BRUNO REBEC

reznikonstrukcija proraun izrada primjena istroenost

TEHNIKA KNJIGA

ZAGREB

Dipl. ing. strojarstva Bruno Rebec,Izvanredni profesor Fakulteta strojarstva i brodogradnje

Sveuilita u Zagrebu

R E Z N I A L A T I

TEHNIKA KNJIGA ZAGREB

PREDGOVOR

Moderna proizvodnja u dananje vrijeme ne moe se zamisliti bez upotrebe alata i naprava. Da bi se moglo ekonomino proizvoditi potrebni su to kvalitetniji alati i naprave. Proizvodnja takvih sredstava nuno zahtijeva prethodnu temeljitu studiju, proraun i konstrukciju za svaki specifini sluaj.

Na tom polju postoje velike mogunosti poboljanja proizvodnje u cijelosti. Spomenuta djelatnost stvaralaki je rad jednako vrijedan kao i svi ostali. Zbog navedenih razloga trebalo je uvesti nov predmet: Alati i naprave, koji se tek u najnovije vrijeme slua na visokim kolama i fakultetima.

Da bi se olakalo studiranje toga predmeta na visokim kolama i omoguilo strunjacima u proizvodnji uspjenije rjeenje zadataka s toga podruja, napisan je ovaj udbenik.

Za svaku grupu karakteristinih reznih alata dati su osnovni principi djelovanja, osnove prorauna i konstrukcije, te tehnologija izrade. Knjiga sadri brojne podatke iznijete u obliku tablica i dijagrama koji se mogu korisno upotrijebiti za proraune i konstrukciju konkretnih primjera alata.

Na kraju knjige za svaku karakteristinu grupu alata dati su konstrukcijski crtei sa svim potrebnim presjecima i kotama.

Uz iznesene principe i podatke, te uz osnovne proraune i sistematsko oblikovanje sastavnih crtea i elemenata, olakana je izobrazba konstruktora reznog alata.

Formule i tablice u ovom udbeniku ne oznauju za sve sluajeve optimalne veliine. One mogu posluiti samo kao orijentacione vrijednosti, odnosno za izravnu primjenu pri pojedinoj obradi ili obradi serija s malo komada, koje se ne ponavljaju. Pri velikoserijskoj i masovnoj proizvodnji treba ustanoviti optimalne veliine karakteristinih parametara ispitivanjem za odnosne sluajeve, uz zadane uvjete rada.

Zbog pomanjkanja literature na naem jeziku s ovoga podruja bila je jasna potreba da se napie ovaj udbenik u ovom obliku i na ovaj nain, da bi se studentima i strunjacima pruilo neko pomagalo, svladavajui gradivo predmeta, razne probleme i rjeavajui zadatke na vjebama.

Zbog kontinuiteta s nekim fakultetskim knjigama i skriptama, te stranom literaturom, u nekoliko poglavlja upotrijebljene su stare oznake npr. za silu, presjek itd., no negdje je uz staru oznaku napisana i nova, pa molim da se to uzme u obzir.

Navedeni razlozi djelovali su na opseg, nivo i cjelovitost obuhvaenog gradiva. Zbog toga se od italaca oekuju razne korisne primjedbe i napomene.

Primjedbe upuene autoru bit e dobro dole i primljene sa zahvalnou.Na kraju elio bih se zahvaliti na dobivenim sugestijama i pomoi pri sas

tavljanju ove knjige prof. dr ing. I. Hercigonji, prof. dr ing. J. Hribaru, prof. dr ing. R. Zdenkoviu, prof. ing. T. urini, doc. mr. ing. B. Borasu, mr. ing.M. Fucksu, dipl. ing. T. Talijiu.

AUTOR

U Zagrebu, 1972 godine

6

SADRAJ

UVOD

1. O pi po jm ovi ...................................................................................................................... 13

1.1. Svojstva i dunosti konstruktora ................................................................................... 131.2. Podjela alata ........................................................................................................................... 14

1.21. Rezni a l a t ..................................................................................................................... 141.22. Stezni a l a t ..................................................................................................................... 141.23. Runi a l a t ..................................................................................................................... 141.24. Runi alat s pogonom ............................................................................................... 14

1.3. Osnovni pojmovi za konstrukciju izraevine....................................................................... 191.31. to je izraev ina.......................................................................................................... 191.32. Vrste izraevina prema nainu izrade i m a terija lu ............................................. 19

1.4. Osnovni pojmovi za konstrukciju alata ........................................................................... 201.41. Ope smjernice za konstrukciju reznih alata ........................................................... 23

2. K onstrukcija a la ta za ob radu sk idanjem stru g o tin e ........................................... 26

2.1. Izbor reznog a la ta ................................................................................................................. 272.11. Namjena reznog a la ta .............................................................. ................................... 272.12. Izbor vrste i oblika alata i kinematske sheme rezanja.................. .................... 282.13. Pravila za izbor reznog alata ................................................................................. 29

2.2. Faktori koji omoguuju dobro rezanje i visoki stupanj iskoristivosti reznog alata---- 302.21. Izbor materijala za konstrukciju reznog alata .................................................... 302.22. Izbor geometrije reznih dijelova, otrenja^ odvoenja strugotine i topline . . 322.23. Ekonomska izrada alata ............................................................................................. 432.24. Radioniki crte reznog alata ................................................................................. 462.25. Tehniki propisi za rezni alat (standardni) ........................................................ 47

2.3. Izraunavanje ekonominosti a l a t a .................................................................................... 482.31. Utvrivanje najekonominije izdrljivosti i brzine rezanja ................................ 52

3. Noevi ....................................................................................................................................... 65

3.1. Definicije i vrste .................................................................................................................. 653.2. .Tokarski noevi oblici i izvedbe ................................................................................. 653.3. Geometrija o tr ic e ................................................................................................................... 67

3.31. Kutovi noa .................................................................................................................. 673.32. Razne izvedbe lomila strugotine .............................................................................. 73

3.4. Konstrukcija otrice .............................................................................................................. 763.5. Sile rezanja pri tokarenju .................................................................................................. 82

3.51. Brzina rezanja kod tokarenja ................................................................................. 873.52. Snaga stroja pri tokaren ju ......................................................................................... 873.53. Maksimalna naprezanja na tokarskom s tro ju .......................................................... 893.54. Izraunavanje presjeka noa pri tokaren ju .............................................................. 93

3.6. Vibracije ................................................................................................................................... 963.61. Konstrukcija noeva s obzirom na materijal od kojeg se izrauju ................. 97

7

Strana

3.62. Tehnoloki postupak izrade tokarskog noa ....................................................... 1003.63. Upute za konstrukciju i izradu noeva ................................................................ 1013.64. Primjer konstrukcije noa ....................................................................................... 1103.65. Upute za postavljanje reznih ploica od tvrdog metala u drae noeva . . 1133.66. Lemljenje ploica od tvrdog metala na drae noeva......................................... 1143.67. Troenje i tupljenje noeva .................................................................................... 1153.68. Vijek trajanja tokarskih noeva................................................................................ 117

3.7. Noevi za blanjanje, struganje i dubljenje .................................................................... 1183.71. Noevi za blanjanje i struganje ............................................................................ 1183.72. Noevi za dubljenje.................................................................................................... 1223.73. Sila rezanja pri blanjanju, struganju i dubljenju ............................................... 1233.74. Snaga pri blanjanju, struganju i dubljenju........................................................... 1243.75. Proraun vrstoe noa za blanjanje .................................................................... 125

3.8. Tokarski profilni noevi ..................................................................................................... 1263.81. Radijalni profilni noevi ........................................................................................ 1273.82. Prizmatini ili tangencijalni noevi .....................; ................................................ 1283.83. Proraun trokutastog prizmatinog n o a ............................................................... 1303.84. Okrugli ili ploasto profilni noevi ....................................................................... 1343.85. Geometrija okruglog ploastog noa ................................................................... 1373.86. Skraeni tehnoloki postupak izrade okruglog profilnog noa ........................ 1473.87. Dozvoljena odstupanja osnovnih elemenata kod noeva ..................................... 1483.88. Standardi za konstrukciju i izradu noeva........................................................... 150

3.9. Primjer konstrukcije profilnog okruglog noa ................................................................ 151

4. S vrd la .............................................................. .................................. .................................. 156

4.1. Pojam buenja .................................................................................................................... 1564.2. Vrste buenja ........................................................................................................................ 1564.3. Vrste bunih a la ta ................................................................................................................ 1574.4. Konstruktivni elem enti........................................................................................................ 157

4.41. Spiralna ili zavojna svrdla........................................................................................ 1574.42. Glavni bridovi sv rd la ................................................................................................ 1624.43. Svrdla s ploicama od tvrdog m e ta la .................................................................. 1744.44. Ravna ili plosnasta svrdla ........................................................................................ 1794.45. Specijalne izvedbe spiralnih svrdala ................................................................... 1844.46. Noevi i motke za buenje ili proirivanje ...................................................... 1864.47. Proraun deformacije slobodne bune m otke....................................................... 2064.48. Openito o krutosti.................................................................................................... 2094.49. Tanost alata ............................................................................................................ 216

4.5. Osnovni raunski podaci kod svrdla ................................................................................. 2164.51. Sile rezanja i prodiranja na svrdlu ....................................................................... 2174.52. Moment zakretanja na svrdlu ............................................................................... 2204.53. Brzina rezanja i volumen strugotine kod svrdla ............................................ 2254.54. Snaga rezanja pri buenju ........................................................................................ 2284.55. Proraun vrstoe spiralnog svrdla ....................................................................... 2284.56. Proraun deformacije svrdla ................................................................................... 2314.57. Ostali utjecaji na zastranjivanje svrdla ............................................................... 238

4.6. Skraeni tehnoloki postupak izrade plosnatog svrdla..................................................... 2394.61. Skraeni tehnoloki postupak izrade spiralnih svrdala za masovnu proizvodnju 2414.62. Dozvoljena odstupanja osnovnih elemenata kod sv rdala .................................... 2454.63. Troenje i zatupljenje svrdla ............................................................................... 2474.64. Vijek trajanja svrdla.................................................................................................... 2484.65. Najvaniji elementi pri preuzimanju svrdla ....................................................... 2484.66. Potrebni standardi za konstrukciju i izradu svrdla ........................................... 2484.67. Odreivanje klase kvalitete obrade povrina na svrdlima ................................ 2494.68. Izbor materijala za svrdla ....................................................................................... 250

8

4.7. Primjer prorauna i konstrukcije spiralnog svrdla ......................................................... 2504.71. Grafika konstrukcija svrdla ..................................................................................... 2554.72. Odreivanje profila glodala......................................................................................... 257

Strana

5. U puta la .................................................................................................................................. 258

5.1. Osnovni pojmovi uputala .................................................................................................. 2585.2. Konstruktivni elementi up u ta la .......................................................................................... 2575.3. Uputala od jednog komada za doradu rupa .................................................................. 259

5.31. Konstrukcija reznih elemenata uputala ................................................................ 2605.32. Konstrukcija ostalih radnih elemenata uputala ................................................ 2685.33. Konstrukcija ljebova na uputalima .................................................................... 2685.34. Vratna uputala za obradu valjkastih i elnih ploha ........................................ 269

5.4. Uputala za obradu koninih ploha .................................................................................. 2725.41. Konstrukcija koninih uputala................................................................................ 2725.42. Konstrukcija nasadnih uputala ............................................................................ 274

5.5. Uputala za obradu elnih uzdignutih ploha ............................................................. 2765.51. Konstrukcija jednostranog elnog uputala............................................................ 277

5.6. Uputala za obradu rupa sa veim dodatkom ................................................................. 2775.61. Konstrukcija dvozubih uputala ............................................................................. 2785.62. Uputala s ploicama od tvrdog m e ta la ................................................................ 278

5.7. Sila rezanja i moment zakretanja pri uputan ju ............................................................. 2805.71. Brzina rezanja kod uputala ..................................................................................... 2825.72. Odreivanje posmaka kod uputanja .................................................................... 2855.73. Snaga rezanja pri u p u ta n ju ....................................... ............................................. 2865.74. Proraun deformacije uputala ................................................................................. 2865.75. Spajanje i stezanje dijelova ..................................................................................... 2865.76. Proraun elemenata za spajanje i s tezan je ............................................................ 2865.77. Troenje i zatupljenje uputala................................................................................. 2935.78. Otrenje uputa la ......................................................................................................... 2935.79. Skraeni tehnoloki postupak izrade nasadnog uputala za individualnu pro

izvodnju .................................................................... ..................................................... 2945.8. Tehniki propisi za izradu i isporuku uputala ............................................................. 295

5.81. Dozvoljena odstupanja osnovnih elemenata kod uputala ............................... 2955.82. Potrebni standardi za konstrukciju i izradu uputala ........................................ 2975.83. Odreivanje klase kvalitete obrade povrine na uputalima ........................... 2985.84. Izbor materijala za u p u ta la ....................... ; ........................................................... 299

5.9. Primjeri konstrukcije uputa la .............................................................................................. 3005.91. Primjer konstrukcije uputala za prolaznu rupu ................................................ 3005.92. Primjer konstrukcije uputala za konanu rupu .................................................... 302

6. R azv rta la .............................................................................................................................. 304

6.1. Osnovni pojmovi razvrtala ............................ ...................................................................... 3046.2. Strojna razvrtala.................................................................................. .................................... 306

6.21. Konstruktivni elementi i geometrija strojnih razvrtala ................................... 3066.22. Strojno cilindrino razvrtalo od jednog komada s valjkastim d rk o m .......... 3176.23. Strojna nasadna razvrtala ......................................................................................... 317

6.3. Runa razvrtala ...................................................................................................................... 3226.31. Runo razvrtalo s valjkastim drkom i etvrtkom ........................................... 3226.32. Runo razvrtalo s valjkastim drkom i etvrtkom za male dimenzije ............ 3236.33. Konstrukcija malih razv rta la ..................................................................................... 3236.34. Osnovne dimenzije malih runih i strojnih razvrtala ........................................ 3266.35. Podeljiva razvrtala ...................................................................................................... 330

6.4. Konina razvrtala ................................................................................................................... 3316.41. Konina razvrtala za obradu Morse koninih r u p a ........................................... 3316.42. Konina razvrtala za obradu zatinih koninih rupa koniciteta 1:50 ............. 3366.43. Konino razvrtalo s konicitetom 1:30 ................................................................. 336

9

6.5. Prorauh razvrta la .................................................................................................................. 3376.51. Brzina rezanja pri razvrtanju ................................................................................ 3396.52. Odreivanje posmaka pri razvrtanju .................................................................... 3416.53. Snaga rezanja pri razvrtavanju................................................................................ 3426.54. Primjer prorauna drka sa etvrtkom ............................................................ 3436.55. Tolerancije rupa pri razvrtavanju............................................................................ 3436.56. Troenje i zatopljenje razvrtala ............................................................................ 3446.57. Otrenje razvrtala ..................................................................................................... 345

6.6. Eksploatacija razvrtala .......................................................................................................... 3486.7. Tehniki propisi za izradu i isporuku razvrtala ............................................................. 348

6.71. Dozvoljena odstupanja osnovnih elemenata kod razvrtala ................................. 3486.72. Najvaniji elementi pri preuzimanju razvrtala .............................................. 3496.73. Potrebni standardi za konstrukciju i izradu razvrtala ......................................... 3496.74. Odreivanje klase kvalitete obrade povrine na razvrtalima ............................. 3506.75. Izbor materijala za razvrta la .................................................................................... 3516.76. Primjeri izraunavanja promjera razvrtala ............................................................ 352

Strana

7. G lodala ................................................................................................................................ 355

7.1. Pojam glodala........................................................................................................................ 3557.2. Vrste glodanja i njihova kinematika ................................................................................ 3567.3. Osnovni pojmovi i elementi glodala ................................................................................ 357

7.31. Elementi glodala ......................................................................................................... 3577.32. Podjela g lodala............................................................................................................. 3587.33. Geometrijski elementi reznih dijelova glodala ................................................... 360

7.4. Izrada zubi kod glodala .................................................................................................... 3717.41. Glodala s glodanim zubima .................................................................................... 372

7.5. Valjkasta glodala s glodanim zubim a............................................................................... 3757.51. Osnovni konstrukcijski elementi valjkastih glodala ........................................... 3757.52. Protusmjemo i istosmjerno glodanje .................................................................... 3887.53. Sile koje djeluju na valjkasto g loda lo .................................................................... 3897.54. Snaga pri glodanju ..................................................................................................... 3927.55. Podjela valjkastih glodala prema konstrukciji zuba ........................................... 3957.56. Uvrenje noa pomou zatika i klina ................................................................ 3987.57. Uvrenje noa pomou epa, klina i zubi .......................................................... 3997.58. Proraun valjkastih glodala s umetnutim zubima ............................................... 400

7.6. Ostalaglodala s glodanim zubim a.................................................................................... 4027.61. elna glodala s glodanim zubima ............................................... ........................ 4027.62. Ploasta glodala s glodanim zubima ................................................................... 4147.63. Kutna glodala s glodanim zubima ........................................................................ 4217.64. Prstasta glodala s glodanim zubim a........................................................................ 4297.65. Fazonska glodala s glodanim zubima .................................................................... 4297.66. Glodala s ctricama od tvrdog metala s glodanim zubima ........................... 430

7.7. Glodala s natrano obraenim zubima ............................................................................ 4357.71. Izbor krivulje za natrano tokarenje .................................................................... 4367.72. Odreivanje veliine natrano skinutog dijela ................................................... 4377.73. Koso natrana obrada.........................i ...................................................................... 4407.74. Konstrukcija glodala sa natrano glodanim zubima ....................................... 4417.75. Prstasto glodalo s natano obraenim zubima ................................................... 4467.76. Fazonska glodala s natrano obraenim zubima ............................................... 4477.77. Pile ili glodala za odrezivanje ................................................................................ 4527.78. Troenje i trajnost glodala .................................................................................... 4547.79. Otrenje glodala ....................................................................................................... 457

7.8. Primjeri projektiranja tehnolokih postupaka g lo d a la ................................................... 4597.81. Tehnoloki postupak izrade valjkasto elnog glodala ....................................... 4597.82. Konstrukcija i tehnoloki postupak dvokutnog glodala....................................... 4657.83. Proraun nagiba diobene g lave................................................................................. 465

10

Strana

7.9. Tehniki propisi za izradu i isporuku glodala ........................................................... 4747.91. Potrebni standardi za konstrukciju i izradu glodala........................................... 4747.92. Najvaniji elementi pri preuzimanju g lodala....................................................... 4757.93. Oblik, dimenzije i dozvoljena odstupanja ........................................................... 4757.94. Odreivanje klase kvalitete obrade povrine na glodalima ............................... 4767.95. Izbor materijala za glodala .................................................................................. 4787.96. Primjer prorauna i konstrukcije valjkastog g lodala........................................... 479

8. A lati za iz rad u navoja ................................................. ............................................... 487

8.1. Opi pojmovi i vrste izrade navoja ................................................................................. 4878.2. Osnovni pojmovi navoja ..................................................................................................... 489

8.21. Osnovni podaci navoja ............................................................................................ 4898.22. Tolerancija navoja .................................................................................................... 490

8.3. Normalni i ploasti noevi za narezivanje........................................................................ 4918.31. Konstruktivni elementi noa za rezanje navoja................................................... 4918.32. Prizmatini no i ploasto okrugli noevi za narezivanje .............................. 4958.33. Noevi grebaljke ili eljevi ................................................................................... 4968.34. Konstrukcija uvrenja ploastih grebaljki ....................................................... 499

8.4. Narezna svrdla ili ureznici ................................................................................................. 5008.41. Osnovni po jm ovi........................................................................................................ 5008.42. Klasifikacija nareznih svrdala ............................................................................... 5008.43. Konstrukcijski elementi ureznika ........................................................................... 5018.44. vrstoa malopromjemih ureznika ........................................................................ 5128.45. Sile koje djeluju na ureznik ................................................................................... 512

8.5. Nareznice................................................................................................................................. 5188.51. Osnovni pojm ovi........................................................................................................ 5188.52. Dijelovi i konstruktivni elementi okrugle nareznice........................................... 5188.53. Konstrukcija okruglih nareznica ........................................................................... 5198.54. Zakretni moment i efektivna snaga........................................................................ 5258.55. Skraeni tehnoloki postupak ureznika za m atice ............................................... 5278.56. Skraeni tehnoloki postupak nareznice ............................................................... 5278.57. Istroenost i otrenje ureznika i nareznica........................................................... 528

8.6. Tehniki propisi za izradu i isporuku ureznika i nareznica......................................... 5318.61. Dozvoljena odstupanja osnovnih elemenata kod ureznika .............................. 5318.62. Dozvoljena odstupanja osnovnih elemenata kod narezn ica .............................. 5318.63. Najvaniji elementi pri preuzimanju ureznika i nareznica .............................. 5338.64. Potrebni standardi za konstrukciju i izradu ureznika i nareznica.................. 5338.65. Odreivanje klase kvalitete obrade povrine na ureznicima i nareznicama . . 5338.66. Izbor materijala za ureznike i nareznice ........................................................... 533

8.7. Primjer za proraun urezn ika............................................................................................. 535

9. Igle za provlaenje ............................................................................................................ 539

9.1. Dodaci za obradu provlaenjem......................................................................................... 5419.2. Proraun igle za provlaenje ............................................................................................. 5419.3. Skraeni tehnoloki postupak igle za provlaenje ........................................................ 551

9.31. Elementi prorauna pri provlaenju ................................................................... 5529.32. Primjer prorauna i konstrukcije igle ................................................................... 552

10. A lati za iz radu zupanika .............................................................................................. 555

10.1. Modulna glodala .......................................................................................................... 55510.2. Modulno odvalno glodalo .......................................................................................... 55610.3. Proraun odvalnih glodala ......................................................................................... 55810.4. Elementi prorauna pri rezanju ozubljenja ............................................................. 563

11

Strana

10.5. Skraeni tehnoloki proces izrade modulnog nasadnog odvalnog glodala .............. 56510.6. Greke u procesu odvaljivanja ....................................................................................... 565

10.61. Greke glodanih zupanika .................................................................................... 56510.62. Greke odvalnog glodala ........................................................................................ 56610.63. Dozvoljena odstupanja odvalnih glodala ........................................................... 56610.64. Troenje i trajnost glodala za ozubljenje........................................................... 567

10.7. Alati za obradu dubljenjem............................................................................................... 56710.8. Alati za ljutenje zupanika............................................................................................... 56810.9. Primjer prorauna i konstrukcije odvalnih glodala...................................................... 569

11. Najnoviji sistem i rezn ih a la ta .................................................................................... 573

D odatak

Primjeri za konstrukciju; pomone vrijednosti za p ro raun ....................................... 579Pomone tabele .................................................................................................................... 593

P reg led osnovnih veliina, njihovih m eunarodn ih oznaka te dim enzijsko koheren tn ih jedinica ........................ .............................................................................. 617

Kazalo ............................................................................................................................................ 629

L ite ra tu ra ..................................................................................................................................... 635

12

U V O D

1. OPI POJMOVI

U ope pojmove ubrajamo i osnove konstruiranja reznih alata. Da bi se u proizvodnji moglo pravilno izraivati, nuno je pristupiti konstruiranju jednim sistematskim redom, koji e osigurati tehniki dobru konstrukciju te pravilnu i ekonominu izradu, kako reznog alata tako i izradaka.

U tu svrhu potrebno je jednim sistematskim redom razmotriti slijedee: svojstva i dunosti konstruktora, podjelu alata, osnovne pojmove za konstrukciju izraevine, osnovne pojmove za konstrukciju alata, ope smjernice za konstrukciju reznih alata, konstrukciju alata za obradu skidanjem strugotine, izbor reznog alata, pravila za izbor reznog alata, faktore koji omoguuju dobro rezanje i visoki stupanj iskoristivosti rez

nog alata, ekonomsku izradu reznog alata, radioniki crte reznog alata, i tehnike propise za rezni alat.Na osnovi gornjih taaka biti e u poglavljima od 1.1 do 2.25 dane osnove

za konstruiranje reznih alata.

1.1. SVOJSTVA I DUNOSTI KONSTRUKTORA

Izraevina ili proizvod je dio, koji se u bilo kojem obliku upotrebljava u industriji. Izraevina je plod ideje ili zamisli, koju najprije treba staviti na papir, tj. izraziti je u obliku crtea. Prvi izvrioci tih osnovnih poslova su konstruktori, jer na poetku svakog tehnikog zadatka stoji stvaralaki rad konstruktora.

Konstruktor vri visoko-kvalitetan duevni rad, djeluje stvaralaki, daje i ostvaruje ideje, te je tako jedan od prvih pionira tehnikog stvaranja i napretka uope. Dobra ideja nema vrijednosti, ako je izraena loom konstrukcijom. Konstrukcija izraevine ili bilo ega mora biti kvalitetna i mora zadovoljiti tehnikim, ekonomskim i estetskim zahtjevima. Zbog toga dobar konstruktor izraevina ili alata i naprava mora posjedovati, po mogunosti, slijedea lina svojstva:

priroenu stvaralaku nadarenost, brzo shvaanje, samokritinost,

13

sposobnost kombiniranja, samoinicijativnost, dosljednost, tanost, osjeaj odgovornosti i povezanost sa svakidanjim ivotom (promatrati okolinu, pratiti literaturu).Glavni zadatak konstruktora sastoji se u konstruiranju novih konstrukcija

spremnih za proizvodnju, dopunjavanju i ispravljanju ve postojeih konstrukcija, koje su iz bilo kojih razloga nepotpune, kao i u rekonstruiranju.

U okviru konstruktivnih zadataka konstruktor alata i naprava uglavnom izvodi slijedee radove:

kritiki ispituje izraevinu, njen tehnoloki postupak, konstruira alat za obradu izraevine, konstruira napravu za stezanje izraevine i alata, konstruira mjerila i mjerne instrumente, daje sve potrebne proraune za odgovarajue konstrukcije, odreuje materijal za sve dijelove, provjerava materijale, oblike i funkcioniranje, ispituje mogunost izrade, montae, ekonominosti, daje potpuno ispravne radionike nacrte, eventualne prikljune sheme, sve

potrebne upute itd.

1.2. PODJELA ALATA

U sredstva za proizvodnju ubrajamo.111

1.21. Rezni alatR ezn i a la ti, su sredstva koja dolaze u direktni dodir s materijom, koju ob

likuju i utjeu na njenu konanu formu i svrhu i to plastinom obradom i obradom skidanjem strugotine (npr.: noevi, glodala, svrdla itd.)

1.22. Stezni alatS te zn i a la ti, su sredstva koja utjeu na konanu formu i svrhu materije,

indirektno kao posrednici izmeu alata pod 1.21 i strojeva ili kao posrednici izmeu materije koja se obrauje i naprave, i to stezanjem i voenjem izraevine, alata ili jednog i drugog (razne vrste stega za tokarenje, buenje itd.)

1.23. Runi alatR u n i a la ti, su sredstva koja slue kao pomagala za runo obavljanje radova

na formiranju materije (bravarski i monterski alat).

1.24. Runi alat s pogonomR u n i a la ti s pogonom , su sredstva s pogonom, koja predstavljaju zapravo

male strojeve i slue za runo obavljanje radova na formiranju materije (elektrine rune builice i si.)

A la tn i s tro jev i, utjeu na konanu formu i svrhu materije, indirektno kao posrednici izmeu alata pod 1.21 i stega pod 1.22 u kojim je materija stegnuta, ili kao posrednici izmeu alata pod 1.21 i materije koja se obrauje, a direktno je stegnuta na stroju (razni alatni strojevi, tokarilice, builice, glodalice itd.).

14

Polazei od gornjih definicija, a u vezi s organizacijom i podjelom pogona i slube alata, dijelimo alat po upotrebi na:

Alat za obradu bez odjeljivanja strugotine sa slijedeim podvrstama:1. ljevaki alat u koji ubrajamo: modele za lijevanje, ljevaki runi alat, ljevaki pomoni alat,2. kovaki alat za plastinu deformaciju preteno u toplom stanju u koji ub

rajamo: kalupe za kovanje, kovaki runi alat, kovaki pomoni alat,3. alat za zakivanje i izradu kotlova;4. alat za sjeenje i plastinu deformaciju ploastog i trakastog materijala u

hladnom stanju i pod pritiskom, u koji ubrajamo: kare za limove i profilne materijale, tance za rezanje i isjecanje, tance za savijanje i formiranje, tance za vuenje ili kalupi za izvlaenje limova,Alat za obradu odjeljivanjem strugotine ili krae, rezni alat sa slijedeim pod-

grupama:1. tokarski noevi i ostali tokarski alat,2. noevi za blanjanje i dubljenje,3. svrdla za buenje, navojna svrdla, udubljivala i razvrtala,4. glodala,5. alat za pilenje,6. alat za turpijanje,7. alat za provlaenje,8. alat za bruenje,9. kombinirani alat (npr.: buenje i rezanje navoja)

10. specijalni alat.

Upotreba reznih alata moe se klasificirati po konstrukciji i obliku obraivane povrine. Prema tome rezni alati mogu se razdijeliti po konstrukciji na slijedee osnovne oblike:

1. Strojni no. Na slici 1.1a prikazani su strojni i fazonski no.No predstavlja jednobridni rezni alat, predvien za obradu na tokarskom,

revolverskcm, blanjalskom, dubilskom i drugim alatnim strojevima. Noevi mogu biti obini kao i fazonski. Kod posljednjeg, rezna otrica ima oblik odreen prema zahtijevanom obliku izratka. U grupu noeva mogu se jo uvrstiti noevi za ozubljenje.

2. Turpije. Na slici 1.1b prikazan je rezni alat u obliku elinog drka ili brusa, ali u raznoraznim oblicima i presjecima, na ijoj je povrini smjeten velik broj malih reznih zubia. Turpije su predviene za runu obradu raznih povrina. Mogu se upotrebljavati na strojevima za turpijanje, kao i na malim runim strojevima za turpijanje.

15

3. Igle za provlaenje i provlaila. Na slici 1.1c prikazan je rezni alat s mnogo reznih bridova smjetenih u obliku drka s poprenim zubima. Kod uzdunog gibanja zubi igle ili provlaila neprekidno jedan za drugim skidaju strugotinu, jer svaki slijedei zub skida vie od prethodnog neku neznatnu koliinu.

4. Svrdla. Na slici 1.1 d prikazan je rezni alat za buenje rupa u punom materijalu, kod dva istovremena gibanja i to okretanje oko osi i postepeno prodiranje alata uzdu osi.

5. Uputala. Na slici l .le prikazan je rezni alat predvien za proirivanje rupa. Za razliku od svrdla uputala ne mogu osigurati obradu rupe u punom materijalu.

6. Razvrtala. Na slici l . l f prikazan je viebridni rezni alat, koji, kao i uputalo, slui za obradu rupa. Za razliku od uputala, razvrtala skidaju vrlo mali sloj materijala i osiguravaju samo zavrnu finu obradu rupa s malim odstupanjima.

7. Glodala. Na slici l .lg prikazan je rezni alat ije ime objedinjava veu grupu viebridnih reznih alata, a na obodu ili elu tijela ima raspodjeljene zube, koji okretanjem oko svoje osi vre obradu materijala.

8. Ureznici. Na slici l .lh prikazan je rezni alat, predvien za narezivanje navoja u rupama. Ovi predstavljaju vijak, na kojem je izglodano nekoliko ravnih ili spiralnih ljebova, koji stvaraju rezne otrice.

9. Nareznice. Na slici 1.1 i prikazan je rezni alat za narezivanje vanjskog navoja na izratcima. One predstavljaju matice s prorezima, obrazujui na tim prorezima rezne otrice.

10. No za dubljenje. Na slici 1.1 j prikazan je rezni alat, predvien za dubljenje zupanika i drugih sloenih profila.

11. No za brijanje. Na slici l .lk prikazan je rezni alat za skidanje malih slojeva metala s povrine zuba zupanika.

12. Kombinirani alati. Na slici 1.11 prikazan je kombinirani rezni alat sastavljen od dva ili vie razliitih alata.

13. Alati za bruenje. Na slici l.lm prikazana je brusna ploa.

14. Alati za odvaljivanje. Na slici l .ln prikazano je odvalno glodalo.

Rezne alate moemo takoer klasificirati prema obliku obraivane povrine.

1. Alati za obradu razliitih povrina kao npr.: ravnina, cilindrinih povrina itd. U ove alate mogu se ubrojiti:

a. noevi,b. igle za vlaenje za vajnsku obradu,c. turpije,d. glodala,e. brusne ploe.

2. Alati za obradu rupa. U ove alate moemo ubrojiti:a. svrdla,b. uputala,c. razvrtala,

16

RE

ZN

I A

LA

TI

Slika 1.1

d. noeve za proirivanje,e. igle za provlaenje za unutarnju obradu,f. brusne ploe.

3. Alati za obradu navoja. U ove alate moemo ubrojiti:a. noeve za navoj,b. glodala za navoj,c. navojna svrdla ili ureznike,d. navojne eljusti ili nareznice,e. glave za rezanje navoja s okruglim noevima,f. glave za rezanje navoja s radijalno postavljenim noevima,g. glave za rezanje navoja s tangencijalnim noevima,h. brusne ploe za navoj.

4. Posebnu grupu alata za izradu navoja ine ploice i valjci za valjanje navoja. Oni strogo uzevi ne spadaju u rezne alate, jer ne skidaju strugotinu, ve *:lae materijal, ali su svrstani u poglavlju alata za narezivanje.

5. Alati za obradu povrine zuba, zupastih kola i za ozubljenje. U ove alate moemo ubrojiti:

a. ploasta modulna glodala,b. odvalna glodala,c. prstasta glodala,d. kruni no za dubljenje zupanika,e. no za brijanje zupanika,f. eljevi za obradu zupanika,g. prizmatini no za obradu zupanika,h. konina odvalna glodala,i. brusne ploe.Stezni alat, koji se dijeli prema funkciji na:pomoni stezni alat, koji slui za dranje ili voenje alata pri obradi (npr. razna

stezala i drala alata);stege, koje slue za stezanje izraevine, a dijele se u slijedee podvrste:1. stezni pribor, koji slui za stezanje izraevine u odreenom poloaju i na

odreenom tipu stroja (npr. amerikaneri, tokarski iljci itd.);2. naprave, koje slue za odreivanje poloaja i stezanje izraevine, koja se

obrauje te voenje alata po putanjama relativno prema izraevini ili stroju (npr. naprave za tokarenje, buenje, glodanje).

Alat opeg i kombiniranog tipa za rune radove, sa slijedeim podgrupama:1. bravarski alat,2. monterski alat.Runi alat s pogonom sa slijedeim podgrupama:1. pneumatski alat,2. elektrini alat.Ova podjela ne predstavlja strogu sistematizaciju po upotrebi na tehnolokoj i

fizikalnoj osnovi. Ona diferencira i sjedinjuje alat u grupe s gledita ne samo funkcije nego i konstrukcije, izrade i organizacije slube alata po proizvodno-ekonomskim jedinicama. Zbog toga je pogodna kao osnova za sistematizaciju u konstrukciji, tehnikoj pripremi i slubi alata u radionicama.

18

Prema nainu koritenja i rukovanja dijelimo alat na:1. standardni,2. tipizirani,3. specijalni.S ta n d a rd n i a la t upotrebljava se u proizvodnji u ope svrhe u raznim radio

nicama i za razne artikle. Odreen je po dimenzijama, a esto i po kvaliteti u standardima i vodi se pod znakama, koje ga jednoznano definiraju.

Standardni alat se najee javlja kao rezni, mjerni i pomoni alat. Oblici i glavne dimenzije za ove alate odreeni su jugoslavenskim dravnim standardima JU S, kao i u standardima velikog broja stranih zemalja.

T ip iz i ra n i a la t ima odreene oblike, ali moe da varira u dimenzijama ili se moe s raznim dodacima ili izmjenama primijeniti za specijalne sluajeve. Kao primjer tipiziranog alata mogu se navesti razni elementi za tance i kuita naprava s ureajem za preklapanje.

S p e c ija ln i a la t posebno se naruuje i konstruira za potrebe odreenih narudbi. Po pravilu se takav alat ne moe upotrijebiti za drugi proizvod bez izmjena. Kao cjelina oznauje se specijalnom oznakom. Takav alat moe biti sastavljen i od raznih standardnih elemenata.

1.3. OSNOVNI POJMOVI ZA K O N STRU K CIJU IZRAEVINE

1.31. to je izraevina

Izraevina je sredstvo oblikovano tako, da izvrava funkciju kojoj je namijenjeno. Izrauje se od odgovarajueg materijala s tenjom da bude to svrsishodni ja, ekonominija i estetski dotjerana.

Pri samom izboru oblika izraevine, koju elimo proizvoditi, treba izbjegavati zamrene forme.

Osnovno je:1. da izraevina ispuni svrhu kojoj je namijenjena i2. da njen oblik bude prilagoen izradi.Nadalje oblik mora biti takav, da se izraevina moe izraditi sa to jednostavnijim alatom, sa to manje radnih operacija, uz to manji potroak materijala i uz to vee tolerancije, tj. sa to irim poljem dozvoljenog odstupanja od

mjera.Izraevine se ulau u napravu u neobraenom stanju, kao poluproizvod ili

kao obraeni komad.

1.32. Vrste izraevina prem a nainu izrade i m aterijalu[2]

Izraevine mogu b iti:1. lijevane

a) u pijeskub) u kokili

2* 19

2. kovane3. zavarene4. od ipkastog materijala, dobivene skidanjem strugotine5. tancane6. bakelitne

a) preaneb) pricane

7. od plastinih masa8. tlanim lijevom dobivene9. porculanske, amotne itd.Pri konstruiranju izraevina postoje etiri konstruktivna principa pomou

kojih ostvarujemo zamiljenu ideju te ih moramo dobro razmotriti, a to su: nain funkcioniranja, materijal za izradu, oblik ili geometrija i dimenzija ili mjere.1) Pod nainom funkcioniranja podrazumijevamo namjenu ili svrhu. Npr.

svrha sklopke je da ukapa i iskapa stanoviti dio.2) Materijal za izradu neke izraevine ima tano odreena svojstva, koja su

odluujua pri izboru. Konstruktor mora pri odreivanju materijala za neku konstrukciju paziti na slijedee pojedinosti:

da li materijal ima zahtijevana svojstva, da nema tetnih posljedica pri radu, da nije preskup i da se proizvodi u standardnom asortimanu te da se moe nabaviti.3) Odreivanje oblika i geometrije zahtijeva stanovitu pripremu prije nego to

se pristupi konstruiranju. Stoga je potrebno prouiti slijedee: nalog i tehnike karakteristike navedene u nalogu, zahtjeve i elje naruioca, uvjete u kojima e se izraivati, postojee standarde, literaturu itd.4) Dimenzije ili mjere odreuju veliinu pojedinih dijelova kao i veliinu i

tave konstrukcije. Neophodne su, jer se na osnovu dimenzija vri izrada dotine izraevine u radionici.

Slika 1.2. prikazuje elemente konstrukcije i sve najvanije faktore koji utjeu na konstrukciju.

1.4. OSNOVNI POJMOVI ZA KONSTRUKCIJU ALATA

Pri konstruiranju alata moramo takoer uzeti u obzir etiri konstruktivna principa pomou kojih ostvarujemo zamiljenu ideju i to:

1. nain funkcioniranja alata,2. materijal za izradu alata,3. oblik ili geometriju alata i4. dimenzije ili mjere alata.

20

Standardizacija i tipizacija

Nain funkcioniranja alata

naprava

Materijali za izradu

MJEREdimenzije

KONSTRUKCIJA

Postojea i vaea zatitna prava (patenti, licence, uzorci)

Tolerancije i pritagoavanja (pitanje cijene kotanja)

Predvianja za naknadne konstrukcije

Razni postojei dijelovi na tritu (npr kuglilni leiajl, vijci)

Teina

Estetski izgled, prilagodavanje okolini

Rukovanje, runost, preglednost

Odravanje (mazanje, ienje)

Zatita protiv nesrea

Posebni zahtjevi naruioca

Ekonominoit

Vanost izrade, laka montaa, jednostavniji alat

Iskorienje materijala (pitanje cijene)

Oznaavanje oblika zbog lake montae

Osiguranje konstrukcije

Skladitenje (pitanje cijene)

Pakovanje i otprema

Zahtjev naruioca

Broj komada - individualni serijski masovni

Sredstva za obradu i radni postupci

Utjecaj skladitenja polufabrikata. Ne proiravati postojei osortiman

P reg led faktora koji utjeu na funkcioniranje, oblike, materijale, dimenzije i

konstrukciju

vrstoa

Uslovi djelovanja- - u hladnoi - u vruini ~u vlazi

Sigurnost pri radu

Utjecaj korozije

Povrinska obrada

Trajanje

Uslovi na mjestu upotrebe (klima, tropski kraj, morska voda, praina)

Slika 1.2. Faktori koji utjeu na konstrukciju

Radi boljeg objanjenja kaemo da pod nainom funkcioniranja alata podrazumijevamo njegovu namjenu ili svrhu. Npr.: alat za glodanje ima funkciju da glodanjem obradi neku povrinu na izraevini, navojno svrdlo da naree neki navoj itd.

Pod konstruiranjem podrazumijevamo odreivanje potrebnih dimenzija i oblika reznog alata proraunom i grafikim prikazima, radionikim crteima po kojima se mogu takvi alati izraditi te postavljanje tehnikih uslova. Crtei, prorauni i tehniki uslovi nazivlju se tehnika dokumentacija. Zadatak konstruktora alata sastoji se u slijedeem:

1. Na osnovi postojeih teoretskih podataka o rezanju odrediti sile koje djeluju na rezne dijelove alata, nai najbolje kutove rezanja, odabrati najbolji odgovarajui materijal za izradu radnog dijela alata, odabrati takav oblik radnog dijela, koji bi osigurao slobodno odjeljivanje strugotine u procesu rezanja;

2. Na osnovi postojeih tehnologija metala nai najpogodniju za izradu oblika radnog i spojnog ili privrsnog dijela alata, odrediti odstupanja na pojedine vanije dimenzije radnih i sastavnih dijelova u ovisnosti o uslovima obrade i potrebne tanosti obraivanog komada;

3. Na osnovi postojeih studija o otporu materijala izraditi proraun radnih i sastavnih dijelova alata na vrstou i tvrdou;

4. Izraditi radioniki crte alata i tehnike uslove, unijeti u crte sve neophodne podatke o obliku i dimenzijama alata, a u tehnike uslove odstupanja, zahtjeve, podneske o alatu, podatke o ispitivanju itd.

Proces rezanja ovisi o velikom broju faktora i praktiki konstruktoru katkada pada u dio upoznati se s neophodnim sastavljanjem nekoliko varijanti konstrukcija i izabrati nakon ispitivanja u radu najbolju odgovarajuu varijantu.

Po pravilu, konstruktor reznog alata ne primjenjuje sve proraune vezane sa silama, brzinama, toplinom i ostalim faktorima rezanja, zbog njihovih sloenosti, ali ipak svaki konstruktor mora znati sve osnovne faktore koji utjeu na oblik i dimenzije alata. Poznavanjem tih faktora, konstruktor mora vriti analizu konstrukcije reznih alata, odrediti njihove nedostatke i njihova dobra svojstva.

Pri konstruiranju reznih alata javljaju se dvije razliite zadae:1. Konstruiranje reznog alata za odreene uslove obrade. Kod toga imamo

posao sa savreno tano zadanim uslovima rezanja (obraivani materijal, brzina rezanja, posmak, dubina rezanja, istoa obrade itd.);

2. Konstruiranje reznog alata za neodreene uslove obrade. Takva zadaa moe se sresti pri projektiranju alata za neodreenu upotrebu. Svodi se na konstruiranje alata za neke srednje uslove obrade ("materijal, uslove rezanja itd.).

Zaustavimo se na odreivanje opih postavki pri konstruiranju reznog alata sistematskim redom.

Moe se smatrati zadovoljavajuom takva konstrukcija, u kojoj se odobravaju stvarni osnovni problemi, definiraju radne sposobnosti i primjena alata za odreene uslove obrade. Prema tome moe se navesti slijedee:

1. Izbor tipa alata, kinematska shema rezanja i shema raspodjele optereenja,2. Izbor materijala radnog dijela alata s odgovarajuim zahtijevanim uslo

vima trajanja,3. Izbor kutova reznog dijela (prednji, stranji, rezni, elni itd.),4. Shema otrenja i mogunost ustanovljenja rezne sposobnosti alata pre-

otravanjem nakon zatupljenja reznih bridova,

22

5. Proraun dimenzija i oblika reznih otrica, osiguranje dobivenih potrebnih dimenzija i oblik obraivane povrine,

6. Dovoljno prostora za razmjetaj ili odvod strugotine koja nastaje pri rezanju,

7. Odvod topline s rezne otrice, a u nekim sluajevima specijalni ureaji za hlaenje radnog dijela za vrijeme rada,

8. Dovoljna vrstoa i tvrdoa radnih i steznih dijelova alata,9. Lagano, sigurno i brzo uvrenje steznih dijelova na stroj (ili bunu

motku),10. Racionalno upotrebljavanje skupih alatnih elika (brzorezni elici, tvrdi

metali),11. Osigurana jednostavnost, pristupanost za izradu oblika radnog i stez-

nog dijela,12. Mogunost viekratne upotrebe putem reguliranja dimenzija alata.Sve te probleme mora rijeiti konstruktor kod konstruiranja radnog i stez-

nog dijela sloenog alata (npr. igle za provlaenje, glodala itd.). Kod projektiranja jednostavnih alata (npr. obinog ravnog noa), zbog jednostavnosti njegova konstrukcija kao problem otpada, npr. ne dolazi proraun profila itd. Neke elemente (vrstoa i tvrdoa alata) zbog pomanjkanja dovoljno sigurnih i jednostavnih metoda prorauna, odreuje konstruktor priblino. Meutim, svi postavljeni problemi moraju biti nekim nainom rijeeni. Preimo k razradi osnovnih postavki primje- nivi ih u konstrukciji radnih i steznih dijelova alata.

1.41. Ope smjernice za konstrukciju reznih alata

Svaki alat mora imati radni dio na kojem je naotrena ili postavljena otrica te drak za stezanje alata na stroju. Ukratko ovi se zovu osnovni dijelovi reznog alata. Alat moe imati jednu ili vie otrica (reznih bridova).

Ma koji od reznih alata, no, svrdlo, razvrtalo, igla za provlaenje, turpija ili glodalo, pored svojih razliitih oblika, sastoje se od osnovnih sastavnih dijelova. Svaki od spomenutih alata ima tako zvani radni dio snabdjeven s jednom ili s nekoliko reznih otrica; no ima jednu glavnu reznu otricu, svrdlo dvije, razvrtalo, igla, turpija i glodalo nekoliko reznih otrica.

Kod veine reznih alata radni dio se moe podijeliti na dva dijela i to: rezni dio, kojim se vri glavna obrada, tj. skidanje strugotine i kalibrirajui dio, koji slui za ienje obraene povrine i usmjerenja alata u radu. Ali se ne moe kod svih alata razdijeliti radni dio na rezni i kalibrirajui. Iako svrdlo, razvrtalo, igla za provlaenje imaju rezni i kalibrirajui dio, ali no, turpija i glodalo nemaju kalibrirajueg dijela.

Radni dio alata je ujedno njegov osnovni dio. Prema teme u konstrukciji alata glavno i osnovno je odrediti oblik, tj. geometriju i dimenzije radnog dijela alata. Ako je radni dio alata odreen za skidanje strugotine s obraivane izraevine, za to je drugi dio svakog alata spojni (stezni) dio. Njegova vrijednost ustanovljuje se prenoenjem snage, razvijene strojem, na radni dio alata. Kod noa kao spojni dio slui drak, koji se stee u steznu glavu stroja. Kod svrdla i razvrtala je konusni ili cilindrini drak, kod igle drak koji se upinje u eljust stroja za vlaenje, kod nasadnih glodala rupe s utorom za klin, kojim se glodalo natie na osovinu glodalice.

23

Konstrukcija spojnih dijelova alata takoer je razliita i nije vezana s konstrukcijom radnog dijela. Alati kod kojih je radni dio potpuno jednak, za koritenje na raznim strojevima i u raznim uslovima snabdjeveni su konstrukcijski raznim spojnim (steznim) dijelovima. Na primjer svrdlo moe imati drak s konusom za stezanje u konini otvor vretena builice; cilindrini drak za stezanje u elastinoj vitki; drak sa etvrtkom za stezanje u runu napravu sa etvrtastim otvorom itd.

Raznovrsni oblici spojnih dijelova nisu poeljni, jer im vie raznih konstrukcija spojnih dijelova alata s jednakim radnim dijelom, tim je tee osigurati snabdjevanje alatom i pripremiti izradu alata u velikoserijskoj i masovnoj proizvodnji. Prema tome je potrebno smanjiti raznovrsne spojne dijelove prema standardiziranim leitima radnih vretena strojeva.

Ukoliko elimo konstruirati alat s jednom ili vie otrica, moramo prouiti slijedee:

1. alat se mora tako izvesti, da ima odgovarajuu geometriju, tj. radni dio s otricom uz odgovarajue kutove kao i potrebni drak za noeve, prema JUS K.C1.005;

2. promjer spiralnih svrdla mora biti izraen u toleranciji h9 u ISO-sistemu s tim, da se promjer smanjuje od vrha prema drku za 0,02 do 0,10 na 100 mm duine, prema JUS K.D3.010;

3. promjere razvrtala treba izraditi prema tolerancijama danim u JUS K.D3.110, a iznose 3 . . . 5 puta vii kvalitet od kvaliteta rupe;

4. uputala i razvrtala od vrha prema drku moraju imati konicitet od 0,01 . . . 0,03 mm zbog trenja;

5. promjer glodala po cijeloj duini ne smije imati razliku veu od 0,02 do0,05 mm JUS IC.D2.010;

6. duinske mjere moraju biti konstruirane tako, da se nalaze u tolerancijskom polju j 18. JUS K.D2.010;

7. kutovi za alat odreuju se prema obraivanom materijalu, prema JUS K .C l.005 s tolerancijama:

dz 1 za kutove do 10,zt 2 za kutove preko 10;

8. rezne povrine moraju imati visoki kvalitet obrade bruenjem, a vaan je zbog:

a) smanjenja habanja i lijepljenja materijala,b) mogunosti boljeg odvoenja strugotine;

9. povrine drka treba da su takoer fino obraene bruenjem zbog:a) mogunosti boljeg prileganja kod stezanja,b) postizanja estetskog izgleda alata;

10. ljebovi treba da su obino glodani, ali bez neravnina;11. moraju se predvidjeti tolerancije za centrinost reznih bridova, kako

bi svi jednako uestvovali u rezanju. Bacanje propisano po JUS K.D3.110;12. alat mora imati predvieni sredinji uvrt za centriranje radi lakeg i ta-

nijeg bruenja, prema JUS M.A5.210;13. materijal reznog alata mora biti ispravan i kvalitetan te mora imati dobra

svojstva za rezanje;14. alat se mora izraditi od jednog od slijedeih materijala:

24

a) alatni ugljikov elik (gotovo se ne upotrebljava) prema JU S (. 1740 do . 1948).

b) alatni legirani elik, prema JU S (. 4140 do . 6842),c) brzorezni elik prema JUS (. 6880 do . 7680):

navarena ploica od brzoreznog elika prema JU S K.C.1100, tupo zavareni vrh na drak od konstrukcijskog elika vrstoe 70 kp/mm2,

prema JUS C.B0.500, itavi alat od brzoreznog elika;

d) alat s ploicama od tvrdog metala, prema JUS K.C1.151: tvrdo nalemljena ploica na drak od konstrukcijskog elika vrstoe

70 kp/mm2, mehaniki privrena ploica na drak od konstrukcijskog elika

vrstoe 70 kp/mm2;e) alat s lijevanim ploicama od tvrdog metala, tzv. steliti koji se danas

manje upotrebljavaju;f) alat s keramikim ploicama, novije otkrie, mineralnog porijekla a

vruju se mehaniki na drak;g) alat s dijamantnim otricama. Otrice se takoer privruju meha

niki na drak;15. alati od alatnog i brzoreznog elika moraju se podvrgnuti toplinskoj ob

radi, da bi se postigla potrebna tvrdoa;16. za svaki alat mora biti predviena tvrdoa HRc (Rockwella) i to od 61

do 64 HRc za noeve, a 61 do 63 HRc za razvrtala i glodala.

25

2. KONSTRUKCIJA ALATA ZA OBRADU SKIDANJEM STRUGOTINE

Nekada, im se pree na konstrukciju radnog dijela alata potrebno je znati kinematsku shemu rezanja.

to je kinematska shema rezanja?Svaki rezni alat skida strugotinu samo u tom sluaju, kada njegova otrica

prodire prema obraivanom komadu. Prodiranje moe proizlaziti po nekoj tra- jektoriji proizvedenoj mehanizmom alatnog stroja ili runo. Obino, relativno kretanje rezne otrice postie se iz rezultata spajanja apsolutnih kretanja noa i izraevine. Na primjer, kod tokarenja noem kakve bilo cilindrine povrine na tokarskom stroju proizlaze dva kretanja: okretanje izraevine oko svoje osi i drugo, kretanje noa u dva smjera. Trajektorija ili relativno prodiranje rezne otrice u materijal izraevine predstavlja sama u tom sluaju liniju navoja ili spirale (vidi si. 2.1).

Ako razmatramo sva kretanja izvedena na alatnim strojevima, vidimo da se gibanja sastoje od nekoliko:

1. progresivnih (postupnih) pravolinijskih gibanja i2. okreuih gibanja.Kombinacije tih gibanja daju tako zvane kinematske sheme rezanja na raz

nim alatnim strojevima.Svi alatni strojevi izvode jednu od kombinacija gibanja. Treba primijetiti,

da nisu sve teoretski mogue kombinacije iskoritene kod alatnih strojeva.Navest emo neke od primijenjenih shema rezanja.1. Jedno pravolinijsko gibanje. Po toj shemi proizlazi rad na stroju za stru

ganje, dubljenje, za dubljenje zupanika i za provlaenje.

26

2. Jedno okretno i jedno pravolinijsko gibanje: rezultirajua trajektorija takvog gibanja bit e navoj na krivulja. Po toj shemi rade tokarski strojevi, strojevi za buenje itd.

2.1. IZBOR REZNOG ALATA

2.11. Namjena reznog alata

Kojoj je obradi namijenjen koji alat mGra odrediti tehnolog i konstruktor reznog alata.

Svaki rezni alat mora osigurati dva osnovna uslova:1. skinuti odreeni sloj materijala, i2. osigurati potrebne dimenzije i geometriju izratka kao i kvalitet obraivane

povrine.Ova dva uslova nisu usamljena. Imamo jo i drugih zahtjeva na alat kao

to su:1. postojanost ili trajnost,2. vrstoa,3. tvrdoa itd.Uzmimo bilo koji alat, npr. no, svrdlo, glodalo, razvrtalo itd. svaki mora

osigurati potrebne dimenzije i geometriju kao i kvalitet obraivane povrine komada.

Jasno je, da svi alati ne skidaju isti sloj materijala.Tako npr. ravni strojni no za grubu obradu na velikom tokarskom stroju

moe skinuti sloj i do 25 mm. Meutim, razvrtalo kod razvrtavanja srednje rupe skida sloj od 0,1 do 0,15 mm.

Isto tako svi alati ne postiu istu tanost obrade.Tako npr. svrdlo 30 mm promjera bui rupu s odstupanjem od 1,5 mm,

dok igla za provlaenje obrauje otvore s odstupanjem od 0,027 do 0,03 mm.Na kraju svaka obraena povrina nije istog kvaliteta.Tako npr. grubi no daje grubu povrinu visine hrapavosti do 50 [i., dok

dijamantni no postie visoki kvalitet povrine s visinom hrapavosti koja ne prelazi 0,2 [i,.

Iz gornjih primjera moe se zakljuiti, da su uslovi rada i zahtjevi prikazani u rezultatu njihove obrade sasvim razliiti. Ipak u svim sluajevima reznog alata javlja se skidanje sloja materijala, koji kako se vidjelo moe biti razliit, jer skidana strugotina moe imati razliite dimenzije.

Tako npr. strugotina skidana brusom kod zavrnog bruenja gotovo je neznatna za prosto oko i moe se vidjeti samo pod povealom ili mikroskopom, dok no ipak skida veliku strugotinu, koja ima znatno vee dimenzije.

Ipak, neovisno od veliine skidanog sloja metala i brus i no predstavljaju rezni alat, premda, potpuno razliiti kako po svom obliku tako i po konstrukciji, materijalu i nainu izrade.

27

Moe se zakljuiti da tehnolog, odnosno konstruktor mora znati prema namjeni utvrditi, koji e rezni alat zadovoljiti za odreenu obradu te na osnovi toga odabrati, odnosno konstruirati odgovarajui rezni alat.

2.12. Izbor vrste i oblika alata i kinematske sheme rezanja

Kod konstruiranja novih oblika alata nailazimo na potrebu izbora najracionalnije vrste alata i metode obrade. To moemo vidjeti na slijedeem primjeru:

Treba narezati navoj na kraju osovine. Kakvim alatom narezati navoj?Prema tehnologiji obrade metala, za narezivanje navoja moemo primi

jeniti no za urezivanje navoja, glodalo za urezivanje navoja, moe se narezati navoj okruglom nareznicom, glavom za rezanje navoja ili valjcima za urezivanje navoja itd. Koji od ovih alata i nain obrade odabrati? To moemo rijeiti tek kada odredimo za svaki sluaj produktivnost, trajanje obrade, tanost obrade i istou obraene povrine itd. Obino izbor naina obrade, a prema tome i vrstu alata rjeava tehnolog, te upisuje u tehnoloki proces za obradu izraevine vrste alata. Konstruktoru se ostavlja odreivanje kinematslce sheme rezanja i oblik alata. No svaki oblik alata moe imati razliitu shemu raspodjele naprezanja. Za taj rad predviamo izraditi navoj na osovini na tokarskom stroju pomou noa za narezivanje. Osovinu treba obraditi na vanjskom promjeru, a noem za navoj narezati navoj. Moemo na razne naine skidati materijal u udubini. Na slici 2.2a prikazano je rezanje postepenim udubljivanjem, a na slici 2.2b rezanje paralelnim strugotinama kod gibanja noa paralelno jednoj strani oblika navoja. Svaki od prikazanih naina rezanja ima svoje prednosti i nedostatke, a konstruktor je duan izabrati najpogodniju varijantu.*

I /

Slika 2.2. Shema rasporeivanja optereenja kod rezanja navoja; b, za grubu obradu, a, za zavrnu obradu

Na slici 2.3. prikazan je jo jedan primjer. Potrebno je obraditi rupe na izraevini uz upotrebu igle za provlaenje. Na slici su prikazana dva sluaja obrade. Raspodijelimo ukupan dodatak za skidanja na koncentrine krune tanke slojeve i svaki e zub igle skidati tanke koncentrine slojeve po itavom krugu (slika 2.3a). Strugotina e biti skidana po itavom krugu, ali vrlo tanka. Moe se isto tako itav dodatak skinuti odjednom (slika 2.3b). Ali, poto je vrlo duboki sloj teko skidati, to izradimo iglu ne glatku, ve sa zubima. Iscrtkane dijelove prikazane brojevima 1, 2, 3, 4 i 5 skida prvi zub igle; zatim se skidaju neiscrtkani dijelovi. Takvim izgledom strugotina e biti deblja, ali e biti skidana tankim segmentima.

28

S gledita studija o rezanju drugi je sluaj ei, jer je korisnije raditi s veom debljinom strugotina (veim posmakom) i manjom irinom (dubinom rezanja). Ali kod drugog naina obrade rupa e biti manje ista. Prema tome konstruktor za istu obradu pribjegava kombiniranom nainu: prvu strugotinu skidati po drugoj shemi, konanu po prvoj.

Slika 2.3. Shema rezanja kod obrade rupa provlaenjem

Kod grube obrade, zbog postizavanja jedne strugotine vri se pomicanje noa paralelno jednom boku profila. Ako bi se pri gruboj obradi pomicanje vrilo okomito na os zavojnice, dobile bi se dvije strugotine koje bi se sukobljavale i sabijale i time ometale pravilno rezanje. Kod zavrne obrade vri se pomicanje u radialnom smjeru slika 2.2.a, jer se tada radi samo o maloj dubini rezanja.

Iz prikazanih primjera jasno je, da nain raspodjele strugotine (shema rezanja materijala) vrlo mnogo utjee na dobar rad alata. Alatima za ljutenje vano je skidati to vie materijala kod najmanjih sila i kod najmanje utroene energije. Alatom predvienim za finu obradu vano je postii finu povrinu obrade. Na kraju, ne toliko ovi, ve i drugi uslovi utjeu na izbor sheme rezanja. Ali to su najvaniji uslovi, kakve trebaju biti postavke kod projektiranja.

2.13. Pravila za izbor reznog alata

1. Kod neravnih povrina, gdje je rezanje neujednaeno, moramo upotrebljavati alate s velikim presjekom i sa to manjim slobodnim krakom. Otrica alata mora biti dovoljno ilava.

2. Pri obradi ravnijih povrina otrica alata mora biti vee tvrdoe a manje ilavosti.

3. Pri obradi isprekidanih povrina otrica alata mora biti manje tvrdoe, a vee ilavosti.

4. Pri obradi na alatnim strojevima starijeg tipa, koji ne mogu raditi velikim brzinama rezanja, otrice alata moraju imati manju tvrdou kod poveane temperature, a veu ilavost. Zbog toga se za obradu na ovim strojevima preporuuje alat s otricom od brzoreznog elika.

5. Alati koji su za vrijeme obrade jako napregnuti na uvijanje kao svrdla, uputala, ureznici svrdla itd., moraju se izraditi od ilavog materijala. Zbog toga za ovu vrstu alata upotrebljavamo brzorezni, alatni i legirani elik.

29

6. Alati sa irokom otricom moraju imati ilavu otricu. Za ovu svrhu upotrebljava se brzorezni elik. Pri obradi materijala manje vrstoe, kao to su razni nemetali i plastika, a koje obraujemo vrlo malom silom rezanja, upotrebljavaju se otrice od tvrdog metala.

7. Pri obradi na jakim strojevima za obradu velikih komada, uz veliko skidanje materijala, moraju se upotrebljavati jaki rezni alati s jednom ili vie otrica;npr. obrada s vie noeva odjednom, glave za glodanje, sloeni alati itd.

8. Pri obradi koncentrinih otvora upotrebljavaju se kombinirani alati da se postigne vea tanost, koncentrinost rupa i to vea produktivnost.

9. Pri obradi elika treba upotrebljavati alate s otricom od tvrdog metala i to na strojevima koji omoguuju velike brzine rezanja v> 40 m/min.

2.2. FAKTORI KOJI OMOGUUJU DOBRO REZANJE I VISOKI STUPANJ ISK O RISTIV O STI REZNOG ALATA

1. kutovi rezanja,2. profil ili geometrijski oblik otrice,3. pravilno otrenje npr. nain i izbor brusa,4. kvalitet otrice npr. otrenje i finoa povrine otrice,5. pravilan izbor materijala otrice reznog alata,6. pravilno postavljanje reima obrade npr. dubina rezanja, posmak i

brzina,7. pravilna toplinska obrada otrice od brzoreznog ili alatnog elika,8. pravilan izbor vrste ploice od tvrdog metala,9. pravilno hlaenje pri obradi, gdje je to potrebno, cca 10 ... 14 l/min.

10. izbor najekonominije brzine rezanja,11. odreivanje najekonominijeg vijeka trajanja reznog alata.

2.21. Izbor materijala za konstrukciju reznog alata

Vrsta materijala ovog ili onog reznog alata odreuje se potrebom proizvodnosti, reimima, osobitosti svakog oblika alata uslovima njegovog rada. Veliku ulogu kod izbora vrste elika ima njegova postojanost ili trajnost.

Na primjer, brzorezni elik je skuplji 10 do 15 puta od ugljikovog alatnog elika. Prema tome je vrlo vano pravilno primijeniti odgovarajuu vrstu elika. Konano, brzorezni elik znatno je vie postojan (trajniji) nego ugljikov alatni elik, prua veu mogunost obrade s veom brzinom rezanja, ali je potpuno nepravilno upotrebljavati ga za sve vrste alata. Na primjer, runi ureznik ili runo raz- vrtalo radi malom brzinom rezanja i kod takvih uslova visoka trajnost brzoreznog elika nee biti iskoritena. Prema tome, rezne alale kojima se radi runo potpuno je neracionalno izraivati od brzoreznog elika.

Prikazat emo jo jedan primjer. Prstasto glodalo je alat vrlo sloen kod obrade i potrebno je da posjeduje prilino veliku tanost i postojanost. Moe li se takav alat izraivati od ugljikovog alatnog elika? Sigurno ne. Prvo, izraditi prstasto glodalo od ugljikovog elika veoma je teko, jer ugljikov elik znatno mijenja dimenzije prilikom toplinske obrade. I im je vea masa alata, tim se on vie mijenja. Drugo, poto je prstasto glodalo tani alat (osobito prstasto glodalo za finu obradu), potrebno je brusiti njegov profil, a kod ugljikovog elika teko je brusiti profilno.

30

jer, dapae, kod odreenih temperatura povrinski sloj otpusti, tvrdoa popusti i glodalo nije sposobno za obradu. Kakva pak svojstva materijala za alate treba razlikovati?

1. Izdrljivost temperature, tj. svojstvo materijala da zadri tvrdou na rez- noj otrici kod zagrijavanja za vrijeme obrade.

Ugljikovi i legirani alatni elici mogu ostati postojani najvie kod temperature od 200 do 250 C. Daljnje povienje temperature izaziva mekanje reznih otrica i jako troenje alata. Brzorezni elici mogu se zagrijavati kod procesa rezanja do temperature od 550 do 600 C. Daljnje zagrijavanje izaziva poputanje tvrdoe. Alati s otricama od tvrdog metala mogu se grijati od 900 do 1000 C a da ne gube tvrdou.

2. Otpornost na habanje, tj. sposobnost reznih otrica oduprijeti se habanju. Pokusi su pokazali da je istroenje na habanje za razne elike razliito. Najmanje su otporni na habanje ugljikovi alatni elici, zatim brzorezni elici. Najotporniji su tvrdi metali.

3. Ne mijenjanje oblika i dimenzija kod toplinske obrade. Ovo vano svojstvo odreuju propisi elika za ovaj ili onaj alat. im je vea masa, tim vea je deformacija. U odnosu ne mijenjanja bolje rezultate pokazuju elici odreenog sastava (.6440). U odnosu na deformacije najbolji su kromovi elici, dok su ugljikovi loiji. Alati izraeni od brzoreznih elika takoer donekle mijenjaju dimenzije kod toplinske obrade.

4. Dubina prokaljivosti elika. Kod kaljenja ne pokazuju svi elici prokalji- vost kroz itav presjek. To ne ovisi toliko o kemijskom sastavu elika, ve i o krup- noi zrna elika. Ugljikov elik odreenog kemijskog sastava ali s razliitim zrnom ima raznu dubinu prokaljivosti. Kod odreivanja materijala neophodno je znati dubinu prokaljivosti. Za neke oblike alata neophodno je skroz zakaliti, npr. za svrdla, za druge oblike alata skroz zakaliti nije obavezno. Npr. ureznik ili razvrtalo moraju imati tvrdu povrinu reznih dijelova (izboina) i mekanu nezakaljenu sredinu. Ugljikovi elici samo kod malih dimenzija alata daju skroznu zakaljivost. Dubina zakaljivosti sloja kod njih varira u ovisnosti od veliine zrna i elika. Kod velikih presjeka ne postie se skrozna zakaljivost. Kromovi legirani elici daju skroznu zakaljivost. Brzorezni elici mogu se takoer skroz zakaliti

5. Sklonost za odugljenjivanje povrinskog sloja, tj. sklonost k smanjenju postotka ugljika uslijed izgaranja ugljika. Ugljikovi elici su manje skloni postupku odugljenjivanja. Brzorezni elici i neki legirani elici su skloni odugljenjivanju.

6. Mehanika svojstva predio vrstoe, suprotstavljanje savijanju i si. imaju znatnog utjecaja, no ocjena i izbor materijala s te take gledita proizvodi se rijetko.

7. Obradivost je vano svojstvo alatnog materijala. Nisu svi elici jednako obradivi. Ugljikovi elici se dobro obrauju rezanjem, no nailaze na potekoe pri buenju i otrenju profila, osobito kod alata za narezivanje i rezanje ozubljenja, jer kod bruenja u zoni dodira kruga bruenja stvara se visoka temperatura i povrinski sloj alata nagorijeva. To dovodi do gubitka tvrdoe povrinskog sloja. Kromovi legirani elici obrauju se rezanjem neto tee, bruenjem neto lake nego ugljikovi elici. Obradivost brzoreznog elika je razliita. Malolegirani brzorezni elik .8730 obrauje se noem isto kao kromov elik. Brusi se taj elik vrlo loe, prema tome treba izbjegavati primjenu tog elika za izradu alata za narezivanje i ozubljenje s bruenim profilom. Brzorezni elik kvalitet .6882 obrauje

31

se noem neto lake nego kromov elik i brusi se vrlo dobro. Time se objanjava primjena elika .6882, usprkos njegove visoke cijene, za alate s bruenim profilom (glodala za navoj, ureznici, alati za ozubljenje s bruenim profilom).

Kod izbora vrste alatnog elika, osim nabrojenih svojstava, treba osobito panju posvetiti cijeni elika. Visoka vrijednost brzoreznih elika, a isto tako znatna prisutnost u njemu tetnih primjesa stavlja ogranienje njegove primjene i dozvoljava iskoritenje brzoreznog elika samo za odreene alate.

Moemo formulirati osnovna pravila spomenutih materijala za alate:1. Alati, kojima se radi runo s niskim brzinama rezanja, izrauju se od

legiranih alatnih elika otpornih na habanje ili ugljikovih alatnih elika. Otpornost materijala na temperaturu, tj. ouvanje reznih svojstava kod grijanja reznih otrica, za takve alate nee biti iskoritena.

2. Primjena brzoreznih elika dozvoljava se samo u sluaju kada alat mora biti visoko otporan, kod grijanja reznih otrica do temperature od 550 do 600 C.

Kod veine poduzea predvieni su propisi o ogranienju primjene brzoreznih elika odreenim oblicima i dimenzijama alata.

3. Alate, ija je izrada sloen?, tj. vezana s veim ulaganjem rada, ak ako je brzina rezanja za njihovu iskoristivost mala, treba izraivati od visokokvalitetnog otpornog elika.

4. Alate velikih dimenzija, u cilju ekonominosti, treba izraivati kombinirane: npr. rezne zube od brzoreznog elika (esto od tvrdog metala), a tijelo od konstruktivnog elika. Primjena kombiniranih konstrukcija osim ekonominosti upotrebe materijala, prua mogunost boljeg reguliranja dimenzija alata.

5. Alate, koji moraju dugo odravati svoje dimenzije i koji dozvoljavaju visoke brzine rezanja, treba izraivati od tvrdog matala.

Za rezne alate nale su primjenu slijedee osnovne vrste elika i tvrdi metali: ugljikovi elici .1940, .1941, .1944, legirani (kromovi) alatni elici .4145, .6440, brzorezni elici . 6980, .6880, .8780, konstruktivni elici .4131, .3130, .1530, tvrdi metali PO 1, P 10, P 20, P 30, K 05, K 10, K 20, F 1, S 1, S 2,

S 3, H 2, H 1, G 1.

2.22. Izbor geometrije reznih dijelova, otrenja, odvoenja strugotine i topline

2.221. Geometrija reznih dijelova

Svaki rezni alat ima radni dio s jednom ili s nekoliko otrica. Luimo jedno- rezne alate (npr. noevi) i vierezne alate (npr. svrdla, glodala itd.). Svaki zub alata moe se razmatrati kao odijeljeni no sa svim svojstvenim geometrijskim parametrima prema slici 2.4.

Glavni od njih: stranji ili slobodni kut a, prednji kut y, kut rezanja S, glavni namjetanja x, kut naklona rezne otrice X i oblik prednjeg dijela.

Stranji ili slobodni kut a naziva se kut izmeu glavnog stranjeg dijelai ravnine rezanja.

32

Prednji kut y naziva se kut izmeu prednjeg dijela i ravnine, okomite na ravninu rezanja, postavljenu kroz glavnu reznu otricu.

Glavni kut namjetanja x je kut koji obrazuje smjer posmaka i projekcija glavne rezne otrice na osnovnu ravninu.

Kut naklona rezne otrice X je kut koji obrazuje otrica i ravnina koja lei k ravnini rezanja i paralelna je osnovnoj ravnini.

Najvie rasprostranjeni oblici prednjeg dijela prikazuje slika 2.4.1. vrh noa s radijusom za lomljenje strugotine i fazom (si. 2.5a),2. vrh noa ravan bez faze (slika 2.5b),3. vrh noa ravan s fazom (slika 2.5c).Kakav god alat uzeli, uvijek rezni zub ima te osnovne parametre.Studija o rezanju dozvoljava konstruktoru da odredi pravilno osnovne ku

tove reznog dijela i oblik prednjeg alata.

Slika 2.4. Kutovi reznog dijela alata Slika 2.5. Oblik prednjeg dijela alata

3 R E Z N I A L A T I 3 3

2.222. Shem a otrenja zuba alata

Kod konstruiranja reznog alata konstruktor mora voditi rauna o naknadnom preotravanju alata nakon zatupljenja.

Preotravanje zuba alata sastoji se u skidanju sloja metala, istroenog u procesu rezanja (slika 2.6).

Preotravanje se moe izvesti na tri naina:1. samo po jednom stranjem dijelu,2. samo po jednom prednjem dijelu,3. istovremeno po prednjoj i stranjoj strani.

Primjena ove ili one metode otrenja uslovljava se konstrukcijom alata i uslovima njegove eksploatacije. Kod uslova koji prisiljavaju konstruktora da primijeni ovu ili onu metodu otrenja, imamo slijedee odnose:

1. Karakter istroenja: kod jednog alata (npr. brzorezni no kod obrade elika) istroenje po prednjem dijelu ima vee znaenje; kod drugih alata (npr. fazonskih glodala) zub se troi znatno vie na stranjem dijelu. Prema tome, s ove take gledita, kod alata koji imaju vee istroenje s prednje strane svrsishodno je otriti zub po prednjoj strani. Kod alata koji se troe po stranjoj strani zuba, svrsishodno je otriti po stranjoj strani zuba.

2. Neophodno uvanje oblika rezne otrice alata kod preotravanja takoer utjee na izbor metode otrenja alata. Osobitu vrijednost uvanja oblika rezue otrice ima za alate koji su namijenjeni za obradu fazonskih povrina (npr. za fa- zonske noeve, fazonska glodala, ureznike itd.). Znatno bolje se uspijeva sauvati oblik rezne otrice kod primjene metode otrenja po prednjoj strani (npr. natrano obraeni alati: glodala, ureznici itd.). Istodobno zahtjev uvanja oblika rezne otrice kod preotravanja ne iskljuuje primjenu metode otrenja po stranjoj strani, to oteava tehnologiju otrenja, jer treba upotrijebiti posebne strojeve i naprave.

3. uvanje dimenzija alata nakon preotravanja (npr. promjer, duljina, irina itd. uvjetuje primjenu ovog ili onog naina otrenja. U ovisnosti od vrste alata, otrenje po prednjoj ili stranjoj strani moe osigurati pojedine sluajeve uvanja dimenzija alata.

2.223. Otrenje zuba alata po stranjoj strani

Na slici 2.7 prikazan je zajedniki sluaj zuba alata (npr. glodala, razvrtala, uputala, noa itd.). Postepeno skidanje sloja metala kod otrenja sa strane stranjeg dijela daje slijedee prednosti:

1. vrstoa zuba na savijanje, zahvaljujui smanjenju duljine l(l>l^) zuba poveava se nakon preotravanja alata;

34

2. otrenje po stranjoj strani osigurava skidanje minimalnog sloja metala;3. otrenje po stranjoj strani osigurava da se postigne vea istoa povrine,

jer kod toga se odstranjuju neravnosti stranjeg dijela zuba, iji se utjecaj odrazuje u veem stupnju istoe obrade, nego utjecaj neravnosti (hrapavosti) prednjeg dijela. Neravnosti stranjeg dijela e se prenijeti gotovo u itavoj veliini na obraivani komad. Neravnosti, pak, postignute na prednjem dijelu prenosit e se u znatno manjoj mjeri. Takvim oblikom, da se postigne ista povrina, potrebno je isto (otriti) obraditi stranju stranu, osobito na kalibrirajuem dijelu zubi alata.

Nedostaci otrenja po stranjoj strani su slijedei:1. otrenje po stranjoj strani oteano je u sluaju kada treba osigurati pos

tignuti profil (fazonski alati). U pojedinim sluajevima, npr. kod prstastog modulnog glodala, otrenje po stranjoj strani radi toga uope praktiki nije mogue;

2. otrenje po stranjoj strani vodi k promjeni visine zuba alata. Ako je to no, ovo smanjenje visine nije vano, ali ako je to zub alata, kod kojeg je vano sauvati promjer ne treba otriti po stranjoj strani. Utjecaj naina otrenja na promjenu promjera jasno je prikazan na slici 2.8.

Slika 2.8. Promjena promjera alata kod otrenja: a po stranjoj strani; b po prednjoj strani

3* 35

Na slici 2.8a prikazan je zub alata otren po stranjoj strani. Ako se kod otrenja skida sloj duljine Al, tada e se promjer umanjiti za veliinu

AD = 2 ^ , to je lako ustanoviti iz trokuta ABC. cos a

Na slici 2.8b prikazan je zub alata otren po prednjoj strani. Ako kod otrenja skidamo sloj Al, tada e se promjer umanjiti za veliinu

A D =2 Al tg a.

Usporeivanjem vidjet emo da je uvijek2 A /

-> 2 A/tg a.COS a

Prema tome, promjena promjera alata sa zubima, otrena po prednjoj strani bit e manja kod uslova jednakog skidanja sloja A/.

Ovi nedostaci prisiljavaju nekad konstruktora da odstupi od otrenja alata po prednjoj strani. Meutim, takav prijelaz preporua se samo u tim sluajevima, kad se ne moe primijeniti otrenje po stranjoj strani, jer uope otrenje po prednjoj strani ima vie nedostataka nego otrenje po stranjoj strani.

2.224. Otrenje po prednjoj strani

Na slici 2.9 prikazana je shema otrenja alata po prednjoj strani. Nakon preotravanja smanjuje se profil zuba i vrstoa zuba na savijanje, jer se smanjuje povrina presjeka u temelju ili korijenu zuba (promjena dimenzije a). Prema tome, kod konstruiranja zuba alata, vrstoa zuba proraunava se za prebrueni zub, a dimenzija a2 zuba uveava se za novi zub, za sloj koji podlijee preotravanju.

Slika 2.9. Shema otrenja zuba po prednjoj strani

Izmjena promjera alata kod otrenja po prednjoj strani ovisi o veliini stranjeg kuta a i priblino moe iznositi

AZ)=2 A/ tg a.Iz toga slijedi, smanjivanjem kuta a neto e se umanjiti AD. Kad se bude

pribliavao nuli, izmjena promjera e biti praktino neosjetna.

36

Prema tome, kod konstruiranja alata, kod kojeg treba odrati promjer ili u svakom sluaju minimalno ga mijenjati, kod preotravanja treba otriti po prednjoj strani. Otrenje po prednjoj strani prua mogunost uvanja promjera alata kod preotravanja, to je osobito vano za fazonske alate, koji imaju kombinirani profil zuba (npr. prstasto glodalo, ploasto fazonsko glodalo, fazonski ploasti no). Takav zub ima odreen oblik prema stranjoj povrini (natranoj) i nosi naziv natrano obraeni zub.

Prikazana metoda otrenja po stranjoj strani ili prednjoj odreuje glavne geometrijske dimenzije zuba alata i njegov oblik. Razmatrajui uslove rada alata, konstruktor odabire odgovarajuu metodu otrenja i prema tome oblik zuba. Poto je istroenje reznog alata neminovno i ako u raznim stupnjevima, po prednjoj i po stranjoj strani, i kada je mjesto istroenja intenzivno po jednoj i drugoj strani (guljenje noa) uzima se kombinirana metoda otrenja noa, tj. po stranjoj i po prednjoj strani istovremeno.

2.225. Prostor za smjetaj ili odvod strugotine

Za vrijeme rezanja stvara se intenzivno strugotina. Nepromijenjeni uslovi ispravnog rada reznog alata i dovoljan prostor za smjetaj strugotine ne ometaju odvod strugotine s otrice reznog alata. Dobar odvod strugotine poboljava prijenos topline, koja se stvara kod rezanja, poboljava istou obrade, jer se strugotina ne hvata na slijedee zube alata, ne zatvara prostor pred reznim otricama i tim samim ne oteuje obraivanu povrinu.

Kod konstruiranja mogu se sresti tri oblika smjetanja strugotine:1. otvoreni (slobodni) prostor za smjetaj i odvod strugotine. Strugotina moe

neometano odlaziti u svim smjerovima (slika 2.10a);

G c

Slika 2.10. Oblik smjetanja strugotine a, otvoreni prostor, b3 zatvoreni prostorc, ljebovi za odvod

37

2. utori (ljebovi) za odvod strugotine odreeni su u jednom smjeru (si. 2.10c);

3. zatvoreni prostor za smjetaj strugotine (slika 2.10b).Pod otvorenim prostorom podrazumijeva se takav oblik smjetaja strugotine,

kod kojeg odjeljivanje i daljnje gibanje strugotine od rezne otrice alata proizlazi slobodno. Npr. kod rada prolaznog tokarskog noa (slika 2.10a) strugotina ne susree zapreke na svom putu, slobodno se odjeljuje. To je dobro, kada brzina rezanja nije velika. Kod tokarenja s velikim brzinama esto se prilazi iskustvenom nainu, te prua mogunost za odvod prisiljavajui strugotinu da otjee ili se zavije u prstenove ili se odlomi. U tu svrhu izvode se lomila strugotine u obliku stepenica na vrhu noa ili u obliku udubine, a takoer i druge konstrukcije koje osiguravaju zavijanje strugotine u male prstenove.

Pod zatvorenim prostorom za smjetaj strugotine podrazumijeva se takav oblik smjetaja strugotine, kod kojeg u procesu rezanja strugotina ne moe slobodno odlaziti i ostaje u udubini pred zubom. Primjer alata sa zatvorenim prostorom za smjetaj strugotine pokazan je na slici 2.10b. Iz slike se vidi, da kod gibanja igle ili pile svaki njezin zub skida strugotinu koja moe biti u ovisnosti od karaktera obraivanog materijala, savijena ili lomljena. Kod obrade elika i drugih ljepljivih materijala postie se savijena strugotina, koja se zavija u spiralu, kod obrade krhkih materijala strugotina je lomljiva. Savijena a i lomljiva strugotina mora biti smjetena u udubinu meu zubima alata.

Volumen sakupljene strugotine u udubini alata zavisi od slijedeih faktora:1. duljine obraivane povrine izratka L;2. debljine skidane strugotine a (posmak po zubu sz);3. oblika obrezivane strugotine, koja zavisi sa svoje strane od svojstva obra

ivanog metala.Dalje, za odreivanje ukupnog volumena udubine alata treba uzeti u obzir

ukazane faktore.Temeljni proraun volumena udubine alata mora utvrditi:1. volumen metala, skidan zubom alata s obraivanog izratka,2. poveanje toga volumena, kod pretvaranja metala u strugotinu. To po

veanje odreuje se veliinom posmaka i svojstvima obraivanog metala.Kod obraivanja elinih metala stvarana zavijena strugotina