teorija rezanja-geom kinematika

1Odvajanje Spajanje Deformisanje

(oduzimanje) (sastavljanje) (premjetanje)

- + 0

MAINSKI FAKULTET U TUZLIKATEDRA - PROIZVODNE TEHNOLOGIJETEORIJA REZANJA

Nove tehnologije izrade proizvodaitav niz novih tehnologija koje se obino javljaju pod zajednikim nazivom Rapid prototyping ili Layered manufacturing ili Generic manufacturing.

Jo uvijek se preteito koriste za izradu prototipova, ali postepeno poinje primjena za manje serije. Nedostatak im je visoka cijena opreme, ogranien broj materijala koji se mogu uspjeno koristiti, mehanika svojstva, ...


2MAINSKI FAKULTET U TUZLIKATEDRA - PROIZVODNE TEHNOLOGIJETEORIJA REZANJA

Znaajan udio proizvoda ukljuuje povrine dobivene obradom odvajanjem estica(60-80%)

U USA je godinja vrijednost obrade odvajanjem 70 -100 milijardi USD

U razvijenim zemljama ini 20% bruto proizvoda 15-20% radnih mjesta je u tom sektoru Na svako radno mjesto mjesto u proizvodnji dolaze

jo 2-2.5 radna mjesta u ostalim djelatnostima

Znaaj proizvodnje i tehnologije obrade odvajanjem estica


Prednosti obrade odvajanjem estica su: Omoguava postizanje tonosti, uskih tolerancija i dobrog kvaliteta obraene povrine,

esto bez potrebe za naknadnim zavrnim obradama.

Najbolji (jedini) nain da se formiraju otri rubovi, ravne povrine, te unutaranji i vanjski profili.

Moe se primjeniti kod gotovo svih poznatih materijala. Najbolji (jedini) nain oblikovanja otvrdnutih (kaljenih) i krtih materijala. Mogue je obraivati i najsloenije oblike povrina. Mogue su obrade u irokom rasponu dimenzija (od turbina i aviona do micro obrada). Uzrokuje vrlo male promjene u materijalu obratka (samo tanki sloj). Jednostavno se moe automatizovati. Ekonominost i produktivnost (jeftinija i bra) kod maloserijske i pojedinane

proizvodnje.


Obrada tvrdih materijala

Obrada sloenih povrina


4Obrada velikih pozicija


Obrada micro dijelova


5Nedostatci obrade odvajanjem estica su:

Generisanje odvojene estice (strugotine). Ponekad je za formiranje jednog elementa obradka (tolerisani otvoti,

utori, ...) potrebno primjeniti vie postupaka obrade i vie alatnih maina.

Neki dijelovi zahtijevaju primjenu CNC maina i sloenog programiranja. Alatne maine i potreba za rukovanjem alatima i obracima zahtijevaju

velik prostor.

Mikroklima je pod jakim utjecajem obradnih procesa (toplota, buka, rashladna sredstva, ulja, ...).

Veliki udio pomonih i pripremnih vremena (vrijeme zahvata alata i obratka je esto manje od 2% ukupnog vremena protoka pozicije).



30% u zahvatu

95% transport i ekanje5% na maini

70% postavljanje, stezanje, otputanje, mjerenje, ...


Nacrti, CAD model, tolerancije, kvalitet povrine, program

Pripremak(Polazni komad)

Proizvod(Obraeni dio)

A L A T N A M A I N A

O B R A D A K

SHIP

Proces rezanja definisan je kontaktom alata i obradka

A L A T

Obrada odvajanjem estica kao sistem:


RUNI

-runim alatima,-turpijanje,-buenje,-piljenje,-glodanje

MAINSKI

Rezni alat s otricom

Rezni alat bezotrice

Postupci obrade odvajanjem estica(DIN8580)


Geometrijskidefinisana otrica

Geometrijskinedefinisana otrica

Bruenje Superfini Honovanje Lepovanje

Struganje Glodanje Buenje, uputanje,

razvrtavanje Blanjanje, dubljenje Testerisanje Provlaenje

MAINSKI

Rezni alat s otricom

Rezni alat bezotrice


Hemijski postupci Hemijska obrada Termohemijska obrada

Elektrohemijski postupci Elektrohemijska obrada Elektrohemijsko bruenje

Mehaniki postupci Ultrazvuna obrada Obrada vodenim mlazom

Toplinski postupci Elektroeroziona obrada EDM Obrada elektronskim mlazom Obrada laserom

Alat bez otrice Nekonvencionalni postupci oo


Osnovni princip konvencionalnih postupaka oo

REZNI KLIN

Osnove postupaka s reznim alatom s otricom


Alat je sredstvo za obradu odvajanjem estica, tj. sredstvo za preoblikovanje polaznog komada (obradka).

Osnovni oblik svih reznih alata s otricom je klin.

Obzirom na smjer kretanja klina u odnosu na obradak razlikujemo: razdvajanje (sjeenje) i odvajanje (rezanje).


Razdvajanje(sjeenje)

Odvajanje(rezanje)


Kretanja uopteno (nain kretanja)

KRETANJA

TRANSLATORNA

(PRAVOLINIJSKA)

ROTACIONA

(KRUNA)

Kontinuirana

DiskontinuiranaDiskontinuirana

Kontinuirana

10

Kretanja kod obrade odvajanjem estica, odnosno kod alatnih maina za oo

KRETANJA

GLAVNA POMONA

RadijalnaAksijalna vf pomona brzina stalnost (kontinuitet)

procesa obrade odvajanjem estica

vc brzina rezanja stvara se odvojena estica

najvei dio snage se troi za to kretanje

ap dubina rezanja kretanja izvan obrade

primicanje i odmicanje, zauzimanje dubine rezanja



Kretanja kod obrade odvajanjem estica

11


Struganje


Rendisanje

12


Glodanje

Buenje Provlaenje


13

Bruenje



Osnovni elementi alata - prikaz na nou- drka- rezni dio

Rezni dio

Pomona lena povrina, A

Glavna otrica, S

Lena povrina, AVrh alata

Pomona otrica, S

Grudna povrina, A

14


Drka slui za prihvat alata na alatnu mainu i za prenos sila (otpora) rezanja.

Osnova alata je povrina koja osigurava pravilan prihvat alata na mainu.

Rezni dio alata obavlja proces rezanja.


Rezni dio alata definisan je sa tri povrine:

A - grudna povrina; povrina koja je u kontaktu s odlazeom esticom (povrina po kojoj klizi odvojena estica)

A - lena (slobodna) povrina; povrina koja je u nepoeljnom kontaktu s povrinom obrade

A- pomona lena povrinaGlavna otrica, S, je presjecite povrina A i A.Pomona otrica, S, je presjecite povrina A i A.Vrha alata je spoj glavne i pomone otrice, S i S.

15


Mjesto spajanja glavne i pomone otrice, S i S, je vrh alata, a moe biti: zaobljen, skoen i otar.

SS

S SS S

r r ra) zaobljen vrh b) skoen vrh c) otar vrh


Geometrija reznog dijela alataOpisana je standardima ISO 3002/1 i DIN6581.

Za definisanje uglova alata uvode se referentni sistemi ravnina:

Tehnoloki (geometrijski) referentni sistem ravninaodreuje statiku geometriju reznoga dijela alata, tj. definie geometriju alata vanu za izradu i mjerenje (ALAT U IZRADI)

Radni (kinematski) referentni sistem ravninaodreuje geometriju reznoga dijela alata u kretanju, tj. definie geometriju alata tokom obrade (ALAT U OBRADI)

Mainski referentni sistem ravninaPotreban za orjentaciju alata obzirom na alatnu mainu. Definisan je posebnim standardom ISO841.

16


Tehnoloki (geometrijski) sistem ravnina

Sve ravnine sistema prolaze odabranom tokom na glavnoj otrici alata.

Osnovni sistem odreen je s tri ravnine:

Pr osnovna referentna ravnina prolazi kroz posmatranu toku na S, paralelna je s osnovom alata i okomita na pretpostavljeni smjer glavnoga kretanja vc.

Pf uslovna ravnina pomonog kretanja, prolazi posmatranom takom na S, okomita je na osnovnu ravninu Pr i paralelna s pretpostavljenim pravcem pomonog kretanja vf.

Pp prolazi posmatranom tokom na S, a okomita je na osnovnu i uslovnu ravninu pomonog kretanja Pr i Pf


T 90

90

90

Pretpostavljeni pravacglavnog kretanja

Pretpostavljeni pravacpomonog kretanja

Pf

Pp

Pr

Osnova alata

Odabrana toka (T) na reznoj otrici S

17


Radni (kinematski) sistem ravnina

Slino prethodnom referentnom sistemu ravnina, moe

se formirati i radni sistem ravnina, pomou kojeg se

odreuje geometrija alata za vrijeme trajanja procesa

obrade, kada zbog relativnog kretanja alata u odnosu

na obradak nastaju drugaiji odnosi, komparirano sa

statikim sistemom.


Uglovi alataUglovi alata su neophodni za odreivanje poloaja rezne otrice, grudne i lene povrine reznoga dijela alata.

Uglovi se uvijek odnose na odreenu taku na reznoj otrici. Kada su rezna otrica, grudna i lena povrina zakrivljene, za odreivanje uglova su mjerodavne tangente, odnosno tangencijalne ravnine kroz odabranu taku.

Svaki ugao je oznaen slovom grkog alfabeta i sufiksom koji odgovara ravnini u kojoj se ugao mjeri. (Primjer n grudni ugao u normalnoj ravnini . ) Za radne (kinematske) uglove dodaje se jo i sufiks e.

Ako su grudna i lena povrina sastavljene od veeg broja povrina nagnutih pod raznim uglovima numerisani su brojevima 1, 2, 3, ...poevi od otrice.

18


Ovi uglovi se definiu pomou tehnolokog referentnog sistema ravnina.

Za orjentaciju rezne otrice mjere se u osnovnoj ravnini Pr:

r glavni napadni ugaor pomoni napadni ugaor ugao vrha alataZa navedene uglove alata vrijede pravilo: r + r + r = 180;

Tehnoloki (geometrijski) uglovi

Poloaj otrice alata odreuje jo i ugao nagiba glavne otrice, s , koji se mjeri u ravnini Ps.


Uglovi za orjentaciju grudne povrine:

grudni ugao (ugao grudne povrine); moe se mjeriti u vie ravnina te se oznaava kao n, f, p, o i g.

r ugao orjentacije ortogonalne ravnine grudne povrine; to je ugao to ga zatvaraju ravnine Pf i Pg, a mjeri se u ravnini Pr.

ugao klina; moe se mjeriti u vie ravnina te se oznaava kao n, f, p i o.

leni ugao (ugao lene povrine); ugao izmeu lene povrine A i ravnine rezanja Ps mjeren u raznim ravninama te se oznaava kao n, f, p, o i b.

19


P0Ps i Aleni ugao 0

P0A i Augao klina 0

P0A i Prgrudni ugao 0

PsPr i sugao nagiba otrice s

PrPs i Psugao vrha alata r

PrPs i Pfglavni napadni ugao r

u ravninimjeri se izmeu

Ugao

Vaniji uglovi alata


Alat i obradak u kretanju strugarski no

ve

vc

vf

Pfe

Pravac rezultirajueg kretanja Pravac glavnog kretanja

Pravac pomonog kretanja

20


Alat i obradak u kretanju strugarski no

Obraena povrina

Povrina obrade

Obraivana povrina


teorija rezanja-geom kinematika

Documents