OOČ kao sustavsekundarna (smična) zona primarna smična zona područje kontakta na stražnjoj površini alata ili φ tercijarna zona h Deformacije u zoni obrade Zavod za tehnologiju,

Zavod za tehnologiju, UVOD U Katedra za alatne strojeve: dr.sc. S. Škorić TEORIJU REZANJA

Nacrti, CAD model, tolerancije, kvaliteta površine, program

Pripremak (Sirovac)

Izradak (Obrađeni dio)

A L A T N I S T R O J

O B R A D A K

A L A T

OOČ kao sustav

OBRADAK

Zavod za tehnologiju, UVOD U Katedra za alatne strojeve: TEORIJU REZANJA

Teorija rezanja ili mehanika rezanja

Dio obrade odvajanjem koji istražuje utjecaj

uvjeta obrade (ulazne veličine procesa) na tijek i

način nastajanja odvojene čestice, te sile,

naprezanja, defrormacije i sve druge izlazne

veličine procesa koje se pri tome javljaju.


obradak

alat

područje kontakta na prednjoj površini alata ili

sekundarna (smična) zona

primarna smična zona

područje kontakta na stražnjoj površini alata ili tercijarna zona φ

h

Deformacije u zoni obrade


“Card model” – model elementarnih lamela

φ

h



φ

h



h

φ

h1

γ

h - debljina rezanja h1 – debljina oč


a) - lomljena (elementarna) odvojena čestica

b) - nasječena odvojena čestica (više lamela zajedno)

c) - tekuća (kontinuirana) odvojena čestica

Oblici odovojene čestice

a) b) c)

β

γ

φ

γ

β

φ h

γ

β φ


Posmak

Dubina obrade

vitkost

odvojene čestice

fa

g p=

Oblici odovojene čestice


Lomač čestice

Rezni alat

Odvojena čestica

Zona smicanja (smična zona)

Obradak

Oblici odovojene čestice - vanjski lomač


Oblici odovojene čestice - integralni lomač


Osnovne pretpostavke (preduvjeti) ortogonalnog rezanja:

• brzina rezanja okomita je na glavnu oštricu i na posmičnu

brzinu rezanja;

• glavna oštrica šira je od širine obrade.

• nema trenja na stražnjoj površini alata;

• smicanje se dogadja u ravnini;

• jednolika raspodjela naprezanja;


Ortogonalno rezanje - KOEFICIJENTI DEFORMACIJE

L

b h1 b1

L1

h

??

?

==

=

L

b

h

θθ

θ


γφγ

φγφ

φφγπθ sincos

sin)cos(

sin)2/sin(1 +=

−=

⋅−+⋅

==tgx

xhh

h

obradak

alat

h φ

h1

x

γ

Ortogonalno rezanje - KOEFICIJENTI DEFORMACIJE


φ (π/2-γ)

(π/2-φ+γ) vsh

vc

vγ

obradak

alat

sekundarna ravnina smicanja

smična ravnina

h φ

vγ

vc

Ortogonalno rezanje – TROKUT (HODOGRAM) BRZINA


Fp

Fsh

FR ρ Fγ

Fγ n

φ

γ

ω alat

FshN Fc

ρsh

Fc - glavna sila rezanja Fp (f) - pasivna , ili posmična, sila

Fsh – tang. sila u ravnini smicanja FshN - norm. sila u ravnini smicanja

F γ - tangencijalna sila na p.p.a. FγN - normalna sila na p.p.a.

p.p.a. – prednja površina alata

Ortogonalno rezanje – SILE REZANJA (Merchant)

)( fpcR FFF +=

NR FFF γγ +=

shNshR FFF +=


- koeficijent trenja na prednjoj površini alata

- koeficijent trenja u ravnini smicanja

γN

γ

FF

ρtgμ ==

shN

shshsh F

Ftg == ρµ


Koso rezanje – SILE REZANJA

pfcR FFFF ++=

222pfcR FFFF ++=


Koso rezanje – SILE REZANJA – model Kienzle

kc1x1- specifična glavna sila (dobije se pri b=h=1 mm) kf1x1- specifična posmična sila (dobije se pri b=h=1 mm) kp1x1- specifična pasivna sila (dobije se pri b=h=1 mm) 1-z; 1-y; 1-x - eksponenti ovisni o materijalu obratka

...),,,(. geometrijareznagobradkamaterijalhbfkonstAFk c

c =≠=

yxpp

xxff

zxcc

hbkF

hbkFhbkF

−

−

−

⋅⋅=

⋅⋅=

⋅⋅=

111

111

111

b

f

h

a p

κr

rε

f

D


Rad potreban za deformaciju i formiranje odvojene čestice

≈ 70-85%

Rad potreban za savladavnje trenja

≈ 15-30%

Rad kod procesa obrade odvajanjem

54321 WWWWWW ++++=


Toplinske pojave kod procesa obrade odvajanjem –TOPLINSKI BILANS

Q = F vc t = Q def. + Q tr.

Q tr. str.

Q tr. pred Q def.

Vc

Uz pretpostavku da nema gubitaka ukupan dovedeni rad u procesu rezanja pretvara se u toplinu


100 % Q

vc

Qdef

Qtrenja

Toplinske pojave kod procesa obrade odvajanjem –TOPLINSKI BILANS

Q def. + Q tr. = Q oč + Q al. + Q ob. + Q ok.

Qoč

Qob Qal

vc

100 % Q


Toplinske pojave kod procesa obrade odvajanjem –SHIP

SHIP - sredstvo hlađenja, ispiranja i podmazivanja


Efekti: • smanjenje sila rezanja, • moguća antikorozijska zaštita obrađene površine, • moguća obrada većim brzinama rezanja, • poboljšana kvaliteta obrađene površine, • smanjen utrošak snage rezanja.




Vrste SHIP-a: • sredstva koja imaju primarno svojstvo hlađenja, a sekundarno (samo

djelomično) svojstvo podmazivanja. U ovu skupinu pripadaju vodeni rastvori (vodene emulzije).

• sredstva koja imaju primarno svojstvo podmazivanja, a sekundarno

(samo djelomično) svojstvo hlađenja. U ovu skupinu pripadaju mineralna, biljna i životinjska ulja ...

• komprimirani zrak ili magla


Način dovođenja: • slobodni mlaz, • pod niskim tlakom, • pod visokim tlakom (više od 15 bara), • u struji zraka (sve češće).

Kako: hlađenje uvijek treba biti ravnomjerno, uključiti dovod SHIP-a prije prvog kontakta alata i obratka, SHIP treba dovesti na pravu lokaciju.



Neke napomene - primjena SHIP-a pri HSC obradi se smatra štetnom, - SHIP-ovi s dodacima Cl su kancerogenog djelovanja, - u sredinama koje su, u smislu zaštite okoliša primjereno organizirane, odvojena čestica se prije deponiranja (prije nego ″napušta″ pogon), a u cilju reciklaže, mora ispirati, a SHIP-ovi se moraju na odgovarajući način zbrinjavati (biorazgradivost), - razvijaju se “suhe” obrade (DRY machining) i obrade s minimalnom upotrebom SHIP-a (NEAR DRY machining i MQL), - primjena SHIP-a nije moguća u svim situacijama.



Documents

OOČ kao sustavsekundarna (smična) zona primarna smična zona područje kontakta na stražnjoj površini alata ili φ tercijarna zona h Deformacije u zoni obrade Zavod za tehnologiju,