Postupci obrade

Dr. Sabahudin Ekinovi

POSTUPCI OBRADE

REZANJEM

D

r

.

S

a

b

a

h

u

d

i

n

E

k

i

n

o

v

i

P

O

S

T

U

P

C

I

O

B

R

A

D

A

R

E

Z

A

N

J

E

M

Zenica, 2003.

Univerzitet u Sarajevu Mainski fakultet u Zenici


POSTUPCI OBRADE REZANJEM

Zenica, 2003. godine



Recenzenti: Prof. dr. Ante Mikovi, Sveuilite u Mostaru Prof. dr. Safet Brdarevi, Univerzitet u Sarajevu

Izdava: Mainski fakultet u Zenici, Fakultetska 1.

Tira: 300 primjeraka

Tehnika obrada i naslovna strana: mr. Elma Ekinovi, dipl.in.

tampa: Dom tampe Zenica

Na osnovu miljenja Ministarstva za obrazovanje i nauku Federacije Bosne

i Hercegovine, broj 04-15-1992/03, od 17.06. 2003. godine, ova knjiga spada u proizvode iz lana 19. taka 13. Zakona o porezu na promet

proizvoda i usluga, na iji se promet ne plaa porez na promet

ISBN 9958-617-15-3

CIP - Katalogizacija u publikaciji Nacionalna i univerzitetska biblioteka Bosne i Hercegovine, Sarajevo UDK 621.89 (075.8) EKINOVI, Sabahudin Postupci obrade rezanjem/Sabahudin Ekinovi. - Zenica : Mainski fakultet, 2003. - VIII, 264 str. : graf. prikazi ; 24 cm Bibliografija: str. 259-264 ISBN 9958-617-15-3 COBISS/BiH-ID 7912966

Harunu, Kenanu i Elmi

P r e d g o v o r

Studenti tree godine Proizvodnog smjera na Mainskom fakultetu u Zenici sluaju predmet Obrada rezanjem. Ova knjiga je, veim dijelom, koncipirana kao udbenik, i namijenjena je, prije svega, ovim studentima, ali tako|er i studentima drugih smjerova koji sluaju predmet Tehnologije obrade rezanjem. Osim toga, moe posluiti i studentima ostalih mainskih fakulteta u Bosni i Hercegovini koji u razliitom obimu i pod razliitim nazivima sluaju navedenu materiju.

U knjizi je dat itav niz tabela i ilustracija koje mogu posluiti inenjerima-tehnolo-zima u praksi za prvi izbor elemenata reima rezanja.

S ciljem da se kompletira pisani materijal iz ire oblasti tehnologije obrade reza-njem, ova knjiga predstavlja logian nastavak knjige pod nazivom Obrada rezanjem izdate 2001 godine u Zenici. Autor ima namjeru napisati jo i knjige pod nazivima Alatne maine i Rezni alati i pomoni pribori. Time e se, po miljenju autora, kompletno pokriti podruje konvencionalnih postupaka obrade, maina i alata.

Knjiga je podijeljena u sedam poglavlja: 0. Uvod, 1. Postupci obrade jednosjenim alatima, 2. Postupci obrade otvora, 3. Nekontinuirani postupci obrade viesjenim alatima, 4. Postupci obrade alatima nedefinisane rezne geometrije, 5. Izrada navoja i zupanika i 6. Specijalni postupci obrade.

Tekst su pregledali i recenzirali prof. dr. Ante Mikovi i prof. dr. Safet Brdarevi, te dali niz korisnih sugestija i prijedloga, na emu im se jo jednom zahvaljujem.

Veliku zahvalnost dugujem firmi ISCAR SLOVENIJA, d.o.o. koja je finansijski pomogla izdavanje ove knjige.

Na kraju, u znak moje najvee zahvalnosti za dugogodinju podrku i razumijeva-nje, ovu knjigu poklanjam svojoj supruzi mr. Elmi Ekinovi i sinovima Kenanu i Harunu. Zenica, maj, 2003 godine S. Ekinovi


I

SADRAJ

0. UVOD ... 1

1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJENIM ALATIMA ... 5 1.1. STRUGANJE ... 5

1.1.1. Osnovne operacije ... 5 1.1.2. Alati za obradu struganjem ... 7 1.1.3. Rezna geometrija alata za struganje ... 16 1.1.4. Reimi rezanja pri struganju ... 18

1.2. BLANJANJE I HORIZONTALNO I VERTIKALNO RENDISANJE ... 25 1.2.1. Osnovne operacije ... 26 1.2.2. Alati za blanjanje i rendisanje ... 29 1.2.3. Rezna geometrija noeva za blanjanje i rendisanje ... 31 1.2.4. Reimi rezanja pri blanjanju i rendisanju ... 32

1.3. SILE REZANJA PRI OBRADI JEDNOSJENIM ALATIMA ... 37 1.4. POTREBNA SNAGA PRI OBRADI JEDNOSJENIM ALATIMA ... 40 1.5. MAINSKO VRIJEME PRI OBRADI JEDNOSJENIM ALATIMA ... 41

2. POSTUPCI OBRADE OTVORA ... 43 2.1. BUENJE ... 43

2.1.1. Alati za buenje ... 44 2.1.2. Rezna geometrija alata za buenje ... 51 2.1.3. Reimi rezanja pri buenju ... 53

2.2. UPUTANJE I PROIRIVANJE ... 60 2.2.1. Alati za uputanje i proirivanje ... 61 2.2.2. Rezna geometrija uputaa i proirivaa ... 64 2.2.3. Reimi rezanja pri uputanju i proirivanju ... 66

2.3. RAZVRTANJE ... 71 2.3.1. Alati za razvrtanje ... 72 2.3.2. Rezna geometrija razvrtaa ... 75 2.3.3. Reimi rezanja pri razvrtanju ... 77

2.4. SILE REZANJA PRI OBRADI OTVORA ... 80 2.5. POTREBNA SNAGA PRI OBRADI OTVORA ... 86 2.6. MAINSKO VRIJEME PRI OBRADI OTVORA ... 87

3. NEKONTINUIRANI POSTUPCI OBRADE VIESJENIM ALATIMA ... 89 3.1. GLODANJE ... 89

3.1.1. Osnovne operacije ... 89 3.1.2. Alati za obradu glodanjem ... 93 3.1.3. Rezna geometrija alata za glodanje ... 95 3.1.4. Elementi rezanog sloja materijala i reimi

rezanja pri glodanju ... 99 3.1.5. Sile rezanja pri glodanju ... 106 3.1.6. Potrebna snaga pri glodanju ... 114 3.1.7. Mainsko vrijeme pri obradi glodanjem ... 114

3.2. PROVLAENJE ... 116 3.3. TESTERISANJE ... 124

S. EKINOVI]

II

4. POSTUPCI OBRADE ALATIMA NEDEFINISANE REZNE GEOMETRIJE ... 131 4.1. BRUENJE ... 132

4.1.1. Osnovne operacije ... 132 4.1.2. Alati za bruenje ... 139 4.1.3. Elementi rezanog sloja i reimi rezanja pri bruenju ... 147 4.1.4. Sile rezanja pri bruenju ... 155 4.1.5. Mainsko vrijeme pri obradi bruenjem ... 160

4.2. HONOVANJE ... 162 4.3. SUPERFINI ... 169 4.4. LEPOVANJE ... 172 4.5. POLIRANJE ... 177 4.6. ULTRAZVUNA OBRADA ... 178 4.7. OBRADA ABRAZIVNIM MLAZOM ... 184

5. IZRADA NAVOJA I ZUPANIKA ... 186 5.1. IZRADA NAVOJA ... 186

5.1.1. Izrada navoja struganjem ... 186 5.1.2. Izrada navoja ureznicima i nareznicama ... 194 5.1.3. Izrada navoja glodanjem ... 202 5.1.4. Uzrada navoja bruenjem ... 207

5.2. IZRADA ZUPANIKA ... 210 5.2.1. Izrada cilindrinih zupanika ... 211 5.2.2. Izrada konusnih zupanika ... 217 5.2.3. Izrada punih prijenosnika ... 224 5.2.4. Reimi rezanja pri izradi zupanika ... 226

6. SPECIJALNI POSTUPCI OBRADE REZANJEM ... 235 6.1. VISOKOPRODUKTIVNI POSTUPCI OBRADE ... 235

6.1.1. Obrada struganjem-glodanjem ... 235 6.1.2. Obrada visokim brzinama ... 239 6.1.3. Postupci obrade sa velikim poprenim

presjecima strugotine ... 250 6.2. POSTUPCI OBRADE U ZAGRIJANOM STANJU ... 251 6.3. POSTUPCI MIKRO-OBRADA (MICROMACHINING) ... 254

LITERATURA ... 259


1

0. UVOD Ve}ina metalnih dijelova koji se ugra|uju u razli~ite ma{ine i ure|aje svoj kona~an ob-lik naj~e{}e dobijaju postupcima obrade skidanjem strugotine, tako da je od svih teh-nologija u proizvodnom ma{instvu upravo ova tehnologija i najva`nija. Glavna karakte-ristika postupaka skidanjem materijala je da se obrada vr{i odvajanjem strugotine zah-valjuju}i djejstvu alata definisane ili nedefinisane rezne geometrije (oblika reznog klina) ili pak odvajanjem sitnih, mikronskih ~estica zahvaljuju}i djejstvu razli~itih fizi~ko-he-mijskih procesa. U tom smislu slijedi i podjela postupaka obrade skidanjem materijala koja je prikazana na slici 0.1 iz koje se vidi ~itav niz razvijenih i primjenjivanih postu-paka obrade skidanjem materijala. Ovako {irok dijapazon razli~itih obrada uslovljen je, prije svega, zahtjevima proizvodnje dijelova ve}e ta~nosti mjera i oblika, kao i kvaliteta obra|ene povr{ine koji se drugim postupcima (postupci livenja, sinterovanja, obrade deformacijom i t.d.) te{ko, ili uop{te ne mogu posti}i. S druge strane, postupci obrade skidanjem materijala su u pojedina~noj i maloserijskoj proizvodnji prakti~no nezamjenjivi i predstavljaju, jedini mogu}i ekonomski isplativ na~in proizvodnje. Podatak da od ukupne proizvodnje na postupke obrade skidanjem materijala otpada oko 60 do 80%, dovoljno govori u prilog gore izne{enih stavova. Kao ilustracija mogu poslu`iti i sljede}i podaci. Osamdesetih i devedesetih godina dvadesetog vijeka u SAD-u se svake godine na postupke obrade skidanjem materijala tro{ilo oko 100 milijardi US dolara.

Podjela postupaka obrade skidanjem materijala prikazana na slici 0.1 izvr{ena je prema mehanizmima, odnosno vrstama procesa kojim se ostvaruje skidanje materijala. Dvije su glavne grupacije postupaka: konvencionalni i nekonvencionalni postupci sa tri glavne grupe:

Prva grupa postupci obrade kod kojih se na ra~un mehani~kog djelovanja reznog klina alata vr{i skidanje materijala. Pri tome alati mogu biti definisane rezne geo-metrije (jednosje~ni i vi{esje~ni alati) i nedefinisane rezne geometrije (abrazivni alati). Osnovna karakteristika postupaka obrade rezanjem alatima definisane rezne geomet-rije je debljina (veli~ina) strugotine koja se kre}e u granicama cca od 0,025 do 2,5 mm, a postupaka obrade alatima nedefinisane rezne geometrije cca od 0,0025 do 0,25 mm.

Druga grupa postupci obrade kod kojih se skidanje, ili ta~nije, odno{enje materi-jala ostvaruje na ra~un mehanizama koji se baziraju na razli~itim fizi~ko-hemijskim procesima. Termin "odno{enje" materijala je prihvatljiviji od termina "skidanje" materi-jala upravo iz razloga atomske i submikroskopske veli~ine odne{enih ~estica materi-jala, gdje se zapravo ne formira strugotina pri obradi. Razvoj ovih postupaka obra-de uslovljen je, prije svega, pojavom novih konstrukcionih materijala koji se veoma

0. UVOD

2

te{ko, ili se uop{te ne mogu obra|ivati konvencionalnim postupcima obrade reza-njem.

Elektrohemijski +

Elektroerozivni procesi

- Elektrohemijsko-elek-troerozivna obrada

Elektrohemijski EH +

mehani~ki procesi

- EH bru{enje - EH honovanje - EH lepovanje

Fizi~ko-hemijski procesi + ultrazvuk

UZ

- UZ elektroerozija - UZ elektrohemijska obrada

- UZ laserska obrada - UZ hemijska obrada

Mehani~ki procesi + ultrazvuk UZ ili

plazma

- UZ struganje - Plazma struganje - UZ bu{enje - UZ glodanje - UZ bru{enje

Hemijski procesi

- Prosjecanje - Graviranje - Glodanje

Elektrohemijski procesi

- Upu{tanje gravura- Obaranje ivica

Termoelektri~ni procesi

- Elektroerozija - Snop elektrona - Jonski snop - Laser - Plazma

Procesi mehani~ke erozije

- Abrazivni mlaz - Ultrazvuk - Mlaz vode - Abrazivni vodeni mlaz

Alatima nedefinisane

rezne geometrije

- Bru{enje - Honovanje - Lepovanje - Superfini{

KOMBINOVANI POSTUPCI

FIZI^KO-HEMIJSKI POSTUPCI

Alatima definisane rezne

geometrije - Struganje - Bu{enje - Glodanje - Rendisanje - Provla~enje - Testerisanje

NEKONVENCIONALNI POSTUPCI KONVENCIONALNI POSTUPCI, POSTUPCI MEHANI^KOG RAZDVA-JANJA ILI OBRADA REZANJEM

POSTUPCI OBRADE SKIDANJEM MATERIJALA

Slika 0.1. Postupci obrade skidanjem materijala


3

Tre}a grupa postupci obrade koji po prirodi predstavljaju kombinaciju mehaniza-ma mehani~kog djelovanja alata ili obrade rezanjem i fizi~ko-hemijskih procesa, dakle, kombinaciju prve i druge grupe postupaka obrade. Karakteristika ve}ine ovih postupaka je da u njima dominira jedan proces osnovni proces, a drugi proces sluì za intenziviranje i pospje{ivanje djelovanja osnovnog procesa dopunski pro-ces. Ovakvim postupcima se upravo na ra~un kombinovanja postiè ve}a proizvod-nost, pobolj{ava kvalitet i ta~nost obrade i omogu}ava obrada materijala koji se uop{te ne mogu obra|ivati postupcima prve grupe a i istovremeno je obrada samo postupcima druge grupe enormno skupa.

U ovoj knjizi bi}e govora samo o postupcima obrade skidanjem materijala alatima defi-nisane i nedefinisane geometrije, dakle samo o konvencionalnim postupcima. Podjela postupaka obrade skidanjem materijala prikazana na slici 0.1 je podjela s obzi-rom na mehanizam procesa kojim se ostvaruje skidanje materijala. Me|utim, po{to teh-nologija kao nau~na disciplina obuhvata osim materijalnih i nematerijalne procese (ener-gija i informacije), to se razlikuju:

Konvencionalne tehnologije, Visoke tehnologije i Nekonvencionalne tehnologije. Konvencionalne tehnologije su one tehnologije obrade rezanjem koje se ostvaruju na klasi~nim, konvencionalnim alatnim ma{inama, tj., ma{inama koje ne sadrè sisteme nu-meri~kog upravljanja. Ove tehnologije karakteri{u sljede}e zna~ajke:

Ma{ine su podijeljene prema veli~ini serije proizvodnje; za pojedina~nu, serijsku i masovnu proizvodnju,

Veliki je uticaj ljudskog faktora na rezultate i sam proces proizvodnje jer su ovo tehnologije sa velikim u~e{}em proizvodne kvalifikovane radne snage (radnici visoko-kvalifikovani u relativno uìm proizvodnim oblastima: strugar, gloda~, brusa~ i t.d.), {to nerijetko rezultira neujedna~enim kvalitetom proizvoda,

Pojava {karta je neizbje`na, dijelom zbog ve} navedene konstatacije, a dijelom i zbog neujedna~enog kvaliteta proizvoda u prvoj, drugoj ili tre}oj smjeni (no}nom radu),

Visoka ta~nost i kvalitet obra|ene povr{ine moè se posti}i ali je cijena tog postiza-nja, naro~ito u pojedina~noj proizvodnji, dosta visoka, i

Vremenski okvir proizvodnje (rokovi) ~esto se te{ko moè ta~no predvidjeti zbog ne-predvi|enih smetnji i zastoja u proizvodnji {to obavezno vodi ka smanjenju konku-rentnosti.

Visoke tehnologije su one tehnologije obrade rezanjem koje se ostvaruju na ma{inama sa numeri~kim upravljanjem NC (Numerical Control) i to od obi~nih NC ma{ina, preko CNC ma{ina (Computer Numerical Control kompjuterski upravljane ma{ine) do CIM

0. UVOD

4

sistema, odnosno CIM tehnologija (Computer Integrated Manufacturing kompjuterom integrisana proizvodnja). Ove tehnologije karakteri{u sljede}e zna~ajke:

Ne postoji decidna podjela ovih ma{ina prema veli~ini serije proizvodnje tako da su ove ma{ine sa velikim stepenom fleksibilnosti,

Uticaj ljudskog faktora u direktnoj proizvodnji sveden je na minimum, jer jedan rad-nik moè da opsluùje vi{e ma{ina pri ~emu se njegova kreativna uloga iz konven-cionalnih tehnologija potpuno gubi. Me|utim, ljudska kreativnost je u ovim tehnolo-gijama prenesena u fazu pripreme proizvodnje gdje se defini{e plan proizvodnje, pripremaju i pode{avaju rezni alati, pribori i mjerni alati, izra|uju programi obrade i sl.,

Kvalitet proizvoda je ujedna~en najvi{e zbog eliminisanja ljudskog faktora u direktnoj proizvodnji,

Rad u svim smjenama je mogu} i bez posljedica na kvalitet proizvoda, opet zbog manjeg broja proizvodnih radnika,

Zastoji i nepredvi|ene smetnje u proizvodnji su svedene na najmanju mjeru jer se proizvodnja u principu vodi pomo}u ra~unara,

[kart je sveden na minimum jer se ta~nost i kvalitet proizvoda normalno postiù, i Me|uskladi{ni i skladi{ni prostori kao i me|uoperacijska vremena su minimalna. Nekonvencionalne tehnologije su one tehnologije u kojima je odno{enje materijala zasnovano na fizi~ko-hemijskim procesima i za koje je po jedinici odne{enog materijala potrebno mnogostruko vi{e energie nego kod postupaka obrade rezanjem, odnosno obrade skidanjem strugotine. Ove tehnologije karakteri{u sljede}e zna~ajke:

U procesima ne u~estvuju klasi~ni alati sa definisanom geometrijom radnih povr{ina te na taj na~in ne postoje ni problemi u vezi tro{enja, zamjene i izbora alata, {to zna~i da nema ni promjene ta~nosti i kvaliteta proizvoda.

Mogu}a je obrada materijala sa ekstremnim karakteristikama; vrlo tvrdih, ìlavih, krtih, otpornih na visoke ili niske temperature ~ija je obrada postupcima skidanja strugotine, odnosno rezanjem, ili enormno skupa, ili pak potpuno nemogu}a,

Mogu}a je obrada dijelova vrlo sloène konfiguracije, minijaturnih dijelova, tanko-stjenih dijelova, izrada otvora veoma malih dimenzija i sloènog popre~nog presjeka i t.d.,

Potro{nja materijala obratka je minimalna jer se sje~enje materijala vr{i vrlo tankim rezovima {to naro~ito dolazi do izraàja pri obradi dragocjenih i skupih materijala kao {to su sve vrste plemenitih metala, safiri, rubini, dijamanti i sl.


5

1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA

Postupci obrade rezanjem jednosje~nim alatima predstavljaju postupke pri kojima alat ima jednu reznu ivicu koja moè biti u zahvatu sa obratkom neprekidno ili povremeno. Ovi alati se nazivaju noèvi. U ove postupke spadaju: struganje (tokarenje), blanjanje, te vertikalno i horizontalno rendisanje.

1.1. STRUGANJE 1.1.1. Osnovne operacije Struganje je postupak obrade koji se najvi{e koristi od svih konvencionalnih postupaka obrade. Struganjem se obra|uju osnosimetri~ni (cilindri~ni) proizvodi pri ~emu je mogu-}e obra|ivati kako cilindri~ne, tako i bo~ne (~eone) povr{ine tih proizvoda. Zbog {iro-kog dijapazona razli~itih operacija struganja, procjenjuje se da oko 40% ukupne obrade rezanjem otpada upravo na struganje.

Glavno kretanje predstavlja rotaciono (obrtno) kretanje obratka, a pomo}no (posmi~no), kretanje alata. Pravac i karakter posmi~nog kretanja se defini{e prema osi obratka i moè biti razli~ito, {to daje razli~ite mogu}nosti struganja. Na slici 1.1 prikazane su osnovne operacije struganja, i to: uzdu`no vanjsko struganje (a), uzdu`no unutra{nje (b), popre~no vanjsko (c), popre~no unutra{nje (d), konusno vanjsko (e), konusno unutra{nje (f), kopirno (g), profilno ili fazonsko (h), neokruglo (i), le|no struganje (j), struganje navoja (k), struganje sferne povr{ine (l), te usijecanje i odsijecanje (m).

Pri uzdu`nom struganju pravac posmi~nog kretanja je koaksijalan sa osom obratka. Moè biti vanjsko i unutra{nje. Kod popre~nog ili ~eonog struganja pravac posmi~nog kretanja je normalan na osu obratka i pri ovom struganju se obra|uju ravne (~eone) povr{ine obratka. Konusno struganje ili struganje konusa nastaje kada pravac posmi~nog kretanja sije~e osu obratka pod nekim uglom i moè biti vanjsko i unutra{-nje. Ovakav pravac posmi~nog kretanja moè se ostvariti na vi{e na~ina. Naj~e{}e, a to je slu~aj kod ve}ine univerzalnih strugova, posmak za konusno struganje se obez-bje|uje tzv. kri`nim suportom (nosa~em alata) gdje se zako{en pravac kretanja alata


6

m) s

v

s l) s

v

k)

vp

v z1

z2

z3 H

P

j) i)

v

scsc

v

h)

v

s

v

g)

[ablon

s2

s1 s

f) e)

s s

v v

d) c)b)a)

v

s

v

s

s

v

PK (s )

GK (v )

Slika 1.1. Operacije struganja: a) uzduno vanjsko struganje, b) uzduno unutranje, c) popreno vanjsko, d) popreno unutranje, e) konusno vanjsko, f) ko-

nusno unutranje, g) kopirno, h) profilno ili fazonsko, i) neokruglo, j) leno struganje, k) struganje navoja, l) struganje sferne povrine, m) usijecanje i odsijecanje

dobije kao kombinacija istovremenog uzdu`nog i popre~nog kretanja. Kada se vrh alata kre}e po nekoj krivoj liniji koja leì u ravnini u kojoj tako|er leì i osa obratka, tada se dobiju proizvodi sa sloènim osnosimetri~nim povr{inama. S obzirom da se ranije ovakvo kretanje moglo dobiti samo kopiranjem profila {ablona, to se ova operacija na-ziva kopirno struganje. Na univerzalnim strugovima, brzina rezanja pri kopirnom struga-nju je promjenljiva, jer se pomjeranjem vrha alata na razli~itim promjerima obratka (uz konstantan broj obrtaja) mijenja i brzina rezanja. Me|utim, na CNC strugovima, osim {to se programom moè definisati sloèna putanja vrha alata, moè se i kontinuirano


7

mijenjati broj obrtaja obratka, te na taj na~in odràvati brzina rezanja konstantnom. Ako alat ima reznu ivicu sloènog geometrijskog oblika i ako se obrada s takvim alatom vr{i samo, naj~e{}e popre~nim ili, rje|e uzdu`nim pomjeranjem alata, tada se radi o tzv. profilnom (fazonskom) struganju. Dakle, oblik povr{ine obratka se dobije zahvaljuju-}i profilu reznog dijela alata po ~emu je ovo struganje i dobilo naziv. Prema tome, osnovna razlika izme|u kopirnog i profilnog struganja je {to je kod prvog oblik povr{i-ne obratka "zapisan" {ablonom ili numeri~kim programom, a kod profilnog, profilom (oblikom) reznog dijela alata. Ako se alatu obezbijedi cikli~no njihaju}e pomjeranje u pravcu normalnom na osu obratka, uz istovremeno uzdu`no kontinuirano posmi~no pomjeranje, tada se mogu obra|ivati neokrugle vanjske povr{ine. Pri tome je glavni uslov da za svaki obrtaj obratka alat mora napraviti isti, cijeli broj, cikli~nih pomjeranja. Za slu~aj prikazan na slici 1.1.i, alat mora napraviti tri cikli~no-popre~na pomjeranja za jedan obrtaj obratka. Specijalan slu~aj ovog struganja je tzv. le|no struganje koje je dobilo naziv po obradi le|nih povr{ina tzv. le|no struganog glodala, slika 1.1.j. Dakle, ovdje je pripremak cilindri~an komad sa onoliko uzdu`nih `ljebova koliko }e budu}e glodalo (izradak) imati zuba po obimu. Naravno, ovdje je broj cikli~nih pomjeranja alata za jedan obrtaj obratka upravo jednak broju zuba budu}eg glodala. Kod izrade navoja jednosje~nim alatima na strugu neophodno je da postoji konstantan odnos izme|u broja obrtaja obratka i posmi~nog kretanja alata. Ovo se obezbje|uje direktnom kinematskom vezom izme|u obratka i zavojnog vretena koje je u zahvatu sa suportom (nosa~em alata). Tako se za zadati korak navoja P i postoje}i korak zavojnog vretena struga H, odrede brojevi zuba zup~anika z1, z2 i z3, pri ~emu se obezbe|uje da se za jedan obrtaj obratka alat posmi~no pomjeri upravo za vrijednost koraka navoja P. Obrada sferi~nih povr{ina (konkavnih i konveksnih) se dobija kada vrh alata vr{i kru`no kretanje, pri ~emu radijus tog kru`nog kretanja odgovara radijusu sferne povr{ine na obratku. Kona~no, operacije usijecanja i odsijecanja prikazane su na slici 1.1.m. Ovdje su alati mnogo manje {irine u odnosu na visinu s ciljem skidanja {to manje koli~ine materijala. Usijecanjem se izra|uju uski kanali koji sluè za razli~ite usko~nike, osigura-~e i sl., a odsijecanjem se obradak odvaja od ostalog dijela {ipkastog pripremka.

1.1.2. Alati za obradu struganjem Svi alati za obradu struganjem su jednosje~ni, zna~i, alati sa jednom reznom ivicom i zovu se strugarski noèvi. Strugarski no` ima dva osnovna dijela: rezni ili radni dio i prihvatni dio (dr{ka ili nosa~). U zavisnosti od vrste operacije i materijala reznog dijela strugarski noèvi mogu biti izra|eni od jednog dijela (naprimjer, od alatnog ili brzoreznog ~elika) ili iz vi{e dijelova (dr{ka alata od konstrukcionog ~elika, a rezni dio od alatnog materijala, naprimjer, od tvrdog metala, keramike i sl.). Me|utim, i u prvoj varijanti se naj~e{}e rezni dio radi od brzoreznog ~elika koji se zavari za dr{ku noà izra|enu od mnogo jeftinijeg konstrukcionog ~elika. Oblici strugarskih noèva su stan-dardizovani. Oblik noà zavisi od operacije za koju je prevashodno namijenjen i od


8

Tabela 1.1. Oblici standardnih noeva od brzoreznog elika i sa tvrdo lemljenim ploi-cama od tvrdog metala

Redni broj

STRUGARSKI NO@EVI OD BRZOREZNOG ÊLIKA

STRUGARSKI NO@EVI SA LEMLJENOM PLOÎCOM OD

TVRDOG METALA NAZIV

1

Ravni no` za uzdu`nu vanjsku grubu obradu

2

Savijeni no` za uzdu`nu vanjsku grubu obradu

3

Savijeni no` za finu obradu

4

Ravni no` za finu obradu

5

No` za bo~nu (~eonu) obradu

6

No` za odsijecanje

7

No` za unutra{nju grubu obradu

8

No` za unutra{nju

finu obradu

9

Ravni {iljasti no` za finu obradu

10

No` za unutra{nje usijecanje

11

No` za izradu vanjskog navoja

12

No` za izradu unutra{njeg navoja

vrste reznog materijala. U tabeli 1.1 prikazani su osnovni standardni oblici strugarskih noèva od brzoreznog ~elika i sa tvrdo lemljenim reznim plo~icama od tvrdog metala. Naime, dvije su osnovne izvedbe strugarskih noèva od tvrdog metala: tvrdo lemljena izvedba i izvedba sa mehani~ki pri~vr{}enim okretnim reznim plo~icama. Na slici 1.2


9

prikazana je izvedba strugarskog noà sa tvrdo lemljenom plo~icom od tvrdog metala. Prednost ovog na~ina pri~vr{}avanja plo~ice je {to se ista moè vi{e puta preo{travati. Me|utim, presvu~eni tvrdi metal se na preo{trava, te zbog toga i ne lemi na dr{ku alata. Strugarski noèvi sa mehani~ki pri~vr{}enim okretnim reznim plo~icama primjenju-ju se za presvu~eni i nepresvu~eni tvrdi metal, cermet, keramiku i PCD i CBN. Ovaj termin "okretna" zna~i da plo~ica ima vi{e reznih ivica i da se istro{enjem jedne rezne ivice, plo~ica jednostavno zakrene i u radni poloàj dovede druga rezna ivica. Ako je naprimjer, plo~ica troglastog oblika, onda ona ima tri rezne ivice, i ako jo{ ima rezne ivice na obje strane, onda ima ukupno {est reznih ivica. Istro{enjem svih reznih ivica plo~ica je dalje neupotrebljiva, dakle ne preo{trava se. Okretne rezne plo~ice se dijele prema vrsti materijala, obliku, namjeni, broju reznih ivica, na~inu pri~vr{ivanja i sl. Na silci 1.3 prikazani su neki na~ini pri{vr{}ivanja (stezanja) reznih plo~ica. Prikaz na slici 1.3.d se odnosi na noève za usijecanje i odsijecanje, a prikazi na slici 1.3.a, b i c za ostale operacije struganja uklju~uju}i i izradu vanjskog i unutra{njeg navoja. Sistemi stezanja palcem i steza~em se koriste za plo~ice bez otvora, a sistem stezanja polu-gom za plo~ice sa otvorom.

S obzirom na veliki broj proivo|a~a reznih plo~ica, nametnula se potreba unifikacije reznog alata sa izmjenjivim reznim plo~icama i to u oblicima i ugradbenim dimenzija-ma. Tako je ustrojen sistem ozna~avanja reznih plo~ica, kao i drà~a plo~ica. Za ope-racije struganja navedeni sistem ozna~avanja prikazan je na slici 1.4. Oznaka rezne plo~ice sastavljena je od ~etiri slovne oznake, {est brojnih oznaka (tri seta po dva bro-ja) i dodatne slovne oznake. Na slici 1.4 u primjeru je data oznaka DNMG 090308-PF. Oznaka za drà~ za vanjsku obradu sastavljena je od pet slovnih oznaka, zatim dvije

Rezna plo~ica Rezna plo~ica Rezna plo~ica

Rezna plo~ica

Slika 1.2.Strugarski no sa tvrdo lemljenom ploicom od tvrdog metala

a) Sistem stezanja palcem

b) Sistem stezanja steza~em

c) Sistem stezanja polugom

d) Sistem sa rascijep-ljenim drà~em

Slika 1.3. Najvie primjenjivani naini stezanja reznih ploica na drae


10

dvocifrene brojne oznake i jedne slovne oznake i na kraju jedne dvocifrene brojne oznake. Na slici 1.4 u primjeru je data oznaka PCLNR 1616H 09. Oznaka za drà~ za unutra{nju obradu sastavljena je od jedne slovne, dvocifrene brojne i jedne slovne oznake, zatim, pet slovnih oznaka i na kraju, jedne dvocifrene brojne oznake. Na slici 1.4 u primjeru je data oznaka S25T SCLCR 09.

Popratne tabele na slici 1.4 se odnose na pojedine slovne i broj~ane dijelove u ozna-kama reznih plo~ica i drà~a, i to: 1 oblik plo~ice, 2 veli~ina le|nog ugla, 3 to-lerancije dimenzija plo~ice, 4 oblik reznog dijela plo~ice, 5 veli~ina plo~ice (nazivna mjera), 6 debljina plo~ice, 7 radijus vrha plo~ice, 8 tip rezne plo~ice, 9 sistem stezanja plo~ice na drà~, 10 tip drà~a (poloàj rezne ivice, napadni i pomo}ni na-padni ugao), 11 izvedba alata (desno, lijevo ili obostrano struganje), 12 visina drà~a, 13 {irina drà~a, 14 duìna drà~a, 15 izvedba drà~a za unutra{nju ob-radu s obzirom na na~in dovo|enja sredstva za hla|enje i podmazivanje i 16 prom-jer drà~a za unutra{nju obradu. Tako naprimjer, oznaka drà~a DSGNR 1616R 12 predstavlja drà~ za vanjsku uzdu`nu obradu, za kvadratnu reznu plo~icu, sa glavnim napadnim uglom = 90, le|nim uglom = 0, za desno struganje (s desne na lijevu stranu gledaju}i prema alatnoj ma{ini), visine 16 mm, {irine 16 mm, duìne 200 mm i debljine rezne plo~ice od 12 mm. Na ovakav drà~ bi se naprimjer, mogla postaviti plo~ica oznake SNMA 120604-MR. Ova oznaka dakle, ozna~ava reznu plo~icu kvadrat-nog oblika sa le|nim uglom = 0, tolerancije dimenzija (0,08 do 0,25) mm, {irine kvadrata 12,7 mm, debljine 6,35 mm, radijusa zaobljenja vrha r = 0,4 mm sa reznom geometrijom (oblik grudne povr{ine; loma~ strugotine) koja je preporu~ena za grubu obradu.

C N M G 09 03 08 - PF 1 2 3 4 5 6 7 8

S 25 T S C L C R 09 15 16 14 9 1 10 2 11 5

P C L N R 16 16 H 09 9 1 10 2 11 12 13 14 5

REZNA PLOÎCA

DR@A^ ZA VANJSKU OBRADU

DR@A^ ZA UNUTRA[NJU

OBRADU

Slika 1.4. Sistem oznaavanja reznih ploica i draa za vanjsko i unutranje struganje


11

O Z N A K E:

1. Oblik plo~ice

C

80

D 55 K 55 R S T V 35 W 80

d

d

m

d m

s

s

r

2. Le|ni ugao, , B

5

C

7 E

20 N

0 P

11 O Poseban opis

3. Tolerancija, mm Klasa m s d

A

C

H

E

G

J

K

L

M

U

0,005

0,013

0,013

0,025

0,025

0,025

0,013

0,025

(0,08-0,2)

(0,13-0,38)

0,025

0,025

0,025

0,025

0,013

0,025

0,025

0,025

0,013

0,013

0,025

0,025

0,025

0,025

0,013

(0,05-0,15)

(0,05-0,15)

(0,05-0,15)

(0,05-0,15)

(0,08-0,25)

4. Oblik reznog dijela plo~ice

A

M

G

R

N

W

T F

X Poseban oblik

5. Veli~ina plo~ice

d

R

S

T C D V 3,97 5,0 5,36 6,0 6,35 8,0 9,525 10,0 12,0 12,7 15,86 16,0 19,05 20,0 25,0 25,4 31,75 32,0

05 06 08 09 10 12 12 15 16 19 20 25 25 31 32

09 12 15 19 25

06 09 11 16 22 27 33

06 09 12 16 19 25

07 11 15

16

6. Debljina plo~ice

01 s=1,59 T1 s=1,98 02 s=2,38 03 s=3,18 T3 s=3,97

04 s=4,76 05 s=5,56 06 s=6,35 07 s=7,94 09 s=9,52

s

7. Radijus vrha plo~ice

00 r = 0 02 r = 0,2 04 r = 0,4 06 r = 0,6 08 r = 0,8 10 r = 1,0 12 r = 1,2

15 r = 1,2 16 r = 1,6 20 r = 2,0 24 r = 2,4 32 r = 3,2 40 r = 4,0

Slika 1.4. Prvi nastavak


12

8. Rezna geometrija PF Rezna geometrija za zavr{nu obradu, MF Rezna geometrija za grubu obradu

75 45 60 90 90 107,5 93 75

95 95 63 117,5 75 45 60 72,5

h

b

14. Duìna alata

l1

l 1

16. Promjer drà~a za unutra{nju obradu 00 promjer u mm

15. Izvedba drà~a za unutra{nju obradu s obzirom na dovo|enje sredstva za hla|enje i podmazivanje

S Puni drà~ za unutra{nju obradu, A Drà~ sa otvorom za dovo|enje sredstva

11. Izvedba alata R L N

Desna izvedba

Lijeva izvedba

Neutralna izvedba

Duìna alata, l1, mm

A = 32 B = 40 C = 50 D = 60 E = 70 F = 80

G = 90 H = 100J = 110K = 125L = 140M = 150

N = 160 P = 170 Q = 180 R = 200 S = 250 T = 300

U = 350 V = 400 W = 450 Y = 500 X-specijal

13. [irina drà~a

12. Visina drà~a

10. Tip drà~a B D E F G H J K

L N Q R S T V

9. Sistem stezanja plo~ice na drà~ M D P S

Odozgo

Steza~em i polugom

Kruto stezanje

Polugom kroz otvor

Stezanje vijkom

C

Slika 1.4. Drugi nastavk - kraj Na slici 1.5 prikazana je paleta reznih plo~ica od tvrdog metala (nepresvu~enog i pres-vu~enog) iz proizvodnih programa alata za struganje ve}ine svjetskih proizvo|a~a reznog alata. Na slici 1.6 prikazani su oblici reznih plo~ica za odsijecanje cjevastih


13

komada (slika 1.6.a), odsijecanje {ipkastog materijala (slika 1.6.b), usijecanje (slika 1.6.c), kopirno struganje (slika 1.6.d) i izradu navoja (slika 1.6.e).

Kod reznih plo~ica od tvrdog metala va`an element predstavlja oblik grudne povr{ine. Naime, s aspekta lomljenja i oblikovanja strugotine, naro~ito pri rezanju sa malim vrijednostima popre~nog presjeka rezanog sloja materijala, veoma je va`no imati takav oblik grudne povr{ine koji }e omogu}iti lomljenje strugotine. Kod okretnih (izmjenjivih)

KNUX KNMXWNMGVBMWVBGT, VBMTVNMG

TPGN, TPUNTNGN, TNUNTPGR, TPMRTCGR

TCMWTCGT, TCMTTNMMTNMATNMG

SPGN, SPUNSNGN, SNUN

SPGR, SPMR SCMWSCMTSNMMSNMA SNMG

RNMG RCMX

RCMT DCMWDCGT, DCMTDNMMDNMA DNMG

CNMW CCGT, CCMTCNMMCNMACNMG

Slika 1.5. Rezne ploice od tvrdog metala za operacije struganja


14

reznih plo~ica od tvrdog metala se zbog toga na grudnoj povr{ini izra|uju jedna ili vi{e, na razli~itim odstojanjima i u razli~itim oblicima, ispup~enja i udubljenja. Osim toga, prijelazle|ne u grudnu povr{inu se izra|uje u obliku prijelazne povr{ine (fazete) naj~e{}e sa negativnim grudnim uglom. Na slici 1.7 prikazani su neki naj~e{}i oblici grudne povr{ine kojim se strugotina efikasno lomi i oblikuje. Slika 1.7.a i b predstavlja rezni klin sa fazetom, velikim pozitivnim grudnim uglom i loma~em strugotine koji veoma dobro lomi strugotinu. Osim ove izvedbe, postoji i izvedba sa bla`im prijelazom, slika 1.7.c i d, gdje strugotina ima ne{to stabilniji tok nego u prethodnom slu~aju. ^esto se grudna povr{ina radi sa dvojnim utorima, slika 1.7.e i f, kao i oblicima prika-zanim na slici 1.7.g, h, i i j. Valja naglasiti da su plo~ice prikazane na slici 1.7.a, c, e, g i i dvostrane, tj. da ih je mogu}e okretati i na drugu stranu, dok su plo~ice pri-kazane na slici 1.7.b, d, f, h i j jednostrane.

Za efikasno lomljenje strugotine ve}e {irine, dakle pri uslovima grube obrade, koriste se rezne plo~ice od tvrdog metala sa promjenljivim oblicima grudne povr{ine gledaju}i uzdu` rezne ivice, slika 1.8.a. Kada je potrebno smanjiti povr{inu kontakta izme|u stru-gotine i grudne povr{ine, ~ime se smanjuje i prijenos toplote sa strugotine na alat, tada se koriste plo~ice koje na grudnoj povr{ini imaju izra|en ~itav niz sitnih sferi~nih ispup~enja. Na taj na~in se kontakt izme|u strugotine i alata ostvaruje preko vrhova ovih ispup~enja, tj. preko mnogostruko manje povr{ine.

i) g)a) c) e)

Slika 1.6. Rezne ploice od tvrdog metala za odsijecanje, usijecanje, kopirno struganje i izradu navoja

e) d)a) b) c)

b) d) f) h) j)

Slika 1.7. Oblici grudne povrine reznih ploica od tvrdog metala s ciljem lomljenjai oblikovanja strugotine


15

Za operacije struganja se koriste i plo~ice od keramike, cermeta i supertvrdih reznih materijala. Na slici 1.9 prikazane su plo~ice od kubi~nog bornitrida (CBN) i polikristal-nog dijamanta (PCD). Primje}uje se da kod ovih plo~ica samo rezni dio izra|en od navedenih reznih materijala, najvi{e iz razloga njihove visoke cijene. Tako|er se primje-}uje da su grudne povr{ine izvedene kao ravne povr{ine iz razloga slabe otpornosti ovih materijala na udare.

Slika 1.8. Primjeri izvedbi grudnih povrina reznih ploica od tvrdog metala

a)

VBMW, VCMW TPUNTCMWSPUNDCMW CCMW

N151.2E-P N151.2E-G166.0G/L-VMVBMW 166.0G/L-VWTCMW

TNGN TCMW

SNMA SNGNRNGARNGNDNMADCMW CNMA

presjek B-B

b)a)

B

presjek A-A

A

12

12

b)

Slika 1.9. Rezne ploice za operacije struganja od: a) kubinog bornitrida (CBN) i b) polikristalnog dijamanta (PCD)


16

1.1.3. Rezna geometrija alata za struganje Za strugarske noève od alatnog ~elika, brzoreznog ~elika i alate sa lemljenim plo~ica-ma od tvrdog metala postoje {iroke mogu}nosti izbora optimalne rezne geometrije jer se ti alati mogu preo{travati. Za ostale strugarske alate na bazi okretnih reznih plo~ica izbor geometrije je znatno smanjen. Na izbor optimalnih vrijednosti elemenata rezne geometrije uti~e: materijal obratka, materijal alata, vrsta operacije, elementi reìme rezanja i vrsta sredstva za hla|enje i podmazivanje. U literaturi se mogu na}i preporu-ke za izbor pojedinih uglova alata a u zavisnosti od gore navedenih faktora. U tabeli 1.2 date su preporu~ene vrijednosti le|nog ugla ( ), grudnog ugla ( ), ugla vrha alata ( ) i glavnog napadnog ugla ( ) za strugarske noève od brzoreznog ~elika. U tabeli 1.3 su date preporu~ene vrijednosti le|nog ( ), grudnog ( ) i ugla nagiba rezne ivice ( ), za tvrdi metal, a u tebeli 1.4 za alate od oksidne keramike.

Tabela 1.2. Preporuene vrijednosti uglova strugarskih noeva od brzoreznog elika

LE\NI UGAO, ,

GRUDNI UGAO, ,

OBLIK

STR

UGARSKOG

NO@A

Tvrdi livovi i krte C

u legure

êlik i ~eli~ni liv (Rm

> 700 MPa, S

L, m

esing

êlik i ~eli~ni liv

(340

700 M

Pa, S

L,

mesing

Mehki ~elici, ìlavi i

mehke b

ronze

Aluminijum i n

jegove

legure

Tvrdi livovi i krte C

u legure

êlik i ~eli~ni liv (Rm

> 700 MPa, S

L, m

esing

êlik i ~eli~ni liv

(340

700 M

Pa, S

L,

mesing

Mehki ~elici, ìlavi i

mehke b

ronze

Aluminijum i n

jegove

legure

UGAO V

RHA A

LATA

, ,

GLA

VNI NAPADNI

UGAO,

,

Tabela 1.1 red.br.1.

6 8 8 12 12 0 6 14 18 25 80 do 90

45 do 75


6 8 8 12 12 0 10 14 18 25 100 do 110

45


3 3 3 5 5 10 10 14 18 25 30 -


6 8 8 12 12 6 10 14 18 25 65 90


6 6 8 8 8 1 6 6 10 10 - -


6 6 8 8 8 0 6 6 10 10 100 -


3 3 5 5 5 0 6 6 10 10 65 -


8 8 12 12 15 0 6 6 10 10 - -


17

Tabela 1.3. Preporuene vrijednosti uglova strugarskih noeva od tvrdog metala

,

MATERIJAL OBRATKA

^VRSTO]A, MPa/ /TVRDO]A, HB

, Gruba obrada Fina obrada

,

Nelegirani konstrukcioni ~elici

< 350 > 500

500 do 600 600 do 700 700 do 850 850 do 1000

5 do 6 5 do 6 4 do 6 4 do 6 4 do 6 4 do 6

5 do 10 5 do 10 5 do 10 5 do 10 4 do 8 0 do 6

16 do 20 15 do 18 14 do 18 12 do 16 10 do 14 8 do 12

-3 do -4 -4 do -5 -4 do -5 -4 do -5 -4 do -6 -4 do -6

Legirani Mn, Cr-Ni i Cr-Mo ~elici

700 do 850 850 do 1000 1000 do 1200 1200 do 1400 1400 do 1800 1800 do 2400

4 do 5 4 do 5 4 do 5 4 do 5 4 do 5 3 do 4

2 do 6 0 do 5 0 do 5 0 do 3 -2 do 0 -6 do -4

8 do 16 6 do 14 4 do 8 3 do 8 0 do 6 -4 do 3

-4 do -5 -5 do -6 -5 do -6 -5 do -6 -5 do -6 -5 do -6

Cr-~elici > 1000 4 do 6 - 8 do 10 -5 Nehr|aju}i ~elici 600 do 700 4 do 6 3 do 8 6 do 14 -4 do -5 Mn-tvrdi ~elici 1650 do 2000 4 do 6 3 do 5 0 do 8 -4 do 6 Alatni ~elici 1500 do 1800 4 do 5 - 2 do 8 -4 Kaljeni ~elici 1500 do 1800 4 do 5 - -10 do -5 -5

^eli~ni liv 350 do 500 500 do 600 600 do 1000

4 do 6 4 do 6 4 do 6

0 do 6 0 do 6 0 do 5

8 do 16 6 do 10 4 do 8

-2 do -4 -2 do -4 -3 do -5

Sivi liv < 160 HB

160 do 250 HB > 250 HB

4 do 6 4 do 6 4 do 5

0 do 6 0 do 6 0 do 6

6 do 12 2 do 6 0 do 5

-2 do -4 -2 do -5 -4 do -5

Kokilni liv < 500 > 500

3 do 7 2 do 4

- -

0 do 5 -2 do 3

-2 do -4 -4

Temper liv < 400

380 do 500 4 do 8 4 do 6

0 do 5 0 do 5

8 do 12 6 do 10

-4 do -5 -5

Mesing 80 do 100 HB

> 100 HB 5 do 8 4 do 5

- -

8 do 15 6 do 10

-4 -4

Bakar 220 do 350 6 do 10 - 18 do 30 4

Bronza Mehka Srednja Tvrda

3 do 8 3 do 6 3 do 5

- - -

8 do 16 6 do 15 6 do 14

-5 -5 -5

Cink i njegove legure - 6 do 12 - 2 do 12 0 Aluminijum < 50 HB 8 do 12 - 31 do 45 0

Aluminijumove legure

< 50 HB 50 do 80 80 do 100 100 do 130 > 130 HB

8 do 12 5 do 12 5 do 12 5 do 12 5 do 12

- - - - -

20 do 35 12 do 20 8 do 18 6 do 14 0 do 10

-4 -4 -4

-3 do -5 -3 do -5

Kaljene Al-legure - 10 - 15 -6 Mg-Si legure - 12 - 14 -4


18

Tabela 1.4. Preporuene vrijednosti uglova strugarskih noeva od oksidne keramike

REZNI UGLOVI,

Brzina rezanja, v, m/min pri posmaku s, mm/o MATERIJAL

OBRATKA ^VRSTO]A, MPa/ /TVRDO]A, HB

0,05 do 0,1 0,1 do 0,4

êlici < 600

600 do 1000 > 1000

0 do -4 0 do -6 0 do -10

7 6 7

0 do -40 do -40 do -4

45 do 9045 do 9045 do 90

90 do 11090 do 11090 do 110

250 do 500 200 do 400 100 do 350

100 do 35080 do 30060 do 300

Sivi liv > 220 HB 0 do -6 6 0 do -4 45 do 90 90 do 110 150 do 450 80 do 300Aluminijum 200 do 300 10 8 0 do -4 45 do 80 80 do 110 600 do 1200 500 do 800Al-Si legure 90 do 110 HB 0 do 5 8 0 45 do 90 90 do 110 400 do 900 300 do 800Mesing i bronza 50 do 125 HB -5 do 10 0 do 10 0 45 do 80 100 400 do 1200 300 do 1000

Napomena: Radijus zaobljenja vrha alata ne treba prelaziti r = 2 mm, posmak ne smije pre}i vrijednost s = 0,6 mm/o, a najve}a dubina rezanja d = 7 mm.

1.1.4. Reìmi rezanja pri struganju Najta~niji na~in odre|ivanja elemenata reìma rezanja je analiti~ki na~in. Izrazi, dobiveni na osnovu odgovaraju}ih analiza, koji se koriste za ra~unanje elemenata reìma rezanja pri struganju su:

za optimalnu vrijednost dubine rezanja:

yy1

F

xxM

o1

1

1

CCsP

d

= , mm, ... (1.1)

za posmak s obzirom na otpornost dr{ke alata na savijanje:

11

1

xy

F0

doz

dCCs

, mm/o, ... (1.2)

za posmak s obzirom na kvalitet obra|ene povr{ine:

tRr8s = , mm/o, ... (1.3)

za posmak s obzirom na krutost obratka i kvalitet obrade u slu~aju kada poslije zahvata grube obrade slijedi zahvat fine obrade:

11

1

x3y

F

2

ldC8,0

IEs

=

, mm/o, ... (1.4)


19

za posmak s obzirom na krutost obratka i kvalitet obrade kada je gruba obrada ujedno i zavr{na:

11

1

x3y

F

max

ldC4,0

IEfs

= , mm/o, ... (1.5)

za broj obrtaja obratka (brzinu rezanja) s obzirom na maksimalno iskori{tenje posto-janosti alata:

yxo

mv

AdsTD

C320n

= , o/min i ... (1.6)

za broj obrtaja obratka (brzinu rezanja) s obzirom na maksimalno iskori{tenja snage ma{ine:

111

yxoF

M6

MdsDC

P1091,1n

= , o/min. ... (1.7) U izrazima (1.1) do (1.7) oznake pojedinih veli~inu su sljede}e:

PM , kW, snaga ma{ine, , koeficijent iskori{tenja alatne ma{ine, Cv , m , x , y , konstanta i eksponenti u pro{irenom izrazu za brzinu rezanja, CF1 , x1 , y 1, konstanta i eksponenti u pro{irenom izrazu za glavnu silu rezanja, C0 , 1/mm2, geometrijska konstanta dr{ke alata, sdoz , MPa, dozvoljeno naprezanje na savijanje materijala dr{ke alata, r , mm, radijus zaobljenja vrha alata, Rt , m, teoretska visina neravnina profila obra|ene povr{ine koja odgovara maksimalnoj

visini neravnina Rmax, 2 , mm, dodatak za finu (zavr{nu) obradu, , koeficijent koji zavisi od na~ina stezanja obratka, l , mm, duìna obratka, E , MPa, modul elasti~nosti materijala obratka, I , mm4, moment inercije popre~nog presjeka obratka i fmax , mm, maksimalni ugib obratka.

Brzina rezanja je najva`niji element reìma rezanja i njome se zna~ajno moè uticati na tro{kove proizvodnje, vrijeme izrade i kvalitet obrade. U principu, postupak odre|ivanja brzine rezanja zavisi od veli~ine serije proizvodnje (broj izradaka). Kada se radi o ma-sovnoj i velikoserijskoj proizvodnji, tada je veoma va`no odrediti ta~nu, optimalnu vri-jednost brzine rezanja. Pri tome je potrebno imati ta~ne podatke o karakteristikama materijala obratka i alata, cijenu alata, tro{kove radnog mjesta, snagu ma{ine i sl. U slu~aju pojedina~ne proizvodnje, treba teìti odabiranju {to je mogu}e ve}e brzine reza-nja.


20

Da bi se mogao provesti analiti~ki na~in prora~una elemenata reìma rezanja neophod-no je poznavati obradljivost konkretnog materijala obratka, tj. poznavati konstante i eksponente u pro{irenim izrazima (modelima) za kriterije obradljivosti. U izrazima od (1.1) do (1.7) to su konstante Cv , CF1 , i eksponenti m , x , y , x1 , y 1.

U tabelama 1.5 do 1.12 date su preporu~ene vrijednosti elemenata reìma rezanja pri struganju za razli~ite materijale obratka.

Tabela 1.5. Preporuene postojanosti strugarskih noeva

POSTOJANOST ALATA, T, min OPERACIJA STRUGANJA

Brzorezni ~elik (HSS)

Tvrdi metal (TM)

Grubo struganje 30 do 40 60 do 120 Fino struganje 60 240 Najfinije struganje 120 480 Struganje (izrada) naboja 45 120

do {est alata 90 360 Rad na revolver strugovima preko {est alata 120 480

jednovreteni 120 480 Rad na automatima vi{evreteni 150 600 Rad na numeri~ki uptravljanim ma{inama 5 do 15

Tabela 1.6. Preporuene brzine rezanja i posmaci za vanjsko struganje elika i sivog liva alatima od brzoreznog elika

MATERIJAL OBRATKA TVRDO]A,

HB

STANJE, TERMI^KA OBRADA

DUBINA REZANJA,

d, mm

POSMAK,,

s, mm/o

BRZINA REZANJA,

v, m/min

Niskougljeni~ni 125 do 175 Toplo valjan,

normalizovan, àren ili hladno vu~en

1 4 8 16

0,18 0,4 0,5 0,75

46 38 30 24

Ugljeni~ni ~elici

Srednjeugljeni~ni 125 do 175 Toplo valjan,


1 4 8 16

0,18 0,4 0,5 0,75

43 35 27 11

Srednjeugljeni~ni 275 do 325 Normalizovan ili

pobolj{an

1 4 8

0,18 0,4 0,5

29 23 18

Srednjeugljeni~ni 175 do 225 Toplo valjan, àren ili hladno vu~en

1 4 8 16

0,18 0,4 0,5 0,75

34 26 20 15

Legirani ~elici

Niskougljeni~ni 225 do 275 Toplo valjan,


1 4 8 16

0,18 0,4 0,5 0,75

34 26 20 15


21

Tabela 1.6. Nastavak - kraj


HB

STANJE, TERMI^KA OBRADA

DUBINA REZANJA,

d, mm

POSMAK,,

s, mm/o

BRZINA REZANJA,

v, m/min

êlici velike ~vrsto}e 225 do 300 @aren

1 4 8 16

0,18 0,4 0,5 0,75

26 20 15 12

Austenitni 135 do 185 @aren

1 4 8 16

0,18 0,4 0,5 0,75

110 90 70 55

Nehr|aju}i ~elici

Martenzitni 135 do 175 @aren

1 4 8 16

0,18 0,4 0,5 0,75

155 125 100 80

Sivi liv

Prlitni 190 do 220 -

1 4 8 16

0,18 0,4 0,5 0,75

120 80 65 55

Tabela 1.7. Preporuene brzine rezanja i posmaci za vanjsko struganje elika i sivog liva alatima od tvrdog metala

NEPRESVUÊNI TVRDI METAL

PRESVUÊNI TVRDI METAL

v, m/min MATERIJAL OBRATKA

TVRDO]A,

HB STANJE,

TERMI^KA OBRADA

s, mm/o

Tvrdo lemljenaplo~ica

Okretna rezna plo~ica

Vrsta tvrdog metala

s, mm/o

v, m/min

Vrsta tvrdog metala

Niskoug-ljeni~ni

125 do 175

Toplo valjan, normalizovan,

àren ili hladno vu~en

0,18 0,5 0,7 1,0

150 125 100 75

195 150 120 95

P10 P20 P30 P40

0,18 0,4 0,5 -

290 190 150 -

CP10 CP20 CP30 -

Ugljeni~ni ~elici

Srednje-ugljeni~ni

125 do 175

Toplo valjan, normalizovan,

àren ili hladno vu~en

0,18 0,5 0,7 1,0

140 110 85 67

180 140 110 85

P10 P20 P30 P40

0,18 0,4 0,5 -

280 185 145 -

CP10 CP20 CP30 -

Srednje-ugljeni~ni

275 do 325

Normalizovan ili pobolj{an

0,18 0,4 0,5

105 79 60

130 100 79

P10 P20 P30

0,18 0,4 0,5

170 130 105

CP10 CP20 CP30

Srednje-ugljeni~ni

175 do 225

Toplo valjan, àren ili

hladno vu~en

0,18 0,5 0,7 1,0

115 90 73 58

150 120 95 76

P10 P20 P30 P40

0,18 0,4 0,5 -

200 160 120 -

CP10 CP20 CP30 -

Legirani ~elici

Niskoug-ljeni~ni

225 do 275

Toplo valjan, normalizovan ili hladno vu~en

0,18 0,5 0,7 1,0

120 95 73 58

150 120 95 73

P10 P20 P30 P40

0,18 0,4 0,5 -

185 135 105 -

CP10 CP20 CP30 -


22

Tabela 1.7. Nastavak - kraj

NEPRESVUÊNI TVRDI METAL

PRESVUÊNI TVRDI METAL

v, m/min MATERIJAL OBRATKA

TVRDO]A,

HB STANJE,

TERMI^KA OBRADA

s, mm/o

Tvrdo lemljenaplo~ica

Okretna rezna plo~ica

Vrsta tvrdog metala

s, mm/o

v, m/min

Vrsta tvrdog metala

êlici velike ~vrsto}e

225 do 300

@aren

0,18 0,4 0,5 0,75

105 84 66 52

135 105 84 69

P10 P20 P30 P40

0,18 0,4 0,5 -

185 135 105 -

CP10 CP20 CP30 -

Auste-nitni

135 do 185

@aren

0,18 0,4 0,5 0,75

105 100 76 60

120 105 84 64

K01, M10 K10, M10 K10, M10 K20, M20

0,18 0,4 0,5 -

160 135 105 -

CK01, CM10CK10, CM10CK10, CM10

-

Nehr|aju}i ~elici

Marten-zitni

135 do 175

@aren

0,18 0,4 0,5 0,75

145 120 100 73

190 145 115 90

M10, P10 M10, P10 M20, P20 M30, P30

0,18 0,4 0,5 -

245 190 150 -

CM10, CP10CM10, CP10CM20, CP20

-

Sivi liv

Perlitni 190 do 220

-

0,18 0,5 0,7 1,0

115 90 76 60

125 105 84 69

K20, M20 K20, M20 K20, M20 K20, M20

0,18 0,4 0,5 -

160 135 105 -

CK20, CM20CK20, CM20CK20, CM20

-

Tabela 1.8. Preporuene brzine rezanja i posmaci za unutranje struganje ugljeninih i niskolegiranih elika alatima od brzoreznog elika i tvrdog metala

Gruba obrada (d = 2,5 mm)

Zavr{na obrada (d = 0,25 mm)

v, m/min

s, mm/o v, m/min s, mm/o MATERIJAL OBRATKA TVRDO]A,

HB

HSS TM HSS TM HSS TM HSS TM

Ugljeni~ni i niskolegirani ~elici (osim lahko obradljivih ~elika -

~elika za automate)

85 do 125 125 do 175 175 do 225 225 do 275 275 do 325 325 do 375 375 do 425 HRc 50 do 52HRc 54 do 56

37 30 24 20 18 15 11 6 -

126 104 93 85 75 62 49 27 17

0,25 0,25 0,225 0,175 0,175 0,175 0,15 0,15 -

0,38 0,38 0,33 0,23 0,23 0,23 0,175 0,2 0,15

41 34 27 23 20 17 12 6 -

140 116 102 94 82 69 53 30 18

0,13 0,13 0,13 0,1 0,1 0,075 0,075 0,075 -

0,15 0,15 0,15 0,13 0,13 0,1 0,1 0,1 0,075

Niskougljeni~ni sa pove}anim sadràjem sumpora

100 do 150 150 do 200

41 44

154 170

0,25 0,25

0,38 0,38

46 50

170 189

0,13 0,13

0,15 0,15

Srednjeugljeni~ni sa pove-}anim sadràjem sumpora i niskougljeni~ni sa pove}anim

sadràjem olova

100 do 150 150 do 200 200 do 250 275 do 325 325 do 375 375 do 425

41 35 29 24 15 11

155 131 99 93 62 47

0,25 0,25 0,2 0,2 0,175 0,15

0,38 0,38 0,30 0,25 0,23 0,2

46 38 32 27 17 12

172 146 110 104 69 53

0,13 0,13 0,13 0,1 0,075 0,075

0,15 0,15 0,15 0,13 0,1 0,1

Lahko

obradljivi ~elici

Niskolegirani sa pove}anim sadràjem sumpora

150 do 200 275 do 325 375 do 425 HRc 50 do 52HRc 52 do 56

32 18 11 6 -

120 82 47 27 17

0,25 0,2 0,15 0,15 -

0,38 0,25 0,2 0,2 0,15

35 21 12 6 -

134 91 53 30 18

0,13 0,1 0,075 0,075 -

0,15 0,13 0,1 0,1 0,075


23

Tabela 1.9. Preporuene brzine rezanja pri struganju alatima od brzoreznog elika i tvrdog metala

Popravni koeficijent za:

BRZINA REZANJA, v60, m/min, PRI POSMACIMA, s, mm/o brzinu vrstu alata

MATERIJAL OBRATKA

TVRDO]A VRSTA

ALATNOG MATERIJALA

0,1 0,2 0,4 0,8 1,6 v240

v480

P10 P30

< 500 HSS P20

82 245

61 210

45 175

34 150

25 125

0,7 0,8

0,59 0,71

- 1,41

- 0,67

500 do 600 HSS P20

65 210

48 175

35 150

27 125

20 107

0,71 0,79

0,6 0,71

- 1,49

- 0,67

600 do 700 HSS P20

52 175

40 150

30 125

23 107

17 90

0,7 0,79

0,59 0,71

- 1,67

- 0,67

700 do 850 HSS P20

41 155

31 125

24 100

18 80

13 63

0,72 0,8

0,61 0,71

- 1,68

- 0,68

Neleg

irani

konstrukcion

i ~elici

850 do 1000 HSS P20

35 130

25 107

18 84

14 66

10 54

0,72 0,8

0,61 0,7

- 1,68

- 0,68

700 do 850 HSS P20

41 155

29 125

21 100

15 80

10 63

0,72 0,8

0,61 0,71

- 1,68

- 0,66

850 do 1000 HSS P20

32 105

24 90

17 67

12 56

8 45

0,7 0,8

0,61 0,71

- 1,66

- 0,67

1000 do 1400 HSS P20

28 73

20 57

11 45

8 38

6 30

0,72 0,79

0,61 0,71

- 1,66

- 0,66

Legirani M

n, C

r,

Cr-Ni i Cr-Mo

~elici

1400 do 1800 HSS P20

15 46

9 35

6 28

- 24

- 21

0,7 0,79

0,59 0,7

- 1,7

- 0,8

Alatni ~elici 1500 do 1800 HSS P20

15 38

6 30

5 24

- 20

- 16

0,7 0,79

0,59 0,7

- 1,68

- 0,68

Nehr|aju}i ~elici

600 do 700 HSS P20

- 66

30 54

20 42

10 35

- 27

- 0,8

- 0,71

- 1,68

- 0,68

300 do 500 HSS P20

70 110

51 95

38 80

28 67

21 57

0,7 0,79

0,6 0,71

- 1,68

- 0,68

500 do 700 HSS P20

46 97

34 75

26 63

19 54

14 45

0,7 0,8

0,58 0,71

- 1,67

- 0,67

^eli~ni liv

> 700 HSS P20

27 60

21 50

15 45

12 35

9 30

0,71 0,8

0,6 0,71

- 1,68

- 0,66

Sivi liv 200 HB

200 do 250 HB 250 do 400 HB

K20 K10 K10

200 150 105

170 127 90

135 106 75

115 90 60

95 75 50

0,7 0,7 0,71

0,59 0,59 0,6

- - -

- - -

Bakar HSS K20

79 1120

64 1000

45 840

34 750

25 670

0,83 0,45

0,74 0,30

- -

- -

Mesing 80 do 120 HB HSS K20

186 1350

125 1200

84 1000

57 900

36 800

0,75 0,45

0,63 0,29

- -

- -

Bronza HSS K20

83 630

63 500

53 420

42 360

36 320

0,76 0,56

0,64 0,44

- -

- -

80 do 300 HSS K20

130 530

85 440

60 380

37 320

- 280

0,56 0,56

0,43 0,42

- -

- -

300 do 420 HSS K20

125 500

80 420

53 350

46 300

- 260

0,56 0,56

0,42 0,42

- -

- -

Al - legu

re

420 do 580 HSS K20

120 470

76 400

50 340

34 270

- 250

0,56 0,56

0,42 0,42

- -

- -

Napomena: Popravni koeficijent za brzinu rezanja: v30 =(1,06 do 1,12)v60, v45 =(1,02 do 1,08)v60, v90 =(0,9 do 0,96)v60, v120 =(0,86 do 0,92)v60, v240 =(0,77 do 0,84)v60, v360 =(0,62 do 0,76)v60, v480 =(0,44 do 0,92)v60,


24

Tabela 1.10. Preporuene brzine rezanja i posmaci pri struganju elika i sivog liva alatima od keramike i cermeta


HB STANJE, TER- MI^KA OBRADA

DUBINA REZANJA,

d, mm

BRZINA REZANJA,

v, m/min

POSMAK,

s, mm/o

Vrsta alatnog materijala

Niskougljeni~ni 85 do 125

Toplo valjan, nor-malizovan, àren ili hladno vu~en

1 4 8

610 460 335

0,13 0,25 0,4

K K K

Ugljeni~ni

~elici

Srednjeugljeni~ni 125 do 175


1 4 8

580 395 335

0,13 0,25 0,4

K K K


Normalizovan ili pobolj{an

1 4 8

395 235 175

0,13 0,25 0,4

C C C


Toplo valjan, àren ili hladno vu~en

1 4 8

520 350 260

0,13 0,25 0,4

K K C

Legirani ~elici

Niskougljeni~ni 225 do 275


1 4 8

460 305 245

0,13 0,25 0,4

C C C

êlici velike ~vrsto}e 225 do 300

@aren 1 4 8

440 265 205

0,13 0,25 0,4

C C C

Austenitni 135 do 185

@aren 1 4 8

425 275 185

0,13 0,25 0,4

K K K

Nehr|aju}i

~elici

Martenzitni 135 do 175

@aren 1 4 8

550 395 305

0,13 0,25 0,4

K K K

Sivi liv

Perlitni 190 do 220

- 1 4 8

460 305 215

0,25 0,4 0,5

C C C

Oznake: K keramika, C cermet

Tabela 1.11. Preporuene brzine rezanja, posmaci i dubine rezanja pri struganju raz-liitih materijala alatima od polikristalnog dijamanta (PCD)

MATERIJAL OBRATKA

BRZINA REZANJA, v, m/min

POSMAK, s, mm/o

DUBINA REZANJA,d, mm

Aluminijumove legure, bakar, mesing

300 do 1000 0,05 do 0,5 10 Sinterovani WC tvrdi metal 10 do 30 0,1 do 0,2 2 Staklo i plastika oja~ana karbonskim vlaknima

100 do 600 0,05 do 0,5 2 Sirova keramika 100 do 600 0,2 2


25

Tabela 1.12. Preporuene brzine rezanja, posmaci i dubine rezanja pri struganju raz-liitih materijala alatima od kubinog bornitrida (CBN)


HB

BRZINA REZANJA, v, m/min

POSMAK, s, mm/o

DUBINA REZANJA, d, mm

Zavr{na o

brad

a Alatni ~elici za rad u hladnom stanju Brzorezni ~elici Alatni ~elici za rad u toplom stanju êlici za kotrljaju}e leàjeve Povr{inski otvrdnute legure Sivi liv Sinterovano èljezo êlici velike ~vrsto}e

58 do 60 HRc 60 do 65 HRc 47 do 50 HRc 55 do 60 HRc

35 HRc 200 do 220 HB200 do 220 HB45 do 50 HRc

100 do 200100 do 200100 do 200100 do 200200 do 250500 do 800300 do 600100 do 200

0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

0,3 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,2 0,3

Gruba

ob

rada

Tvrde legure na bazi nikla Brzorezni ~elici Alatni ~elici za rad u hladnom stanju Sivi liv

58 HRc 62 HRc 60 HRc 220 HB

50 60 do 120

80 600 do 800

0,35 0,2 0,25

0,1 do 0,4

2,5 2,0 2,0

0,1 do 2,0

1.2. BLANJANJE I HORIZONTALNO I VERTIKALNO RENDISANJE

S aspekta procesa nastanka strugotine, blanjanje i rendisanje predstavljaju postupke obrade identi~ne struganju. Ustvari, blanjanje i rendisanje su specijalni slu~ajevi struga-nja kada je promjer obratka beskona~no velik. Dakle, ovdje se radi o obradi ravnih povr{ina, dok je slu~aju struganja to bila cilindri~na (osnosimetri~na) povr{ina. Jedina razlika je u kontinuitetu rezanja; struganje je kontinuiran postupak obrade, dok su blanjanje i rendisanje diskontinuirani (prekidni) postupci.

Na slici 1.10 prikazana je uporedba struganja i blanjanja, a na slici 1.11 struganja i horizontalnog i vertikalnog rendisanja. Kako se vidi sa prikazanih slika, blanjanje pred-stavlja postupak obrade jednosje~nim alatom pri kome glavno pravolinijsko kretanje vr{i obradak, a periodi~no posmi~no kretanje alat. Glavno pravolinijsko kretanje obratka je tako|er periodi~nog karaktera koje je sastavljeno od radnog i povratnog hoda, pri ~emu radni hod predstavlja dio glavnog kretanja kada se vr{i rezanje, a povratni hod predstavlja "prazan" hod, odnosno kretanje suprotno radnom hodu. Posmi~no kretanje alata je periodi~no i obavlja se nakon zavr{etka povratnog hoda obratka, a prije rad-nog hoda.

Rendisanje, slika 1.11, predstavlja postupak obrade pri kojem glavno pravolinijsko kreta-nje vr{i alat a periodi~no posmi~no obradak. I ovdje je glavno pravolinijsko kretanje sastavljeno od radnog i povratnog hoda. Vertikalno rendisanje se naziva i dubljenje, jer


26

se ~esto koristi za izradu unutra{njih i vanjskih utora i kanala razli~itih oblika. Kod ver-tikalnog rendisanja, za razliku od blanjanja i horizontalnog rendisanja, pomo}no kretanje


26

r

r

Struganje

v

R

Vertikalno rendisanje

v

Radni hod

Povratni hod

vp

Horizontalno rendisanje

R =

Povratni hod vp

s

Radni hod v

R =

Radni hod

Povratni hod

s

R

vr vp

v

Blanjanje

Struganje

R =

Slika 1.10.

Glavno i pomono kreta-nje pri blanjanju i upo-

redba sa struganjem Slika 1.11.

Glavna i pomona kretanja pri horizontalnom i vertikalnom

rendisanju i uporedba sa struganjem

se ~esto koristi za izradu unutra{njih i vanjskih utora i kanala razli~itih oblika. Kod ver-tikalnog rendisanja, za razliku od blanjanja i horizontalnog rendisanja, pomo}no kretanje moè biti u pravcima obe horizontalne ose, kao i rotaciono kretanje oko vertikalne ose, odnosno ose koja je paralelna sa pravcem glavnog pravolinijskog kretanja alata.

Ma{ine za blanjanje nazivaju se blanjalice i to su u principu ma{ine velikih gabarita na kojima se obra|uju veliki komadi, dok su ma{ine za rendisanje rendisaljke, manjih dimenzija i na njima se obra|uju komadi manjih dimenzija. Ovo iz prostog konstruktiv-nog razloga jer mehanizam rendisaljke na kome se nalazi alat ne moè biti velike du-ìne da bi se obezbijedila tako velika pravolinijska kretanja alata.

1.2.1. Osnovne operacije Na slici 1.12 prikazane su osnovne operacije blanjanja. Radni komad koji je stegnut na radnom stolu blanjalice vr{i glavno pravolinijsko kretanje sastavljeno od radnog hoda brzine vr i povratnog hoda brzine vp. Obrada ravnih horizontalnih povr{ina 1, slika 1.12, obezbje|uje se posmi~nim kretanjem alata ~iji je pravac normalan na glavno kre-tanje, a koji istovremeno leì u horizontalnoj ravni. Obrada vertikalnih ravnih povr{ina 2 obezbje|uje se posmi~nim kretanjem alata normalno na glavno kretanje i normalno na horizontalnu ravan. Obrada stra`njih ravnih povr{ina 3 se vr{i na identi~an na~in kao kod ravnih povr{ina 1. Obrada kosih povr{ina 4 obezbje|uje se kosim pravcem pos-mi~nih kretanja. Obrada utora, `ljebova i kabala, 5, 6 i 7 obezbje|uje se kori{tenjem alata razli~itog oblika kao i kori{tenjem vertikalnog i horizontalnog posmaka. Kod jed-nostavnijih oblika, naprimjer, 5 i 6 koristi se vertikalni posmak, dok je kod izrade tzv. T-utora 7 predhodno potrebno uraditi kanal oblika 5, a zatim korite}i poseban alat i


27

Pribor za stezanje obratka

Obradak

Radni stol blanjalice

3

vp

vr

Povratni hod

Radni hod

2

4

5 6

71

Slika 1.12. Osnovne operacije blanjanja

horizontalni posmak, uraditi kona~an oblik utora oblika obrnutog slova T. Ina~e, ovi T-utori su na{li primjenu kod alatnih ma{ina, najvi{e kod radnih stolova, gdje se kori{-tenjem odgovaraju}ih vijaka i drugih elemenata vr{i stezanje obradaka na radni stol. Upravo takav je i radni stol blanjalice prikazan na slici 1.12. Valja napomenuti da izra-da `ljebova i kanala sloènijeg oblika (jednostavniji oblik je, naprimjer kanal oblika 6 ) ima karakter profilne obrade, kao {to je profilno struganje prikazano na slici 1.1.h.

Operacijske mogu}nosti horizontalnog rendisanja su identi~ne blanjanju uz napomenu da je horizontalno rendisanje stra`njih (donjih) povr{ina (operacija 3, slika 1.12) teè iz-vodljivo na horizontalnim rendisaljkama. Naravno, za razliku od blanjanja gdje glavno kretanje predstavlja periodi~no pravolinijsko kretanje obratka, ovdje je to kretanje alata. Vertikalno rendisanje, odnosno dubljenje predstavlja postupak obrade sa {irokim opera-cijskim mogu}nostima. Na slici 1.13.a prikazana je operacija obrade ravnih vertikalnih povr{ina vertikalnim rendisanjem. Kose povr{ine se mogu obra|ivati zako{enjem pravca kretanja alata (naprimjer, obrada kosih utora i `ljebova, slika 1.13.b) ili zako{enjem obratka na radnom stolu. Ako se obratku obezbijedi kru`no, ili u op{tem slu~aju krivo-linijsko pomo}no kretanje, onda se vertikalnim rendisanjem mogu obra|ivati i povr{ine sloènog oblika, kako je to prikazano na slici 1.13.c. Kona~no, utori i `ljebovi razli~itog oblika, broja i poloàja se obra|uju na vertikalnim rendisaljkama (dubilicama) i u nekim slu~ajevima, ovaj postupak obrade unutra{njih utora je nezamjenjiv, slika 1.13.d i e. Zapravo, takvi unutra{nji utori se mogu izra|ivati jo{ samo postupkom provla~enja.


28

Posebna operacija vertikalnog rendisanja je izrada zup~anika. Na slici 1.14 prikazana je operacija izrade cilindri~nih zup~anika sa ravnim zubima metodom tzv. relativnog kotrlja-nja. Ova metoda izrade zup~anika se naziva Fellows metoda. Ovdje je no` za rendisa-nje u obliku zup~anika (zup~asti no`) koji vr{i glavno pravolinijsko kretanje i ujedno i pomo}no obrtno kretanje, dok obradak vr{i pomo}no obrtno kretanje. Prema tome, istovremenim obrtanjem alata i obratka, alat izra|uje me|uzublja na obratku a sam postupak relativnog kretanja alata i obratka zapravo predstavlja sprezanje dva zup~anika; obradak iz kojeg }e se izraditi zup~anik i alat kao zup~anik s kojim }e izra|ivani zup~anik biti u zahvatu.

Slika 1.14.Operacija izrade zupanika metodom rela-tivnog kotrljanja vertikalnim rendisanjem

Obradak

Alat (zup~asti no`)

Povratni hod

Radni hod

so sA

Slika 1.13. Neke operacije vertikalnog rendisanja

Dio materijala koji se odstra-njuje vertikalnim rendisanjem

d) c)

s

vr

vp

b)

s

vr

vp

a)

s

vr

vp


29

1.2.2. Alati za blanjanje i rendisanje Ve}ina alata za blanjanje i rendisanje su jednosje~ni alati i nazivaju se noèvi za blanjanje i rendisanje. Za razliku od strugarskih noèva koji se izra|uju od svih vrsta reznih materijala, ovi alati se izra|uju od brzoreznog ~elika i tvrdog metala. Zbog prekidnog karaktera rezanja i trenutnog ulaska i izlaska alata iz zahvata, kerami~ki i supertvrdi alatni materijali zbog svoje osjetljivosti na udarce, pri rendisanju i blanjanaju se ne koristre. Na slici 1.15.a prikazan je no` za blanjanje i to u ravnoj i savijenoj izvedbi, a na slici 1.15.b no` za zavr{no blanjanje. Za izradu `ljebova, kanala i utora koristi se no` za usijecanje, slika 1.15.c, a za izradu T-utora no` prikazan na slici 1.15.d. Noèvi za grubo i zavr{no vertikalno rendisanje prikazani su na slici 1.15.e, odnosno, 1.15.f.

Na slici 1.16 prikazani su neke specijalne izvedbe noèva za rendisanje. Rascijepljeni no` (slika 1.16.a) sluì za preciznu izradu utora, naprimjer, utora za klin u glav~inama zup~anika, dakle gdje se {irina utora tolerisana. Fino pode{avanje {irine noà ({irine utora koji se izra|uje) vr{i se pomo}u vijka. Utor se prvo uradi na "grubu mjeru" ({iri-nu predmjeru), a zatim rascijepljenim noèm obradi na ta~nu tolerisanu mjeru. U novije vrijeme se sve vi{e koriste drà~i sa umetnutim noèm za rendisanje, slika 1.16.b. U ovom slu~aju se mogu u zavisnosti od zahtijeva konkretne operacije, mijenjati noèvi, a tako|er i koristiti noèvi sa plo~icama od tvrdog metala.

c) a) b)

d) e) f)

Slika 1.15. Osnovni alati za blanjanje i rendisanje: a) no za grubu obradu, b) no zazavrno blanjanje, c) savijeni no za usijecanje, d) no za usijecanje T-utora,

e) no za grubo vertikalno rendisanje i f) no za zavrno vertikalno rendisanje


30

Za ve}e iskori{tenje ma{ine i pove}anje efikasnosti rendisanja i blanjanja, ~esto se koristi dvostrani njihaju}i no` koji moè da rotira oko nepomi~ne osovine, slika 1.16.c, na taj na~in vr{i rezanje i pri radnom i povratnom hodu.

metala, i to no` na slici 1.17 za grubu radu, a na slici 1.18 za zavr{nu obradu.

te

Kona~no, na slikama 1.17 i 1.18 prikazane su izvedbe drà~a noèva za blanjanje i rendisanje sa izmjenjivim plo~icama od tvrdogob

a)

nutim noem za vertikalno rendisanje , ic) dvostrani njihajui no za blanjanje i rendisanje

b) c)

Slika 1.16. Neke specijalne izvedbe alata za blanjanje i rendisanje: a) rascijepljeni noza obradu ljebova, b) dra sa umet

Slika 1.17. No za grubo blanjanje i ren-disanje sa izmjenjivom ploi-

com od tvrdog metala Slika 1.18.

No za zavrno blanjanje irendisanje sa izmjenjivom

ploicom od tvrdog metala


31

1.2.3. Rezna geometrija noèva za blanjanje i rendisanje

uglova i to za brzorezni ~elik (za grubu i zavr{nu obradu) i nepresvu~eni rdi metal.

, grudnog i ugla nagiba rezne ivice za no-eve za blanjanje i rendisanje

REZNI ^ TVRDI METAL

Na izbor vrijednosti reznih uglova noèva za blanjanje i rendisanje uti~e vrsta materijala obratka, vrsta materijala alata, vrsta operacije i elementi reìma rezanja. U literaturi se mogu na}i preporuke za izbor, prije svih, grudnog, le|nog i ugla nagiba rezne ivice, a u zavisnosti od gore navedenih faktora. U tabeli 1.13 date su preporu~ene vrijednosti spomenutih tv

Tabela 1.13. Preporuene vrijednosti lenog

BRZO ELIK

Gruba da r{n rad obra Zav a ob a MATERIJAL ÔBRATKA

VRSTO]A, MPa , , , ,

,

,

,

,

,

Ne ~elici

00 0 -

legirani

konstrukcion

i < 400 400 do 500 500 do 600 600 do 700 700 do 800 8 do 100

10 do 12 8 do 10 8 do 10 6 do 8 6 do 8 4 do 6

20 do 2618 do 2416 do 2014 do 1810 do 1410 do 12

- 8 - 10 - 12 - 15 - 18 - 20

12 do 1410 do 1210 do 128 do 10 128 do 10 6 do 8

18 do 2216 do 2014 do 18

do 168 do 12 8 do 10

- 30 - 30 - 30 - 30 - 30 30

8 do 12 6 do 10 6 do 10 5 do 8 4 do 8 4 do 6

16 do 22 12 do 16 10 do 16 8 do 14 6 do 12 6 do 10

- 5 do - 8- 5 do - 8- 5 do - 8- 5 do - 8- 6 do - 8- 6 do - 8

Legirani Mn, Cr 85 0

- 4 - 6 8, Cr-Mo

~elici

< 850 0 do 100> 1000

6 do 8 6 do 8 4 do 6

8 do 14 8 do 12 6 do 8

- 18 - 18 20

8 do 10 8 do 10 6 do 8

8 do 12 6 do 10 5 do 8

- - -

4 do 8 4 do 8 do 6

8 do 10 6 do 8 6 do 8

- 6 do - 8 do - - 8

Ne i 6 6 do 8 8 do 12 - 6 do 10 8 do 10 - 5 4 do 6 - 8

hr|aju}~elici

00 do 800

Alatni ~elici 1 500 do1800

6 do 8 6 do 8 - 4 do 6 6 do 8 - 5 4 - 6

êli~ni liv 30 0 0 do 70

> 700 6 do 8 6 do 8

8 do 14 8 do 10

- -

6 do 10 8 do 10

10 do 168 do 12

- -

5 5

4 do 6 2 do 4

- 8 - 8

Sivi liv < 220 > 220 - - 4 6 2 8 -

8 do 10 6 do 8

8 do 14 2 do 8

- 12 20

8 do 10 6 do 8

6 do 12 0 do 6

- 30 30

6 do 8 do

8 do 12 do

- 30 30

Temper liv 6 do 8 1 8 d 00 do 12 - 6 do 8 o 1 - - - - Tvr i 60 do 0 Sh di livov 9 5 do 8 0 do 2 - 6 do 8 0 - - - -

Bakar 6 do 8 18 do 30 - 8 do 10 16 do 24 - 4 do 8 14 do 24 -

Bakarne legure

< 350 35 0

> 459 0 do 45

8 do 10 6 do 8 4 do 6

12 do 258 do 16 2 do 8

- - -

10 do 12 108 do 10 6 do 8

do 206 do 14 0 do 6

- - -

6 do 8 4 do 6 2 do 4

10 do 20 6 do 12 0 do 2

- - -

Zn - legure 10 do 12 8 do 10 - 8 do 10 8 do 10 - 6 do 8 6 do 8 - Aluminijum 10 do 12 24 do 30 - 8 do 10 20 do 24 - 8 do 10 20 do 24 -

Al - leguere < 150 > 150 - - -

8 do 10 6 do 8

40 do 5025 do 35

- 10 20

6 do 10 4 do 8

30 do 4020 do 25

- 40 50

8 do 10 5 do 8

30 do 40 23 do 30

- 45 45

Mg - legure 6 do 8 6 do 12 - 6 do 8 6 do 10 - 4 do 8 6 do 10 -


32

1.2.4. Reìmi rezanja pri blanjanju i rendisanju

zbjediti rezanje i u radnom i u ovratnom hodu, {to je ve} obja{njeno slikom 1.16.c.

Iako su obrade blanjanjem i rendisanjem skoro identi~ne struganju, postoji jedna zna-~ajna razlika, a to je brzina rezanja. Naime, kod struganja je brzina rezanja u toku pro-cesa konstantna a i sam proces rezanja je neprekidan, dok je kod blanjanja i rendisa-nja, zbog periodi~nosti kretanja, brzina promjenljiva usljed ~ega se javljaju ubrzanja i usporenja. Kod velikih vrijednosti ovih ubrzanja, odnosno usporenja, javljaju se dinami~-ke sile i trzaji. Osim toga, javljaju se i udari pri ulasku noà u zahvat sa obratkom i naglo rastere}enje pri izlasku noà iz zahvata. Brzina rezanja se za blanjanje i rendisa-nje odre|uje u zavisnosti od konstrukcije i vrste pogona blanjalice i rendisaljke. Blanja-lice i rendisaljke sa hidrauli~nim pogonom imaju brzine radnog hoda vr i povratnog hoda vp pribli`no konstantne, slika 1.19, sa kra}im periodima ubrzanja i usporenja. Kod rendisaljki sa mehani~kim pogonom, naj~e{}e, kulisnim mehanizmom, slika 1.20, brzine radnog i povratnog hoda nisu konstantne, ve} se mijenjaju u toku ~itavog vremena tra-janja navedenih hodova. S aspekta procesa rezanja interesantna je samo brzina radnog hoda zbog toga {to alat u povratnom hodu nije u zahvatu sa obratkom, dakle ne vr{i rezanje. Zbog toga se konstruktivnim rje{enjima pogona na ovim ma{inama obezbje-|uje {to ve}a brzina povratnog hoda, naj~e{}e ve}a od brzine radnog hoda, slike 1.19 i 1.20. Ovo iz razloga potrebe da povratni hod traje {to je mogu}e kra}e, odnosno da se i obrada komada izvr{i {to je mogu}e brè. Me|utim, valja naglasiti da se upotre-bom posebnog nosa~a alata i samog alata moè obep

v p

v r Radni hod

Povratni hod

Duìna hoda alata ili obratka, S

v pma

v rma

v rsr

lica i rendisaljki sa hidraulinim pogonom mehanikim pogonom (kulisni mehanizam) Slika 1.20. ratnog hoda kod rendisaljki sa

Dijagram brzina radnog i pov-Slika 1.19. povratnog hoda kod blanja-

Dijagram brzina radog i

Duìna hoda alata, S

x x


33

Jedan od parametara procesa obrade blanja-njem i rendisanjem je broj duplih hodova nL. Kod blanjalica i rendisaljki sa hidrauli~-m pogonom, slika 1.19, broj duplih hodova

(broj radnih i povratnih hodova) u jedinici

uìna hoda predstavlja zbir duìne obrade L i duìna

ni

vremena (minuta) zavisi od brzina rednog i povratnog hoda i duìne hoda. D

Obradak

Sulaza i izlaza alata u zahvat l1 i l2 (slika 1.21):

21 llLS ++= . ... (1.8)

Za duìne obratka L = 100 do 500 mm, du-

ranicama od 35 do 75 mm.

Ako se sa t obiljeì vrijeme trajanja duplonog hoda, a tp vrijeme trajanja povratnog hoda, onda je broj duplih hodova jednak:

ìne ulaza i izlaza l1 i l2 se obi~no kre}u u g

g hoda, pri ~emu je tr vrijeme trajanja rad-

rr v

St =

L tt1

t1

n +==

hoda kod blanjanja i

L l1 l2S

Slika 1.21.Karakteristine veliine

rendisanja (S-duina hoda, L-duina obratka, l1,l2-duine ulaza i izlaza alata)

pr

pp vt =

. ... (1.9)

S druge strane, vrijeme trajanja radnog hoda je:

, ... (1.10)

odnosno, povratnog hoda:

S, ... (1.11)

tako da je broj duplih hodova:

( )pr prL vvSvv

n += . ... (1.12)

Ako se desni dio jedna~ine (1.12) podijeli sa vp , dobije

se:

+ 1vv

S

v

p

r

=n rL , ... (1.13)

odakle je brzina radnog hoda:


34

( )r1Snv Lr += , ... (1.14)

gdje je: p

r

vv

r = , faktor povratne brzine (obi~no je r = 1,5 do 3,0)

Kod rendisaljki sa mehani~kim pogo-nom (kulisni mehanizam), slika 1.22, brzine radnog i povratnog hoda nisu konstantne i imaju maksimalne vrijed-nosti na sredinama hodova vidi sliku 1.20). Maksimalna brzina radnog hoda je:

rhK

vv rr +=max , ... (1.15)

a povratnog hoda:

rhK

vv pp =max , ... (1.16)

gdje je: r, mm, duìna pogonske polu-ge koja rotira oko ta~ke O, brojem obrtaja n,

K, mm, duìna kulise, h, mm, rastojanje ose okretanja pogonske poluge O od ose njihanja kulise O1.

Srednje brzine radnog i povratnog hoda su:

+=

2nS2

v Lr , ... (1.17)

=

2nS2

v Lp , ... (1.18)

gdje je: S, mm, duìna radnog i povratnog hoda, nL, dh/min, broj duplih hodaova u minuti, , , ugao otklona kulise pri kretanju oko ta~ke O1: sin=(S/2)K

Iz izraza (1.17) moè se dobiti broj duplih hodova:

+==

22

Sv

n rL . ... (1.19)

U tabeli 1.14 date su brzine alata (brzine radnog hoda) za rendisaljke sa kulisnim me-hanizmom u zavisnosti od broja duplih hodova i duìne hoda.

h

K vp

vpmax vrmax vr

r

O

O1

Slika 1.22.Kulisni mehanizam pogona kratkohodne rendisaljke


35

ela 1.14. kulisnim mehanizmom (vr, m/min)

D U @ I N A R A D N O G H O D A, S, mm

Tab

Brzine radnog hoda (brzine rezanja) kod kratkohodnih rendisalhjki sa

25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 550 600

BROJ

HODOVDUPLIH

nA,

L

Standardne rendisaljke duìne radnog stola 500 mm

12... 17... 26... 36... 54...

1,8 2,7 4,0 5,8 7,9

3,7 5,5

5,2 7,9

7,0 10,4

8,5 13,1 15,2 17,7 20,1 22,3 24,7

1

26,8

1

29,0

1

31,1

1

32,9

11

35,0

11

36,9

11

39,0

12,8 19,5 ,4

40,5

1304 20,4 28,3 42,7 60,6

14,0 21,3 29,6 44,5

- -

- -

77... 115... 157...

0,9 1,2 1,5

1,2 1,8 2,4

7,6 11,3 11,3 17,1 15,5 23,2

1,8 2,4 4,0

2,4 3,4 5,2

14,9 18,6 22,3 27,7 30,5 38,7

2,7 4,0 6,1

3,0 4,9 7,3 10,4 11,9 13,4 14,9 16,5 18,0 19,2 20,7 21,9 23,5 2407 25,9 27

21,9 32,9 44,8

4,0 5,5 8,5

25,337,851,8

4,66,49,8

28,742,758,5

4,97,010,7

32,047,565,2

5,57,611,9

35,052,471,9

6,18,52,8

38,157,3-

6,49,14,0

41,161,6-

7,09,84,9

44,265,8-

7,310,45,8

46,970,1-

7,91,06,8

50,0- -

8,21,67,7

52,4- -

8,52,28,6

54,9- -

9,1

57,6- -

9,5

- -

9,8

63,4 - -

- - -

- - -

- - -

- - -

Standardne rendisaljke duìne radnog stola 600 mm

10... 14... 21... 29... ... ... ...

- - - -

3,0 4,6 6,4 9,1

4,3 6,7 9,4 13,7

5,8 8,5 12,5 18,3

7,0 10,7 15,5 22,6

8,2 12,5 18,3 26,8

9,8 14,321,331,1

11,016,524,135,4

12,218,626,839,3

13,420,429,643,3

114,621,932,046,9

115,523,534,450,3

116,825,336,9-

8118,027,139,3-

119,229,042,1-

9120,430,844,8-

1121,332,346,9-

10,7 16,1 22,3 33,8 49,1 -

- - - -

8,2 11,9 17,7 24,1 36,9 - -

12,8 18,9 26,2 39,9 - -

91228,042,7- -

446494129.. - 12,8 18,9 25,0 30,8 36,6 39,6 42,7 48,5 - - - - - - - - - - - - -

- - -

0,9 1,5 2,1

1,5 2,1 3,0

2,1 2,7 4,0

2,7 3,4 4,9

3,0 4,0 5,8

3,4 4,6 6,7

4,05,27,6

4,65,88,5

4,96,49,4

5,27,00,4

5,57,31,3

5,87,92,2

6,1,53,1

6,49,14,0

6,7,84,6

7,00,15,5

7,6 - - -

8,8 ,83,70,4

U literaturi postoji solidna baza podataka o preporu~enim vrijednostima elemenata

isanju. U tabelama 1.15 do 1.18 date su neke oreì-d tih

preporuka.

Tabela 1.15. Preporueni posmaci i dubine rezanja orizontalnom rend ju

MATERIJAL OBRATKA BRZINA REZANJA,

v POSMAK, s, h

DUBINA REZANJA, d

ma rezanja pri blanjanju i rend

pri h isan

, m/min mm/d , mm

13 1,6 1,9 1,3

4,8 4,8 6,5

Ugljeni~ni ~elik

10 1,9 6,5

Sivi liv 20 0,94 1,27 0,64 0,94

12,8 12,8 19,0 19,0


36

Tabela 1.16. Preporuene brzine rezanja pri horizontalnom rendisanju

B R Z I N A R E Z A N J A, min

v, m/MATERIJAL OBRATKA Gruba obrada Fina obrada

Aluminijum 45 60 Mesing i bronza 45 60 Sivi liv 18 12 do 30 Niskougljeni~ni ~elik 15 10 do 25 Alatni ~elik 12 18 Vatrootporni ~elici 3 do 5 6 do 9

Tabe

la 1.17. Preporu ene brzine rezanja i posmaci pri blanjanju alatima od bno og

rzorez-g elika i tvrd metala

D U B I N A R E Z

A N J A

d = 3,2 mm

d = 6,4 mm d = 13 mm d = 25 mm

MATE

RIJA

A A,

m m m/min m/min

ZAVR[NA

m/min

L ALA

T

MATE

RIJAL

OBRATK

A

TVRDO}

HB

v, /min

s, mm/dh

v, /min

s, mm/dh

v, s, mm/dh

v, s, mm/dh

OBRADA,v,

Brzorezni ~elik Sivi liv

M1,5 2,3

Sivi liv êlik êlik êlik Bronza Bronza

230 175 270 200 130 Tvrda ehka

15 21 11 11 18 18 45

2,3 do 3,22,3 do 3,21,5 do 2,32,3 do 3,22,3 do 3,22,3 do 3,24,0 do 4,8

15 18 9 11 15 18 35

1,5 do 2,31,5 do 2,31,5 do 2,31,5 do 2,32,3 do 3,22,3 do 3,23,2 do 4,0

12 15 8 9 12 15 30

1,1 do 1,31,1 do 1,31,1 do 1,31,5 do 2,31,5 do 2,32,3 do 3,23,2 do 4,0

11 12 6 8 9 12 30

0,8 do 1,1 1,1 do 1,5 1,1 do 1,5 1,1 do 1,5 1,1 do 1,5

do 2,3 do 3,2

12 18 6 9 15 18 45

Tvrdi metal

Sivi liv

êlik Bronza Bronza

200

Tvrda Mehka

max.

max. max.

1,5 do 2,3

2,3 do 3,22,3 do 3,8

max.

max.max.

1,5 do 1,9

2,3 do 3,22,3 do 3,2

max.

max.max.

1,5 do 1,9

2,3 do 2,52,3 do 3,2

-

max.max.

1,1

-

1,5 do 2,3 2,3 do 2,5

90

max. max.

Sivi liv êlik êlik

130 max.

1,5 do 2,3 max.

1,5 do 2,3 max.

1,5 do 2,3 - - 90

230 175 270

60 90 75

2,3 do 3,22,5 do 3,21,5 do 1,9

60 90 75

1,9 do 2,32,3 do 2,51,5 do 1,9

60 90 75

1,5 do 1,91,9 do 2,31,1 do 1,5

60 90 -

do 1,5 1,5 do 1,9

-

55 65 75

Napomena: Preporu~ena dubina rezanja je pri zavr{noj obradi d = 0,08 do 0,38 mm, a pos-mak zavisi od vrste alata (za alat sa zaobljenim vrhom s = 1,1 do 1,5 mm/dh)


37

TPreporuene brzine rezanja v60 kalnom ala-

od

^VRSTO]A, MPa BRZINA REZANJA, POSMAK,

abela 1.18. tima i posmaci pri verti rendisanju

brzoreznog elika

MATERIJAL OBRATKA v, m/min s, mm/dh

Ugljeni~ni konstrukcioni 400 do 500 500 do 600

~elici

< 400 8 do 22 6 do 16 12 do 16

3 do 4 2 do 4 1 do 4

Sivi liv 6 do 14 3 do 4 ^eli 2 do 4 ~ni liv 5 do 12 Leg 12 do 3 doure bakra 30 4

Napomena: Popravni koeficijent za brzinu re posto t alata zanja za janos

Postojanost alata, T, min 30 45 60 90 180 Popravni koeficijent, kv 1,1 10,09 1,0 0,91 0,78

1.3. SILE REZANJA PRI OBRADI JEDNOSJE^NIM ALATIMA

nte sila rezanja za uzdu`no stru-

sperimentalno mjerenje sila. No me|utim, rijetke su proizvodne

Anslje

su oko 20%, {to je ~esto manje va`no u odnosu na ~injenicu da eksperimentalno mjerenje zahtijeva vrijeme, opremu, nov~ana sredstva, odgovaraju}a znanja i sl.

Nakon odre|ivanja vrijednosti posmaka i dubine rezanja, potrebno je iste provjeriti s aspekta sila rezanja. Najbr`i na~in prora~una sila rezanja je analiti~ki na~in. Me|utim, najta~niji na~in je eksperimentalno odre|ivanje konstanti i eksponenata u pro{irenim iz-razima za sile rezanja. Na slici 1.23 date su komponeganje (slika 1.23.a), popre~no struganje (slika 1.23.b), blanjanje i horizontalno rendisa-nje (slika 1.23.c) i vertikalno rendisanje (slika 1.23.d).

Prora~un sila rezanje je neophodno izvr{iti s aspekta dvije najva`nije ~injenice: a) prov-jera prethodno odabranih vrijednosti posmaka i dubine rezanja i b) prora~un snage re-zanja, te na taj na~in odabiranje odgovaraju}e alatne ma{ine za izvr{enje konkretne operacije. Gore je napomenuto da je najta~niji na~in odre|ivanja sila rezanja eksperi-mentalni na~in, tj. ekfirme koje imaju odgovaraju}u mjernu opremu, kao i ostale uslove za eksperimentalno mjerenje sila rezanja.

aliti~ki pristup ra~unanja sila rezanja je u proizvodnoj praksi najvi{e prisutan i to iz de}a dva razloga:

Kori{tenjem odgovaraju}ih izraza i tabelarnih podataka mogu}e je dosta ta~no i, {to je jo{ va`nije, brzo i bez ikakvih tro{kova, prora~unati sile rezanja i Razlike u rezultatima prora~una analiti~kim pristupom i eksperimentalnim na~inom


38

F3

F2

F1

FRFR

F1

F3

F2

FR

F1

F2

F3F3

F2

FR

F1

b) c) d) a)

Slika 1.23. Sile pri obradi jednosjenim alatima: a) uzduno struganje, b) poprenostruganje, c) blanjanje i horizontalno rendisanje, d) vertikalno rendisanje,

F1 glavna sila rezanja, F2 sila pomonog (posminog) kretanja, , F3 sila prodiranja, FR ukupna (rezultantna) sila rezanja

Analiti~ki na~in prora~una sila rezanja vr{i se pomo}u izraza:

kori{tenjem podataka o specifi~noj sili rezanja:

sdkF s1 = , N, ... (1.20)

kori{tenjem podataka o glavnim vrijednostima specifi~ne sile rezanja:

)/( 11sz1

s1 kdbF = , N, ... (1.21)

)/( 112x1

s2 kdbF = , N, ... (1.22)

)/( 113y1

s3 kdbF = , N, ... (1.23)

gdje je: ks, MPa, specifi~na sila rezanja, d, mm, dubina rezanja, s, mm/o, mm/dh, posmak, b, mm, {irina strugotine, ks(1/1), k2(1/1), k3(1/1), MPa, glavne vrijednosti specifi~ne sile rezanja za glavnu

silu rezanja, silu posmi~nog kretanja i silu prodiranja, z, x, y, parametri koji defini{u promjenu specifi~ne sile rezanja u zavisnosti od

promjene debljine strugotine.

U tabeli 1.19 date su vrijednosti za specifi~nu silu rezanja ks za razli~ite materijale obratka a za raspon posmaka od 0,1 do 1,6 mm/o.

U tabeli 1.20 dati su podaci za glavne vrijednosti specifi~ne sile rezanja ks(1/1), k2(1/1) i k3(1/1), te eksponenti 1-z, 1-x i 1-y.


39

Tabela 1.19. Vrijednosti specifine sile rezanja ks, MPa, za struganje

Specifi~na sila rezanja ks, MPa, za posmak s, mm/o MATERIJAL OBRATKA

^VRSTO]A, MPa

0,1 0,2 0,4 0,8 1,6

Nelegirani konstrukcioni ~elici

do 500 500 do 600 600 do 700 700 do 850 850 do 1000

3530 3920 4120 4315 4510

2550 284

Documents

Postupci obrade