Untitled

Általános versenyadatok és fontos tudnivalók

• Verseny megnevezése: Szakma Kiváló Tanulója Verseny, Területi előválogató.

• Szakma: 4 0715 10 12 Szerszám- és készülékgyártó.

• A KKK rendelet alapja: 2019. évi LXXX. törvény 11.§ (2) bekezdés.

• A feladatsor típusa: Komplex írásbeli/interaktív feladat: Szerszámok és készülékek gyártása, javítása.

• Versenyidőtartam: $150\,\text{perc}$.

• Elérhető összpontszám: $100\,\text{pont}$.

• Használható segédeszközök: Íróeszköz és nem programozható számológép. Tankönyv vagy feladatgyűjtemény használata tilos!

• Számítási előírások:     * Minden mellékszámításnál kötelező feltüntetni a számított adat megnevezését.     * Rögzíteni kell a számítás módját (matematikai művelet a rendelkezésre álló adatokkal).     * A kapott eredményt mértékegységgel együtt kell megadni.     * Hiányos levezetés esetén a feladat nem fogadható el teljes mértékben.

• Kerekítési szabályok: Részeredményeknél és végeredménynél is legalább két tizedesjegy pontosság szükséges a kerekítés szabályai szerint.

• Javítási szabályok:     * Ceruzával írt dolgozat nem kerül elfogadásra.     * Számítási hiba javításakor egyértelműnek kell lennie, melyik megoldás marad érvényes.     * Teszt jellegű feladatoknál tilos a javítás; a helytelen válasz pontlevonással jár.     * Meg nem engedett eszköz használata kizárást von maga után.

Szakmai elméleti ismeretek: Fröccsöntés és Alakítás

• Fröccsöntési technológia jellemzői:     * A fröccsöntő szerszám zárásakor a legkisebb rés sem engedhető meg a szerszámfelek között.     * A formaüreg méreteinek meghatározásakor kötelező figyelembe venni és bele kalkulálni a műanyag zsugorodását.     * A beömlő rendszer méretpontossága kritikus, míg felületi minősége bizonyos esetekben (másodlagos szempontként) kevésbé hangsúlyos, de a funkciót nem akadályozhatja.     * Csiga és plasztikáló henger illesztése: A befecskendezési veszteségek minimalizálása érdekében a csiga külső átmérőjének és a henger furatának illesztését szorosra, konkrétan $0,01\,mm$ és $0,1\,mm$ közötti hézaggal kell megválasztani.

• Vágási alapfogalmak:     * Hulladék meghatározása: Kivágás során hulladéknak nevezzük azt az anyagrészt, amely nem esik át a vágólap üregén.

• Melegalakító szerszámok szerkezeti elemei:     * Mozgórész felfogó lap (száma: 11).     * Kidobó csapok (száma: 12).     * Kidobó lap (száma: 13).     * Visszacsatoló lap (száma: 14).     * Vezető hüvely (száma: 15).

Illesztések és Tűréstechnika

• Illesztés típusának meghatározása:     * Vastagfalú persely mérete: $\varnothing 32P6$.     * Csap tűrése: $\varnothing 32h5$.     * Az ilyen típusú illesztés (P6/h5) egy szoros illesztés.

• Tűrésezetlen méretek: Amennyiben a rajzon nincs külön feltüntetve eltérés engedély a tűrésezetlen méretekre, akkor azokat az ISO 2768-mK szabvány határozza meg.

• Gyártási középméret: Egy $\varnothing 18g6$ méret esetén a számított gyártási középméret $17,9885\,mm$.

Anyag- és Gyártásismeret (Igaz/Hamis állítások)

• Hőre keményedő műanyagok: Feldolgozásuk két fő eljárása a sajtolás vagy a fröccssajtolás (Igaz).

• Hidegalakító szerszámok: Nem alkalmasak melegalakítási feladatok elvégzésére (Hamis).

• Készülékek alapfunkciója: A legfontosabb feladat a munkadarabok rögzítése és szorítása (Igaz).

• Támasztó elemek: Minden készülékben lévő támasztó elem legalább egy szabadságfokot elvesz a munkadarabtól (Igaz).

• Tömbszikraforgácsolás: Az alkalmazott elektróda anyaga jellemzően nem $CuZn37$ (sárgaréz), hanem vörösréz vagy grafit (Hamis).

• Porkohászat: Lehetővé teszi bármilyen fém vagy nemfém keverését és egyesítését (Igaz).

• Kokilla öntés: Előnye a hagyományos fémöntéssel szemben a magasabb termelékenység és a jobb méretpontosság (Igaz).

• Rockwell keménységmérés: Mérőeszköze nem az edzett acél golyó (az a Brinellnél van), hanem Rockewell C esetén gyémántkúp (Hamis).

Modern technológiák és Szoftveres ismeretek

• CAD (Computer-Aided Design):     * Általánosan megnyitható, platformfüggetlen fájlkiterjesztések: dxf, stp (Step fájlok).     * Nem CAD specifikus kiterjesztések: xls (táblázat), txt (szöveg).

• Lézertechnológia alkalmazásai a gépiparban:     * Felrakó hegesztés szerszámokon.     * Szerszámtörések javítása.     * Szerszámok jelölése (pl. mátrix kód).     * Fém alkatrészek darabolása.

Megmunkálás és Hőkezelés

• Hőkezelés: A szerszámlapok edzését követően kötelezően alkalmazandó eljárás a megeresztés a szívósság növelése és a feszültségek csökkentése érdekében.

• Köszörülés (Ki-szikráztatás): A köszörülési folyamat végén a ki-szikráztatást a pontosság növelése (méret- és alakpontosság fenntartása) érdekében végzik.

• Normália választás (Büttner PVSO vezetőoszlop):     * Műszaki paraméterek: Átmérő $\varnothing 40\,mm$, Hosszúság $230\,mm$.     * Választott elem ára: $15,66\,euro$.     * Megengedett tűrése (R7 fit): $\begin{pmatrix} -0,025 \ -0,050 \end{pmatrix}$.

Forgácsolási számítások: Homlokmarás

Adatok:

• Fogankénti előtolás ($f_z$): $0,13\,mm/ford$

• Fogak száma ($z$): $7$

• Maró átmérő ($D$): $63\,mm$

• Fajlagos forgácsolóerő ($k_c$): $2500\,MPa$

• Hatásfok ($\eta$): $80\% = 0,8$

• Forgácsoló sebesség ($v_c$): $0,5\,m/s$

• Fogásmélység ($a_p$): $3\,mm$

• Szélesség ($B$): $50\,mm$

• Hossz ($L$): $200\,mm$

• Rá- és túlfutás ($

Számítások:

• a) Beállítandó fordulatszám ($n_{be}$):     * Képlet: $n = \frac{v_c}{D \times \pi}$     * $n = \frac{0,5\,m/s \times 1000}{63\,mm \times 3,14} = 2,53\,sec^{-1} = 151,80\,min^{-1}$     * Választott fordulatszám (standard sorból): $125\,1/min$.

• b) Előtoló sebesség ($v_f$):     * $v_f = n \times f_z \times z = 125\,min^{-1} \times 0,13\,mm/ford \times 7 = 113,75\,mm/min$     * Beállítandó (választott) érték: $112\,mm/min$.

• c) Előtolás irányú forgácskeresztmetszet ($A_f$):     * $A_f = a_p \times B = 3\,mm \times 50\,mm = 150\,mm^2$.

• d) Percenkénti forgácsköbtartalom ($Q$):     * $Q = \frac{a_p \times a_e \times v_f}{1000} = \frac{3\,mm \times 50\,mm \times 112\,mm/min}{1000} = 16,80\,cm^3/min$.

• e) Maximális teljesítményszükséglet ($P_{max}$):     * $P_c = \frac{Q}{60.000.000 \times \eta} \times k_c$     * $P_c = \frac{3\,mm \times 50\,mm \times 112\,mm/min}{60.000.000 \times 0,8} \times 2500\,N/mm^2 = 0,875\,kW$.

Kivágás és lyukasztás számításai (Alátét gyártás)

Adatok:

• Külső átmérő ($D$): $30\,mm$

• Belső átmérő ($d$): $20\,mm$

• Lemezvastagság ($s$): $2,5\,mm$

• Szakítószilárdság ($R_m$): $600\,MPa$

• Erőtöbblet tényező ($c_1$): $1,2$

• Munka korrekciós tényező ($c_2$): $0,5$

• Teljesítmény korrekciós tényező ($f$): $1,2$

• Hulladékhíd ($a=b$): $2\,mm$

• Löketszám ($n$): $1,0\,s^{-1}$

• Hatásfok ($\eta$): $0,8$

Számítások:

• a) Erő-, munka- és teljesítményszükséglet:     * Erő ($F_{max}$):         * Képlet: $F_{max} = c_1 \times L \times 0,8 \times R_m \times s$         * $L = (D+d) \times \pi = (30+20) \times 3,14 = 157\,mm$         * $F_{max} = 1,2 \times (30+20) \times 3,14 \times 0,8 \times 600\,N/mm^2 \times 2,5\,mm = 226.080\,N$     * Munka ($W$):         * $W = c_2 \times F_{max} \times s = 0,5 \times 226.080\,N \times 0,0025\,m = 282,6\,J$     * Teljesítmény ($P$):         * $P = \frac{f \times W \times n}{\eta} = \frac{1,2 \times 282,6\,Nm \times 1,0\,1/s}{0,8} = 423,90\,W$

• b) Lemezsáv jellemzői:     * Sávszélesség ($B$): $B = D + 2 \times a = 30 + 2 \times 2 = 34\,mm$.     * Előtolás ($e$): $e = D + b = 30 + 2 = 32\,mm$.

• c) Anyagkihozatali tényező ($K_h$):     * Munkadarab felülete ($A_{mdb}$): $A_{mdb} = \frac{(D^2 - d^2) \times \pi}{4} = \frac{(900 - 400) \times 3,14}{4} = 392,50\,mm^2$     * Hasznosított felület (egy előtolásra): $A_{hasznos} = B \times e = 34 \times 32 = 1088\,mm^2$     * Kihozatal: $K_h = \frac{A_{mdb}}{A_{hasznos}} \times 100 = \frac{392,5}{1088} \times 100 = 36,08\%$

Műszaki rajzolvaság (Tárcsa alkatrész)

• Felületi érdesség: Az alkatrész általános megengedett érdessége $3,2\,\mu m$, de ettől eltérő ($1,6\,\mu m$) érdesség is előfordul a rajzon.

• Ábrázolásmód:     * A Tárcsát a műszaki rajzon két nézetben ábrázolták.     * Az alkatrészt a rajzon teljes metszetben mutatják be.

• Tűréstechnikai megállapítások:     * A $\varnothing 18$ méret tűréstechnikailag hibásan van megadva a rajzon.     * A rajzon található bázisok (A, B, C) közül van, ami tévesen lett megadva.     * Csak azokat a méreteket látták el egyedi tűréssel, amelyeket az illesztések feltétlenül indokolnak.