Teorija_Rezanja_Mehanika

5/28/2018 Teorija_Rezanja_Mehanika

1/14

TEHNOLOGIJA I i OSNOVE

TEHNOLOGIJE I 1

to je teorija rezanja ?

Nauna disciplina kojom se nastoje objasniti uticaji uslova

obrade na:

uslove zajednikog djelovanja izmeu alata i obradka,

tok formiranja odovojene estice (nastajanje strugotine),

stvaranje naljepka i uticaj brzine rezanja,

sile i naprezanja koje se javljaju pri obradi i

deformacije pri obradi.

MAINSKI FAKULTET U TUZLIKATEDRA - PROIZVODNE TEHNOLOGIJE

TEORIJA REZANJA

Plastina deformacija i nastajanje strugotine

obradak

alat

sekundarna zonasmicanja

podruje kontakta nalenoj povrini alata

primarna zonasmicanja

MAINSKI FAKULTET U TUZLIKATEDRA - PROIZVODNE TEHNOLOGIJETEORIJA REZANJA


2/14


TEHNOLOGIJE I 2


TEORIJA REZANJA

Neki od modela nastajanja strugotine:

Model nastajanja strugotine u jednoj ravni smicanja,

Model nastajanja strugotine sukcesivnim smicanjem

elementarnih elemenata - lamela,

Model nastajanja strugotine deformisanjem elemenata

(lamela),

Model nastajanja strugotine sabijanjem trapeznih

elemenata (lamela),

Model nastajanja strugotine u klinastoj zoni smicanja,

Model nastajanja strugotine u irokoj krivolinijskoj zoni

smicanja.

Plastina deformacija i formiranje odvojene esticeravanski prikaz

obradak

alat

sekundarnaravan smicanja

ravan smicanja

ap

- ugao nagiba ravni smicanja(ugao ravni smicanja)



3/14


TEHNOLOGIJE I 3

ap

a1

ap

a1

- dubina obrade(dubina rezanja)

- debljina odvojeneestice

Model elementarnih lamela


TEORIJA REZANJA



4/14


TEHNOLOGIJE I 4


TEORIJA REZANJA

Metode istraivanja pojava u zoni rezanja:

Mikroskopska metoda,

Fotografska metoda,

Metalografska metoda,

Metoda mjerenja mikrotvrdoe, itd.

Osnovne predpostavke ortogonalnog rezanja:

brzina rezanja normalna je na glavnu otricu i na pomonu

brzinu rezanja;

parametri obrade (vc, f i ap) su konstantni;

nema trenja na lenoj povrini alata;

smicanje se odvija u ravni;

ravnomjerna raspodjela naprezanja;

vrha alata je bez zaobljenja;

glavni napadni ugao iznosi 90 stepeni,

ugao nagiba vrha rezne otrice iznosi nula;

glavna otrica ira je od irine obrade.

Ortogonalno rezanje - predpostavke



5/14


TEHNOLOGIJE I 5

Ortogonalno rezanje - skica


TEORIJA REZANJA

Brzine u zoni rezanja (trougao brzina)

(/2-)

(/2-+) vsh

vc

v

sin

2sin

2sin

vvv shc =

=

+

( )

=cos

coscsh vv

( )

=

cos

sincvv

cvv =



6/14


TEHNOLOGIJE I 6

L

ba1ap

b1

L1

L

L

b

b

a

a

L

b

pa

1

1

1

=

=

=

a > 1

b > 1

l< 1

Pokazatelji plastine deformacije pri rezanju


TEORIJA REZANJA

sin

cos(

AB

AB

a

a

p

)== 1

sin

cos+=

tg

Koeficijent sabijanja strugotine


obradak

alat

ap

a1

A

B

sincos( )=


7/14


TEHNOLOGIJE I 7


TEORIJA REZANJA

),( ysfc =

),( shNshc vvf=

)( fc=

Relativno klizanje (plastina deformacija)mogunosti definiranja

a)

b)

c)


sin

cos

sin

)cos(+=

=

tg

cos

1sin22 +=c

)( fc=

Ako se u jednainu

sin)cos(

cos

== shNsh

c v

v

uvrsti izraz za

Veza relativno klizanje - koeficijent sabijanja strugotine

te nakon svoenja tako dobijene relacije, gornji izraz postaje:


8/14


TEHNOLOGIJE I 8


TEORIJA REZANJA

sin

cos

sin

)cos(+=

=

tg

cos

1sin22 +=c

Uvrtavanjem u

2sin

cos=cdobije se:

Uvrtavanjem

21

sintg

tg

+=

sin

cos

=tgi dobije se

konano

sin)cos(

cos

==

shN

shc

v

v

[ ]

2

22

2

2

2

22

2

2

2

2

2

2

cos

cos)sin(cos

)sin(cos

)sin(

cos)sin(cos

)sin(cos

)sin(

cos1cos

)1(cos

1

cos

+=

+

=

+

=

+=

+

=

tg

tg

tgtg

c

2

2


Derivacijom

cos

1

cos

coscos2

2

22

2 ==d

d cdobije se:

Izjednaavanjem prvog izvoda sa 0, dobije se

+==

cos

1sin22

cc

d

d

d

d

10 ==

d

d c

Najmanja vrijednost relativnog smicanja dobije se pri =1, neovisno od ugla .

Za ugao grudne povrine alata =0, najmanje relativno smicanje se deava priuglu ravni smicanja od 45 stepeni, i iznosi c=2.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 20 40 60 80

Ugao nagiba ravni smicanja

Koeficijents

abijanjastrugotine

za gama = 0

za gama = 5

za gama =10


9/14


TEHNOLOGIJE I 9

Fp

Fsh

FR

F

F n

alat

FshN

Fc

sh

Fc

- glavna sila rezanja

Fp

- sila prodiranja

Fsh tang. sila u ravni smicanja

FshN

- norm. sila u ravni smicanja

F - tangencijalna sila na g.p.a.

FN - normalna sila na g.p.a.

NR FFF +=

shNshR FFF +=

I)

II)

III)

pcR FFF +=

Sile rezanja kod ortogonalnog rezanja - Merchant


TEORIJA REZANJA

N

F

Ftg ==

shN

shshsh

F

Ftg ==

- koeficijent trenja na grudnoj povrini alata

- koeficijent trenja u ravni smicanja

(koeficijent unutranjeg trenja)

Koeficijenti trenja



10/14


TEHNOLOGIJE I 10

N

F

Ftg ==

cossin pc FFF += sincos pcN FFF =

sincos

cossin

pc

pc

N

FF

FF

F

F

+==

tgFF

FtgF

pc

pc

+=

- koeficijent trenja na grudnoj povrini alata


TEORIJA REZANJA

shN

shshsh

F

Ftg ==

sh

- koeficijent unutranjeg trenja

sincos pcsh FFF =

cossin

sincos

pc

pc

shN

shsh

FF

FF

F

F

+

==

pc

pc

shFtgF

tgFF

+

=

cossin pcshN FFF +=



11/14


TEHNOLOGIJE I 11

Odreivanje ugla ravni smicanja pomou sila rezanja

Fp

Fsh

F

R

F

F N

Fc

HIPOTEZA

U uslovima kada nema

vanjskih ogranienja (to

je jedna od pretpostavki

ortogonalnog rezanja),

ravan smicanja e se

postaviti tako da

potrebna sila smicanja

bude najmanja.


TEORIJA REZANJA

cos= Rsh FF

( ) +=

sh

shsh

A

F=

sinsin

AbaA

p

sh =

=

- sila smicanja izraena pomou rezultatne sile i ugla meu njima

- tangencijalna naprezanja u ravni smicanja

- povrina presjeka u ravni smicanja

( )[ ]( )[ ]

sincos

sin

cos+=

+=

A

F

A

F RRsh



12/14


TEHNOLOGIJE I 12

( )[ ] ( )[ ]{ }

coscossinsin +++=

A

F

d

dRsh

( )[ ] 02cos0 =+=

A

F

d

d Rsh

224

+=


TEORIJA REZANJA

pfcR FFFF ++=

222

pfcR FFFF ++=

Sile rezanja kod kosog rezanja



13/14


TEHNOLOGIJE I 13

yxpp

xxff

zxcc

hbkF

hbkF

hbkF

=

=

=

111

111

111

kc1x1 - glavni specifini otpor rezanja pri A=1mm2

b irina odvojene estice; b=ap/sin r

h debljina odvojene estice; h=fsin r

1-z; 1-y; 1-x - eksponenti zavisni od materijala obradka

.konstA

Fk cc =

Nema jedinstvene specifine sile zavisne o materijalu obratka,

ve se ona, pored ostalog, mijenja i s paramterima obrade

Najee se primjenjuje Kienzle-ov model izraunavanja sila rezanja:

Modeli za procjenu sila rezanja - Kienzle


TEORIJA REZANJA

r

'r

ap

h

f

b

co

c

s

co

PP

P

PPP

+=

+=

Kod uzdunog struganja

ccc

ffpp

vFP

vFvF

=

00;

ppffccc

FFFc

vFvFvFP

PPPPpfc

++=

++=

Snaga kod procesa obrade rezanjem



14/14


TEHNOLOGIJE I 14

ALAT

OBRADAK

sekundarnazona smicanja

primarna zonasmicanja

Strugotina

Formiranje strugotine - simulacija


TEORIJA REZANJA

Formiranje strugotine - simulacija


Documents

Teorija_Rezanja_Mehanika