Az üregelés technológiája

Az alábbi cikkünkben az üregelés technológiájáról adunk egy rövid áttekintést. Nagy vonalakban áttekintjük a hagyományos üregelési eljárásokat, valamint szó esik a még kevésbé ismert forgó üregelésről is.

Üregelés

Az üregelés olyan anyagleválasztási folyamat, mely során egy fogazott, ék alakú szerszámmal történik a forgácsleválasztás. Az üregelésnek két fő típusa van, a lineáris és a forgó üregelés. Az elterjedtebb lineáris üregelés során a szerszámot tengely menti előtolással vezetik végig az álló munkadarabban vagy munkadarabon. Ezt a műveletet üregelő gépen végzik. A forgó üregelés során vagy a munkadarab végez forgómozgást – ekkor a szerszám szabadon foroghat, felveheti a munkadarab sebességét -, vagy az üregelő szerszám végzi forgómozgást. A forgó üregelést esztergán, marógépen, fúrógépen, tehát bármilyen hagyományos gépen végre lehet hajtani.

Az üregelési eljárást elsősorban nagy pontosságot igénylő, bonyolult, nehezen generálható felületek kialakítására használják. Jellemzően drága a szerszámozása, ezért kifejezetten a tömegtermelés eljárása. Az üregelés nem igényel szakképzett munkaerőt.

A lineáris üregelés

A lineáris üregelő szerszámok fogainak kialakítása hasonlít a fűrészek fogazására, azonban az üregelő szerszám fogainak magassága a szerszám hossza mentén folyamatosan, de nem azonos mértékben nő. A szerszám legalább három funkcionálisan elkülönülő szakaszra bontható, az első egy tájoló, ami bevezeti a szerszámot az elő furatba, a második egy nagyoló szakasz, a harmadik a simító, ami végén a fogak magassága állandó. A simító rész felbontható még elő-simító és simító részre. A szerszámon egy adott fog fogásmélysége a megelőző foghoz viszonyított magasságváltozása.

Síküregelő szerszámokÜgyelni kell a belső felületeket megmunkáló üregelő szerszám tervezésekor, hogy a forgácsnak kialakított fogárkok elegendő helyet biztosítsanak a teljes üregelési hosszon az adott fog által leválasztott anyagnak, mivel csak a teljes áthaladás után tud a forgács távozni a forgácshornyokból.

A felületüregelés a legegyszerűbb eljárás az összes üregelési mód közül. Ha a munkadarab nagyméretű, akkor az üregelendő munkadarabot rögzítik, a szerszámot végighúzzák a felületen, kis munkadarab esetén a szerszámot rögzítik, és a munkadarabot mozgatják. A belső üregelés bonyolultabb, ugyanis ekkor a munkadarabot először rögzíteni kell, majd a bevezetés után a szerszámot betolják a munkadarabba. A másik megoldás a húzó főmozgású, ekkor a szerszám elejét húzzák át, míg teljesen át nem halad a darabon. Mellékmozgás jellemzően nincs üregelés során, de előfordulhat olyan alkalmazási példa,- például fegyvercső huzagolás –mikor forgó mellékmozgást is végez a szerszám vagy a munkadarab.

Az üregelés során alkalmazott vágófolyadék három célt szolgál. Hűti a munkadarabot és a szerszámot, keni a felületeket, végül pedig kiöblíti a fogárkokból a forgácsot. A tipikus hűtő-kenőfolyadékok üregeléshez: petróleum, ásványi olaj, víz, vízben oldható olaj, zsíros ásványi olaj, kénezett ásványi olaj.

Az üregelést elsősorban tengelyagyak hornyainak készítésére fejlesztették ki. Mint később kiderült, igen hasznos eljárás különböző alakzatok nagy termelékenységű megmunkálására. Minden alakzat más szerszámot igényel, egy szerszámot csak egy alakzat kialakítására lehet alkalmazni. Kisebb darabszám esetén érdemes szabványosított üregelő szerszámhoz méretezni a munkadarabot, mivel az egyedi üregelő szerszámgyártás igen költséges.

A megmunkálás során az edzetlen anyagok felkeményedhetnek, az edzett anyagok kilágyulhatnak a hőhatás időtartamának függvényében.

A forgó üregelés

A forgó üregelés azokon a munkadarabokon lehet hasznos, melyek főként forgástest alakúak, de szükség van üregelt furat vagy külső felület kialakítására. Ezzel az eljárással az esztergagépen vagy más hagyományos – de akár CNC – gépen is, egy felfogásban el lehet végezni ezeknek a felületeknek a kialakítását.

Az eljárás alapelve gyártótól függetlenül ugyanaz: a szerszám tengelye a munkadarab tengelyével kis szöget zár be, körülbelül 1°-ot. Ez a „tengelyhiba” okozza, hogy a munkadarabon az üregelő szerszám „imbolyog”, és ezzel, valamint a folyamatos előtoló mozgással alakítja ki a kívánt felületet. Mindig csak egy él fog forgácsot leválasztani, nem az egész homlokfelület, – mikor nincs tengelyhiba -, ennek köszönhető az imbolygás, valamint a szerszám kúpos kialakításának.

A folyamat könnyen megérthető az alábbi, az Amerikai Egyesült Államokban működő Somma Tool Company által készített videóból.

képek forrása: www.broachmasters.com
www.pharosgroupuk.com