• Difusioa, tenperatura altuekin areagotuta.

• Oxidazioa: erremintaren azaleran ematen da eta tenperatura altuekin areagotzen da.

• Adhesioa, erreminta eta txirbilaren kontaktu presio altuak direla eta..

Abrasioa

Oxidazioa

Difusioa

Adhesioa



ERREMINTA HIGADURAREN KOKAPENA:

• Erreminta higadura batez ere hurrengoetan kontzentratzen da:

• Azpijan aurpegia: Albo higadura.• Jaulkitze aurpegia: Kratere higadura• Sorbatz nagusia: Entaila edo hozka

Jaulkitze aurpegia

Azpijan aurpegia

Sorbatz nagusia

Albo higadura

Kraterehigadura

Hozkaketa higadura

Jaulkitze aurpegia

Azpijan aurpegia

Sorbatz nagusia



ALBO HIGADURA

• Azpijan aurpegi eta mekanizatutako azaleraren arteko abrasioa.

KRATERE HIGADURA

• Pieza eta erremintaren arteko afinitate kimikoa. Tenperatura altuekin areagotuta.

SORBATZ GEHITUA

• Materialaren adhesioa jaulkitze aurpegian eta erremintaren puntan.

• Material harikorrekin (aluminioa edo karbono urriko altzairuak) ematen da ebaketa abiadura baxuetan.

VB

Txirbil

Jaulkitze aurpegia

Azpijan aurpegia

Mekanizatutako azalera

Erreminta

Txirbila

Pieza

Material itsatsia

Erreminta

Kraterea Tªmaximodun gunean



BESTE HIGADURA MOTA BATZUK

• Deformazio plastikoa.

• Jatorri termomekanikodun arrakalak.

• Entaila higadura.

Jatorri termomekanikodun arrakalak

Entaila higaduraDeformazio plastikoa



EBAKETA PARAMETROEN ERAGINA HIGADURAN

• Erreminta bat higatuta dagoen ala ez baloratzeko irizpiderik hedatuena ISO TC29/WG22 araua da.

• Higaduraren eboluzioa denboran zehar neurtzeko batez besteko albo higadura (Vb) erabiltzen da, mm-tan neurtua.

• Kratere sakontasunaren (KT) balioak ere ematen dira.

• Balio onargarrien ideia bat emateko, erreminta bat higatuta kontsideratzen da hurrengoa betetzen bada:

Vbbatezbestekoa=0,3 mmVbmax=0,6 mmErremintaren apurketa

ISO arauak izendatutako higaduraneurtzeko parametroak



TAYLOR-EN EKUAZIOA

• Erremintaren bizia zuzenki erlazionatuta dago ebaketa parametroekin. Erremintaren bizi eta ebaketa parametroen arteko lehenengo erlazioa Taylor-en ekuazioa izan zen:

• Material-erreminta konbinazio bakoitzarentzat K eta n balio batzuk daude.

KTVc n =⋅

Taylor-en ekuazioarenadierazpen grafikoa



EBAKETA PARAMETROEN KALKULU PRAKTIKO MEKANIZAZIO KASU PRAKTIKO BATETIK ABIATUZ

• Hurrengo kasu praktikoak ebaketa parametroen kalkulu adibide bat adierazten du Sandvikmarkaren katalogoa erabiliz (www.coromant.sandvik.com).

• Adibide berdina beste katalogo batzuekin egin liteke emaitza berdintsuetara helduz.

Aleazio txikiko altzairuko, DIN36CrNiMo4, pieza bat zilindratu nahi da, gogortasuna 40HRC da. Akabera eragiketa da, 0,6μm Ra batez besteko zimurtasuna duen pieza lortzeko, 0,5mm-ko iraganaldi sakonera erabiliz.

Eskatzen da:• Plakatxoaren geometria eta eragiketa hau egiteko material egokia aukeratzea.• Aukeratutako plakatxoarentzat ebaketa baldintza hoberenak lortzea.

5. Ebaketa parametroen5. Ebaketa parametroenkalkuluakalkulua


Lehenengo, materiala lokalizatu. Aleazio txikiko altzairu bat da (P taldea).



1go PAUSUA: Plakatxoaren geometria egokia aukeratu

Altzairuak mekanizatzeko (P taldea) 3 geometria ezberdin ditugu

Baldintza tartean (akabera, ap=0,5mm) adaptatzen diren geometriak T-MAX P –WF eta T-MAX P –PF dira. T-MAX P –PF aukeratzen dugu.



2. PAUSUA: Punta erradioa eta aitzinapena aukeratzeaFabrikatzaileak punta erradio bakoitzarentzat aitzinapen konbinazio bat ematen du

zimurtasun konkretu bat lortzeko

Aukera posiblea. rε=1,2mm eta f=0,12mm/b konbinazioa ere erabil daiteke

rε=0,8mm

f=0,1mm/b



CT5015 materiala aukeratzen da eta

Vc=190m/min

3. PAUSUA: Plakatxo materiala aukeratu



4. PAUSUA: Vc zuzendu gogortasuna kontuan izanik

Vc 350HBN gogortasunarentzat kalkulatu da, eta mekanizatu beharreko materialak 380HBN du (Diferentzia +30). Vc zuzendu behar da 0,925 faktorearekin.

Vczuzendua= 190·0,925= 175,75 m/min

5. PAUSUA: Vc zuzendu bizi iraupena 15 minuturen ezberdina izatea kontuan izanik

Fabrikatzaileak emandako Vc datu guztiak 15 min-ko bizi iraupenerako dira. Erremintaren bizi iraupena aldatu nahi bada Vc zuzendu behar da hurrengo taula kontuan hartuz.



1. Ebaketa erremintak ze eragiketan jasan behar ditu tenperatura altuagoak, fresaketan ala torneaketan? Erantzuna arrazoitu.

2. Azaldu zergatik karbonodun altzairua ez den ebaketa erreminta material bezala erabiltzen.

3. Esan ados zauden hurrengo baieztapenarekin: “Ebaketa abiaduraren murrizketak beti hobetzen du erremintaren bizi iraupena, horrela aurresaten duelako Taylor-en ekuazioak”.

4. Albo higadura Vb parametroaren bidez kontrolatzen da. Higadura izan arren, ebaketa erremintak mekanizatzen jarraitzen duela suposatuz, nola eragingo luke erremintaren gehiegizko higadurak piezaren mekanizazioan? Beharrezkoa litzateke kontrolatzea?

5. Pieza bat mekanizatzean, erreminta apurtzen bada, ze mekanizazio parametro alda daitezke? Nola eragingo luke produktibitatean?

6. Erremintarekin afinitate kimiko altua duen materiala mekanizatzean, ze higadura mota litzateke nagusia? Ze higadura parametro kontrolatu beharko litzateke?

7. Ikertu zergatik ezin dire erabili diamante polikristalinoko (PCD) erremintak material ferrikoak mekanizatzeko eta hori dela eta CBN erremintak erabili behar diren.

8. Ikertu nola fabrikatzen den metal gogorreko plakatxo bat .

6. Tutorepeko galdesorta6. Tutorepeko galdesorta


KENDU ALTZAIRU, ALUMINIO ETA TITANIO ALEAZIOEN FRESAKETA ERREMINTEN fabrikatzaileaKokapena: Segura (Gipuzkoa)www.ibarmia.com

7. Lan7. Lan--aukerak: enpresak eta aukerak: enpresak eta produktuakproduktuak

Kenduk fabrikatutako minifresak, diametroa 1mm.

NECO FRESA, BARAUTS, HARIZTAKETA ARREN, … Fabrikatzailea Kokapena: Elorrio (Bizkaia)www.neco.esIZAR Cutting ToolsFabricante de BARAUTS HELIKOIDAL, HARIZTATZEKO AR , OTXABUEN,…. FabrikatzaileaKokapena: Amorebieta (Bizkaia)www.izartool.comTALLERES DE PRECISIÓN GAIFABRICANTE DE ERREMINTA BEREZI, PLAKATXO FRESA, ERREMINTA-EUSLEEN FabrikatzaileaKokapena: Zaldibar (Bizkaia)www.sikulan.com

TALLERES GAI, fresaketa eta torneaketarako plaka-eusleak fabrikatzen ditu, neurrira

egindako erreminta geometriak barneratuz.. Gainera ebaketa erreminten fabrikazioan jarduten enpresa multinazional askoren banaketa enpresa eta bulegoak, adibidez, Kennametal, Iscar, Mitsubishi, eta abar.

SANDVIK CoromantEBAKETA ERREMINTEN Fabrikazioan jarduten enpresa multinazionala Kokapena: Banaketa enpresa Derion (Bizkaia)www.coromant.sandvik.com/es

12. GAIA: Ebaketa erremintak - UPV/EHUehu.eus/manufacturing/docencia/727_eu.pdf · 12. Gaia:...

Documents

Transcript of 12. GAIA: Ebaketa erremintak - UPV/EHUehu.eus/manufacturing/docencia/727_eu.pdf · 12. Gaia:...