Univerzitet u Novom Sadu

Tehnički fakultet “Mihajlo Pupin” Zrenjanin

Maisne za obradu metala –Srugovi

-seminarski rad iz predmeta Tehnologije obrade proizvoda-

Profesor Student

Prof. dr Slavica S. Prvulović Dejan Momčilov MII 19/12

Zrenjanin,mart 2013.

Sadrzaj

1.Uvod

Strug je mašina za obradu materijala skidanjem strugotine (ili obrada materijala rezanjem) na kojoj se obrađuju radni predmeti kružnog poprečnog preseka. Bolji strugovi mogu imati kopirajući mehanizam, mehanizam za pravljenje navoja, a najsavremeniji su programabilni strugovi (CNC, odnosno NU strugovi), na kojima je moguće programirati željeni oblik radnog predmeta koga će potom sami napraviti.

Prvi strugovi sa mehaničkom podrškom nastali su sredinom 18. veka u Velikoj Britaniji (Jacques Besson, 1751). Strugovi su tad bili uglavnom od metala i imali su skoro sve karakteristike modernog struga. Prvi strugovi sposobni za mašinstvo, dakle za obrađivanje metala, nastale su verovatno u Sjedinjenim Američkim Državama krajem 18. veka (Sylvanin Brown, 1791). Ovo je doba početka industrijalizacije. Najzad nastao je moderni konvencionalni strug početkom 19. veka (Henry Maudslay). Prvi takvi strugovi stižu na primer u Nemačku oko 1810. Strugovi su se kroz 19. vek dalje razvijali, da bi početkom 1950ih u SAD nastao prvi strug sa NU-vođenjem, tj. pola kompjutizirani. 1970 takođe u SAD, nastaju takozvani CNC-strugovi, sad kompletno kompjuterizirani. To znači da radnik više ne radi klasične radove sa strugom, nego ih kontroliše sa kompjuterom.

2.Delovi struga i alati

Strug je mašina alatka kod koje predmet za obrađivanje vrši glavno obrtanje, a alat za rezanje vrši pravolinijsko kretanje pomeranja. Na strugu se obrađuju predmeti čiji je oblik krug – to su tzv.rotaciona tela. Standardni oblik struga i njegovi glavni delovi prikazani su na slici 1.

Slika 1. Standardni oblik struga

2.1 Delovi struga

Predmet koji se obrađuje učvršćuje se na ploču radnog (glavnog ) vretena struga (1) dok se njegov drugi, desni kraj pridržava pomoću šiljka konjića (2). Nož leži na suportu struga i to bilo za uzdužno pravolinijsko kretanje (3) bilo za poprečno (4) pravolinijsko pomeranja. Uzdužno pomeranje suporta vrši se pomoću uzdužnog zavojnog vretena (5), pomoću uzdužnog vučnog vretena (6) ili pomoću nazubljene letve (7). Svi strugovi ne moraju imati sva tri elementa za pomeranje suporta dok prva dva vretena mogu biti i kombinovana.

Pogon radnog vretena dolaz od el. otora ili od transmisije preko menjača brzina sa zupčanicima (8) a pogon uzdužnih vretena od radnog vretena prenosnih zupčanika (9) i preko menjača brzina (10). Na prikazanoj slici 2. nacrtan je ovaj menjač brzina kao Nortonov menjač. Svi opisani sastavni delovi leže na postolju struga (11) koji se od dobro odležanog liva.

Slika 2. WELIER Univerzalni strug DA 260

Radno vreteno struga jeste njegova glavna osovina čiji je zadatak da pokreće predmet koji se obrađuje određenom brzinom rezanja. Radno vreteno nosi glavno opterećenje za vreme rada struga pa zato mora biti izrađeno vrlo tačno, jako i masivno. Ležajevi radnog vretena opterećeni su kako u uzdužno tako i u poprečnom smeru.

Slika 3. Dvostruki ležaj radnog vretena

Prednji deo zove se glavni ležaj (1) a drugi ležaj se zove zadnji ležaj (2). Podešavanje istrošenog glavnog ležaja pomoću matica(4) i (5). (Slika 3.)

Slika 4. Valjkasti ležaj radnog vretena.

Konjić (slika 5) predstavlja vrstu malog fiksnog suporta čiji je zadatak da pridržava desnu stranu predmeta za vreme njegovog obrađivanja. Šiljak konjica (1) o koji se odupire predmet, usađen je u cilindričnu čauru (2) na čijoj je drugoj strani postavljena matica (3). Obrtanjem točka (4) pomera se zavrtanj (5) koji se nalazi u čauri sam šiljak konjica. Kad je šiljak podešen prema dužini predmeta koji se obrađuje,on se učvšćuje u tom svom položaju pritezanjem rascepa (6) pomoću ručica (7). Konjić leži na istim vođicama postolju (8) kao i suport struga i po njima sepomera u smeru uzdužne ose struga za veličinu koja odgovara dužini predmeta u radu. Učvršćivnje konjica na određenom mestu postolja postiže se zaokretanjem ručice (9) kojom se pomoću ekscentrične poluge (10) priteže poprečna greda (11). Poprečno podešavanje položajašiljka vrši se pomeranjem celog gornjeg dela konjićapomoću zavrtnja (12).

Slika 5. Konjić struga

Slika 6. Šiljak konjica

Telo suporta se sastoji od iz dva dela: od glavnog (1) i od pomoćnog suporta (2). Glavni suport obavlja uzdužno kretanje po vođicama postolja suporta a sporedni suport vrši kretanje po vođicama glavnog suporta.

Za obavljanje glavnog uzdužnog kretanja suporta služe: zavojno vreteno (3), vučno vreteno (4) i ozubljena letva (5). Uzdužno pomeranje suporta prilikom rezanja navoja postiže se ukopčavanjem matice (6) specijalne konstrukcije. Kojom se obrtanje zavojnog vretena (3) prenosi i pretvara u pravolinijsko kretanje suporta (1). Ukopčavanjem te matice vrši se zaokretanjem ručice (1). Kretanje suporta kod ostalih radova prenosi se sa vučnog vretena (4) pomoću puža (7) i pužnog kola (8) koji sedi na istoj osnovini sa cilindričnim zupčanikom (9). Dvokraka poluga (rimsko 2) nosi na jednom svom kraju cilindrični zupčanik (9). Postavljanjem dvokrake poluge upoložaju koji je prikazan na slici, zupčanik (10) dolazi u vezu sa zupčanikom (11) i obrće ga oko iste osovine zajedno sa zupčanikom (12) koji zahvat i zupce ozubljene letve (5) i tako pokreće suport. Puž (7) je učvršćen na vučnom vretenu pomoću klina koji zadire u žljeb vretena sa jedne i u glavčinu puža sa druge strane.

Postavljanjem dvokrake poluge u crtkani položaj (rimsko 2) zupčani (10) dolazi u vezu sa gornjim zupčanikom (13) koji preko zupčanka (14) pokreće poprečno vreteno (15) od kojeg pomoću suporta (2) i dobija svoje poprečno kretanje. To je poprečno kretanje pomoćnog suporta može se postići i ručno i to obrtanjem poluge (16). Ručno uzdužno pomeranje glavnog suporta pomoću ozubljene letve vrši se obrtanjem ručice (rimsko 3) koja pokreće zupčanik (17) a sa njima spomenute zupčanike (11) i (12).Slika 7.

Slika 7.Suport struga

Rad uklopne matrice prikazan je na slici 8.Sastoji se od: Zavojno vreteno (1), zakretanjem ručice (2) obrće se i mala osovinica (3) koja na jednom svom kraju ima levi (4) a na drugom desni (5) navoj za uključivanje odnosno za isključivanje desne (6) i leve (7)polutke uklopljene matice.

Slika 8. Uklopna matrica struga

Na slici 9 prikazana je ručica za uključivanje pogona (rimsko 1) zavojnog vretena (1) spojena je preko motke osigurača (2) sa dvokrakom polugom (rimsko 2) za uključivanje poprečnog i uzdužnog pomeranja vučnim vretenom tako da uključenom položaju uklpone matice (3) zavojnog vretena (1) mora odgovarati potpuno isključeni položaj dvokrake poluge.

Slika 9. Šema osiguranja protiv pogrešnog uključivanja vretena

Motka osigurača (1) pričvršćuje se na suportu i sa njim se zajedno pomera i levo i desno, sve dok ne udarna uporište na levoj (2) ili desnoj strani (3) koja su postavljena na određena mesta.

Utom momentu čaura osigurača (4) podigne jedan krak pouge (5) dok njen drugi krak uključujući spojku (6) koja rastavi zupčanike (7) i (8) prekine vezu pogona suporta sa vučnim vretenom (9) srtuga. Kada se suport u vezu u svoj normalni položaj, spiralna opruga (10) ponovo ukopča spojku (6) a opruge (11) i (12) uključe čauru osigurača (4) i polugu (5).Slika 10.

Slika10. Ograničenje pomeranje suporta

Na slici 11 je prikazano uzdužno pomeranje suporta u desno (1) postiže obrtanjem točka u istiu stranu (1). Isto je i sa obrtanjem ručice za poprečno pomeranje suporta (2). Pokretanje gornjeg nosača noža postiže se obrtanjem odgovarajuće ručice u desno (3). Stezanje predmeta koji se obrađuje obavlja kjluča za čeljusti u desno (4). Ipridržavanje predmeta pomoću šiljka konjica postiže se obrtanjem njegovog točka udesno (5).

Slika 11. Smer pomeranja glavnih organa struga

Nosač noža struga (1) na slici 12, leži na na pomoćnom suportu (2) bilo direktno bilo posredstvom naročitog klizača (3) čiji je zadatak da olakša završno i fino pomeranje odnodsno podešavanje noža. Pmoću nosača, nož se lako, brzo i tačno postavlja u određeni položaj u odnosu na predmet koji se obrađuje a pored toga nosač učvršćuje za vreme rada i prenosi opterećenje usled sile rezanja na postolje struga. Pomeranjem glavng suporta (4) po vođicama postolčja (5) postiže se pralelan radsa osom struga.

Slika 12. Nosač noža kod struga

Za manja opterećenja noža upotreblčjava se nosač prema slici 13. Zavrtanj za pritezanje noža (1) zakačen je svojom glavom u žljeb suporta (2) i uklješten

klinom (3) tako da se ne može da obrće. Sferična podloška (4) omogućava da se položaj ploče držača (5) podesi prema nožu .

Visinko podešavanje noža je na osnovnoj pločici (1) leži podloška u obliku klina (2) pomoću koje se može menjati visina oštrice noža koji je pritegnut u ovom položaju zavrtanjem za stezanje (3).

.

Slika 13. Manji nosač noža i visinsko podešavanje noža

Lineta (1) na vođicama struga (2) kao suport a kroz njen centar prolazi šopka – predmet koji se obrađuje, poduprta ležanjemčiji se položaj može da podešava pomoću držača (3) već premaveličini prečnika šipke – predmeta. Radi lakšeg postavljanja šipke – predmeta u centar linete, njen gornji deo (4) se otvara preklapanjem oko zgloba (5). (Slika 14).

Slika 14. Lineta za strug

Slika 15. Poprečni profili postolja struga

Slika 16. Uzdužni profili postolja struga

Profili vođica imaju razne oblike slika 17. Simetrični oblik prizmatične vođice (rimsko 1) omogućava da se u slučaju povećanog habanja između nosećih površina postolja (1) i pokretnog suporta (2) njihov međusobni položaj automatski ponovo uspostavi prileganjem pomičnog dela. Profil vođica u obliku lastinog repa (rimsko 2) ima prednost manje visine što povećava stabilnost mašine ali mu je slaba strana u tome štose u slučaju povećanog habanja između postolčja (1) i suporta (2) ovaj može da odigne i da se pri pomeranju uklješti.

Slika 17. Vođica postolja

Vođica sa pravougaonim profilom ima naročite podmetače (1) sa zadatkom da onemogući odizanje pokrtenog dela mašine (2) od njenog postolja. Podešavanje boljeg prileganja kao i smanjivanje nastalog zazora kod povećanog habanja postiže se priteznjem umetnutog bočnog dela (4) čije se pritezanje vrši pomoću zavrtnja (5).

Slika 18. Vođica sa pravougaonim profilom

Slika 19. Puno postolje struga

Slika 20. Postolje sa usekom

Menjač brzina sa zupčanicima, slika 21. On se sastoji od: četiri zupčana prenosa (rimsko 1-4) koji imaju ulogu stepenaste remenice. Dva dodtna zupčanika prenos a (rimsko 5-6) na pomoćnoj osovini broj radnog vrtene struga (1). Glavni pogon dolazi preko remenice (2) te se prensi na radno vreteno bilo direktnobilo preko pomoćne osovine (3). Ukopčavanje prvih prenosnika vrši se spojkom (4) dok spojke (5) i (6) igraju ulogu remena sa jednog stepena na drugi kod stepenaste remenice. Ceo menjač je zatvoren u kućici od livenog gvožđa (7) tako da zupčanici rade pod veoma povoljnim uslovima sa obilnim podmazivanjem. Puštanje struga u pogon kao i njegovo isključivanje obavlja se polugom (8) koja spaja pogonsku remenicu sa osovinom menjača (9). Menjač je tako konstruisan da se istovremeno ne mogu uključiti zupčanici koji ne treba da rade zahedno.Menjanje brzina treba obavljati po mogućnosti u mirnom stanju mašine pošto udarci moguda oštete tvrdo kaljene zupčanike.

Slika 21. Menjač brzina sa zupčanicima

Pogon vretena za uzdužno pomeranje suporta struga dolazi od radnog vretena i sa njim je vezan nizom zupčanih prenosa koji su smešteni u proširenom delu leve strane postolja struga. Ima veoma veliki broj raznih konstrukcija tih zupčanih prenosa među njima je najpoznatiji Nortonov prenosnik slika 22. Pogon dolazi preko zupčanika (1) i prelazi na pomoćnu osovinu (2) po kojoj klizi manji pomoćni zupčanik (3). Tj se zupčanik pomera po raznim žljebovima duž pomoćne osovine i celo vreme rada ostaje u vezi sa prenosnim zupčanikom (4) čija osovina (5) leži na poluzi kulise (6) tako da se može zakretati u krugu oko pomoćne osovine (2) kao centar.

Na taj način može se zupčanika gornjeg reda prenosnika (7-12) koji leže na zajedničkom vretenu menjača (13). Svi zupčanici su zatvoreni u kućici od livenog gvožđa (14). Na slici je kulisa (6) prikazana u uključenom položaju prenosnog zupčanika (4) ali je ucrtana i njena osa kod isključenog položaja tog zupčanika. Promena brzine zaokretanjem kulise oko pomoćne osovine i istovremenim uzdužnim pomeranjem kulise po toj osovini u levo za vezu sa najvećim zupčanikom prenosnika (12) odnosno u desno za vezu sa najmanjim zupčanikom (7). U odabranom položaju kulisa se učršćuje tako što njen pomoćni palac upada u rupukoja se nalazi ispred odgovarajućeg zupčanika prenosnika.

Slika 22.Pogon vretena

2.2 Alati u obradi struganjem

Strugarski noževi su raznovrsni po obliku, dimenzijama i vrsti alatnog materijala.

Prema vrsti obrade razlikuju se strugarski noževi za spoljašnju obradu (uzdužnu i poprečnu), unutrašnju obradu, usecanje i odsecanje, izradu navoja i sl. Prema kvalitetu površine strugarski noževi se razvrstavaju na strugarske noževe za grubu (prethodnu) i završnu (finu) obradu.

Prema obliku strugarski noževi mogu biti pravi, savijeni i krstasti (slika 23), a prema obliku poprečnog preseka drške pravougaoni, kvadratni i kružni.

Slika 23. Oblici strugarskog noža

Prema smeru kretanja u toku obrade strugarski noževi se dele na leve, desne i čeone (slika 23). Orijentacija se određuje položajem palca ruke.

Slika 23. Levi,desni i poprečni nož

Prema vrsti alatnog materijala razlikuju se strugarski noževi od brzoreznog čelika, sa lemljenim pločicama od tvrdog metala i mehanički pričvršćenim pločicama savremenih alatnog materijala.

Za izradu strugarskih noževa danas se uglavnom koriste tvrdi metali , rezna keramika i super tvrdi materijali u vidu okretnih (izmenjivih) pločica.

Pločice se mehanički vezuju za nosače alata, tako da se formiraju različiti tipovi strugarskih noževa (slika 24).

Strugarski noževi sa okretnim pločicama se ne oštre, već se pločica okreće sve dok se ne iskoriste sve rezne ivice. Iskorišćene i pohabane pločice se prikupljaju i upućuju na reciklažu.

Slika 24. Strugarski noževi sa izmenljivim rezanim pločicama

Strugarski noževi sa lemljenim pločicama (slika 25) se retko koriste u savremenoj industriji. To iz razloga što je njihova izrada skuplja, a i troškovi eksploatacije su veći zbog potrebe preoštravanja alata (troškovi oštrenja i obrade).

Slika 25. Strugarski noževi sa lemljenim pločicama

Brzorezni čelici se koriste za izradu profilnih noževa namenjenih obradi složenih i profilisanih površina na jednovretenim i viševretenim automatskim strugovima (slika 26).

Slika 26

2.3 Delovi strugarskog noža

Strugarski nož (slika 27) se sastoji od:

tela alata na kome se nalaze rezni elementi (rezni klin) i drške preko koje se izvodi postavljanje i pričvršćivanje na nosač alata.

Slika 27. Delovi strugarskog noža

Geometrija strugarskog noža

Slika 28

Reznu geometriju strugarskog noža (slika 28), pored uglova reznog klina :

γ – grudni ugao, α - leđni ugao i β - ugao klina, određuju:

κ − napadni ugao - ugao između projekcija glavne rezne ivice i pravca

pomoćnog kretanja na osnovnu ravan,

κ1 - pomoćni napadni ugao - ugao između projekcija pomoćne rezne ivice i

pravca pomoćnog kretanja na osnovnu ravan,

ε - ugao vrha - ugao između projekcija glavne i pomoćne rezne ivice na

osnovnu ravan,

λ - ugao nagiba rezne ivice (sečiva) - ugao koji zaklapa glavna rezna ivica sa

osnovnom ravni i

r - radijus vrha noža.

3.Podela i vrsta strugova

Mašine u obradi struganjem (strugovi) se, u zavisnosti od obima proizvodnje,

razvrstavaju na strugove za:

pojedinačnu proizvodnju serijsku proizvodnju masovnu proizvodnju

3.1. Univerzalni i produkcioni strugovi

Univerzalni strugovi su predviđeni za pojedinačnu i maloserijsku proizvodnju predmeta različite složenosti. Na njima se mogu obrađivati sve obrtne površine, uključujući i navoj. Osnovni delovi univerzalnog struga prikazani su na slici 29.Osnovu mašine čine dve noge postolja (2 i 3) i krevet (1). Glavno obrtno kretanje izvodi glavno vreteno tako što pogon dobija od pogonskog elektromotora preko prenosnika (zupčastog) za glavno kretanje (4). Mašina može da ostvari različite brojeve obrtaja (ali tačno određene za konkretnu mašinu), a željeni broj obrtaja se bira pomoću upravljačkih ručica.Pomoćno pravolinijsko kretanje, uzdužno ili poprečno, ostvaruje nosač alata (7) pogonom sa glavnog vretena preko prenosnika za pomoćno kretanje (11). Mogu se ostvariti različite brzine pomoćnog kretanja (pomak po jednom obrtaju), a željena brzina se takođe bira pomoću upravljačkih ručica.

Slika 29 univerzalni strug

U glavno vreteno se postavlja stezna glava (5) ili se u konus glavnog vretena postavlja šiljak. Predmet se postavlja ili u steznu glavu ili između šiljaka - šiljka u glavnom vretenu i šiljka na nosaču zadnjeg šiljka (6). Alat se postavlja u nosač alata.

Vodeće tj. zavojno vreteno (10) se koristi pri izradi navoja, tj. kada je potreban tačan pomak po jednom obrtaju vretena (pomak mora da bude jednak koraku navoja). Vučno vreteno (9) se koristi za sve ostale obrade na strugu. Pretvaranje obrtnog kretanja vučnog vretena u pravolinijsko kretanje nosača alata obavlja se preko puža smeštenog na klizač (8) i pužne letve.

Na univerzalnim strugovima se, pored spoljašnjih i unutrašnjih obrtnih površina, mogu obrađivati i spoljašnje i unutrašnje konusne površine na različite napine: pomeranjem nosača zadnjeg šiljka, zakretanjem gornjeg - pomoćnog klizača sa držačem alata ili primenom kopirnog lenjira.

Na univerzalnim strugovima se mogu obrađivati i obrtne površine na neobrtnim predmetima

- na prizmatičnim i kutijastim predmetima. U tom slučaju je poseban problem stezanjapredmeta i to se obavlja tako što se umesto klasične stezne glave koriste tzv. stezne ili plan ploče.

Svi pomoćni zahvati na univerzalnom strugu se izvode ručno (postavljanje i skidanje predmeta, primicanje i odmicanje alata, promena alata, promena režima obrade itd.) tako da je ukupno pomoćno vreme operacije najduže u poređenju sa drugim strugovima.

Za obradu obrtnih predmeta sa više stepenastih površina ili složenom krivolinijskom konturom, na univerzalni strug se postavlja kopirni uređaj koji može da radi na mehaničkom ili hidrokopirnom principu. Postoje i specijalni tzv. kopirni strugovi, kao posebni strugovi,namenjeni za serijsku proizvodnju.

Strug bez vodećeg vretena, samo sa vučnim vretenom, naziva se produkcionim (ili paralelnim ili doradnim) strugom. Na njemu se ne mogu izrađivati navoji.

3.2. Revolver strugovi

Revolver strugovi su prvenstveno namenjeni za serijsku proizvodnju složenijih obrtnih predmeta, kod kojih se zahteva obrada sa većim brojem alata: noževima, burgijama, proširivačima, razvrtačima, ureznicima itd.

Revolver strugovi se izvode sa horizontalnom ili vertikalnom revolver glavom (slika 30).Revolver strugovi sa horizontalnom revolver glavom imaju i poseban nosač alata zapoprečnu obradu i odsecanje. Kod strugova sa vertikalnom revolver glavom, revolver glava može da bude postavljana uzdužno ili poprečno.

Slika 30 Različite vrste revolver glava: a - horizontalna revolver glava,b - vertikalna uzdužna revolver glava, c - vertikalna poprečna revolver glava

Osnovna karakteristika revolver struga je da kao nosač alata ima revolver glavu (sa 6, 8, 10,12, 16 mesta) u koju se postavljaju svi potrebni alati za određenu operaciju. Za svaki zahvat obrade dovodi se potreban alat okretanjem revolver glave.

Jedna vrsta revolver strugova je namenjena da radi komadne predmete. Kod tih strugova se predmet steže u steznu glavu, izvrše se svi zahvati obrade i predmet vadi iz stezne glave.

Druga vrsta revolver strugova je namenjena da radi predmete iz šipke. Kod tih strugova šipka prolazi kroz glavno vreteno (steže se elastičnom čaurom), izvrše se zahvati obrade i to tako da je poslednji zahvat po pravilu odsecanje, nakon čega gotov predmet pada niz levak u paletu za obrađene predmete.

Revolver strugovi u odnosu na univerzalne strugove imaju prednost u primeni većeg broja alata u jednoj operaciji i u manjem pomoćnom vremenu operacije jer se velik broj pomoćnih zahvata ne izvodi ručno već je automatizovan.

Takođe, na revolver strugovima se često i osnovno vreme skraćuje korišćenjem istovremene obrade sa više alata. Međutim, revolver strugovi zahtevaju duže pripremno vreme od univerzalnih strugova.

3.3 Numerički upravljani strugovi

Numerički upravljani strugovi (CNC strugovi) su strugovi kod kojih se upravljanje svim kretanjima vrši pomoću posebne upravljačke jedinice. Svako kretanje (glavno kretanje -obrtanje glavnog vretena i pomoćna kretanja - pravolinijsko uzdužno i poprečno kretanje nosača alata) ima svoj poseban pogon jednosmernim motorom koji naredbe dobija od upravljačke jedinice. Primer jednog numerički upravljanog struga je prikazan na slici 31.

Slika 31. Numerički upravljani strug

Numerički upravljani strugovi se po pravilu izvode sa revolver glavom, a dovođenje pojedinih alata tj. okretanje revolver glave se takođe izvodi naredbama od upravljačke jedinice.

Strug radi tako što se u upravljačku jedinicu unese program po kojem se operacija izvodi.Programira se kretanje vrha svakog od alata pri pojedinim zahvatima obrade, kao i ostali elementi potrebni za izvršenje operacije (koji alat radi, sa kojim režimom itd.).

Numerički upravljani strugovi imaju najveće mogućnosti u pogledu složenosti operacije (rade sve što i univerzalni strugovi), po pravilu se izvode sa visokom tačnošću i imaju najkraća pomoćna vremena jer se izvode potpuno automatizovano. Pripremno vreme je jednako ili samo nešto duže od vremena kod univerzalnog struga.

3.4.Kopirni strugovi

Kopirni strugovi se koriste u serijskoj i velikoserijskoj proizvodnji za obradu spoljašnjih ili unutrašnjih obrtnih površina i to u slučajevima kada ima više površina (cilindričnih, koničnih ili sfernih) koje se nastavljaju jedna na drugu i čine složenu konturu. Tipičan primer primene kopirnih strugova su predmeti tipa osovine sa puno stepenastih površina.Primer jednog kopirnog struga prikazan je na slici 32.

U levom delu postolja smešten je prenosnik za glavno kretanje (1), koji se završava glavnim vretenom. Po gornjim vođicama (2) postolja uzdužno se kreće nosač kopira (3). Na nosač kopira postavljen je klizač (4) sa držačem alata (5). Osnovni princip kopiranja je sledeći: sa zadnje strane struga postoji šablon (uzorak predmeta) po kom ide pipak pričvrćen na klizač (4), a kretanje pipka po šablonu se prenosi na kretanje vrha noža za struganje stegnutog na držač alata (5). Pogon nosača kopira je hidraulični.

Sa prednje strane struga, na vođicama (6) postavljena su dva nosača alata (7) koji se koriste za eventualne poprečne obrade površina koje se ne mogu obraditi uzdužnim kopiranjem, kao što su: uski i duboki žljebovi, oborene ivice i slično.

Predmet se steže ili samo u steznu glavu glavnog vretena ili u šiljke postavljene u glavnom vretenu i u nosaču zadnjeg šiljka (8).

Slika 32. Kopirni strug

Kopirni strugovi su obično poluautomatizovani tako da se cela operacija, nakon stezanja predmeta obavlja automatski uključenjem ciklusa obrade. Držač alata (5) može da ima više mesta za alat (dva ili četiri) sa automatskom izmenom, tako da se kopiranje može izvesti u više prolaza, a pre kopiranja i obična uzdužna obrada pojedinih stepenica, kako bi se za kopiranje ostavio manji dodatak za obradu.

Priprema kopirnih strugova je duža od pripreme univerzalnih strugova (izrada i postavljanje šablona, programiranje mašine), ali je produktivnost znatno veća.

3.5. Karusel strugovi

Karusel strugovi se koriste za obradu teških obrtnih predmeta velikih prečnika i relativno male dužine. Horizontalna površina okruglog stola, na koji se postavlja predmet, značajno olakšava stezanje i skidanje predmeta. Takođe, glavno vreteno je oslobođeno naprezanja na savijanje usled težine predmeta (što bi bio

slučaj kod horizontalnog položaja), tako da je moguće ostvariti veće tačnosti obrade. Karusel strugovi se izvode sa različitim dimenzijama prihvatanja predmeta i idu i do prečnika preko 1600 mm, pa čak i do 16 m. Primer jednog karusel struga prikazan je na slici 33.

Na postolju (1) je postavljen sto (2), na koji se steže predmet i koji obavlja glavno obrtno kretanje preko prenosnika za glavno kretanje smeštenog u kućištu (9). Na stubu (6) postavljena je poprečna traverza (4), koja može da se pomera vertikalno po vođicama stuba. Na traverzu je postavljen nosač alata (5) na čijem kraju se nalazi držač alata (3) u koji se može smestiti veći broj alata. Nosač alata se može pomerati poprečno po vođicama traverze. Ova kretanja se ostvaruju preko prenosnika za pomoćno kretanje smeštenog u kućište (7).

Slika 33. Karusel strug

Obrada čeonih površina predmeta na predmetu (okrenutih na gore) obavlja se horizontalnim pomakom držača alata (3), a obrada unutrašnjih cilindričnih i

konusnih površina se obavlja vertikalnim pomakom držača alata (3).Mašina poseduje i poseban tzv. bočni nosač alata (8), koji ima mogućnost kretanja poprečno i po vertikali. On se koristi za uzdužnu obradu spoljašnjih obrtnih površina i poprečnu obradu na spoljašnjim površinama predmeta: usecanje žljebova, oboranje ivica i slično.

3.6. Jednovreteni automatski strugovi

Jednovreteni automatski strugovi su visokoproduktivne mašine koje se koriste za velikoserijsku i masovnu proizvodnju relativno jednostavnijih obrtnih predmeta manjih prečnika. Polazni materijal je šipka najčešće okruglog, a ponekad šestougaonog preseka.Neki automati, aza vrlo male prečnike, koriste žicu kao polazni materijal i tada imaju i dodatni uređaj za ispravljanje žice. Vrlo često se na ovakvim automatima izvrši kompletna obrada predmeta.

Primer jednog jednovretenog automatskog struga prikazan je na slici 34. Šipka, postavljena u uređaj za prihvatanje koji omogućava da se cela šipka obrće, prolazi kroz glavno vreteno struga i stegnuta je pomoću elastične čaure. Otvor glavnog vretena je dimenziono najznačajnija karakteristika automata, na osnovu koje se i vrši izbor mašine. Strug poseduje jedan uzdužni nosač alata, koji je obično revolver glava u koju se smeštaju alati za uzdužnu obradu predmeta: uzdužno struganje, bušenje, obradu otvora, obradu navoja itd. Poprečno u odnosu na osu predmeta raspoređeno je nekoliko nezavisnih nosača alata u koje se smeštaju alati za poprečnu obradu: obradu fazonskih površina, usecanje, odsecanje. Kod nekih automata uzdužno pomoćno kretanje ne vrše alati na uzdušnom nosaču, već predmet izvlačenjem šipke definisanim pomakom.

Slika 34. Jednovreteni automatski strug

Jednovreteni automatski strugovi su potpuno automatizovane mašine, što znači da se sve radnje - od doturanja i prihvatanja šipke, preko pomoćnih hodova uzdužnog i poprečnih nosača alata, pa do prihvatanja odsečenog predmeta - obavljaju bez učešća radnika.

Upravljanje pomoćnim hodovima alata vrši se pomoću posebnog mehanizma koji može da bude izveden na dvojak način: u vidu bregaste ploče ili kulisnog doboša. Priprema ovih mašina je mnogo duža od pripreme univerzalnog struga i može je obaviti samo posebno obučen radnik (šteler), ali je vreme operacije znatno kraće pri čemu jedan radnik može da nadgleda i snabdeva materijalom više ovakvih mašina.

3.7. Viševreteni automatski strugovi

Viševreteni automatski strugovi su najproduktivnije mašine za struganje, a osnovna karakteristika im je da imaju više vretena - najčešći su šestovreteni automati. Ovi automati su najčešće izvedeni tako da rade iz šipke kao polaznim materijalom, ali postoje i automati koji rade iz komada (odsečen pripremak, otkovak, odlivak) i u tom slučaju je ulaganje i odlaganje predmeta ručno. Na slici 35. prikazan je primer jednog šestovretenog automatskog struga. Osnovu mašine čine postolje (1), prednji stub (2) i zadnji stub (3), povezani mostom (4). U prednjem stubu smešten je doboš sa šest glavnih vretena. U otvoru svakog glavnog vretena provučena je i stegnuta elastičnom čaurom šipka. Šipke su drugim krajem uležištene u uređaju za prihvatanje šipki (8). Na uzdužnom klizaču (5), u vidu šestougaone prizme, postavljeno je šest nosača alata (6) za uzdužnu obradu. Posebno, na poprečnim klizačima ploče (7) postavljeni su nosači alata za poprečnu obradu.

Slika 35. Viševreteni automatski strug

Slika 36. Princip rada šestovretenog automatskog struga

Princip rada šestovretenog automatskog struga se može objasniti preko slike 36. Vretena su označena od I do VI i to su ujedno pozicije predmeta tokom obrade. Za obradu predmeta na svakoj poziciji koristi se jedan uzdužni nosač alata i jedan poprečni nosač alata. Svi uzdužni nosači postavljeni su na uzdužni klizač, prikazan na slici u sredini.

Obrada predmeta na svih šest vretena se vrši istovremeno, istovremenim uzdužnim pomakom alata na uzdužnom klizaču i posebnim poprečnim pomacima alata na poprečnim klizačima.

Kada alati obave obradu i vrate se, doboš sa šest glavnih vretena se zakrene za šestinu kruga. Predmet na taj način obiđe šest pozicija obrade, pri čemu je na posladnjoj poziciji odsecanje.

Uzdužnim struganjem obrađuju se spoljašnje i unutrašnje obrtne površine predmeta, a poprečnim struganjem se poravnava čelo, usecaju žljebovi, obrađuju profilne površine i vrši odsecanje.

4. Proizvodne operacije u obradi metala na strugu

Proizvodne operacije obrade struganjem se, prema kvalitetu obrađene površine,razvrstavaju na proizvodne operacije: grube i fine obrade, odnosno proizvodne operacije:

♦ prethodne i

♦ završne obrade,

pri čemu su proizvodne operacije prethodne obrade operacije grube obrade, a

proizvodne operacije završne obrade operacije grube ili fine obrade.

Obradom struganjem (slika 36) se realizuje veliki broj operacija kao što su:

♦ uzdužna obrada (spoljašnja i unutrašnja - a),

♦ poprečna obrada (spoljašnja i unutrašnja, usecanje, prethodno i završno odsecanje - b),

♦ izrada konusa (spoljašnjeg i unutrašnjeg - c),

♦ izrada profila (profilnim alatom i kopiranjem - d),

♦ nerotaciono struganje (prizmatičnih delova i leđno struganje - e),

♦ izrada navoja (spoljašnjeg i unutrašnjeg - f),

♦ izrada i obrada otvora i rupa itd.

Slika 36.

5. Opasnosti pri korišćenju struga i sistemi zaštite

Najčešći uzroci smrti i povreda pri korišćenju struga uključuju:

– Upetljanje odeće u rotirajuće delove struga kao što su (pogonski zupčanici, stezna glava, rotirajućideo koji se obrađuje).

– Udarac od napukog dela ili zaboravljenog dela sa struga kao što su (glava, alat, zaboravljen steznik glave…)

– Upetljati se u deo koji se obrađuje, a koji predhodno nije dobro stegnut u glavu struga ili premašuje dozvoljenu veličinu.

Slika 37. Prikaz opasnih zona pri radu sa strugom.

Zona 1 - Deo koji se obrađuje je duži od površine na kojoj treba da bude. Opasnost se javlja ako se predugačak deo savije prilikom rotacije, time može ugroziti bezbednost radnika. Savetuje se postavljanje nosača koji će držati produženi deo, smanjenje brzine obrtanja dela koji se obrađuje, postavljanje zaštitne ograde oko viška dužine dela koji se obrađuje tako da radnik ne može prići produženom rotirajućem delu.

Zona 2 – Izloženi pogonski zupčanici (poluge, kaiševi, zupčanici). Prilikom rada sa strugom radnik može da se upetlja u zupčanike i kaiševe. Preporučuje se da

župčanici, kaiševi i poluge budu zaštićeni u kutiji tako da radnik ne može doći do njih. Osigurati da su kontrole struga odvojene od radne zone tako da

radnik nema kontakta sa radnim delovima struga prilikom podešavanja i korigovanja kontrola. Kontrole moraju biti jasno napisane i označene tako da radnik ne može da ih pobrka. Ne ostavljati alat na radnoj površini struga.

Zona 3 – Stezna glava struga. Radnik može da se upetlja u glavu struga i tako povredi sebe. Zavisno od situacije i tehničkih mogućnosti treba montirati zaštitnu korpu sa bravom na steznoj glavi struga (vidi sliku 38).

Slika 38. Zaštitna korpa preko stezne glave.

Nikako ne ostavljati ključ za stezanje glave na glavi, prilikom rotacije ključ može da izleti i povredi radnike. Takođe može doći do povreda radnika prilikom skidanja i montiranja teških delova za obradu, preporučuje se upotreba krana za pomeranje teških delova (vidi sliku 39).

Slika 39. Kran za pomoć pri pomeranju težih delova za obradu.

Odabir stezne glave se vrši prema specifikaciji dela koji se obrađuje, upotreba ne-odgovarajuće glave može dovesti radnika u opasnost.

Zona 4 – Objekti (razne vrste noževa) koji nisu postavljeni na nosač kako treba. Neosigurani noževi mogu postati smrtonosni projektili pri radu i time ugroziti sigurnost radnika. Ne koristi dotrajale alate, noževe i opremu prilikom rada, gde je to moguće montirati zaštitnu korpu na nosaču noža (vidi sliku 40).

Slika 40. Zaštitna korpa na nosaču noževa.

Zona 5 – Opasnost od kretanja poluga i ručica za podešavanje kretanja noža. Radnik može da se upetlja u pokretne delove mehanizma za podešavanje lretanja noža i time zadobije povrede. Gde je to moguće obezbediti zaštitu od pristupa pokretnom mehanizmu prilikom rada.

Slika 41 Strug sa zaštitnom vratima, ukoliko se otvore u toku rada mašina staje sa radom.

Slika 42. Strug sa zaštitnim korpama na steznoj glavi i nosaču noževa.

Zona 6 – Neosigurani delovi za obradu (duži delovi). Duži delovi za obradu mogu da povrede radnike ukoliko nisu osigurani. Koristiti fiksne ili pokretne podupirače za osiguravanje dužih delova za obradu (vidi sliku 43)

Slika 43. Podupirač za dugačke delove koji se obrađuju.

Prilikom montiranja mašine mora se voditi računa o osvetljenosti prostorije, mestu gde se mašina montira, prekidači za obustavu rada moraju biti pri dohvatu ruke. Prlikom održavanja mašine ona mora biti isključena, posebnom bravom se omogućuje isključenje prilikom održavanja tako da ključ ima samo onaj koji vrši održavanje.

6.Zaključak

Sa razvojem industrializacije došlo je do naglog porasta upotreba mašina, moderan i savremen život ne bi bio moguć bez mašina, sve sto nas okružuje je neki proizvod koji je napravila neka mašina. Iako opasne i lako mogu da dovedu do povreda ako se ispoštuju sva pravila i propisi o bezbeednosti na radu i ako se poštuju mere sigurnosti koje je proizvođač mašine propisao rizik od povreda prilikom korišćenja je sveden na minimum.

7.Literatura

www.vizijadanas.com/strugarska_obrada.html

www.engineering.ucdavis.edu/efl/LATHE.pdf

www.wikipedia.com