Upload
muamer86
View
958
Download
20
Embed Size (px)
Citation preview
Dr. Sabahudin Ekinovi
POSTUPCI OBRADE
REZANJEM
D
r
.
S
a
b
a
h
u
d
i
n
E
k
i
n
o
v
i
P
O
S
T
U
P
C
I
O
B
R
A
D
A
R
E
Z
A
N
J
E
M
Zenica, 2003.
Univerzitet u Sarajevu Mainski fakultet u Zenici
Dr. Sabahudin Ekinovi
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
Zenica, 2003. godine
Dr. Sabahudin Ekinovi
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
Recenzenti: Prof. dr. Ante Mikovi, Sveuilite u Mostaru Prof. dr. Safet Brdarevi, Univerzitet u Sarajevu
Izdava: Mainski fakultet u Zenici, Fakultetska 1.
Tira: 300 primjeraka
Tehnika obrada i naslovna strana: mr. Elma Ekinovi, dipl.in.
tampa: Dom tampe Zenica
Na osnovu miljenja Ministarstva za obrazovanje i nauku Federacije Bosne
i Hercegovine, broj 04-15-1992/03, od 17.06. 2003. godine, ova knjiga spada u proizvode iz lana 19. taka 13. Zakona o porezu na promet
proizvoda i usluga, na iji se promet ne plaa porez na promet
ISBN 9958-617-15-3
CIP - Katalogizacija u publikaciji Nacionalna i univerzitetska biblioteka Bosne i Hercegovine, Sarajevo UDK 621.89 (075.8) EKINOVI, Sabahudin Postupci obrade rezanjem/Sabahudin Ekinovi. - Zenica : Mainski fakultet, 2003. - VIII, 264 str. : graf. prikazi ; 24 cm Bibliografija: str. 259-264 ISBN 9958-617-15-3 COBISS/BiH-ID 7912966
Harunu, Kenanu i Elmi
P r e d g o v o r
Studenti tree godine Proizvodnog smjera na Mainskom fakultetu u Zenici sluaju predmet Obrada rezanjem. Ova knjiga je, veim dijelom, koncipirana kao udbenik, i namijenjena je, prije svega, ovim studentima, ali tako|er i studentima drugih smjerova koji sluaju predmet Tehnologije obrade rezanjem. Osim toga, moe posluiti i studentima ostalih mainskih fakulteta u Bosni i Hercegovini koji u razliitom obimu i pod razliitim nazivima sluaju navedenu materiju.
U knjizi je dat itav niz tabela i ilustracija koje mogu posluiti inenjerima-tehnolo-zima u praksi za prvi izbor elemenata reima rezanja.
S ciljem da se kompletira pisani materijal iz ire oblasti tehnologije obrade reza-njem, ova knjiga predstavlja logian nastavak knjige pod nazivom Obrada rezanjem izdate 2001 godine u Zenici. Autor ima namjeru napisati jo i knjige pod nazivima Alatne maine i Rezni alati i pomoni pribori. Time e se, po miljenju autora, kompletno pokriti podruje konvencionalnih postupaka obrade, maina i alata.
Knjiga je podijeljena u sedam poglavlja: 0. Uvod, 1. Postupci obrade jednosjenim alatima, 2. Postupci obrade otvora, 3. Nekontinuirani postupci obrade viesjenim alatima, 4. Postupci obrade alatima nedefinisane rezne geometrije, 5. Izrada navoja i zupanika i 6. Specijalni postupci obrade.
Tekst su pregledali i recenzirali prof. dr. Ante Mikovi i prof. dr. Safet Brdarevi, te dali niz korisnih sugestija i prijedloga, na emu im se jo jednom zahvaljujem.
Veliku zahvalnost dugujem firmi ISCAR SLOVENIJA, d.o.o. koja je finansijski pomogla izdavanje ove knjige.
Na kraju, u znak moje najvee zahvalnosti za dugogodinju podrku i razumijeva-nje, ovu knjigu poklanjam svojoj supruzi mr. Elmi Ekinovi i sinovima Kenanu i Harunu. Zenica, maj, 2003 godine S. Ekinovi
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
I
SADRAJ
0. UVOD ... 1
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJENIM ALATIMA ... 5 1.1. STRUGANJE ... 5
1.1.1. Osnovne operacije ... 5 1.1.2. Alati za obradu struganjem ... 7 1.1.3. Rezna geometrija alata za struganje ... 16 1.1.4. Reimi rezanja pri struganju ... 18
1.2. BLANJANJE I HORIZONTALNO I VERTIKALNO RENDISANJE ... 25 1.2.1. Osnovne operacije ... 26 1.2.2. Alati za blanjanje i rendisanje ... 29 1.2.3. Rezna geometrija noeva za blanjanje i rendisanje ... 31 1.2.4. Reimi rezanja pri blanjanju i rendisanju ... 32
1.3. SILE REZANJA PRI OBRADI JEDNOSJENIM ALATIMA ... 37 1.4. POTREBNA SNAGA PRI OBRADI JEDNOSJENIM ALATIMA ... 40 1.5. MAINSKO VRIJEME PRI OBRADI JEDNOSJENIM ALATIMA ... 41
2. POSTUPCI OBRADE OTVORA ... 43 2.1. BUENJE ... 43
2.1.1. Alati za buenje ... 44 2.1.2. Rezna geometrija alata za buenje ... 51 2.1.3. Reimi rezanja pri buenju ... 53
2.2. UPUTANJE I PROIRIVANJE ... 60 2.2.1. Alati za uputanje i proirivanje ... 61 2.2.2. Rezna geometrija uputaa i proirivaa ... 64 2.2.3. Reimi rezanja pri uputanju i proirivanju ... 66
2.3. RAZVRTANJE ... 71 2.3.1. Alati za razvrtanje ... 72 2.3.2. Rezna geometrija razvrtaa ... 75 2.3.3. Reimi rezanja pri razvrtanju ... 77
2.4. SILE REZANJA PRI OBRADI OTVORA ... 80 2.5. POTREBNA SNAGA PRI OBRADI OTVORA ... 86 2.6. MAINSKO VRIJEME PRI OBRADI OTVORA ... 87
3. NEKONTINUIRANI POSTUPCI OBRADE VIESJENIM ALATIMA ... 89 3.1. GLODANJE ... 89
3.1.1. Osnovne operacije ... 89 3.1.2. Alati za obradu glodanjem ... 93 3.1.3. Rezna geometrija alata za glodanje ... 95 3.1.4. Elementi rezanog sloja materijala i reimi
rezanja pri glodanju ... 99 3.1.5. Sile rezanja pri glodanju ... 106 3.1.6. Potrebna snaga pri glodanju ... 114 3.1.7. Mainsko vrijeme pri obradi glodanjem ... 114
3.2. PROVLAENJE ... 116 3.3. TESTERISANJE ... 124
S. EKINOVI]
II
4. POSTUPCI OBRADE ALATIMA NEDEFINISANE REZNE GEOMETRIJE ... 131 4.1. BRUENJE ... 132
4.1.1. Osnovne operacije ... 132 4.1.2. Alati za bruenje ... 139 4.1.3. Elementi rezanog sloja i reimi rezanja pri bruenju ... 147 4.1.4. Sile rezanja pri bruenju ... 155 4.1.5. Mainsko vrijeme pri obradi bruenjem ... 160
4.2. HONOVANJE ... 162 4.3. SUPERFINI ... 169 4.4. LEPOVANJE ... 172 4.5. POLIRANJE ... 177 4.6. ULTRAZVUNA OBRADA ... 178 4.7. OBRADA ABRAZIVNIM MLAZOM ... 184
5. IZRADA NAVOJA I ZUPANIKA ... 186 5.1. IZRADA NAVOJA ... 186
5.1.1. Izrada navoja struganjem ... 186 5.1.2. Izrada navoja ureznicima i nareznicama ... 194 5.1.3. Izrada navoja glodanjem ... 202 5.1.4. Uzrada navoja bruenjem ... 207
5.2. IZRADA ZUPANIKA ... 210 5.2.1. Izrada cilindrinih zupanika ... 211 5.2.2. Izrada konusnih zupanika ... 217 5.2.3. Izrada punih prijenosnika ... 224 5.2.4. Reimi rezanja pri izradi zupanika ... 226
6. SPECIJALNI POSTUPCI OBRADE REZANJEM ... 235 6.1. VISOKOPRODUKTIVNI POSTUPCI OBRADE ... 235
6.1.1. Obrada struganjem-glodanjem ... 235 6.1.2. Obrada visokim brzinama ... 239 6.1.3. Postupci obrade sa velikim poprenim
presjecima strugotine ... 250 6.2. POSTUPCI OBRADE U ZAGRIJANOM STANJU ... 251 6.3. POSTUPCI MIKRO-OBRADA (MICROMACHINING) ... 254
LITERATURA ... 259
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
1
0. UVOD Ve}ina metalnih dijelova koji se ugra|uju u razli~ite ma{ine i ure|aje svoj kona~an ob-lik naj~e{}e dobijaju postupcima obrade skidanjem strugotine, tako da je od svih teh-nologija u proizvodnom ma{instvu upravo ova tehnologija i najva`nija. Glavna karakte-ristika postupaka skidanjem materijala je da se obrada vr{i odvajanjem strugotine zah-valjuju}i djejstvu alata definisane ili nedefinisane rezne geometrije (oblika reznog klina) ili pak odvajanjem sitnih, mikronskih ~estica zahvaljuju}i djejstvu razli~itih fizi~ko-he-mijskih procesa. U tom smislu slijedi i podjela postupaka obrade skidanjem materijala koja je prikazana na slici 0.1 iz koje se vidi ~itav niz razvijenih i primjenjivanih postu-paka obrade skidanjem materijala. Ovako {irok dijapazon razli~itih obrada uslovljen je, prije svega, zahtjevima proizvodnje dijelova ve}e ta~nosti mjera i oblika, kao i kvaliteta obra|ene povr{ine koji se drugim postupcima (postupci livenja, sinterovanja, obrade deformacijom i t.d.) te{ko, ili uop{te ne mogu posti}i. S druge strane, postupci obrade skidanjem materijala su u pojedina~noj i maloserijskoj proizvodnji prakti~no nezamjenjivi i predstavljaju, jedini mogu}i ekonomski isplativ na~in proizvodnje. Podatak da od ukupne proizvodnje na postupke obrade skidanjem materijala otpada oko 60 do 80%, dovoljno govori u prilog gore izne{enih stavova. Kao ilustracija mogu poslu`iti i sljede}i podaci. Osamdesetih i devedesetih godina dvadesetog vijeka u SAD-u se svake godine na postupke obrade skidanjem materijala tro{ilo oko 100 milijardi US dolara.
Podjela postupaka obrade skidanjem materijala prikazana na slici 0.1 izvr{ena je prema mehanizmima, odnosno vrstama procesa kojim se ostvaruje skidanje materijala. Dvije su glavne grupacije postupaka: konvencionalni i nekonvencionalni postupci sa tri glavne grupe:
Prva grupa postupci obrade kod kojih se na ra~un mehani~kog djelovanja reznog klina alata vr{i skidanje materijala. Pri tome alati mogu biti definisane rezne geo-metrije (jednosje~ni i vi{esje~ni alati) i nedefinisane rezne geometrije (abrazivni alati). Osnovna karakteristika postupaka obrade rezanjem alatima definisane rezne geomet-rije je debljina (veli~ina) strugotine koja se kre}e u granicama cca od 0,025 do 2,5 mm, a postupaka obrade alatima nedefinisane rezne geometrije cca od 0,0025 do 0,25 mm.
Druga grupa postupci obrade kod kojih se skidanje, ili ta~nije, odno{enje materi-jala ostvaruje na ra~un mehanizama koji se baziraju na razli~itim fizi~ko-hemijskim procesima. Termin "odno{enje" materijala je prihvatljiviji od termina "skidanje" materi-jala upravo iz razloga atomske i submikroskopske veli~ine odne{enih ~estica materi-jala, gdje se zapravo ne formira strugotina pri obradi. Razvoj ovih postupaka obra-de uslovljen je, prije svega, pojavom novih konstrukcionih materijala koji se veoma
0. UVOD
2
te{ko, ili se uop{te ne mogu obra|ivati konvencionalnim postupcima obrade reza-njem.
Elektrohemijski +
Elektroerozivni procesi
- Elektrohemijsko-elek-troerozivna obrada
Elektrohemijski EH +
mehani~ki procesi
- EH bru{enje - EH honovanje - EH lepovanje
Fizi~ko-hemijski procesi + ultrazvuk
UZ
- UZ elektroerozija - UZ elektrohemijska obrada
- UZ laserska obrada - UZ hemijska obrada
Mehani~ki procesi + ultrazvuk UZ ili
plazma
- UZ struganje - Plazma struganje - UZ bu{enje - UZ glodanje - UZ bru{enje
Hemijski procesi
- Prosjecanje - Graviranje - Glodanje
Elektrohemijski procesi
- Upu{tanje gravura- Obaranje ivica
Termoelektri~ni procesi
- Elektroerozija - Snop elektrona - Jonski snop - Laser - Plazma
Procesi mehani~ke erozije
- Abrazivni mlaz - Ultrazvuk - Mlaz vode - Abrazivni vodeni mlaz
Alatima nedefinisane
rezne geometrije
- Bru{enje - Honovanje - Lepovanje - Superfini{
KOMBINOVANI POSTUPCI
FIZI^KO-HEMIJSKI POSTUPCI
Alatima definisane rezne
geometrije - Struganje - Bu{enje - Glodanje - Rendisanje - Provla~enje - Testerisanje
NEKONVENCIONALNI POSTUPCI KONVENCIONALNI POSTUPCI, POSTUPCI MEHANI^KOG RAZDVA-JANJA ILI OBRADA REZANJEM
POSTUPCI OBRADE SKIDANJEM MATERIJALA
Slika 0.1. Postupci obrade skidanjem materijala
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
3
Tre}a grupa postupci obrade koji po prirodi predstavljaju kombinaciju mehaniza-ma mehani~kog djelovanja alata ili obrade rezanjem i fizi~ko-hemijskih procesa, dakle, kombinaciju prve i druge grupe postupaka obrade. Karakteristika ve}ine ovih postupaka je da u njima dominira jedan proces osnovni proces, a drugi proces slu`i za intenziviranje i pospje{ivanje djelovanja osnovnog procesa dopunski pro-ces. Ovakvim postupcima se upravo na ra~un kombinovanja posti`e ve}a proizvod-nost, pobolj{ava kvalitet i ta~nost obrade i omogu}ava obrada materijala koji se uop{te ne mogu obra|ivati postupcima prve grupe a i istovremeno je obrada samo postupcima druge grupe enormno skupa.
U ovoj knjizi bi}e govora samo o postupcima obrade skidanjem materijala alatima defi-nisane i nedefinisane geometrije, dakle samo o konvencionalnim postupcima. Podjela postupaka obrade skidanjem materijala prikazana na slici 0.1 je podjela s obzi-rom na mehanizam procesa kojim se ostvaruje skidanje materijala. Me|utim, po{to teh-nologija kao nau~na disciplina obuhvata osim materijalnih i nematerijalne procese (ener-gija i informacije), to se razlikuju:
Konvencionalne tehnologije, Visoke tehnologije i Nekonvencionalne tehnologije. Konvencionalne tehnologije su one tehnologije obrade rezanjem koje se ostvaruju na klasi~nim, konvencionalnim alatnim ma{inama, tj., ma{inama koje ne sadr`e sisteme nu-meri~kog upravljanja. Ove tehnologije karakteri{u sljede}e zna~ajke:
Ma{ine su podijeljene prema veli~ini serije proizvodnje; za pojedina~nu, serijsku i masovnu proizvodnju,
Veliki je uticaj ljudskog faktora na rezultate i sam proces proizvodnje jer su ovo tehnologije sa velikim u~e{}em proizvodne kvalifikovane radne snage (radnici visoko-kvalifikovani u relativno u`im proizvodnim oblastima: strugar, gloda~, brusa~ i t.d.), {to nerijetko rezultira neujedna~enim kvalitetom proizvoda,
Pojava {karta je neizbje`na, dijelom zbog ve} navedene konstatacije, a dijelom i zbog neujedna~enog kvaliteta proizvoda u prvoj, drugoj ili tre}oj smjeni (no}nom radu),
Visoka ta~nost i kvalitet obra|ene povr{ine mo`e se posti}i ali je cijena tog postiza-nja, naro~ito u pojedina~noj proizvodnji, dosta visoka, i
Vremenski okvir proizvodnje (rokovi) ~esto se te{ko mo`e ta~no predvidjeti zbog ne-predvi|enih smetnji i zastoja u proizvodnji {to obavezno vodi ka smanjenju konku-rentnosti.
Visoke tehnologije su one tehnologije obrade rezanjem koje se ostvaruju na ma{inama sa numeri~kim upravljanjem NC (Numerical Control) i to od obi~nih NC ma{ina, preko CNC ma{ina (Computer Numerical Control kompjuterski upravljane ma{ine) do CIM
0. UVOD
4
sistema, odnosno CIM tehnologija (Computer Integrated Manufacturing kompjuterom integrisana proizvodnja). Ove tehnologije karakteri{u sljede}e zna~ajke:
Ne postoji decidna podjela ovih ma{ina prema veli~ini serije proizvodnje tako da su ove ma{ine sa velikim stepenom fleksibilnosti,
Uticaj ljudskog faktora u direktnoj proizvodnji sveden je na minimum, jer jedan rad-nik mo`e da opslu`uje vi{e ma{ina pri ~emu se njegova kreativna uloga iz konven-cionalnih tehnologija potpuno gubi. Me|utim, ljudska kreativnost je u ovim tehnolo-gijama prenesena u fazu pripreme proizvodnje gdje se defini{e plan proizvodnje, pripremaju i pode{avaju rezni alati, pribori i mjerni alati, izra|uju programi obrade i sl.,
Kvalitet proizvoda je ujedna~en najvi{e zbog eliminisanja ljudskog faktora u direktnoj proizvodnji,
Rad u svim smjenama je mogu} i bez posljedica na kvalitet proizvoda, opet zbog manjeg broja proizvodnih radnika,
Zastoji i nepredvi|ene smetnje u proizvodnji su svedene na najmanju mjeru jer se proizvodnja u principu vodi pomo}u ra~unara,
[kart je sveden na minimum jer se ta~nost i kvalitet proizvoda normalno posti`u, i Me|uskladi{ni i skladi{ni prostori kao i me|uoperacijska vremena su minimalna. Nekonvencionalne tehnologije su one tehnologije u kojima je odno{enje materijala zasnovano na fizi~ko-hemijskim procesima i za koje je po jedinici odne{enog materijala potrebno mnogostruko vi{e energie nego kod postupaka obrade rezanjem, odnosno obrade skidanjem strugotine. Ove tehnologije karakteri{u sljede}e zna~ajke:
U procesima ne u~estvuju klasi~ni alati sa definisanom geometrijom radnih povr{ina te na taj na~in ne postoje ni problemi u vezi tro{enja, zamjene i izbora alata, {to zna~i da nema ni promjene ta~nosti i kvaliteta proizvoda.
Mogu}a je obrada materijala sa ekstremnim karakteristikama; vrlo tvrdih, `ilavih, krtih, otpornih na visoke ili niske temperature ~ija je obrada postupcima skidanja strugotine, odnosno rezanjem, ili enormno skupa, ili pak potpuno nemogu}a,
Mogu}a je obrada dijelova vrlo slo`ene konfiguracije, minijaturnih dijelova, tanko-stjenih dijelova, izrada otvora veoma malih dimenzija i slo`enog popre~nog presjeka i t.d.,
Potro{nja materijala obratka je minimalna jer se sje~enje materijala vr{i vrlo tankim rezovima {to naro~ito dolazi do izra`aja pri obradi dragocjenih i skupih materijala kao {to su sve vrste plemenitih metala, safiri, rubini, dijamanti i sl.
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
5
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
Postupci obrade rezanjem jednosje~nim alatima predstavljaju postupke pri kojima alat ima jednu reznu ivicu koja mo`e biti u zahvatu sa obratkom neprekidno ili povremeno. Ovi alati se nazivaju no`evi. U ove postupke spadaju: struganje (tokarenje), blanjanje, te vertikalno i horizontalno rendisanje.
1.1. STRUGANJE 1.1.1. Osnovne operacije Struganje je postupak obrade koji se najvi{e koristi od svih konvencionalnih postupaka obrade. Struganjem se obra|uju osnosimetri~ni (cilindri~ni) proizvodi pri ~emu je mogu-}e obra|ivati kako cilindri~ne, tako i bo~ne (~eone) povr{ine tih proizvoda. Zbog {iro-kog dijapazona razli~itih operacija struganja, procjenjuje se da oko 40% ukupne obrade rezanjem otpada upravo na struganje.
Glavno kretanje predstavlja rotaciono (obrtno) kretanje obratka, a pomo}no (posmi~no), kretanje alata. Pravac i karakter posmi~nog kretanja se defini{e prema osi obratka i mo`e biti razli~ito, {to daje razli~ite mogu}nosti struganja. Na slici 1.1 prikazane su osnovne operacije struganja, i to: uzdu`no vanjsko struganje (a), uzdu`no unutra{nje (b), popre~no vanjsko (c), popre~no unutra{nje (d), konusno vanjsko (e), konusno unutra{nje (f), kopirno (g), profilno ili fazonsko (h), neokruglo (i), le|no struganje (j), struganje navoja (k), struganje sferne povr{ine (l), te usijecanje i odsijecanje (m).
Pri uzdu`nom struganju pravac posmi~nog kretanja je koaksijalan sa osom obratka. Mo`e biti vanjsko i unutra{nje. Kod popre~nog ili ~eonog struganja pravac posmi~nog kretanja je normalan na osu obratka i pri ovom struganju se obra|uju ravne (~eone) povr{ine obratka. Konusno struganje ili struganje konusa nastaje kada pravac posmi~nog kretanja sije~e osu obratka pod nekim uglom i mo`e biti vanjsko i unutra{-nje. Ovakav pravac posmi~nog kretanja mo`e se ostvariti na vi{e na~ina. Naj~e{}e, a to je slu~aj kod ve}ine univerzalnih strugova, posmak za konusno struganje se obez-bje|uje tzv. kri`nim suportom (nosa~em alata) gdje se zako{en pravac kretanja alata
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
6
m) s
v
s l) s
v
k)
vp
v z1
z2
z3 H
P
j) i)
v
scsc
v
h)
v
s
v
g)
[ablon
s2
s1 s
f) e)
s s
v v
d) c)b)a)
v
s
v
s
s
v
PK (s )
GK (v )
Slika 1.1. Operacije struganja: a) uzduno vanjsko struganje, b) uzduno unutranje, c) popreno vanjsko, d) popreno unutranje, e) konusno vanjsko, f) ko-
nusno unutranje, g) kopirno, h) profilno ili fazonsko, i) neokruglo, j) leno struganje, k) struganje navoja, l) struganje sferne povrine, m) usijecanje i odsijecanje
dobije kao kombinacija istovremenog uzdu`nog i popre~nog kretanja. Kada se vrh alata kre}e po nekoj krivoj liniji koja le`i u ravnini u kojoj tako|er le`i i osa obratka, tada se dobiju proizvodi sa slo`enim osnosimetri~nim povr{inama. S obzirom da se ranije ovakvo kretanje moglo dobiti samo kopiranjem profila {ablona, to se ova operacija na-ziva kopirno struganje. Na univerzalnim strugovima, brzina rezanja pri kopirnom struga-nju je promjenljiva, jer se pomjeranjem vrha alata na razli~itim promjerima obratka (uz konstantan broj obrtaja) mijenja i brzina rezanja. Me|utim, na CNC strugovima, osim {to se programom mo`e definisati slo`ena putanja vrha alata, mo`e se i kontinuirano
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
7
mijenjati broj obrtaja obratka, te na taj na~in odr`avati brzina rezanja konstantnom. Ako alat ima reznu ivicu slo`enog geometrijskog oblika i ako se obrada s takvim alatom vr{i samo, naj~e{}e popre~nim ili, rje|e uzdu`nim pomjeranjem alata, tada se radi o tzv. profilnom (fazonskom) struganju. Dakle, oblik povr{ine obratka se dobije zahvaljuju-}i profilu reznog dijela alata po ~emu je ovo struganje i dobilo naziv. Prema tome, osnovna razlika izme|u kopirnog i profilnog struganja je {to je kod prvog oblik povr{i-ne obratka "zapisan" {ablonom ili numeri~kim programom, a kod profilnog, profilom (oblikom) reznog dijela alata. Ako se alatu obezbijedi cikli~no njihaju}e pomjeranje u pravcu normalnom na osu obratka, uz istovremeno uzdu`no kontinuirano posmi~no pomjeranje, tada se mogu obra|ivati neokrugle vanjske povr{ine. Pri tome je glavni uslov da za svaki obrtaj obratka alat mora napraviti isti, cijeli broj, cikli~nih pomjeranja. Za slu~aj prikazan na slici 1.1.i, alat mora napraviti tri cikli~no-popre~na pomjeranja za jedan obrtaj obratka. Specijalan slu~aj ovog struganja je tzv. le|no struganje koje je dobilo naziv po obradi le|nih povr{ina tzv. le|no struganog glodala, slika 1.1.j. Dakle, ovdje je pripremak cilindri~an komad sa onoliko uzdu`nih `ljebova koliko }e budu}e glodalo (izradak) imati zuba po obimu. Naravno, ovdje je broj cikli~nih pomjeranja alata za jedan obrtaj obratka upravo jednak broju zuba budu}eg glodala. Kod izrade navoja jednosje~nim alatima na strugu neophodno je da postoji konstantan odnos izme|u broja obrtaja obratka i posmi~nog kretanja alata. Ovo se obezbje|uje direktnom kinematskom vezom izme|u obratka i zavojnog vretena koje je u zahvatu sa suportom (nosa~em alata). Tako se za zadati korak navoja P i postoje}i korak zavojnog vretena struga H, odrede brojevi zuba zup~anika z1, z2 i z3, pri ~emu se obezbe|uje da se za jedan obrtaj obratka alat posmi~no pomjeri upravo za vrijednost koraka navoja P. Obrada sferi~nih povr{ina (konkavnih i konveksnih) se dobija kada vrh alata vr{i kru`no kretanje, pri ~emu radijus tog kru`nog kretanja odgovara radijusu sferne povr{ine na obratku. Kona~no, operacije usijecanja i odsijecanja prikazane su na slici 1.1.m. Ovdje su alati mnogo manje {irine u odnosu na visinu s ciljem skidanja {to manje koli~ine materijala. Usijecanjem se izra|uju uski kanali koji slu`e za razli~ite usko~nike, osigura-~e i sl., a odsijecanjem se obradak odvaja od ostalog dijela {ipkastog pripremka.
1.1.2. Alati za obradu struganjem Svi alati za obradu struganjem su jednosje~ni, zna~i, alati sa jednom reznom ivicom i zovu se strugarski no`evi. Strugarski no` ima dva osnovna dijela: rezni ili radni dio i prihvatni dio (dr{ka ili nosa~). U zavisnosti od vrste operacije i materijala reznog dijela strugarski no`evi mogu biti izra|eni od jednog dijela (naprimjer, od alatnog ili brzoreznog ~elika) ili iz vi{e dijelova (dr{ka alata od konstrukcionog ~elika, a rezni dio od alatnog materijala, naprimjer, od tvrdog metala, keramike i sl.). Me|utim, i u prvoj varijanti se naj~e{}e rezni dio radi od brzoreznog ~elika koji se zavari za dr{ku no`a izra|enu od mnogo jeftinijeg konstrukcionog ~elika. Oblici strugarskih no`eva su stan-dardizovani. Oblik no`a zavisi od operacije za koju je prevashodno namijenjen i od
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
8
Tabela 1.1. Oblici standardnih noeva od brzoreznog elika i sa tvrdo lemljenim ploi-cama od tvrdog metala
Redni broj
STRUGARSKI NO@EVI OD BRZOREZNOG ^ELIKA
STRUGARSKI NO@EVI SA LEMLJENOM PLO^ICOM OD
TVRDOG METALA NAZIV
1
Ravni no` za uzdu`nu vanjsku grubu obradu
2
Savijeni no` za uzdu`nu vanjsku grubu obradu
3
Savijeni no` za finu obradu
4
Ravni no` za finu obradu
5
No` za bo~nu (~eonu) obradu
6
No` za odsijecanje
7
No` za unutra{nju grubu obradu
8
No` za unutra{nju
finu obradu
9
Ravni {iljasti no` za finu obradu
10
No` za unutra{nje usijecanje
11
No` za izradu vanjskog navoja
12
No` za izradu unutra{njeg navoja
vrste reznog materijala. U tabeli 1.1 prikazani su osnovni standardni oblici strugarskih no`eva od brzoreznog ~elika i sa tvrdo lemljenim reznim plo~icama od tvrdog metala. Naime, dvije su osnovne izvedbe strugarskih no`eva od tvrdog metala: tvrdo lemljena izvedba i izvedba sa mehani~ki pri~vr{}enim okretnim reznim plo~icama. Na slici 1.2
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
9
prikazana je izvedba strugarskog no`a sa tvrdo lemljenom plo~icom od tvrdog metala. Prednost ovog na~ina pri~vr{}avanja plo~ice je {to se ista mo`e vi{e puta preo{travati. Me|utim, presvu~eni tvrdi metal se na preo{trava, te zbog toga i ne lemi na dr{ku alata. Strugarski no`evi sa mehani~ki pri~vr{}enim okretnim reznim plo~icama primjenju-ju se za presvu~eni i nepresvu~eni tvrdi metal, cermet, keramiku i PCD i CBN. Ovaj termin "okretna" zna~i da plo~ica ima vi{e reznih ivica i da se istro{enjem jedne rezne ivice, plo~ica jednostavno zakrene i u radni polo`aj dovede druga rezna ivica. Ako je naprimjer, plo~ica troglastog oblika, onda ona ima tri rezne ivice, i ako jo{ ima rezne ivice na obje strane, onda ima ukupno {est reznih ivica. Istro{enjem svih reznih ivica plo~ica je dalje neupotrebljiva, dakle ne preo{trava se. Okretne rezne plo~ice se dijele prema vrsti materijala, obliku, namjeni, broju reznih ivica, na~inu pri~vr{ivanja i sl. Na silci 1.3 prikazani su neki na~ini pri{vr{}ivanja (stezanja) reznih plo~ica. Prikaz na slici 1.3.d se odnosi na no`eve za usijecanje i odsijecanje, a prikazi na slici 1.3.a, b i c za ostale operacije struganja uklju~uju}i i izradu vanjskog i unutra{njeg navoja. Sistemi stezanja palcem i steza~em se koriste za plo~ice bez otvora, a sistem stezanja polu-gom za plo~ice sa otvorom.
S obzirom na veliki broj proivo|a~a reznih plo~ica, nametnula se potreba unifikacije reznog alata sa izmjenjivim reznim plo~icama i to u oblicima i ugradbenim dimenzija-ma. Tako je ustrojen sistem ozna~avanja reznih plo~ica, kao i dr`a~a plo~ica. Za ope-racije struganja navedeni sistem ozna~avanja prikazan je na slici 1.4. Oznaka rezne plo~ice sastavljena je od ~etiri slovne oznake, {est brojnih oznaka (tri seta po dva bro-ja) i dodatne slovne oznake. Na slici 1.4 u primjeru je data oznaka DNMG 090308-PF. Oznaka za dr`a~ za vanjsku obradu sastavljena je od pet slovnih oznaka, zatim dvije
Rezna plo~ica Rezna plo~ica Rezna plo~ica
Rezna plo~ica
Slika 1.2.Strugarski no sa tvrdo lemljenom ploicom od tvrdog metala
a) Sistem stezanja palcem
b) Sistem stezanja steza~em
c) Sistem stezanja polugom
d) Sistem sa rascijep-ljenim dr`a~em
Slika 1.3. Najvie primjenjivani naini stezanja reznih ploica na drae
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
10
dvocifrene brojne oznake i jedne slovne oznake i na kraju jedne dvocifrene brojne oznake. Na slici 1.4 u primjeru je data oznaka PCLNR 1616H 09. Oznaka za dr`a~ za unutra{nju obradu sastavljena je od jedne slovne, dvocifrene brojne i jedne slovne oznake, zatim, pet slovnih oznaka i na kraju, jedne dvocifrene brojne oznake. Na slici 1.4 u primjeru je data oznaka S25T SCLCR 09.
Popratne tabele na slici 1.4 se odnose na pojedine slovne i broj~ane dijelove u ozna-kama reznih plo~ica i dr`a~a, i to: 1 oblik plo~ice, 2 veli~ina le|nog ugla, 3 to-lerancije dimenzija plo~ice, 4 oblik reznog dijela plo~ice, 5 veli~ina plo~ice (nazivna mjera), 6 debljina plo~ice, 7 radijus vrha plo~ice, 8 tip rezne plo~ice, 9 sistem stezanja plo~ice na dr`a~, 10 tip dr`a~a (polo`aj rezne ivice, napadni i pomo}ni na-padni ugao), 11 izvedba alata (desno, lijevo ili obostrano struganje), 12 visina dr`a~a, 13 {irina dr`a~a, 14 du`ina dr`a~a, 15 izvedba dr`a~a za unutra{nju ob-radu s obzirom na na~in dovo|enja sredstva za hla|enje i podmazivanje i 16 prom-jer dr`a~a za unutra{nju obradu. Tako naprimjer, oznaka dr`a~a DSGNR 1616R 12 predstavlja dr`a~ za vanjsku uzdu`nu obradu, za kvadratnu reznu plo~icu, sa glavnim napadnim uglom = 90, le|nim uglom = 0, za desno struganje (s desne na lijevu stranu gledaju}i prema alatnoj ma{ini), visine 16 mm, {irine 16 mm, du`ine 200 mm i debljine rezne plo~ice od 12 mm. Na ovakav dr`a~ bi se naprimjer, mogla postaviti plo~ica oznake SNMA 120604-MR. Ova oznaka dakle, ozna~ava reznu plo~icu kvadrat-nog oblika sa le|nim uglom = 0, tolerancije dimenzija (0,08 do 0,25) mm, {irine kvadrata 12,7 mm, debljine 6,35 mm, radijusa zaobljenja vrha r = 0,4 mm sa reznom geometrijom (oblik grudne povr{ine; loma~ strugotine) koja je preporu~ena za grubu obradu.
C N M G 09 03 08 - PF 1 2 3 4 5 6 7 8
S 25 T S C L C R 09 15 16 14 9 1 10 2 11 5
P C L N R 16 16 H 09 9 1 10 2 11 12 13 14 5
REZNA PLO^ICA
DR@A^ ZA VANJSKU OBRADU
DR@A^ ZA UNUTRA[NJU
OBRADU
Slika 1.4. Sistem oznaavanja reznih ploica i draa za vanjsko i unutranje struganje
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
11
O Z N A K E:
1. Oblik plo~ice
C
80
D 55 K 55 R S T V 35 W 80
d
d
m
d m
s
s
r
2. Le|ni ugao, , B
5
C
7 E
20 N
0 P
11 O Poseban opis
3. Tolerancija, mm Klasa m s d
A
C
H
E
G
J
K
L
M
U
0,005
0,013
0,013
0,025
0,025
0,025
0,013
0,025
(0,08-0,2)
(0,13-0,38)
0,025
0,025
0,025
0,025
0,013
0,025
0,025
0,025
0,013
0,013
0,025
0,025
0,025
0,025
0,013
(0,05-0,15)
(0,05-0,15)
(0,05-0,15)
(0,05-0,15)
(0,08-0,25)
4. Oblik reznog dijela plo~ice
A
M
G
R
N
W
T F
X Poseban oblik
5. Veli~ina plo~ice
d
R
S
T C D V 3,97 5,0 5,36 6,0 6,35 8,0 9,525 10,0 12,0 12,7 15,86 16,0 19,05 20,0 25,0 25,4 31,75 32,0
05 06 08 09 10 12 12 15 16 19 20 25 25 31 32
09 12 15 19 25
06 09 11 16 22 27 33
06 09 12 16 19 25
07 11 15
16
6. Debljina plo~ice
01 s=1,59 T1 s=1,98 02 s=2,38 03 s=3,18 T3 s=3,97
04 s=4,76 05 s=5,56 06 s=6,35 07 s=7,94 09 s=9,52
s
7. Radijus vrha plo~ice
00 r = 0 02 r = 0,2 04 r = 0,4 06 r = 0,6 08 r = 0,8 10 r = 1,0 12 r = 1,2
15 r = 1,2 16 r = 1,6 20 r = 2,0 24 r = 2,4 32 r = 3,2 40 r = 4,0
Slika 1.4. Prvi nastavak
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
12
8. Rezna geometrija PF Rezna geometrija za zavr{nu obradu, MF Rezna geometrija za grubu obradu
75 45 60 90 90 107,5 93 75
95 95 63 117,5 75 45 60 72,5
h
b
14. Du`ina alata
l1
l 1
16. Promjer dr`a~a za unutra{nju obradu 00 promjer u mm
15. Izvedba dr`a~a za unutra{nju obradu s obzirom na dovo|enje sredstva za hla|enje i podmazivanje
S Puni dr`a~ za unutra{nju obradu, A Dr`a~ sa otvorom za dovo|enje sredstva
11. Izvedba alata R L N
Desna izvedba
Lijeva izvedba
Neutralna izvedba
Du`ina alata, l1, mm
A = 32 B = 40 C = 50 D = 60 E = 70 F = 80
G = 90 H = 100J = 110K = 125L = 140M = 150
N = 160 P = 170 Q = 180 R = 200 S = 250 T = 300
U = 350 V = 400 W = 450 Y = 500 X-specijal
13. [irina dr`a~a
12. Visina dr`a~a
10. Tip dr`a~a B D E F G H J K
L N Q R S T V
9. Sistem stezanja plo~ice na dr`a~ M D P S
Odozgo
Steza~em i polugom
Kruto stezanje
Polugom kroz otvor
Stezanje vijkom
C
Slika 1.4. Drugi nastavk - kraj Na slici 1.5 prikazana je paleta reznih plo~ica od tvrdog metala (nepresvu~enog i pres-vu~enog) iz proizvodnih programa alata za struganje ve}ine svjetskih proizvo|a~a reznog alata. Na slici 1.6 prikazani su oblici reznih plo~ica za odsijecanje cjevastih
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
13
komada (slika 1.6.a), odsijecanje {ipkastog materijala (slika 1.6.b), usijecanje (slika 1.6.c), kopirno struganje (slika 1.6.d) i izradu navoja (slika 1.6.e).
Kod reznih plo~ica od tvrdog metala va`an element predstavlja oblik grudne povr{ine. Naime, s aspekta lomljenja i oblikovanja strugotine, naro~ito pri rezanju sa malim vrijednostima popre~nog presjeka rezanog sloja materijala, veoma je va`no imati takav oblik grudne povr{ine koji }e omogu}iti lomljenje strugotine. Kod okretnih (izmjenjivih)
KNUX KNMXWNMGVBMWVBGT, VBMTVNMG
TPGN, TPUNTNGN, TNUNTPGR, TPMRTCGR
TCMWTCGT, TCMTTNMMTNMATNMG
SPGN, SPUNSNGN, SNUN
SPGR, SPMR SCMWSCMTSNMMSNMA SNMG
RNMG RCMX
RCMT DCMWDCGT, DCMTDNMMDNMA DNMG
CNMW CCGT, CCMTCNMMCNMACNMG
Slika 1.5. Rezne ploice od tvrdog metala za operacije struganja
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
14
reznih plo~ica od tvrdog metala se zbog toga na grudnoj povr{ini izra|uju jedna ili vi{e, na razli~itim odstojanjima i u razli~itim oblicima, ispup~enja i udubljenja. Osim toga, prijelazle|ne u grudnu povr{inu se izra|uje u obliku prijelazne povr{ine (fazete) naj~e{}e sa negativnim grudnim uglom. Na slici 1.7 prikazani su neki naj~e{}i oblici grudne povr{ine kojim se strugotina efikasno lomi i oblikuje. Slika 1.7.a i b predstavlja rezni klin sa fazetom, velikim pozitivnim grudnim uglom i loma~em strugotine koji veoma dobro lomi strugotinu. Osim ove izvedbe, postoji i izvedba sa bla`im prijelazom, slika 1.7.c i d, gdje strugotina ima ne{to stabilniji tok nego u prethodnom slu~aju. ^esto se grudna povr{ina radi sa dvojnim utorima, slika 1.7.e i f, kao i oblicima prika-zanim na slici 1.7.g, h, i i j. Valja naglasiti da su plo~ice prikazane na slici 1.7.a, c, e, g i i dvostrane, tj. da ih je mogu}e okretati i na drugu stranu, dok su plo~ice pri-kazane na slici 1.7.b, d, f, h i j jednostrane.
Za efikasno lomljenje strugotine ve}e {irine, dakle pri uslovima grube obrade, koriste se rezne plo~ice od tvrdog metala sa promjenljivim oblicima grudne povr{ine gledaju}i uzdu` rezne ivice, slika 1.8.a. Kada je potrebno smanjiti povr{inu kontakta izme|u stru-gotine i grudne povr{ine, ~ime se smanjuje i prijenos toplote sa strugotine na alat, tada se koriste plo~ice koje na grudnoj povr{ini imaju izra|en ~itav niz sitnih sferi~nih ispup~enja. Na taj na~in se kontakt izme|u strugotine i alata ostvaruje preko vrhova ovih ispup~enja, tj. preko mnogostruko manje povr{ine.
i) g)a) c) e)
Slika 1.6. Rezne ploice od tvrdog metala za odsijecanje, usijecanje, kopirno struganje i izradu navoja
e) d)a) b) c)
b) d) f) h) j)
Slika 1.7. Oblici grudne povrine reznih ploica od tvrdog metala s ciljem lomljenjai oblikovanja strugotine
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
15
Za operacije struganja se koriste i plo~ice od keramike, cermeta i supertvrdih reznih materijala. Na slici 1.9 prikazane su plo~ice od kubi~nog bornitrida (CBN) i polikristal-nog dijamanta (PCD). Primje}uje se da kod ovih plo~ica samo rezni dio izra|en od navedenih reznih materijala, najvi{e iz razloga njihove visoke cijene. Tako|er se primje-}uje da su grudne povr{ine izvedene kao ravne povr{ine iz razloga slabe otpornosti ovih materijala na udare.
Slika 1.8. Primjeri izvedbi grudnih povrina reznih ploica od tvrdog metala
a)
VBMW, VCMW TPUNTCMWSPUNDCMW CCMW
N151.2E-P N151.2E-G166.0G/L-VMVBMW 166.0G/L-VWTCMW
TNGN TCMW
SNMA SNGNRNGARNGNDNMADCMW CNMA
presjek B-B
b)a)
B
presjek A-A
A
12
12
b)
Slika 1.9. Rezne ploice za operacije struganja od: a) kubinog bornitrida (CBN) i b) polikristalnog dijamanta (PCD)
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
16
1.1.3. Rezna geometrija alata za struganje Za strugarske no`eve od alatnog ~elika, brzoreznog ~elika i alate sa lemljenim plo~ica-ma od tvrdog metala postoje {iroke mogu}nosti izbora optimalne rezne geometrije jer se ti alati mogu preo{travati. Za ostale strugarske alate na bazi okretnih reznih plo~ica izbor geometrije je znatno smanjen. Na izbor optimalnih vrijednosti elemenata rezne geometrije uti~e: materijal obratka, materijal alata, vrsta operacije, elementi re`ime rezanja i vrsta sredstva za hla|enje i podmazivanje. U literaturi se mogu na}i preporu-ke za izbor pojedinih uglova alata a u zavisnosti od gore navedenih faktora. U tabeli 1.2 date su preporu~ene vrijednosti le|nog ugla ( ), grudnog ugla ( ), ugla vrha alata ( ) i glavnog napadnog ugla ( ) za strugarske no`eve od brzoreznog ~elika. U tabeli 1.3 su date preporu~ene vrijednosti le|nog ( ), grudnog ( ) i ugla nagiba rezne ivice ( ), za tvrdi metal, a u tebeli 1.4 za alate od oksidne keramike.
Tabela 1.2. Preporuene vrijednosti uglova strugarskih noeva od brzoreznog elika
LE\NI UGAO, ,
GRUDNI UGAO, ,
OBLIK
STR
UGARSKOG
NO@A
Tvrdi livovi i krte C
u legure
^elik i ~eli~ni liv (Rm
> 700 MPa, S
L, m
esing
^elik i ~eli~ni liv
(340
700 M
Pa, S
L,
mesing
Mehki ~elici, `ilavi i
mehke b
ronze
Aluminijum i n
jegove
legure
Tvrdi livovi i krte C
u legure
^elik i ~eli~ni liv (Rm
> 700 MPa, S
L, m
esing
^elik i ~eli~ni liv
(340
700 M
Pa, S
L,
mesing
Mehki ~elici, `ilavi i
mehke b
ronze
Aluminijum i n
jegove
legure
UGAO V
RHA A
LATA
, ,
GLA
VNI NAPADNI
UGAO,
,
Tabela 1.1 red.br.1.
6 8 8 12 12 0 6 14 18 25 80 do 90
45 do 75
Tabela 1.1 red.br.2.
6 8 8 12 12 0 10 14 18 25 100 do 110
45
Tabela 1.1 red.br.9.
3 3 3 5 5 10 10 14 18 25 30 -
Tabela 1.1 red.br.5.
6 8 8 12 12 6 10 14 18 25 65 90
Tabela 1.1 red.br.6.
6 6 8 8 8 1 6 6 10 10 - -
Tabela 1.1 red.br.7.
6 6 8 8 8 0 6 6 10 10 100 -
Tabela 1.1 red.br.8.
3 3 5 5 5 0 6 6 10 10 65 -
Tabela 1.1 red.br.10.
8 8 12 12 15 0 6 6 10 10 - -
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
17
Tabela 1.3. Preporuene vrijednosti uglova strugarskih noeva od tvrdog metala
,
MATERIJAL OBRATKA
^VRSTO]A, MPa/ /TVRDO]A, HB
, Gruba obrada Fina obrada
,
Nelegirani konstrukcioni ~elici
< 350 > 500
500 do 600 600 do 700 700 do 850 850 do 1000
5 do 6 5 do 6 4 do 6 4 do 6 4 do 6 4 do 6
5 do 10 5 do 10 5 do 10 5 do 10 4 do 8 0 do 6
16 do 20 15 do 18 14 do 18 12 do 16 10 do 14 8 do 12
-3 do -4 -4 do -5 -4 do -5 -4 do -5 -4 do -6 -4 do -6
Legirani Mn, Cr-Ni i Cr-Mo ~elici
700 do 850 850 do 1000 1000 do 1200 1200 do 1400 1400 do 1800 1800 do 2400
4 do 5 4 do 5 4 do 5 4 do 5 4 do 5 3 do 4
2 do 6 0 do 5 0 do 5 0 do 3 -2 do 0 -6 do -4
8 do 16 6 do 14 4 do 8 3 do 8 0 do 6 -4 do 3
-4 do -5 -5 do -6 -5 do -6 -5 do -6 -5 do -6 -5 do -6
Cr-~elici > 1000 4 do 6 - 8 do 10 -5 Nehr|aju}i ~elici 600 do 700 4 do 6 3 do 8 6 do 14 -4 do -5 Mn-tvrdi ~elici 1650 do 2000 4 do 6 3 do 5 0 do 8 -4 do 6 Alatni ~elici 1500 do 1800 4 do 5 - 2 do 8 -4 Kaljeni ~elici 1500 do 1800 4 do 5 - -10 do -5 -5
^eli~ni liv 350 do 500 500 do 600 600 do 1000
4 do 6 4 do 6 4 do 6
0 do 6 0 do 6 0 do 5
8 do 16 6 do 10 4 do 8
-2 do -4 -2 do -4 -3 do -5
Sivi liv < 160 HB
160 do 250 HB > 250 HB
4 do 6 4 do 6 4 do 5
0 do 6 0 do 6 0 do 6
6 do 12 2 do 6 0 do 5
-2 do -4 -2 do -5 -4 do -5
Kokilni liv < 500 > 500
3 do 7 2 do 4
- -
0 do 5 -2 do 3
-2 do -4 -4
Temper liv < 400
380 do 500 4 do 8 4 do 6
0 do 5 0 do 5
8 do 12 6 do 10
-4 do -5 -5
Mesing 80 do 100 HB
> 100 HB 5 do 8 4 do 5
- -
8 do 15 6 do 10
-4 -4
Bakar 220 do 350 6 do 10 - 18 do 30 4
Bronza Mehka Srednja Tvrda
3 do 8 3 do 6 3 do 5
- - -
8 do 16 6 do 15 6 do 14
-5 -5 -5
Cink i njegove legure - 6 do 12 - 2 do 12 0 Aluminijum < 50 HB 8 do 12 - 31 do 45 0
Aluminijumove legure
< 50 HB 50 do 80 80 do 100 100 do 130 > 130 HB
8 do 12 5 do 12 5 do 12 5 do 12 5 do 12
- - - - -
20 do 35 12 do 20 8 do 18 6 do 14 0 do 10
-4 -4 -4
-3 do -5 -3 do -5
Kaljene Al-legure - 10 - 15 -6 Mg-Si legure - 12 - 14 -4
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
18
Tabela 1.4. Preporuene vrijednosti uglova strugarskih noeva od oksidne keramike
REZNI UGLOVI,
Brzina rezanja, v, m/min pri posmaku s, mm/o MATERIJAL
OBRATKA ^VRSTO]A, MPa/ /TVRDO]A, HB
0,05 do 0,1 0,1 do 0,4
^elici < 600
600 do 1000 > 1000
0 do -4 0 do -6 0 do -10
7 6 7
0 do -40 do -40 do -4
45 do 9045 do 9045 do 90
90 do 11090 do 11090 do 110
250 do 500 200 do 400 100 do 350
100 do 35080 do 30060 do 300
Sivi liv > 220 HB 0 do -6 6 0 do -4 45 do 90 90 do 110 150 do 450 80 do 300Aluminijum 200 do 300 10 8 0 do -4 45 do 80 80 do 110 600 do 1200 500 do 800Al-Si legure 90 do 110 HB 0 do 5 8 0 45 do 90 90 do 110 400 do 900 300 do 800Mesing i bronza 50 do 125 HB -5 do 10 0 do 10 0 45 do 80 100 400 do 1200 300 do 1000
Napomena: Radijus zaobljenja vrha alata ne treba prelaziti r = 2 mm, posmak ne smije pre}i vrijednost s = 0,6 mm/o, a najve}a dubina rezanja d = 7 mm.
1.1.4. Re`imi rezanja pri struganju Najta~niji na~in odre|ivanja elemenata re`ima rezanja je analiti~ki na~in. Izrazi, dobiveni na osnovu odgovaraju}ih analiza, koji se koriste za ra~unanje elemenata re`ima rezanja pri struganju su:
za optimalnu vrijednost dubine rezanja:
yy1
F
xxM
o1
1
1
CCsP
d
= , mm, ... (1.1)
za posmak s obzirom na otpornost dr{ke alata na savijanje:
11
1
xy
F0
doz
dCCs
, mm/o, ... (1.2)
za posmak s obzirom na kvalitet obra|ene povr{ine:
tRr8s = , mm/o, ... (1.3)
za posmak s obzirom na krutost obratka i kvalitet obrade u slu~aju kada poslije zahvata grube obrade slijedi zahvat fine obrade:
11
1
x3y
F
2
ldC8,0
IEs
=
, mm/o, ... (1.4)
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
19
za posmak s obzirom na krutost obratka i kvalitet obrade kada je gruba obrada ujedno i zavr{na:
11
1
x3y
F
max
ldC4,0
IEfs
= , mm/o, ... (1.5)
za broj obrtaja obratka (brzinu rezanja) s obzirom na maksimalno iskori{tenje posto-janosti alata:
yxo
mv
AdsTD
C320n
= , o/min i ... (1.6)
za broj obrtaja obratka (brzinu rezanja) s obzirom na maksimalno iskori{tenja snage ma{ine:
111
yxoF
M6
MdsDC
P1091,1n
= , o/min. ... (1.7) U izrazima (1.1) do (1.7) oznake pojedinih veli~inu su sljede}e:
PM , kW, snaga ma{ine, , koeficijent iskori{tenja alatne ma{ine, Cv , m , x , y , konstanta i eksponenti u pro{irenom izrazu za brzinu rezanja, CF1 , x1 , y 1, konstanta i eksponenti u pro{irenom izrazu za glavnu silu rezanja, C0 , 1/mm2, geometrijska konstanta dr{ke alata, sdoz , MPa, dozvoljeno naprezanje na savijanje materijala dr{ke alata, r , mm, radijus zaobljenja vrha alata, Rt , m, teoretska visina neravnina profila obra|ene povr{ine koja odgovara maksimalnoj
visini neravnina Rmax, 2 , mm, dodatak za finu (zavr{nu) obradu, , koeficijent koji zavisi od na~ina stezanja obratka, l , mm, du`ina obratka, E , MPa, modul elasti~nosti materijala obratka, I , mm4, moment inercije popre~nog presjeka obratka i fmax , mm, maksimalni ugib obratka.
Brzina rezanja je najva`niji element re`ima rezanja i njome se zna~ajno mo`e uticati na tro{kove proizvodnje, vrijeme izrade i kvalitet obrade. U principu, postupak odre|ivanja brzine rezanja zavisi od veli~ine serije proizvodnje (broj izradaka). Kada se radi o ma-sovnoj i velikoserijskoj proizvodnji, tada je veoma va`no odrediti ta~nu, optimalnu vri-jednost brzine rezanja. Pri tome je potrebno imati ta~ne podatke o karakteristikama materijala obratka i alata, cijenu alata, tro{kove radnog mjesta, snagu ma{ine i sl. U slu~aju pojedina~ne proizvodnje, treba te`iti odabiranju {to je mogu}e ve}e brzine reza-nja.
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
20
Da bi se mogao provesti analiti~ki na~in prora~una elemenata re`ima rezanja neophod-no je poznavati obradljivost konkretnog materijala obratka, tj. poznavati konstante i eksponente u pro{irenim izrazima (modelima) za kriterije obradljivosti. U izrazima od (1.1) do (1.7) to su konstante Cv , CF1 , i eksponenti m , x , y , x1 , y 1.
U tabelama 1.5 do 1.12 date su preporu~ene vrijednosti elemenata re`ima rezanja pri struganju za razli~ite materijale obratka.
Tabela 1.5. Preporuene postojanosti strugarskih noeva
POSTOJANOST ALATA, T, min OPERACIJA STRUGANJA
Brzorezni ~elik (HSS)
Tvrdi metal (TM)
Grubo struganje 30 do 40 60 do 120 Fino struganje 60 240 Najfinije struganje 120 480 Struganje (izrada) naboja 45 120
do {est alata 90 360 Rad na revolver strugovima preko {est alata 120 480
jednovreteni 120 480 Rad na automatima vi{evreteni 150 600 Rad na numeri~ki uptravljanim ma{inama 5 do 15
Tabela 1.6. Preporuene brzine rezanja i posmaci za vanjsko struganje elika i sivog liva alatima od brzoreznog elika
MATERIJAL OBRATKA TVRDO]A,
HB
STANJE, TERMI^KA OBRADA
DUBINA REZANJA,
d, mm
POSMAK,,
s, mm/o
BRZINA REZANJA,
v, m/min
Niskougljeni~ni 125 do 175 Toplo valjan,
normalizovan, `aren ili hladno vu~en
1 4 8 16
0,18 0,4 0,5 0,75
46 38 30 24
Ugljeni~ni ~elici
Srednjeugljeni~ni 125 do 175 Toplo valjan,
normalizovan, `aren ili hladno vu~en
1 4 8 16
0,18 0,4 0,5 0,75
43 35 27 11
Srednjeugljeni~ni 275 do 325 Normalizovan ili
pobolj{an
1 4 8
0,18 0,4 0,5
29 23 18
Srednjeugljeni~ni 175 do 225 Toplo valjan, `aren ili hladno vu~en
1 4 8 16
0,18 0,4 0,5 0,75
34 26 20 15
Legirani ~elici
Niskougljeni~ni 225 do 275 Toplo valjan,
normalizovan, `aren ili hladno vu~en
1 4 8 16
0,18 0,4 0,5 0,75
34 26 20 15
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
21
Tabela 1.6. Nastavak - kraj
MATERIJAL OBRATKA TVRDO]A,
HB
STANJE, TERMI^KA OBRADA
DUBINA REZANJA,
d, mm
POSMAK,,
s, mm/o
BRZINA REZANJA,
v, m/min
^elici velike ~vrsto}e 225 do 300 @aren
1 4 8 16
0,18 0,4 0,5 0,75
26 20 15 12
Austenitni 135 do 185 @aren
1 4 8 16
0,18 0,4 0,5 0,75
110 90 70 55
Nehr|aju}i ~elici
Martenzitni 135 do 175 @aren
1 4 8 16
0,18 0,4 0,5 0,75
155 125 100 80
Sivi liv
Prlitni 190 do 220 -
1 4 8 16
0,18 0,4 0,5 0,75
120 80 65 55
Tabela 1.7. Preporuene brzine rezanja i posmaci za vanjsko struganje elika i sivog liva alatima od tvrdog metala
NEPRESVU^ENI TVRDI METAL
PRESVU^ENI TVRDI METAL
v, m/min MATERIJAL OBRATKA
TVRDO]A,
HB STANJE,
TERMI^KA OBRADA
s, mm/o
Tvrdo lemljenaplo~ica
Okretna rezna plo~ica
Vrsta tvrdog metala
s, mm/o
v, m/min
Vrsta tvrdog metala
Niskoug-ljeni~ni
125 do 175
Toplo valjan, normalizovan,
`aren ili hladno vu~en
0,18 0,5 0,7 1,0
150 125 100 75
195 150 120 95
P10 P20 P30 P40
0,18 0,4 0,5 -
290 190 150 -
CP10 CP20 CP30 -
Ugljeni~ni ~elici
Srednje-ugljeni~ni
125 do 175
Toplo valjan, normalizovan,
`aren ili hladno vu~en
0,18 0,5 0,7 1,0
140 110 85 67
180 140 110 85
P10 P20 P30 P40
0,18 0,4 0,5 -
280 185 145 -
CP10 CP20 CP30 -
Srednje-ugljeni~ni
275 do 325
Normalizovan ili pobolj{an
0,18 0,4 0,5
105 79 60
130 100 79
P10 P20 P30
0,18 0,4 0,5
170 130 105
CP10 CP20 CP30
Srednje-ugljeni~ni
175 do 225
Toplo valjan, `aren ili
hladno vu~en
0,18 0,5 0,7 1,0
115 90 73 58
150 120 95 76
P10 P20 P30 P40
0,18 0,4 0,5 -
200 160 120 -
CP10 CP20 CP30 -
Legirani ~elici
Niskoug-ljeni~ni
225 do 275
Toplo valjan, normalizovan ili hladno vu~en
0,18 0,5 0,7 1,0
120 95 73 58
150 120 95 73
P10 P20 P30 P40
0,18 0,4 0,5 -
185 135 105 -
CP10 CP20 CP30 -
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
22
Tabela 1.7. Nastavak - kraj
NEPRESVU^ENI TVRDI METAL
PRESVU^ENI TVRDI METAL
v, m/min MATERIJAL OBRATKA
TVRDO]A,
HB STANJE,
TERMI^KA OBRADA
s, mm/o
Tvrdo lemljenaplo~ica
Okretna rezna plo~ica
Vrsta tvrdog metala
s, mm/o
v, m/min
Vrsta tvrdog metala
^elici velike ~vrsto}e
225 do 300
@aren
0,18 0,4 0,5 0,75
105 84 66 52
135 105 84 69
P10 P20 P30 P40
0,18 0,4 0,5 -
185 135 105 -
CP10 CP20 CP30 -
Auste-nitni
135 do 185
@aren
0,18 0,4 0,5 0,75
105 100 76 60
120 105 84 64
K01, M10 K10, M10 K10, M10 K20, M20
0,18 0,4 0,5 -
160 135 105 -
CK01, CM10CK10, CM10CK10, CM10
-
Nehr|aju}i ~elici
Marten-zitni
135 do 175
@aren
0,18 0,4 0,5 0,75
145 120 100 73
190 145 115 90
M10, P10 M10, P10 M20, P20 M30, P30
0,18 0,4 0,5 -
245 190 150 -
CM10, CP10CM10, CP10CM20, CP20
-
Sivi liv
Perlitni 190 do 220
-
0,18 0,5 0,7 1,0
115 90 76 60
125 105 84 69
K20, M20 K20, M20 K20, M20 K20, M20
0,18 0,4 0,5 -
160 135 105 -
CK20, CM20CK20, CM20CK20, CM20
-
Tabela 1.8. Preporuene brzine rezanja i posmaci za unutranje struganje ugljeninih i niskolegiranih elika alatima od brzoreznog elika i tvrdog metala
Gruba obrada (d = 2,5 mm)
Zavr{na obrada (d = 0,25 mm)
v, m/min
s, mm/o v, m/min s, mm/o MATERIJAL OBRATKA TVRDO]A,
HB
HSS TM HSS TM HSS TM HSS TM
Ugljeni~ni i niskolegirani ~elici (osim lahko obradljivih ~elika -
~elika za automate)
85 do 125 125 do 175 175 do 225 225 do 275 275 do 325 325 do 375 375 do 425 HRc 50 do 52HRc 54 do 56
37 30 24 20 18 15 11 6 -
126 104 93 85 75 62 49 27 17
0,25 0,25 0,225 0,175 0,175 0,175 0,15 0,15 -
0,38 0,38 0,33 0,23 0,23 0,23 0,175 0,2 0,15
41 34 27 23 20 17 12 6 -
140 116 102 94 82 69 53 30 18
0,13 0,13 0,13 0,1 0,1 0,075 0,075 0,075 -
0,15 0,15 0,15 0,13 0,13 0,1 0,1 0,1 0,075
Niskougljeni~ni sa pove}anim sadr`ajem sumpora
100 do 150 150 do 200
41 44
154 170
0,25 0,25
0,38 0,38
46 50
170 189
0,13 0,13
0,15 0,15
Srednjeugljeni~ni sa pove-}anim sadr`ajem sumpora i niskougljeni~ni sa pove}anim
sadr`ajem olova
100 do 150 150 do 200 200 do 250 275 do 325 325 do 375 375 do 425
41 35 29 24 15 11
155 131 99 93 62 47
0,25 0,25 0,2 0,2 0,175 0,15
0,38 0,38 0,30 0,25 0,23 0,2
46 38 32 27 17 12
172 146 110 104 69 53
0,13 0,13 0,13 0,1 0,075 0,075
0,15 0,15 0,15 0,13 0,1 0,1
Lahko
obradljivi ~elici
Niskolegirani sa pove}anim sadr`ajem sumpora
150 do 200 275 do 325 375 do 425 HRc 50 do 52HRc 52 do 56
32 18 11 6 -
120 82 47 27 17
0,25 0,2 0,15 0,15 -
0,38 0,25 0,2 0,2 0,15
35 21 12 6 -
134 91 53 30 18
0,13 0,1 0,075 0,075 -
0,15 0,13 0,1 0,1 0,075
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
23
Tabela 1.9. Preporuene brzine rezanja pri struganju alatima od brzoreznog elika i tvrdog metala
Popravni koeficijent za:
BRZINA REZANJA, v60, m/min, PRI POSMACIMA, s, mm/o brzinu vrstu alata
MATERIJAL OBRATKA
TVRDO]A VRSTA
ALATNOG MATERIJALA
0,1 0,2 0,4 0,8 1,6 v240
v480
P10 P30
< 500 HSS P20
82 245
61 210
45 175
34 150
25 125
0,7 0,8
0,59 0,71
- 1,41
- 0,67
500 do 600 HSS P20
65 210
48 175
35 150
27 125
20 107
0,71 0,79
0,6 0,71
- 1,49
- 0,67
600 do 700 HSS P20
52 175
40 150
30 125
23 107
17 90
0,7 0,79
0,59 0,71
- 1,67
- 0,67
700 do 850 HSS P20
41 155
31 125
24 100
18 80
13 63
0,72 0,8
0,61 0,71
- 1,68
- 0,68
Neleg
irani
konstrukcion
i ~elici
850 do 1000 HSS P20
35 130
25 107
18 84
14 66
10 54
0,72 0,8
0,61 0,7
- 1,68
- 0,68
700 do 850 HSS P20
41 155
29 125
21 100
15 80
10 63
0,72 0,8
0,61 0,71
- 1,68
- 0,66
850 do 1000 HSS P20
32 105
24 90
17 67
12 56
8 45
0,7 0,8
0,61 0,71
- 1,66
- 0,67
1000 do 1400 HSS P20
28 73
20 57
11 45
8 38
6 30
0,72 0,79
0,61 0,71
- 1,66
- 0,66
Legirani M
n, C
r,
Cr-Ni i Cr-Mo
~elici
1400 do 1800 HSS P20
15 46
9 35
6 28
- 24
- 21
0,7 0,79
0,59 0,7
- 1,7
- 0,8
Alatni ~elici 1500 do 1800 HSS P20
15 38
6 30
5 24
- 20
- 16
0,7 0,79
0,59 0,7
- 1,68
- 0,68
Nehr|aju}i ~elici
600 do 700 HSS P20
- 66
30 54
20 42
10 35
- 27
- 0,8
- 0,71
- 1,68
- 0,68
300 do 500 HSS P20
70 110
51 95
38 80
28 67
21 57
0,7 0,79
0,6 0,71
- 1,68
- 0,68
500 do 700 HSS P20
46 97
34 75
26 63
19 54
14 45
0,7 0,8
0,58 0,71
- 1,67
- 0,67
^eli~ni liv
> 700 HSS P20
27 60
21 50
15 45
12 35
9 30
0,71 0,8
0,6 0,71
- 1,68
- 0,66
Sivi liv 200 HB
200 do 250 HB 250 do 400 HB
K20 K10 K10
200 150 105
170 127 90
135 106 75
115 90 60
95 75 50
0,7 0,7 0,71
0,59 0,59 0,6
- - -
- - -
Bakar HSS K20
79 1120
64 1000
45 840
34 750
25 670
0,83 0,45
0,74 0,30
- -
- -
Mesing 80 do 120 HB HSS K20
186 1350
125 1200
84 1000
57 900
36 800
0,75 0,45
0,63 0,29
- -
- -
Bronza HSS K20
83 630
63 500
53 420
42 360
36 320
0,76 0,56
0,64 0,44
- -
- -
80 do 300 HSS K20
130 530
85 440
60 380
37 320
- 280
0,56 0,56
0,43 0,42
- -
- -
300 do 420 HSS K20
125 500
80 420
53 350
46 300
- 260
0,56 0,56
0,42 0,42
- -
- -
Al - legu
re
420 do 580 HSS K20
120 470
76 400
50 340
34 270
- 250
0,56 0,56
0,42 0,42
- -
- -
Napomena: Popravni koeficijent za brzinu rezanja: v30 =(1,06 do 1,12)v60, v45 =(1,02 do 1,08)v60, v90 =(0,9 do 0,96)v60, v120 =(0,86 do 0,92)v60, v240 =(0,77 do 0,84)v60, v360 =(0,62 do 0,76)v60, v480 =(0,44 do 0,92)v60,
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
24
Tabela 1.10. Preporuene brzine rezanja i posmaci pri struganju elika i sivog liva alatima od keramike i cermeta
MATERIJAL OBRATKA TVRDO]A,
HB STANJE, TER- MI^KA OBRADA
DUBINA REZANJA,
d, mm
BRZINA REZANJA,
v, m/min
POSMAK,
s, mm/o
Vrsta alatnog materijala
Niskougljeni~ni 85 do 125
Toplo valjan, nor-malizovan, `aren ili hladno vu~en
1 4 8
610 460 335
0,13 0,25 0,4
K K K
Ugljeni~ni
~elici
Srednjeugljeni~ni 125 do 175
Toplo valjan, nor-malizovan, `aren ili hladno vu~en
1 4 8
580 395 335
0,13 0,25 0,4
K K K
Srednjeugljeni~ni 275 do 325
Normalizovan ili pobolj{an
1 4 8
395 235 175
0,13 0,25 0,4
C C C
Srednjeugljeni~ni 175 do 225
Toplo valjan, `aren ili hladno vu~en
1 4 8
520 350 260
0,13 0,25 0,4
K K C
Legirani ~elici
Niskougljeni~ni 225 do 275
Toplo valjan, nor-malizovan, `aren ili hladno vu~en
1 4 8
460 305 245
0,13 0,25 0,4
C C C
^elici velike ~vrsto}e 225 do 300
@aren 1 4 8
440 265 205
0,13 0,25 0,4
C C C
Austenitni 135 do 185
@aren 1 4 8
425 275 185
0,13 0,25 0,4
K K K
Nehr|aju}i
~elici
Martenzitni 135 do 175
@aren 1 4 8
550 395 305
0,13 0,25 0,4
K K K
Sivi liv
Perlitni 190 do 220
- 1 4 8
460 305 215
0,25 0,4 0,5
C C C
Oznake: K keramika, C cermet
Tabela 1.11. Preporuene brzine rezanja, posmaci i dubine rezanja pri struganju raz-liitih materijala alatima od polikristalnog dijamanta (PCD)
MATERIJAL OBRATKA
BRZINA REZANJA, v, m/min
POSMAK, s, mm/o
DUBINA REZANJA,d, mm
Aluminijumove legure, bakar, mesing
300 do 1000 0,05 do 0,5 10 Sinterovani WC tvrdi metal 10 do 30 0,1 do 0,2 2 Staklo i plastika oja~ana karbonskim vlaknima
100 do 600 0,05 do 0,5 2 Sirova keramika 100 do 600 0,2 2
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
25
Tabela 1.12. Preporuene brzine rezanja, posmaci i dubine rezanja pri struganju raz-liitih materijala alatima od kubinog bornitrida (CBN)
MATERIJAL OBRATKA TVRDO]A,
HB
BRZINA REZANJA, v, m/min
POSMAK, s, mm/o
DUBINA REZANJA, d, mm
Zavr{na o
brad
a Alatni ~elici za rad u hladnom stanju Brzorezni ~elici Alatni ~elici za rad u toplom stanju ^elici za kotrljaju}e le`ajeve Povr{inski otvrdnute legure Sivi liv Sinterovano `eljezo ^elici velike ~vrsto}e
58 do 60 HRc 60 do 65 HRc 47 do 50 HRc 55 do 60 HRc
35 HRc 200 do 220 HB200 do 220 HB45 do 50 HRc
100 do 200100 do 200100 do 200100 do 200200 do 250500 do 800300 do 600100 do 200
0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
0,3 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,2 0,3
Gruba
ob
rada
Tvrde legure na bazi nikla Brzorezni ~elici Alatni ~elici za rad u hladnom stanju Sivi liv
58 HRc 62 HRc 60 HRc 220 HB
50 60 do 120
80 600 do 800
0,35 0,2 0,25
0,1 do 0,4
2,5 2,0 2,0
0,1 do 2,0
1.2. BLANJANJE I HORIZONTALNO I VERTIKALNO RENDISANJE
S aspekta procesa nastanka strugotine, blanjanje i rendisanje predstavljaju postupke obrade identi~ne struganju. Ustvari, blanjanje i rendisanje su specijalni slu~ajevi struga-nja kada je promjer obratka beskona~no velik. Dakle, ovdje se radi o obradi ravnih povr{ina, dok je slu~aju struganja to bila cilindri~na (osnosimetri~na) povr{ina. Jedina razlika je u kontinuitetu rezanja; struganje je kontinuiran postupak obrade, dok su blanjanje i rendisanje diskontinuirani (prekidni) postupci.
Na slici 1.10 prikazana je uporedba struganja i blanjanja, a na slici 1.11 struganja i horizontalnog i vertikalnog rendisanja. Kako se vidi sa prikazanih slika, blanjanje pred-stavlja postupak obrade jednosje~nim alatom pri kome glavno pravolinijsko kretanje vr{i obradak, a periodi~no posmi~no kretanje alat. Glavno pravolinijsko kretanje obratka je tako|er periodi~nog karaktera koje je sastavljeno od radnog i povratnog hoda, pri ~emu radni hod predstavlja dio glavnog kretanja kada se vr{i rezanje, a povratni hod predstavlja "prazan" hod, odnosno kretanje suprotno radnom hodu. Posmi~no kretanje alata je periodi~no i obavlja se nakon zavr{etka povratnog hoda obratka, a prije rad-nog hoda.
Rendisanje, slika 1.11, predstavlja postupak obrade pri kojem glavno pravolinijsko kreta-nje vr{i alat a periodi~no posmi~no obradak. I ovdje je glavno pravolinijsko kretanje sastavljeno od radnog i povratnog hoda. Vertikalno rendisanje se naziva i dubljenje, jer
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
26
se ~esto koristi za izradu unutra{njih i vanjskih utora i kanala razli~itih oblika. Kod ver-tikalnog rendisanja, za razliku od blanjanja i horizontalnog rendisanja, pomo}no kretanje
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
26
r
r
Struganje
v
R
Vertikalno rendisanje
v
Radni hod
Povratni hod
vp
Horizontalno rendisanje
R =
Povratni hod vp
s
Radni hod v
R =
Radni hod
Povratni hod
s
R
vr vp
v
Blanjanje
Struganje
R =
Slika 1.10.
Glavno i pomono kreta-nje pri blanjanju i upo-
redba sa struganjem Slika 1.11.
Glavna i pomona kretanja pri horizontalnom i vertikalnom
rendisanju i uporedba sa struganjem
se ~esto koristi za izradu unutra{njih i vanjskih utora i kanala razli~itih oblika. Kod ver-tikalnog rendisanja, za razliku od blanjanja i horizontalnog rendisanja, pomo}no kretanje mo`e biti u pravcima obe horizontalne ose, kao i rotaciono kretanje oko vertikalne ose, odnosno ose koja je paralelna sa pravcem glavnog pravolinijskog kretanja alata.
Ma{ine za blanjanje nazivaju se blanjalice i to su u principu ma{ine velikih gabarita na kojima se obra|uju veliki komadi, dok su ma{ine za rendisanje rendisaljke, manjih dimenzija i na njima se obra|uju komadi manjih dimenzija. Ovo iz prostog konstruktiv-nog razloga jer mehanizam rendisaljke na kome se nalazi alat ne mo`e biti velike du-`ine da bi se obezbijedila tako velika pravolinijska kretanja alata.
1.2.1. Osnovne operacije Na slici 1.12 prikazane su osnovne operacije blanjanja. Radni komad koji je stegnut na radnom stolu blanjalice vr{i glavno pravolinijsko kretanje sastavljeno od radnog hoda brzine vr i povratnog hoda brzine vp. Obrada ravnih horizontalnih povr{ina 1, slika 1.12, obezbje|uje se posmi~nim kretanjem alata ~iji je pravac normalan na glavno kre-tanje, a koji istovremeno le`i u horizontalnoj ravni. Obrada vertikalnih ravnih povr{ina 2 obezbje|uje se posmi~nim kretanjem alata normalno na glavno kretanje i normalno na horizontalnu ravan. Obrada stra`njih ravnih povr{ina 3 se vr{i na identi~an na~in kao kod ravnih povr{ina 1. Obrada kosih povr{ina 4 obezbje|uje se kosim pravcem pos-mi~nih kretanja. Obrada utora, `ljebova i kabala, 5, 6 i 7 obezbje|uje se kori{tenjem alata razli~itog oblika kao i kori{tenjem vertikalnog i horizontalnog posmaka. Kod jed-nostavnijih oblika, naprimjer, 5 i 6 koristi se vertikalni posmak, dok je kod izrade tzv. T-utora 7 predhodno potrebno uraditi kanal oblika 5, a zatim korite}i poseban alat i
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
27
Pribor za stezanje obratka
Obradak
Radni stol blanjalice
3
vp
vr
Povratni hod
Radni hod
2
4
5 6
71
Slika 1.12. Osnovne operacije blanjanja
horizontalni posmak, uraditi kona~an oblik utora oblika obrnutog slova T. Ina~e, ovi T-utori su na{li primjenu kod alatnih ma{ina, najvi{e kod radnih stolova, gdje se kori{-tenjem odgovaraju}ih vijaka i drugih elemenata vr{i stezanje obradaka na radni stol. Upravo takav je i radni stol blanjalice prikazan na slici 1.12. Valja napomenuti da izra-da `ljebova i kanala slo`enijeg oblika (jednostavniji oblik je, naprimjer kanal oblika 6 ) ima karakter profilne obrade, kao {to je profilno struganje prikazano na slici 1.1.h.
Operacijske mogu}nosti horizontalnog rendisanja su identi~ne blanjanju uz napomenu da je horizontalno rendisanje stra`njih (donjih) povr{ina (operacija 3, slika 1.12) te`e iz-vodljivo na horizontalnim rendisaljkama. Naravno, za razliku od blanjanja gdje glavno kretanje predstavlja periodi~no pravolinijsko kretanje obratka, ovdje je to kretanje alata. Vertikalno rendisanje, odnosno dubljenje predstavlja postupak obrade sa {irokim opera-cijskim mogu}nostima. Na slici 1.13.a prikazana je operacija obrade ravnih vertikalnih povr{ina vertikalnim rendisanjem. Kose povr{ine se mogu obra|ivati zako{enjem pravca kretanja alata (naprimjer, obrada kosih utora i `ljebova, slika 1.13.b) ili zako{enjem obratka na radnom stolu. Ako se obratku obezbijedi kru`no, ili u op{tem slu~aju krivo-linijsko pomo}no kretanje, onda se vertikalnim rendisanjem mogu obra|ivati i povr{ine slo`enog oblika, kako je to prikazano na slici 1.13.c. Kona~no, utori i `ljebovi razli~itog oblika, broja i polo`aja se obra|uju na vertikalnim rendisaljkama (dubilicama) i u nekim slu~ajevima, ovaj postupak obrade unutra{njih utora je nezamjenjiv, slika 1.13.d i e. Zapravo, takvi unutra{nji utori se mogu izra|ivati jo{ samo postupkom provla~enja.
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
28
Posebna operacija vertikalnog rendisanja je izrada zup~anika. Na slici 1.14 prikazana je operacija izrade cilindri~nih zup~anika sa ravnim zubima metodom tzv. relativnog kotrlja-nja. Ova metoda izrade zup~anika se naziva Fellows metoda. Ovdje je no` za rendisa-nje u obliku zup~anika (zup~asti no`) koji vr{i glavno pravolinijsko kretanje i ujedno i pomo}no obrtno kretanje, dok obradak vr{i pomo}no obrtno kretanje. Prema tome, istovremenim obrtanjem alata i obratka, alat izra|uje me|uzublja na obratku a sam postupak relativnog kretanja alata i obratka zapravo predstavlja sprezanje dva zup~anika; obradak iz kojeg }e se izraditi zup~anik i alat kao zup~anik s kojim }e izra|ivani zup~anik biti u zahvatu.
Slika 1.14.Operacija izrade zupanika metodom rela-tivnog kotrljanja vertikalnim rendisanjem
Obradak
Alat (zup~asti no`)
Povratni hod
Radni hod
so sA
Slika 1.13. Neke operacije vertikalnog rendisanja
Dio materijala koji se odstra-njuje vertikalnim rendisanjem
d) c)
s
vr
vp
b)
s
vr
vp
a)
s
vr
vp
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
29
1.2.2. Alati za blanjanje i rendisanje Ve}ina alata za blanjanje i rendisanje su jednosje~ni alati i nazivaju se no`evi za blanjanje i rendisanje. Za razliku od strugarskih no`eva koji se izra|uju od svih vrsta reznih materijala, ovi alati se izra|uju od brzoreznog ~elika i tvrdog metala. Zbog prekidnog karaktera rezanja i trenutnog ulaska i izlaska alata iz zahvata, kerami~ki i supertvrdi alatni materijali zbog svoje osjetljivosti na udarce, pri rendisanju i blanjanaju se ne koristre. Na slici 1.15.a prikazan je no` za blanjanje i to u ravnoj i savijenoj izvedbi, a na slici 1.15.b no` za zavr{no blanjanje. Za izradu `ljebova, kanala i utora koristi se no` za usijecanje, slika 1.15.c, a za izradu T-utora no` prikazan na slici 1.15.d. No`evi za grubo i zavr{no vertikalno rendisanje prikazani su na slici 1.15.e, odnosno, 1.15.f.
Na slici 1.16 prikazani su neke specijalne izvedbe no`eva za rendisanje. Rascijepljeni no` (slika 1.16.a) slu`i za preciznu izradu utora, naprimjer, utora za klin u glav~inama zup~anika, dakle gdje se {irina utora tolerisana. Fino pode{avanje {irine no`a ({irine utora koji se izra|uje) vr{i se pomo}u vijka. Utor se prvo uradi na "grubu mjeru" ({iri-nu predmjeru), a zatim rascijepljenim no`em obradi na ta~nu tolerisanu mjeru. U novije vrijeme se sve vi{e koriste dr`a~i sa umetnutim no`em za rendisanje, slika 1.16.b. U ovom slu~aju se mogu u zavisnosti od zahtijeva konkretne operacije, mijenjati no`evi, a tako|er i koristiti no`evi sa plo~icama od tvrdog metala.
c) a) b)
d) e) f)
Slika 1.15. Osnovni alati za blanjanje i rendisanje: a) no za grubu obradu, b) no zazavrno blanjanje, c) savijeni no za usijecanje, d) no za usijecanje T-utora,
e) no za grubo vertikalno rendisanje i f) no za zavrno vertikalno rendisanje
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
30
Za ve}e iskori{tenje ma{ine i pove}anje efikasnosti rendisanja i blanjanja, ~esto se koristi dvostrani njihaju}i no` koji mo`e da rotira oko nepomi~ne osovine, slika 1.16.c, na taj na~in vr{i rezanje i pri radnom i povratnom hodu.
metala, i to no` na slici 1.17 za grubu radu, a na slici 1.18 za zavr{nu obradu.
te
Kona~no, na slikama 1.17 i 1.18 prikazane su izvedbe dr`a~a no`eva za blanjanje i rendisanje sa izmjenjivim plo~icama od tvrdogob
a)
nutim noem za vertikalno rendisanje , ic) dvostrani njihajui no za blanjanje i rendisanje
b) c)
Slika 1.16. Neke specijalne izvedbe alata za blanjanje i rendisanje: a) rascijepljeni noza obradu ljebova, b) dra sa umet
Slika 1.17. No za grubo blanjanje i ren-disanje sa izmjenjivom ploi-
com od tvrdog metala Slika 1.18.
No za zavrno blanjanje irendisanje sa izmjenjivom
ploicom od tvrdog metala
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
31
1.2.3. Rezna geometrija no`eva za blanjanje i rendisanje
uglova i to za brzorezni ~elik (za grubu i zavr{nu obradu) i nepresvu~eni rdi metal.
, grudnog i ugla nagiba rezne ivice za no-eve za blanjanje i rendisanje
REZNI ^ TVRDI METAL
Na izbor vrijednosti reznih uglova no`eva za blanjanje i rendisanje uti~e vrsta materijala obratka, vrsta materijala alata, vrsta operacije i elementi re`ima rezanja. U literaturi se mogu na}i preporuke za izbor, prije svih, grudnog, le|nog i ugla nagiba rezne ivice, a u zavisnosti od gore navedenih faktora. U tabeli 1.13 date su preporu~ene vrijednosti spomenutih tv
Tabela 1.13. Preporuene vrijednosti lenog
BRZO ELIK
Gruba da r{n rad obra Zav a ob a MATERIJAL ^OBRATKA
VRSTO]A, MPa , , , ,
,
,
,
,
,
Ne ~elici
00 0 -
legirani
konstrukcion
i < 400 400 do 500 500 do 600 600 do 700 700 do 800 8 do 100
10 do 12 8 do 10 8 do 10 6 do 8 6 do 8 4 do 6
20 do 2618 do 2416 do 2014 do 1810 do 1410 do 12
- 8 - 10 - 12 - 15 - 18 - 20
12 do 1410 do 1210 do 128 do 10 128 do 10 6 do 8
18 do 2216 do 2014 do 18
do 168 do 12 8 do 10
- 30 - 30 - 30 - 30 - 30 30
8 do 12 6 do 10 6 do 10 5 do 8 4 do 8 4 do 6
16 do 22 12 do 16 10 do 16 8 do 14 6 do 12 6 do 10
- 5 do - 8- 5 do - 8- 5 do - 8- 5 do - 8- 6 do - 8- 6 do - 8
Legirani Mn, Cr 85 0
- 4 - 6 8, Cr-Mo
~elici
< 850 0 do 100> 1000
6 do 8 6 do 8 4 do 6
8 do 14 8 do 12 6 do 8
- 18 - 18 20
8 do 10 8 do 10 6 do 8
8 do 12 6 do 10 5 do 8
- - -
4 do 8 4 do 8 do 6
8 do 10 6 do 8 6 do 8
- 6 do - 8 do - - 8
Ne i 6 6 do 8 8 do 12 - 6 do 10 8 do 10 - 5 4 do 6 - 8
hr|aju}~elici
00 do 800
Alatni ~elici 1 500 do1800
6 do 8 6 do 8 - 4 do 6 6 do 8 - 5 4 - 6
^eli~ni liv 30 0 0 do 70
> 700 6 do 8 6 do 8
8 do 14 8 do 10
- -
6 do 10 8 do 10
10 do 168 do 12
- -
5 5
4 do 6 2 do 4
- 8 - 8
Sivi liv < 220 > 220 - - 4 6 2 8 -
8 do 10 6 do 8
8 do 14 2 do 8
- 12 20
8 do 10 6 do 8
6 do 12 0 do 6
- 30 30
6 do 8 do
8 do 12 do
- 30 30
Temper liv 6 do 8 1 8 d 00 do 12 - 6 do 8 o 1 - - - - Tvr i 60 do 0 Sh di livov 9 5 do 8 0 do 2 - 6 do 8 0 - - - -
Bakar 6 do 8 18 do 30 - 8 do 10 16 do 24 - 4 do 8 14 do 24 -
Bakarne legure
< 350 35 0
> 459 0 do 45
8 do 10 6 do 8 4 do 6
12 do 258 do 16 2 do 8
- - -
10 do 12 108 do 10 6 do 8
do 206 do 14 0 do 6
- - -
6 do 8 4 do 6 2 do 4
10 do 20 6 do 12 0 do 2
- - -
Zn - legure 10 do 12 8 do 10 - 8 do 10 8 do 10 - 6 do 8 6 do 8 - Aluminijum 10 do 12 24 do 30 - 8 do 10 20 do 24 - 8 do 10 20 do 24 -
Al - leguere < 150 > 150 - - -
8 do 10 6 do 8
40 do 5025 do 35
- 10 20
6 do 10 4 do 8
30 do 4020 do 25
- 40 50
8 do 10 5 do 8
30 do 40 23 do 30
- 45 45
Mg - legure 6 do 8 6 do 12 - 6 do 8 6 do 10 - 4 do 8 6 do 10 -
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
32
1.2.4. Re`imi rezanja pri blanjanju i rendisanju
zbjediti rezanje i u radnom i u ovratnom hodu, {to je ve} obja{njeno slikom 1.16.c.
Iako su obrade blanjanjem i rendisanjem skoro identi~ne struganju, postoji jedna zna-~ajna razlika, a to je brzina rezanja. Naime, kod struganja je brzina rezanja u toku pro-cesa konstantna a i sam proces rezanja je neprekidan, dok je kod blanjanja i rendisa-nja, zbog periodi~nosti kretanja, brzina promjenljiva usljed ~ega se javljaju ubrzanja i usporenja. Kod velikih vrijednosti ovih ubrzanja, odnosno usporenja, javljaju se dinami~-ke sile i trzaji. Osim toga, javljaju se i udari pri ulasku no`a u zahvat sa obratkom i naglo rastere}enje pri izlasku no`a iz zahvata. Brzina rezanja se za blanjanje i rendisa-nje odre|uje u zavisnosti od konstrukcije i vrste pogona blanjalice i rendisaljke. Blanja-lice i rendisaljke sa hidrauli~nim pogonom imaju brzine radnog hoda vr i povratnog hoda vp pribli`no konstantne, slika 1.19, sa kra}im periodima ubrzanja i usporenja. Kod rendisaljki sa mehani~kim pogonom, naj~e{}e, kulisnim mehanizmom, slika 1.20, brzine radnog i povratnog hoda nisu konstantne, ve} se mijenjaju u toku ~itavog vremena tra-janja navedenih hodova. S aspekta procesa rezanja interesantna je samo brzina radnog hoda zbog toga {to alat u povratnom hodu nije u zahvatu sa obratkom, dakle ne vr{i rezanje. Zbog toga se konstruktivnim rje{enjima pogona na ovim ma{inama obezbje-|uje {to ve}a brzina povratnog hoda, naj~e{}e ve}a od brzine radnog hoda, slike 1.19 i 1.20. Ovo iz razloga potrebe da povratni hod traje {to je mogu}e kra}e, odnosno da se i obrada komada izvr{i {to je mogu}e br`e. Me|utim, valja naglasiti da se upotre-bom posebnog nosa~a alata i samog alata mo`e obep
v p
v r Radni hod
Povratni hod
Du`ina hoda alata ili obratka, S
v pma
v rma
v rsr
lica i rendisaljki sa hidraulinim pogonom mehanikim pogonom (kulisni mehanizam) Slika 1.20. ratnog hoda kod rendisaljki sa
Dijagram brzina radnog i pov-Slika 1.19. povratnog hoda kod blanja-
Dijagram brzina radog i
Du`ina hoda alata, S
x x
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
33
Jedan od parametara procesa obrade blanja-njem i rendisanjem je broj duplih hodova nL. Kod blanjalica i rendisaljki sa hidrauli~-m pogonom, slika 1.19, broj duplih hodova
(broj radnih i povratnih hodova) u jedinici
u`ina hoda predstavlja zbir du`ine obrade L i du`ina
ni
vremena (minuta) zavisi od brzina rednog i povratnog hoda i du`ine hoda. D
Obradak
Sulaza i izlaza alata u zahvat l1 i l2 (slika 1.21):
21 llLS ++= . ... (1.8)
Za du`ine obratka L = 100 do 500 mm, du-
ranicama od 35 do 75 mm.
Ako se sa t obilje`i vrijeme trajanja duplonog hoda, a tp vrijeme trajanja povratnog hoda, onda je broj duplih hodova jednak:
`ine ulaza i izlaza l1 i l2 se obi~no kre}u u g
g hoda, pri ~emu je tr vrijeme trajanja rad-
rr v
St =
L tt1
t1
n +==
hoda kod blanjanja i
L l1 l2S
Slika 1.21.Karakteristine veliine
rendisanja (S-duina hoda, L-duina obratka, l1,l2-duine ulaza i izlaza alata)
pr
pp vt =
. ... (1.9)
S druge strane, vrijeme trajanja radnog hoda je:
, ... (1.10)
odnosno, povratnog hoda:
S, ... (1.11)
tako da je broj duplih hodova:
( )pr prL vvSvv
n += . ... (1.12)
Ako se desni dio jedna~ine (1.12) podijeli sa vp , dobije
se:
+ 1vv
S
v
p
r
=n rL , ... (1.13)
odakle je brzina radnog hoda:
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
34
( )r1Snv Lr += , ... (1.14)
gdje je: p
r
vv
r = , faktor povratne brzine (obi~no je r = 1,5 do 3,0)
Kod rendisaljki sa mehani~kim pogo-nom (kulisni mehanizam), slika 1.22, brzine radnog i povratnog hoda nisu konstantne i imaju maksimalne vrijed-nosti na sredinama hodova vidi sliku 1.20). Maksimalna brzina radnog hoda je:
rhK
vv rr +=max , ... (1.15)
a povratnog hoda:
rhK
vv pp =max , ... (1.16)
gdje je: r, mm, du`ina pogonske polu-ge koja rotira oko ta~ke O, brojem obrtaja n,
K, mm, du`ina kulise, h, mm, rastojanje ose okretanja pogonske poluge O od ose njihanja kulise O1.
Srednje brzine radnog i povratnog hoda su:
+=
2nS2
v Lr , ... (1.17)
=
2nS2
v Lp , ... (1.18)
gdje je: S, mm, du`ina radnog i povratnog hoda, nL, dh/min, broj duplih hodaova u minuti, , , ugao otklona kulise pri kretanju oko ta~ke O1: sin=(S/2)K
Iz izraza (1.17) mo`e se dobiti broj duplih hodova:
+==
22
Sv
n rL . ... (1.19)
U tabeli 1.14 date su brzine alata (brzine radnog hoda) za rendisaljke sa kulisnim me-hanizmom u zavisnosti od broja duplih hodova i du`ine hoda.
h
K vp
vpmax vrmax vr
r
O
O1
Slika 1.22.Kulisni mehanizam pogona kratkohodne rendisaljke
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
35
ela 1.14. kulisnim mehanizmom (vr, m/min)
D U @ I N A R A D N O G H O D A, S, mm
Tab
Brzine radnog hoda (brzine rezanja) kod kratkohodnih rendisalhjki sa
25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 550 600
BROJ
HODOVDUPLIH
nA,
L
Standardne rendisaljke du`ine radnog stola 500 mm
12... 17... 26... 36... 54...
1,8 2,7 4,0 5,8 7,9
3,7 5,5
5,2 7,9
7,0 10,4
8,5 13,1 15,2 17,7 20,1 22,3 24,7
1
26,8
1
29,0
1
31,1
1
32,9
11
35,0
11
36,9
11
39,0
12,8 19,5 ,4
40,5
1304 20,4 28,3 42,7 60,6
14,0 21,3 29,6 44,5
- -
- -
77... 115... 157...
0,9 1,2 1,5
1,2 1,8 2,4
7,6 11,3 11,3 17,1 15,5 23,2
1,8 2,4 4,0
2,4 3,4 5,2
14,9 18,6 22,3 27,7 30,5 38,7
2,7 4,0 6,1
3,0 4,9 7,3 10,4 11,9 13,4 14,9 16,5 18,0 19,2 20,7 21,9 23,5 2407 25,9 27
21,9 32,9 44,8
4,0 5,5 8,5
25,337,851,8
4,66,49,8
28,742,758,5
4,97,010,7
32,047,565,2
5,57,611,9
35,052,471,9
6,18,52,8
38,157,3-
6,49,14,0
41,161,6-
7,09,84,9
44,265,8-
7,310,45,8
46,970,1-
7,91,06,8
50,0- -
8,21,67,7
52,4- -
8,52,28,6
54,9- -
9,1
57,6- -
9,5
- -
9,8
63,4 - -
- - -
- - -
- - -
- - -
Standardne rendisaljke du`ine radnog stola 600 mm
10... 14... 21... 29... ... ... ...
- - - -
3,0 4,6 6,4 9,1
4,3 6,7 9,4 13,7
5,8 8,5 12,5 18,3
7,0 10,7 15,5 22,6
8,2 12,5 18,3 26,8
9,8 14,321,331,1
11,016,524,135,4
12,218,626,839,3
13,420,429,643,3
114,621,932,046,9
115,523,534,450,3
116,825,336,9-
8118,027,139,3-
119,229,042,1-
9120,430,844,8-
1121,332,346,9-
10,7 16,1 22,3 33,8 49,1 -
- - - -
8,2 11,9 17,7 24,1 36,9 - -
12,8 18,9 26,2 39,9 - -
91228,042,7- -
446494129.. - 12,8 18,9 25,0 30,8 36,6 39,6 42,7 48,5 - - - - - - - - - - - - -
- - -
0,9 1,5 2,1
1,5 2,1 3,0
2,1 2,7 4,0
2,7 3,4 4,9
3,0 4,0 5,8
3,4 4,6 6,7
4,05,27,6
4,65,88,5
4,96,49,4
5,27,00,4
5,57,31,3
5,87,92,2
6,1,53,1
6,49,14,0
6,7,84,6
7,00,15,5
7,6 - - -
8,8 ,83,70,4
U literaturi postoji solidna baza podataka o preporu~enim vrijednostima elemenata
isanju. U tabelama 1.15 do 1.18 date su neke ore`i-d tih
preporuka.
Tabela 1.15. Preporueni posmaci i dubine rezanja orizontalnom rend ju
MATERIJAL OBRATKA BRZINA REZANJA,
v POSMAK, s, h
DUBINA REZANJA, d
ma rezanja pri blanjanju i rend
pri h isan
, m/min mm/d , mm
13 1,6 1,9 1,3
4,8 4,8 6,5
Ugljeni~ni ~elik
10 1,9 6,5
Sivi liv 20 0,94 1,27 0,64 0,94
12,8 12,8 19,0 19,0
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
36
Tabela 1.16. Preporuene brzine rezanja pri horizontalnom rendisanju
B R Z I N A R E Z A N J A, min
v, m/MATERIJAL OBRATKA Gruba obrada Fina obrada
Aluminijum 45 60 Mesing i bronza 45 60 Sivi liv 18 12 do 30 Niskougljeni~ni ~elik 15 10 do 25 Alatni ~elik 12 18 Vatrootporni ~elici 3 do 5 6 do 9
Tabe
la 1.17. Preporu ene brzine rezanja i posmaci pri blanjanju alatima od bno og
rzorez-g elika i tvrd metala
D U B I N A R E Z
A N J A
d = 3,2 mm
d = 6,4 mm d = 13 mm d = 25 mm
MATE
RIJA
A A,
m m m/min m/min
ZAVR[NA
m/min
L ALA
T
MATE
RIJAL
OBRATK
A
TVRDO}
HB
v, /min
s, mm/dh
v, /min
s, mm/dh
v, s, mm/dh
v, s, mm/dh
OBRADA,v,
Brzorezni ~elik Sivi liv
M1,5 2,3
Sivi liv ^elik ^elik ^elik Bronza Bronza
230 175 270 200 130 Tvrda ehka
15 21 11 11 18 18 45
2,3 do 3,22,3 do 3,21,5 do 2,32,3 do 3,22,3 do 3,22,3 do 3,24,0 do 4,8
15 18 9 11 15 18 35
1,5 do 2,31,5 do 2,31,5 do 2,31,5 do 2,32,3 do 3,22,3 do 3,23,2 do 4,0
12 15 8 9 12 15 30
1,1 do 1,31,1 do 1,31,1 do 1,31,5 do 2,31,5 do 2,32,3 do 3,23,2 do 4,0
11 12 6 8 9 12 30
0,8 do 1,1 1,1 do 1,5 1,1 do 1,5 1,1 do 1,5 1,1 do 1,5
do 2,3 do 3,2
12 18 6 9 15 18 45
Tvrdi metal
Sivi liv
^elik Bronza Bronza
200
Tvrda Mehka
max.
max. max.
1,5 do 2,3
2,3 do 3,22,3 do 3,8
max.
max.max.
1,5 do 1,9
2,3 do 3,22,3 do 3,2
max.
max.max.
1,5 do 1,9
2,3 do 2,52,3 do 3,2
-
max.max.
1,1
-
1,5 do 2,3 2,3 do 2,5
90
max. max.
Sivi liv ^elik ^elik
130 max.
1,5 do 2,3 max.
1,5 do 2,3 max.
1,5 do 2,3 - - 90
230 175 270
60 90 75
2,3 do 3,22,5 do 3,21,5 do 1,9
60 90 75
1,9 do 2,32,3 do 2,51,5 do 1,9
60 90 75
1,5 do 1,91,9 do 2,31,1 do 1,5
60 90 -
do 1,5 1,5 do 1,9
-
55 65 75
Napomena: Preporu~ena dubina rezanja je pri zavr{noj obradi d = 0,08 do 0,38 mm, a pos-mak zavisi od vrste alata (za alat sa zaobljenim vrhom s = 1,1 do 1,5 mm/dh)
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
37
TPreporuene brzine rezanja v60 kalnom ala-
od
^VRSTO]A, MPa BRZINA REZANJA, POSMAK,
abela 1.18. tima i posmaci pri verti rendisanju
brzoreznog elika
MATERIJAL OBRATKA v, m/min s, mm/dh
Ugljeni~ni konstrukcioni 400 do 500 500 do 600
~elici
< 400 8 do 22 6 do 16 12 do 16
3 do 4 2 do 4 1 do 4
Sivi liv 6 do 14 3 do 4 ^eli 2 do 4 ~ni liv 5 do 12 Leg 12 do 3 doure bakra 30 4
Napomena: Popravni koeficijent za brzinu re posto t alata zanja za janos
Postojanost alata, T, min 30 45 60 90 180 Popravni koeficijent, kv 1,1 10,09 1,0 0,91 0,78
1.3. SILE REZANJA PRI OBRADI JEDNOSJE^NIM ALATIMA
nte sila rezanja za uzdu`no stru-
sperimentalno mjerenje sila. No me|utim, rijetke su proizvodne
Anslje
su oko 20%, {to je ~esto manje va`no u odnosu na ~injenicu da eksperimentalno mjerenje zahtijeva vrijeme, opremu, nov~ana sredstva, odgovaraju}a znanja i sl.
Nakon odre|ivanja vrijednosti posmaka i dubine rezanja, potrebno je iste provjeriti s aspekta sila rezanja. Najbr`i na~in prora~una sila rezanja je analiti~ki na~in. Me|utim, najta~niji na~in je eksperimentalno odre|ivanje konstanti i eksponenata u pro{irenim iz-razima za sile rezanja. Na slici 1.23 date su komponeganje (slika 1.23.a), popre~no struganje (slika 1.23.b), blanjanje i horizontalno rendisa-nje (slika 1.23.c) i vertikalno rendisanje (slika 1.23.d).
Prora~un sila rezanje je neophodno izvr{iti s aspekta dvije najva`nije ~injenice: a) prov-jera prethodno odabranih vrijednosti posmaka i dubine rezanja i b) prora~un snage re-zanja, te na taj na~in odabiranje odgovaraju}e alatne ma{ine za izvr{enje konkretne operacije. Gore je napomenuto da je najta~niji na~in odre|ivanja sila rezanja eksperi-mentalni na~in, tj. ekfirme koje imaju odgovaraju}u mjernu opremu, kao i ostale uslove za eksperimentalno mjerenje sila rezanja.
aliti~ki pristup ra~unanja sila rezanja je u proizvodnoj praksi najvi{e prisutan i to iz de}a dva razloga:
Kori{tenjem odgovaraju}ih izraza i tabelarnih podataka mogu}e je dosta ta~no i, {to je jo{ va`nije, brzo i bez ikakvih tro{kova, prora~unati sile rezanja i Razlike u rezultatima prora~una analiti~kim pristupom i eksperimentalnim na~inom
1. POSTUPCI OBRADE JEDNOSJE^NIM ALATIMA
38
F3
F2
F1
FRFR
F1
F3
F2
FR
F1
F2
F3F3
F2
FR
F1
b) c) d) a)
Slika 1.23. Sile pri obradi jednosjenim alatima: a) uzduno struganje, b) poprenostruganje, c) blanjanje i horizontalno rendisanje, d) vertikalno rendisanje,
F1 glavna sila rezanja, F2 sila pomonog (posminog) kretanja, , F3 sila prodiranja, FR ukupna (rezultantna) sila rezanja
Analiti~ki na~in prora~una sila rezanja vr{i se pomo}u izraza:
kori{tenjem podataka o specifi~noj sili rezanja:
sdkF s1 = , N, ... (1.20)
kori{tenjem podataka o glavnim vrijednostima specifi~ne sile rezanja:
)/( 11sz1
s1 kdbF = , N, ... (1.21)
)/( 112x1
s2 kdbF = , N, ... (1.22)
)/( 113y1
s3 kdbF = , N, ... (1.23)
gdje je: ks, MPa, specifi~na sila rezanja, d, mm, dubina rezanja, s, mm/o, mm/dh, posmak, b, mm, {irina strugotine, ks(1/1), k2(1/1), k3(1/1), MPa, glavne vrijednosti specifi~ne sile rezanja za glavnu
silu rezanja, silu posmi~nog kretanja i silu prodiranja, z, x, y, parametri koji defini{u promjenu specifi~ne sile rezanja u zavisnosti od
promjene debljine strugotine.
U tabeli 1.19 date su vrijednosti za specifi~nu silu rezanja ks za razli~ite materijale obratka a za raspon posmaka od 0,1 do 1,6 mm/o.
U tabeli 1.20 dati su podaci za glavne vrijednosti specifi~ne sile rezanja ks(1/1), k2(1/1) i k3(1/1), te eksponenti 1-z, 1-x i 1-y.
POSTUPCI OBRADE REZANJEM
39
Tabela 1.19. Vrijednosti specifine sile rezanja ks, MPa, za struganje
Specifi~na sila rezanja ks, MPa, za posmak s, mm/o MATERIJAL OBRATKA
^VRSTO]A, MPa
0,1 0,2 0,4 0,8 1,6
Nelegirani konstrukcioni ~elici
do 500 500 do 600 600 do 700 700 do 850 850 do 1000
3530 3920 4120 4315 4510
2550 284