Naziv Fakulteta; smjera -grupe

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

Sadržaj1. UVODNA RAZMATRANJA...........................................................................................3

2. POJAM I VRSTE BAZA.................................................................................................6

3. BAZIRANJE OBRATKA...............................................................................................12

4. TEHNOLOŠKE BAZE I OSNOVNI PRINCIPI ODREĐIVANJA TEHNOLOŠKIH BAZA........14

5. METODE POZICIONIRANJA.......................................................................................21

6. IZBOR TEHNOLOŠKIH BAZA......................................................................................23

7. GREŠKA BAZIRANJA..................................................................................................25

Tabela slika

Slika 1 Kombinovano kotiranje...........................................................................................8Slika 2 Lančano kotiranje...................................................................................................7Slika 3 Konstrukcione baze............................................................................................9Slika 4 Tehnološke baze...................................................................................................10Slika 5 skica. 1 ................................................................................................................18Slika 6. skica. 2 ..............................................................................................................19Slika 7 skica 3 .................................................................................................................19Slika 8. skica 4 ...............................................................................................................19Slika 9 Greška baziranja na strugu...................................................................................26

2

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

1. UVODNA RAZMATRANJA

Ekonomski razvoj države i društva današnjice usko je povezan sa razvojem privrede a

među važnijim faktorima su razvoj i unapređivanje proizvodne tehnike i tehnologije pri čemu

se glavna uloga i značaj pridaju razvoju tehnoloških procesa i procesima njihovog

projektovanja. Tehnološki procesi kao i proizvodne tehnike i tehnologije se sve brže razvijaju

a uzajamnost tehničkih i ekonomskih aspekata postaju sve složeniji. Obilje znanja,

informacija i podataka iz proizvodnog i naučno-tehničkog razvoja je direktno povezano sa

razvojem tehnoloških procesa.

Kao osnovni zadatak projektovanja tehnoloških procesa bi značilo dobijanje detaljnog

opisa procesa izrade djelova novih proizvoda kao i korekcija i usavršavanje izrade kroz

uvođenje novih tehnologija i obradnih sistema već izrađenih djelova postojećih proizvoda uz

neophodne tehničke proračune i potrebna obrazloženja usvojenih varijanti, koje omogućavaju

ostvarenje svih zahtjeva datih radioničkim crtežom i tehničkim uslovima sa što manjim

troškovima i uz potrebnu efikasnost. Krajnji rezultat bi trebao biti odgovarajuća tehnološka

dokumentacija u kojoj bi bili sadržani svi neophodni podatci i instrukcije izvršioca

projektovanih tehnoloških procesa u konkretnim proizvodnim uslovima. Isto tako kao

osnovni zadatak projektovanja tehnoloških procesa i njegovog razvoja bi bio da se ostvari

prilagođavanje i što uspješnije praćenje pomenutih tendencija razvoja mašinogradnje.

Jedna od najvažnijih grana industrije svake razvijene privrede predstavlja

mašinogradnja a njenim proizvodima to jest najviše mašinama veoma različitih primjena i

namjena se opremaju sve grane privrede, a tempo opremanja mašina novim tehnikama i

tehnologijom te budući razvoj istih najviše zavisi od stepena razvoja mašinogradnje. Da bi se

mašinogradnja intenzivno razvijala mora se uporedo razvijati i u njoj primjenjene tehnike i

tehnologije tako da je tehnički progres u mašinogradnji direktno uslovljen poboljšanjem

konstrukcija proizvoda tj mašinama i neprekidnim usavršavanjem tehnologija njihove

proizvodnje. Veliki značaj tokom proizvodnje, predstavlja proizvesti proizvod u određenim

rokovima , sa što boljim kvalitetom, manjim troškovima i sa manjim utroškom: vremena,

materijala, energije, angažovanja opreme, živog i minulog rada, tj drugim rječima proizvesti

proizvod što je moguće boljeg kvaliteta ali sa što je moguće manjim troškovima, a da bi se to

3

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

postiglo mora se ispoštovati glavni uslov a to je što kvalitetnije projektovanje tehnoloških

procesa.

Glavni uslovi savremenog razvoja mašinogradnje predstavljaju, da se neprekidno i

progresivno povećava udio inženjerskog rada u svim aktivnostima, kako razvoj tako i

primjena novih specijalnih ali i visoko proizvodnih te usavršavanje postojećih tehnologija i

odgovarajuće opreme. Za konstantan razvoj je veoma bitna i neprekidna promjena strukture

ali i nomenklature što znači veoma široka lepeza različitih proizvoda među kojima su

najbitnije mašine različitih namjena, tehničko-tehnoloških karakteristika, tipova i dimenzija

za potrebe tržišta kod postojećih ali i novih grana privrede kao i povećanje zamjene starih

novijim i savremenijim proizvodima, što bi zajedno sa unifikacijom i standardizacijom

proizvoda ali i njihovih komponenti trebalo da omogući preraspodjelu poslova te da osigura

prilagođavanje, usavršavanje ali i dalji razvoj mašinogradnje kao i smanjenje rokova

pripreme njihovih proizvoda.

Veoma značajan faktor u razvoju mašinogradnje predstavlja i neprestano povećanje

složenosti konstrukcija novih proizvoda, eksploatacionih pokazatelja (pouzdanost, tehnički

nivo, ali i ergonomskih i estetskih obilježja), tehnoloških i ekonomskih pokazatelja

(smanjivanje troškova izrade i eksploatacije), tačnosti mjera kao i kvaliteta površina djelova

ali i kvaliteta proizvoda. Isto tako za razvoj je veoma bitno i neprestano uvođenje primjene

novih materijala: legura specijalnih namjena, metalokeramike, vatrootpornih i teško

obradivih materijala, kompozita, materijala sa specijalnim fizičkim osobinama itd, ali i

korištenje termičkih, hemisko-termičkih ali i drugih tehnologija čime bi se bitno povećalo

vrjeme upotrebe, međuremontni ciklus, pouzdanost te bi se na taj način smanjio broj

rezervnih djelova.

Takođe veoma bitna stvar za razvoj mašinogradnje je preraspodjela proizvodnog

vremena između tehnoloških procesa, što bi značilo da povećanje tačnosti i vremena izrade

pripremka smanjuje vrjeme grube ali povećava vrjeme završne obrade djelova rezanjem. Isto

tako sa povećanjem primjene visoko proizvodne opreme ali i nivoa automatizacije i

mehanizacije svih tehnoloških procesa, od izrade pripremka pa do same montaže proizvoda i

to ne samo u masovnoj nego i u seriskoj pa i u pojedinačnoj proizvodnji. Sveobuhvatni prelaz

na fleksibilne i brzo preregulišuće sisteme, upravljanje ERM kompijuterima i konstantan

razvoj automatizacije kao osnovne bezljudske tehnologije.

4

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

Veoma je bitno i proširivanje iz oblasti naučnog istraživanja u kojima treba dobiti

rezultate neophodne za rješavanje ne samo tekućih već i budućih tehnoloških problema kao i

problema projektovanja visokoproizvodnih tehnoloških procesa. Kontinuiran razvoj i sve

obuhvatnija primjena sistema automatskog projektovanja tehnoloških procesa SAPTP, kao

osnove za smanjenje vremena projektovanja, povećanje kvalitete samog projekta,

optimizacije projektnog rješenja i što je veoma bitno oslobađanje tehnologa-projektanta od

nekreativnih i rutinskih poslova.

5

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

2. POJAM I VRSTE BAZA

Pojam baze

Tokom tehnološkog procesa obrade mašinskih dijelova ili predmeta izrade u

mašinstvu ne posvećuje se ista pažnja svim geometriskim oblicima i elementima

(površinama), iz osnovnog razloga zato što nisu sve površine jednako bitne niti u pogledu

funkcije dijela u sklopu, niti u pogledu tehnologije izrade. Nekim geometriskim elementima a

najčešće određenim površinama posvećuje se veća pažnja prilikom obrade a od kvaliteta

izrade tih površina zavisi i kvaliteta rada sklopova u mašinama a samim tim i kvalitet rada

cijele mašine. To je većinom slučaj kod dijelova koji obrazuju kinematske parove kao što je

slučaj kod klipa i cilindara, rukavac vratila i ležište itd. Te površine koje imaju veću važnost

tokom izrade dijelova nazivaju se osnovne površine.

Pored osnovnih površina se nalaze i ostale površine koje se nazivaju slobodne

površine i one se obrađuju sa slabijom kvalitetom obrade zato što nemaju direktan uticaj na

kvalitet rada tih sklopova. Zahtjevi u pogledu tačnosti u većini slučajeva vezani su za

funkciju dijela u sklopovima, zahtjevana tačnost dimenzija određuje se usvajanjem

odgovarajućih dozvoljenih odstupanja a to se primjenjuje na svim onim površinama koje

moraju imati tačan međusoban položaj. Tokom određivanja uslova u pogledu tačnosti

konstruktor mora riješiti niz poteškoća koja izazivaju odstupanja a pri tome mora voditi

računa i o mogućnostima mehaničke obrade što povezuje rad konstruktora i tehnologa.

Pored osnovnih površina koje se izrađuju odgovarajućom tačnošću često se pojavljuju

i koriste i drugi geometriski elementi izratka koje izdvajamo kao bitne bilo sa konstrukciskog,

bilo sa tehnološkog stanovišta kao što su linije i tačke u odnosu na koje se zadaju dimenzije i

drugi zahtjevi koji su značajni za funkciju dijela ili tehnologiju izrade. Sve ti elementi

površine, linije i tačke ili njihova kombinacija koje su značajne za funkciju dijela ili

tehnologiju izrade nazivamo zajedničkim imenom baze.

Vrste baza

Baze se mogu podjeliti prema funkciji ali i prema značaju za proizvodnju, a svaki

predmet izrade posjeduje neki geometriski element koji može biti neka baza.

6

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

Baze mogu biti:

Konstrukcione (osnovne),

Tehnološke (pomoćne),

Mjerne (kotrolne),

Montažne.

Konstrukcione baze

Konstrukcione baze predstavljaju geometriske elemente kao što su površine, linije,

tačke ili njihova kombinacija koje imaju posebnu važnost za funkciju djela u sklopu a to znači

da se nemože izvršiti izbor konstrukcione baze bez sklopnog ili radioničkog crteža, pa

identifikaciju i izbor konstrukcionih baza na crtežu vrši konstruktor. Konstrukcione baze su

površine koje određuju položaj određenog dijela prema položajima ostalim dijelovima u

sklopu i od kojih vršimo kotiranje i unosimo dozvoljena odstupanja posebno važnih površina.

Kotiranje se vrši od konstrukcionih baza da bi se izbjegli nepotrebni dopunski zahtjevi oko

osiguranja funkcionalnosti proizvoda, pa se koriste kao polazište prilikom kotiranja za

funkcije važnih veličina.

7

Slika 1 Kombinovano kotiranje

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

Slika 2 Lančano kotiranje

Kotiranje se mora vršiti kombinovanim načinom zato što se samo na taj način može

ispravno izvršiti raspoređivanje dozvoljenih odstupanja i izbjeći preračunavanje dimenzija.

Kote u radioničkom crtežu se unose od izabrane baze. Kombinovanim kotiranjem se

izbjegava, da se tolerancije susjednih mjera prenose na susjedne mjere kao što je prikazano

na predhodnim primjerima, maksimalna dužina dijela na slici 1. je 200,3 mm, a minimalna

dužina je 199,7 mm. Dok kod lančanog kotiranja tolerancije susjednih odstupanja se sabiru,

slika 2. pa bi na ovaj način maksimalana dužina dijela bila 202 mm. a minimalna dužina bi

bila 198 mm. što je izvan granica dozvoljenog odstupanja ukupne dužine ili dozvoljenih

granica koje su dobijene kod kombinovanog kotiranja i sa pravilnim odabirom baza.

Konstruktor mora voditi posebnu pažnju tokom izrade konstrukcione dokumentacije o

funkcionalnim površinama proizvoda, da bi olakšao posao tehnologu prilikom projektovanja

tehnologije izrade, ali i osigurao mogućnost dobijanja potrebnog kvaliteta proizvoda. Tu se

javlja problem koji se treba prevazići, konstruktor i tehnolog imaju drugačije viđenje

međusobnih položaja pojedinih površina tako što konstruktor posmatra položaj i funkciju

određenog dijela u sklopu a tehnolog taj isti dio posmatra kroz proces proizvodnje. Zato se

može reci da tehnolog jedan dio vidi kao seriju dijelova ili površina koje su međusobno

povezane dimenzijama i oblikom.

8

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

Slika 3 Konstrukcione baze

Slika 3. Predstavlja primjer konstrukcione baze i prikazuje kotiranje i dimenzionisanje

vratila a bazne površine su Ø12s2 i Ø14m1 zato što su bitne za funkciju vratila. Rukavac

Ø12s2 ulazi u sklop sa ležištem te da bi se obezbjedila funkcija ležišta propisuju se

dozvoljena odstupanja rukavca, a isto tako moraju se propisati i odgovarajuća te dozvoljena

odstupanja ležišta kako bi se obezbjedio klizni sklop. Isto tako na koti Ø14m1 treba

obezbjediti sklop zupčanika sa vratilom koji mora biti stezni a uz to mora biti osiguran i

klinom. Uz propisivanje dozvoljenog odstupanja za vratilo moraju se takođe propisati i

dozvoljena odstupanja za provrt u glavčini zupčanika ali na taj način da se formira presovani

sklop. Isto tako moraju se propisati dozvoljena odstupanja za žljeb klina u samom vratilu i

glavčini zupčanika, a pored toga moraju biti i dimenzije klina u granicama dozvoljenih

odstupanja.

Tehnološke baze

Tehnološke baze su geometriski elementi kao što su površine, linije, tačke ili njihova

kombinacija koje imaju veliku važnost u proizvodnom procesu i u odnosu na koje se predmet

orijentiše tokom izrade na mašini i alata ili tokom mjerenja. Od izbora tehnoloških baza

tokom planiranja procesa izrade djela zavisi proizvodnost rada ali takođe i kvaliteta odnosno

stabilnost kvalitete, to znači da tehnološke baze spadaju među odlučujuće činioce

tehnološkog procesa zato što predstavljaju polazište prilikom izrade. Svaka promjena

tehnološe baze od operacije do operacije predstavlja mogući izvor nove greške te zato treba

9

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

ići na promjenu tehnoloških baza samo kada je to nužno i opravdano. Ali ipak često je

nemoguće izbjeći promjene tehnoloških baza naručito u prvom djelu tehnološkog procesa

izrade. Zato treba pokušati izvesti da jedna površina posluži kao baza što većem broju

operacija. Izmjena baza neminovno dovodi do smanjenja tačnosti izratka

Tehnološke baze se mogu podjeliti na osnovne i pomoćne, što bi značilo da su

osnovne tehnološke baze površine koje imaju veliki značaj za funkciju proizvoda dok

pomoćne tehnološke baze imaju manji značaj za funkciju proizvoda ali ih tehnolog koristi da

bi poboljšao baziranje i olakšao proces izrade.

Površine koje su od velikog značaja i površine koje osiguravaju tačan položaj

predmeta izrade u odnosu na mašinu i alat a tokom tehnološkog procesa izrade obezbjeđuju

tačnost dimenzija, geometriskog oblika, kvalitetu obrađene površine i sam položaj površina

nazivaju se tehnološkim baznim površinama.

Slika 4 Tehnološke baze

Mjerne baze

Mjerne baze su geometriski elementi površine, linije, tačke ili njihova kombinacija u

odnosu na koje se vrše potrebna mjerenja prilikom izrade ili kontrole predmeta.

Tokom izrade predmeta najbolje bi bilo da su mjerne baze ujedno konstrukcione ili

tehnološke zato što bi se na taj način prilikom projektovanja tehnološkog postupka izbjeglo

preračunavanje dimenzija i zaobišlo uvođenje novih tolerancija koje su mnogo strožije od

potrebnih za funkciju dijela u sklopovima.

10

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

Montažne baze su površine, linije, tačke ili njihova kombinacija kojima se tokom

montaže određuje položaj gotovog dijela u odnosu na druge dijelove u konstrukciji.

Montažne baze se koriste kao polazišne tačke prilikom sklapanja i ugradnje djela.

11

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

3. BAZIRANJE OBRATKA

Baziranje obratka predstavlja proces dovođenja predmeta obrade u određeni položaj

prije početka obrade. Radni predmet se u procesu izrade postavlja u stezi uređaj (alat) gdje

mora biti ispravno postavljen, centriran i stegnut što obezbjeđuje tačan položaj predmeta u

odnosu na mašinu za obadu i alat.

Baziranje se najčešće vrši korištenjem tehnoloških baza a tačnost izrade predmeta je

direktno povezano sa tačnošću baziranja obratka jer bez kvalitetnog baziranja na mašini za

obradu nemože se garantirati i zahtijevati potreban kvalitet obrade.

Baziranjem se radnom predmetu oduzima određeni broj stepeni slobode kretanja, a

svako tjelo ima u prostoru šest stepeni slobode kretanja a to su:

- tri stepena slobode translacije u pravcu osa x, y i z

-tri stepena slobode rotacije oko osa x, y i z.

Baziranje predmeta obrade ostvaruje se po pravilu korištenjem dvije ili tri baze. U

suštini se to svodi na baziranje preko pojedinih baza. Poznato je da kada se pozicioniranje

izvodi ili ostvaruje korištenjem više baza to jest površina uloga svake od njih nisu jednake.

Posebno je značajna jedna od njih i naziva se glavna tehnološka baza. Predmet obrade

oslonjen i postavljen preko glavnih baza ima potpunu orijentaciju a tom prilikom eliminisana

su tri ili četiri stepena slobode. Šema baziranja na ovaj način se principijelno razlikuje od

šema baziranja korištenjem ostalih baza a da eliminisanje ostalih stepena slobode koriste se

sporedne tehnološe baze. Ukoliko je oblik glavne tehnološke baze isti i kod drugih predmeta

odrade moguće je koristiti istu šemu baziranja a to znači, da predmeti obrade različitih

konfiguracija mogu imati iste glavne baze a isto tako prilikom projektovanja se može

predvidjeti ista šema baziranja. A to predstavlja i omogućava definisanje tipse metode

baziranja korištenjem glavnih baza bez obzira na oblik i dimenzije predmeta izrade. Oblici

površina koje se mogu koristiti kao glavne baze su ograničeni a te površine moraju biti:

ravne, unutrašnje cilindrične i spoljšnje cilindrične površine. Izbor glavnih baza određuje

konstruktor pribora a ponekad to čini i projektant tehnološkog procesa pa na skici označava

tip i broj oslonih elemenata. Glavna preporuka i osnovno pravilo za odabir glavne baze bi

predstavljalo da to bude površina koja bi obezbjeđivala stabilan položaj predmeta obrade

12

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

tokom izrade čak i ako je oslonjena samo tom površinom. Taj zahtjev zadovoljavaju površine

koje su ravne i imaju dovoljno velike dimenzije površina dok u slučajevima kada nema takvih

površina na predmetu odrade biraju se i koriste cilindrične površine to jeste unutrašnji otvori

ili spoljašnje cilindrične površine. Veoma bitna stvar je i to da na izbor glavnih baza utiče i

tačnost mjera i tolerancije položaja obrađenih površina pa bi za glavnu bazu trebalo uzeti onu

površinu u odnosu na koje su date mjere najveće tačnosti.

13

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

4. TEHNOLOŠKE BAZE I OSNOVNI PRINCIPI ODREĐIVANJA TEHNOLOŠKIH BAZA.

Tehnološke baze

Tehnološke baze su površine koje su bitne u tehnologiji izrade za postizanje

zahtijevane tačnosti dimenzija, geometriskog oblika i kvaliteta obrađene površine zato što

osiguravaju tačan položaj radnog predmeta u odnosu na mašinu i alat a dijele se na obrađene

i neobrađene tehnološke baze.

Obrađene tehnološke baze su obrađeni elementi, površine, linije, tačke ili njihova

kombinacija koje se koriste za pozicioniranje predmeta izrade u obradnom sistemu i

zajedničko djelovanje sa drugim bazama (npr, montažnim i konstruktivnim) ostalih dijelova

proizvoda.Obrađene tehnološke baze mogu imati veliki uticaj na funkciju dijela u sklopu a

mogu biti: osnovne i pomoćne.

Osnovne tehnološke baze su površine koje su značajne za funkciju proizvoda a

predstavljaju one baze koje su i tehnološke i montažne istovremeno. Primjer takvih baza je

otvor na glavčini zupčanika, taj otvor je većinom cilindričnog oblika i vrši zajedničko

djelovanje u montaži sa površinom rukavca na vratilu, ali se koristi takođe i za pozicioniranje

zupčanika u procesu obrade posebno prilikom izrade ozubljenja.

Pomoćne tehnološke baze predstavljaju baze koje većinom služe samo prilikom

pozicioniranja predmeta izrade prilikom obrade i nemaju nikakav poseban drugi značaj niti

konstrukcioni niti montažni niti funkcionalni. Kao primjer ovakvih tehnoloških baza

najpoznatija su središnja gnjezda koja se koriste samo prilikom pozicioniranja predmeta

izrade tokom procesa obrade.

Osnovna pravila koja se trebaju poštovati prilikom izbora obrađenih tehnoloških baza:

Najbolje bi bilo ako je moguće za izbor prve obrađene tehnološke baze koristiti osnovne

tehnološke baze, zato što se na taj način uspjeva poštovati pravilo koje omogućava postizanje

veće tačnosti obrade i mogućnost njihovog korištenja i za veći broj pozicioniranja a isto tako

bi omogućava kvalitatno pozicioniranje u većem broju potrebnih obradnih sistema.

14

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

Prilikom odabira obrađenih tehnoloških baza treba pokušati odabrati one obrađene površine

koje omogućavaju da se prilikom pozicionoranja predmeta obrade izvede ili izvrši obrada što

većeg broja površina.

Potreba da se dobiju što tačnije mjere moguće je izvesti ili ispoštovati samo u situacijama

kada se koriste osnovne tehnološke baze, to jest kada se koriste baze koje su istovremeno i

mjerne baze. Kao što smo ranije rekli tada su greške pozicioniranja najmanje. Ako iz bilo

koga razloga nije moguće ispoštovati ovo pravilo treba se truditi da se za tehnološku bazu

izaberu površine koje obezbjeđuju da greška baziranja bude znatno manja od tolerancija

odgovarajućih mjera.

Tehnološke baze trebaju biti izabrane tako da otpori rezanja i sile stezanja neizazivaju

nedopustivo velike deformacije obratka.

Usvojene obrađene tehnološke baze bi trebalo da obezbjede jednostavnu i pouzdanu

konstrukciju pribora koji će omogućiti pogodno pozicioniranje i depozicioniranje predmeta

obrade.

Neobrađene tehnološke baze predstavljaju one baze koje služe za pozicioniranje

predmeta izrade u obradnom sistemu najčešće samo tokom izvršavanja prvog zahvata obrade

ili rjeđe služe za pozicioniranje nekoliko prvih zahvata. Kada na predmetu obrade nema

obrađenih površina tada je moguće koristiti samo neobrađenu tehnološku bazu. Zato se kao

neobrađene tehnološke baze koriste površine što je moguće boljeg kvaliteta i bez površinskih

nedostataka sa što manje hrapavosti, kod otkivaka da nebude vjenaca a kod odlivaka da nema

nagiba. U slučajevima gdje nema površina koje ispunjavaju potrebne uslove moraju se

koristiti specijalni pribori za pozicioniranje predmeta izrade. Osnovni zahtjev koji treba da

ispune neobrađene tehnološke baze je da obezbjedi kvalitetno pozicioniranje predmeta izrade

tokom prvog pozicioniranja i prve obrade da bi dobili ili izradili obrađene tehnološke baze.

Osnovna pravila koja se trebaju poštovati prilikom izbora neobrađenih tehnoloških

baza:

Prilikom prvog pozicioniranja trebalo bi koristiti neobrađenu površinu predmeta obrade kao

tehnološku bazu a isto tako trebalo bi je odabrati na taj način da je moguće obraditi površine

koje će se kasnije koristiti tehnološka baza za naredno pozicioniranje u daljem toku obrade

djela.

U slučajevima kada se sve površine gotovog djela ne obrađuju rezanjem, kao tehnološku bazu

za njegovo prvo pozicioniranje, to jest za pozicioniranje predmeta obrade treba upravo

15

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

izabrati površine koje ostaju neobrađene. Ovakvim izborom se postiže da greške uzajamnih

položaja obrađenih i neobrađenih površina gotovog djela bude najmanja.

U slučajevima kada se sve površine gotovog djela obrađuju rezanjem tada kao tehnološku

bazu ( neobrađenu ) za prvo pozicioniranje to jest za pozicioniranje pripremka, treba izabrati

površinu sa najmanjim dodatkom za obradu rezanjem, na taj način se pouzdano sprječava

nastanak škarta zbog nepravilne raspodjela dodatka za obradu.

Nakon prvog pozicioniranja, to jest nakon pozicioniranja pripremka korišćenjem neobrađenih

tehnoloških baza i nakon obrade površina, koje se mogu koristiti kao obrađene tehnološke

baze, trebalo bi za sledeća ili naredna pozicioniranja predmeta obrade, neobrađene zamjeniti

obrađenim tehnološkim bazama. Ponovno korištenje neobrađenih tehnoloških baza je

neprihvatljivo.

Prilikom izbora neobrađenih tehnoloških baza mora se strogo voditi računa da bi se osiguralo

pouzdano stezanje prilikom pozicioniranja pripremka a stezanje predmeta obrade mora da

omogući obradu sa visokim režimima obrade.

Osnovni principi određivanja tehnoloških baza

Prilikom određivanja tehnoloških baza potrebno je pridržavati se četiri osnovna

principa:

1. Nepromjenjivost ili stalnost baza,

2. Podudarnost baza,

3. Povezanost ili uzastopnost baza,

4. Pravilo šest tačaka.

Nepromjenjivost tehnoloških baza predstavlja prvi princip prilikom određivanja

tehnoloških baza a odnosi na to da se pozicioniranje predmeta izrade treba pokušati ako je to

moguće, da se cijeli proces izrade određenog dijela ostvari korištenjem jedne tehnološke

baze. Na taj način bi se mogla postići najveća tačnost dijela prilikom izrade, zato što se iz

prakse zna da svako novo pozicioniranje dovodi do nastanka novih odstupanja u pogledu

tačnosti. Da bi se pokušao ispoštovati princip nepromjenjivosti i kada nije moguće obaviti

16

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

obradu dijela na jednom obradnom sistemu sa jednom tehnološkom bazom, što je najčešći

slučaj, prilikom narednih pozicioniranja potrebno je pokušati koristiti istu tehnološku bazu u

svim drugim obradnim sistemima.

Podudarnost tehnoloških baza predstavlja drugi princip određivanja tehnoloških

baza a odnosi se na mogućnost korištenja tehnoloških baza koje su istovremeno i mjerne

baze, a mogućnost poštovanja ovog principa bitno povećava tačnost izrade. Da bi se

ispoštovao princip podudarnosti prilikom projektovanja tehnoloških procesa moraju se

izvršiti analize radioničkih crteža dijela ali i analize odgovarajućih crteža sklopova. Dužnost

konstruktora je takođe da se pridržava ovih principa i da pokuša po mogućnosti da izvrši

podudaranje tehnoloških i mjernih baza. Utvrđivanje mogućnosti korišćenja mjernih baza kao

tehnoloških zavisi od toga koje mjere treba održavati u određenim granicama i od kojih

površina se mogu izmjeriti. Princip podudarnosi baza se može ispoštovati samo ako su

mjerne baze dovoljno velikih dimenzija i da nisu promjenjive.

Povezanost ili uzastopnost tehnoloških baza predstavlja treći princip određivanja

tehnoloških baza a sastoji se u tome da ukoliko nije moguće ispoštovati princip

nepromjenjivosti baza treba se pridržavati pravila i koristiti baze tako da se ide od manje

tačnosti prema većoj tačnosti baza. Ukoliko se dogodi da nova baza nebude mjerna baza onda

je potrebno računskim putem provjeriti odgovarajuće tolerancije i što je najčešći slučaj

neophodno je izvršiti i preračunavanje tolerancija baza, da bi se iz tehnoloških razloga suzila

tolernciska polja tih površina.

Pravilo šest tačaka predstavlja četvrti i posljednji princip određivanja tehnoloških

baza a to znači da se svakom radnom predmetu prilikom baziranja oduzima određeni broj

stepeni slobode kretanja. U mehanici je poznato da svako čvrsto tijelo posjeduje šest stepeni

slobode kretanja a to su tri translatorna stepena ( pravolinijska ) i tri rotaciona stepena

( obrtna ). To predstavlja da se prilikom pozicioniranja predmeta izrade treba eliminisati svih

šest stepeni slobode kretanja na taj način što se predmet oslanja na šest nepokretnih tačaka, a

svaka od tih tačaka eliminiše po jedan stepen slobode kretanja. To znači da za pravilno

pozicioniranje treba imati šest fiksnih oslonaca ili u direktnom prevodu pravilo šest tačaka.

Veći broj oslonih tačaka nije preporučljiv iz razloga što bi to dovelo do problema da se

izradak ne oslanja na sve tačke ili u još gorem slučaju, prilikom dejstva sila ako predmet ne

posjeduje dovoljnu krutost dolazilo bi do deformacija prilikom stezanja predmeta izrade u

stezni alat, to direktno dovodi do greške prilikom baziranja a samim tim i do greške

17

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

prilikom procesa obrade.Manji broj oslonih tačaka, znači kada bi se predmetu izrade pokušao

oduzeti ili umanjiti broj stepeni slobode kretanja, jednom ili više oslonih tačaka direktno bi

dovelo do problema da u pravcu u kome ne postoji oslona tačka položaj predmeta obrade bi

bio neodređen.

Pokušaj da se stezanjem izvrši zamjena nedostajuće oslone tačke nije opravdan.

Veoma značajna činjenica koju treba pomenuti je da postoje slučajevi u praksi kada je

moguće ostvariti pouzdano baziranje predmeta izrade korištenjem pet, četiri a ponekad čak i

sa tri oslone tačke. Ovakvi slučajevi u praksi su veoma česti i u potpunosti obezbjeđuju

tačnost obrade. Broj oslonih tačaka određuje metoda obrade koja se koristi a najviše broj

mjera koje se tom prilikom moraju održati ali i šemom njihovog položaja u odnosu na

koordinatne ose. Od toga zavisi broj baza neophodnih za baziranje predmeta obrade a samim

tim i broj oslonih tačaka. Ali isto tako bitno za pomenuti je da u slučajevima kada se za

baziranje predmeta izrade uptrebljava manji broj oslonih tačaka od šest to jest kada se koriste

manje od tri tehnološke baze, položaj obratka nije potpuno određen.

Na sledećih nekoliko slika prikazat cemo nekoliko osnovnih skica obrade

prizmatičnih i cilindričnih predmeta izrade, koji se razlikiuju prema obliku obrađenih

površina ali i po broju osnovnih mjera. Da bi se obezbjedila potrebna tačnost u svakom

zahvatu izanbran je minimalan broj tehnoloških baza:

Za obezbjeđivanje i održavanje jedne osnovne ili polazne mjere N izabrana je jedna

tehnološka baza kao što je na primjeru skice broj 1.

Slika 5 skica. 1.

18

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

Za održanjanje i obezbjeđivanje dvije osnovne ili polazne mjere N i M dvije

tehnološke baze A i B kao u primjeru na skici 2. i 3.

Slika 6. skica. 2 .

Slika 7 skica 3.

Slika 8. skica 4.

19

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

Za održavanje tri polazne mjere N, M, H tri trebaju tehnološke baze A, B I C.

Za ove navedene primjere mogući načini baziranja predmeta izrade

20

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

5. METODE POZICIONIRANJA

Pozicioniranje predmeta izrade u obradim sistemima može se vršiti na više načina,

osnovni načini i najčešće korišteni su:

1. standardnim ili univerzalnim priborom,

2. obilježavanjem i

3. specijalnim priborom.

Pozicioniranje standardnim ili univerzalnim priborom se najčešće koristi prilikom

izrade pojedinačnih predmeta ili u maloseriskoj proizvodnji što znači u slučajevima kada nije

ekonomski opravdana izrada specijalnog pribora. Pozicioniranje predmeta izrade standardnim

priborom najčešće se vrši direktno na određenim dijelovima mašine tj na stolu mašine

koristeći standardni pribor sa podešavanjem ili bez podešavanja njihovog položaja.

Pozicioniranje sa podešavanjem se odrađuje direktno na obrađenim površinama

korištenjem sredstava za obilježavanje: boje, igle, visinomjera, kompajlera, sredstava za

određivanje horizontalnih (vodoravnih) ili vertikalnih položaja i gdje je potrebno koriste se

optička sredstva za pozicioniranje velikih i glomaznih predmeta. Glavni razlog podešavanja

prilikom pozicioniranja je eliminisanje mogućih odstupanja od paralelnosti baznih površina

predmeta u odnosu na neku površinu, kao što su vodilice mašine u horizontalnoj ili

vertikalnoj ravni. Pozicioniranje predmeta izrade na strugu naziva se najčešće centriranje a

određuje se na osnovu veličina radialnog i aksialnog bacanja ili odstupanja predmeta.

Pozicioniranje bez podešavanja se upotrebljava u velikom broju slučajeva kao što je

to primjer kod korištenja središnjih gnjezda i korišćenjem obrađenih površina za

pozicioniranje na stolovima glodalica itd.

Pozicioniranje obilježavanjem vrši se na stolu mašine za obradu, korištenjem

oznaka nanesenih obilježavanjem na površinama predmeta izrade, a vrši se u svrhu

određivanja položaja osa i linija koje određuju položaj obrađenih površina na predmetu

obrade. Obilježavanje se izvodi tako što se na određene površine predmeta izrade nanosi

specijalna boja na kojoj se posle procesa sušenja izvodi obilježavanje na specijalnom stolu ili

ploči pomoću prizmi i uglomjera. Na tako postavljeni predmet izrade se nanosi veliki broj

pomoćnih ili kontrolnih oznaka i linija, kao i ose simetrije i ose otvora. Obilježavanje se

21

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

izvodi alatom koji se nazivaju obilježavači a to su sprave sa oštrim vrhovima kao što su:

kljunasta mjerila, šestari, uglomjeri, visinometri i razni drugi instrumenti. Kako bi se

osiguralo da oznake budu vidljive i nakon odstranjivanja boje na linijama za obilježavanje i

drugim elementima nanose se rupice na određenim rastojanjima specijalnim alatom zvanim

šiljak. Poseban značaj kod obilježavanja se odnosi na odabir površina u odnosu na koje se

nanose oznake, a po pravilu ta površina bi trebala biti bazna površina. Glavni značaj takvog

obilježavanja je da se na predmetu označe površine za obradu koje obezbjeđuju dovoljan

dodatak za obradu.

Pozicioniranje specijalnim priborom podrazumjeva korištenje specijalnog pribora

koji obezbjeđuje visoku tačnost obrade i manji utrošak vremena a samim tim se omogućava

izrada predmeta bez upotrebe obilježavanja i podešavanja. Pozicioniranje predmeta na ovaj

način se odvija znatno brže i lakše u odnosu na predhodna dva načina. Korištenje specijalnih

pribora omogućava mehanizaciju i automatizaciju procesa obrade kao i mogućnost obrade

visokim režimima rezanja te značajno smanjuje vrijeme izrade i omogućava preklapanje

glavnog i pomoćnog vremena. Tokom izrade predmeta racionalna konstrukcija omogućava

minimum utroška vremena i kvalitetno i bezbjedno pozicioniranje. U masovnoj proizvodnji

ovaj način pozicioniranja je obavezan zato što je uvjek i ekonomski opravdan. Proizvodnjom

velikog broja istih dijelova ostvaruju se i veliki ekonomski efekti, dok se u maloseriskoj ili

pojedinačnoj proizvodnji ovaj način pozicioniranja izbjegava zbog neefikasnosti i zato što

nije ekonomski opravdan. U pojedinačnoj proizvodnji se koristi samo onda kada bez

primjene pozicioniranja specijalnim priborom nije moguće ostvariti zadovoljenje tehničkih

zahtjeva izrade. Ekonomski efekat se povećava sa brojem proizvedenih dijelova tokom izrade

zato što se na taj način troškovi dijele na veći broj dijelova. U principu u svakom konkretnom

slučaju treba izvršiti kalkulaciju primjene specijalnih pribora.

22

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

6. IZBOR TEHNOLOŠKIH BAZA

Tokom projektovanja tehnološkog postupka jedan od najvažnijih i najodgovornijih

detalja predstavlja pravilan izbor tehnoloških baza. Kako bi se izvršio pravilan izbor

tehnoloških baza moraju se poznavati osnovni podatci kao što su: radionički crtež dijela,

tehnički zahtjevi izrade, vrstu pripremka, željeni stepen automatizacije tehnološkog procesa i

uslove rada dijela u eksploataciji.

Na osnovu poznavanja funkcije dijela u sklopu kao i zahtjevane tačnosti dijela koja se

dobija tokom procesa proizvodnje može se odrediti koju površinu ili više površina treba

odabrati za baze. Da bi se izabrao tačan način baziranja i definisale bazne površine potrebno

je poznavati geometriju izratka i vrstu pripremka, kako bi se uspjeli zadovoljiti uslovi

stabilnosti, tačnosti izrade i mogućnosti obrade što većeg broja površina sa jednim

baziranjem.

Zavisno od redosljeda operacija, pribora za stezanje, alata i vrste mašine vrši se izbor

površina koje će služiti kao baze. Proces baziranja se izvodi na taj način što se radni predmet

postavlja u stezi uređaj, centrira i steže. Pravilno izvršeno baziranje određuje kvalitet

obrađene površine, odstupanje od propisane tačnosti, produktivnost rada i vrijeme izrade.

Prva operacija tokom procesa obrade predstavlja izbor baznih površina iz kojih

proizilaze sve ostale operacije. Tokom prve operacije bazne površine su neobrađene i one

ostaju takve do završetka te operacije, dok se u odnosu na te neobrađene površine vrši

pozicioniranje prvih obrađenih površina. U prvoj operaciji se vrši gruba obrada i odstranjuje

se najviše materijala. Još u procesu izrade poluproizvoda odlivka ili odkivka mora biti

odbeđena baza za prvu operaciju. Prilikom izrade poluproizvoda poseba pažnja se posvećuje

površini koja će biti bazna površina i ona se izrađuje što je kvalitetnije moguće a mora se

voditi računa i o obliku predmeta koji ide u stezni uređaj ili alat.

23

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

Osnovna pravila prilikom izbora baza:

što jednostavnije postavljanje, centriranje i skidanje predmeta obrade,

odgovarajuća dužina koja obezbjeđuje ispravno stezanje radnog predmeta,

minimum deformacija djelovanjem sila rezanja i sopstvene težine,

samo prilikom prve operacije koristiti neobađene površine,

utrošak vremena prilikom postavljanja i skidanja svesti na minimum,

mogućnost korištenja iste baze kod različitih operacija obrade.

24

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

7. GREŠKA BAZIRANJA

Greška baziranja na predmetu obrade jedna je od osnovnih parcijalnih grešaka tokom

izrade. Ona se javlja prilikom oslanjanja predmeta obrade na tehnološku bazu ukoliko

tehnološka baza nije istovremeno i konstrukciona baza. Veličina greške baziranja najviše

zavisi od izbora šeme tokom baziranja. Ako je moguće koristiti istu površinu, liniju ili tačku

na predmetu izrade da se koristi za postavljanje predmeta izrade tj baziranje i da istovremeno

bude konstrukciona baza a da se tom prilikom položaj predmeta izrade ne mjenja, tada bi

greška baziranja bila jednaka nuli.

Prilikom izbora šeme baziranja uvjek bi trebalo pokušati izvesti da se konstrukciona,

mjerna i tehnološka baza poklapaju da bi greška baziranja bila jednaka nuli, što pri

konstrukciji steznog alata nije moguće uvjek izvesti. U slučajevima kada se konstrukciona,

mjerna i tehnološka baza se ne poklapaju greška baziranja je veća od nule.

Tokom baziranja na radnom predmetu nastaju greške koje uzrokuju odstupanja u

procesu obrade a te greške su:

greške nepravilnog izbora baza,

greške stezanja,

greške steznih alata.

Greške kod nepravilnog izbora baza se javljaju zbog nepoklapanja tehnoloških i

mjernih baza.

25

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

Slika 9 Greška baziranja na strugu

Na slici 9. dat je primjer obrade predmeta na strugu, pri čemu su tehnološke baze

poršine A i B, površina B služi za stezanje a površina A za naslanjanje. Pri čemu svaka od

dimenzija posjeduje svoja dozvoljena odstupanja. U ovom slučaju kota a je određena

rastojanjem površina A i C, ali zato što je površina A tehnološka baza a istovremeno i mjerna

greška baziranja će biti jednaka nuli. Isto tako kota c je određena površinama A i C i kako se i

u ovom slučaju tehnološka i mjerna baza podudaraju greška baziranja će biti jednaka nuli.

Dok se u slučaju kote b koja je ograničena površinama C i D nemože izraditi u okviru svojih

dozvoljenih odstupanja ako se insistira na dozvoljenim odstupanjima kota c i a.

Greške stezanja nastaju prilikom smanjivanja mjera koje nastaju zbog sila stezanja ali

se te greške mogu odrediti pokusima za svaki konkretni slučaj. Glavni faktori koji izazivaju

greške stezanja su deformacije predmeta kao i pojedinih elemenata preko kojih se prenose

sile stezanja. Alati koji izazivaju minimalne deformacije prilikom stezanja malo utiču na

greške prilikom stezanja pa se mogu zanemariti.

Greške steznih alata se javljaju zbog netačnosti koje nastaju prilikom izrade alata, kao

i zbog habanja pojedinih elemenata na steznom alatu ali i zbog nepravilnog postavljanja

predmeta u stezni uređaj.

26

Diplomski rad: Izbor tehnoloških baza

∆¿ ∆2

Pored osnovnih grešaka koje su već nabrojane i navedene u predhodnim primjerima

odstupanja u procesu obrade mogu nastati i zbog grešaka koje se javljaju tokom mjerenja.

Tokom vremena mjerni alati i mjerni instrumenti se habaju pa im se tačnost pokazivanja

mjernih veličina postepeno smanjuje. Uticaj atmosferskih promjena među kojima najviše

promjena temperature dovodi do promjene dimenzija predmeta kao i alata a takođe, nesmiju

se izostaviti i subjektivne greške radnika koje nastaju tokom procesa mjerenja koje dovode do

odstupanja u procesu izrade.

27