20
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: dr.sc. S. Škorić REZNIH ALATA pojam Trošenje i postojanost reznih alata Sve procese obrade odvajanjem neizbježno prati i proces trošenja oštrice reznog alata. Proces trošenja nastaje kao posljedica opterećenja kojima je alat izložen tijekom procesa obrade. Obzirom na veliki broj ulaznih parametara, i na to da su i kvantitativne i kvalitativne prirode, složenost i broj mogućih interakcija je vrlo velik.

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

  • Upload
    others

  • View
    20

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: dr.sc. S. Škorić REZNIH ALATA

pojam

Trošenje i postojanost reznih alata Sve procese obrade odvajanjem neizbježno prati i proces trošenja oštrice reznog alata. Proces trošenja nastaje kao posljedica opterećenja kojima je alat izložen tijekom procesa obrade. Obzirom na veliki broj ulaznih parametara, i na to da su i kvantitativne i kvalitativne prirode, složenost i broj mogućih interakcija je vrlo velik.

Page 2: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

Zona def

obradak

alat

područje kontakta na prednjoj površini alata ili

sekundarna (smična) zona

primarna smična zona

područje kontakta na stražnjoj površini alata ili tercijarna zona φ

h

Deformacije u zoni obrade

Page 3: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

Tempreature Temperature u zoni obrade

Page 4: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

Područje

trošenja

f

a p rε

f

vf

n

f

Područje trošenja alata

Page 5: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

Parametri

VB = ? KT = ? KB = ?

Parametri trošenja oštrice reznog alata

VB

Page 6: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

Primjer

Page 7: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

Primjer stražnja

Brzo trošenje stražnje površine uzrokuje lošu kvalitetu obrađene površine i netočnost dimenzija

Page 8: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

Primjer krater

Krater dovodi do slabljenja oštrice i loše kvalitete obrade

Page 9: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

Pimjer mogućih oblika

1.Trošenje stražnje površine 2.Kratersko trošenje 3.Zarezno trošenje 4.Trošenje stražnje površine max. 5.Oksidacijsko zarezno trošenje 6.Plastična deformacija 7.Naljepak (BUE) 8.Toplinska napuknuća 9.Uzdužna napuknuća 10.Razgradnja oštrice 11.Lom oštrice

Primjeri mogućih oblika trošenja

Page 10: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

zasto

Z A Š T O ?! K A K O ?

Page 11: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

uzroci

Shematski prikaz uzročno-posljedičnog lanca trošenja alata

OBRADNI PROCES uzroci trošenja

(opterećenja alata)

Procesi trošenja (mehanizmi trošenja)

Oblici trošenja (na prednjoj i stražnjoj

površini alata) Parametri trošenja (VB, KT, KB, KM,)

Promjene mjerljivih veličina procesa

(sila, zvuk, snaga,...)

Uzroci trošenja su opterećenja kojima je alat izložen tijekom obrade. Najčešće se spominju:

mehanička

toplinska

kemijska

Page 12: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

Procesi trošenja

Procesi trošenja

Procesi (mehanizmi) trošenja su posljedica (nastaju kao rezultat) opterećenja kojima je alat izložen tijekom obrade, a mogu se podijeliti u dvije skupine:

procesi koji su posljedica mehaničkih opterećenja (abrazija i adhezija)

procesi koji su posljedica kemijskog djelovanja između alata, obratka i okoline (oksidacija i difuzija)

Prva skupina procesa trošenja prisutna je uvijek, a dominira kod nižih temperatura obrade.

Druga skupina procesa trošenja karakteristična je za povišene temperature obrade.

Page 13: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

Procesi trošenja

Procesi trošenja

a)

b)

O N

d Fe

C Co,W

Fe

c)

a) abrazijsko trošemje

b) adhezijsko trošenje

c) difuzijsko trošenje

d) oksidacijsko trošenje

Page 14: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

Procesi (udjeli) Procesi trošenja

(relativni udjeli)

Page 15: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

postojanost

POSTOJANOST

VIJEK TRAJANJA ALATA (TOOL LIFE)

Page 16: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

Tipska krivulja Tipska krivulja trošenja reznih alata

I - Period uhodavanja -veliki intenzitet, ali mali iznos trošenja II - Period “normalnog” trošenja -pravocrtna promjena trošenja u vremenu III - Period naglog trošenja -veliki porast trošenja (kraj vijeka trajanja) (katastrofalno trošenje

T

VB

Tipska krivulja vrijedi za određenu kombinaciju alat-obradak i pri slijedećim uvjetima obrade:

A = ap·f = konst., vc = konst.

Page 17: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

kriterij POSTOJANOST OVISI O KRITERIJU.

Alat koji više ne može obavljati zahtjevanu funkciju (kriterij) dosegao je korisni vijeka trajanja.

Ne postoje jednoznačni kriteriji istrošenosti oštrice alata.

Ovisi o konkretnoj situaciji. Kao kriteriji postojanosti mogu se (sve češće) uzeti vrijednosti

parametara obratka (hrapavost i dimenzije) ili mjerljivih veličina procesa (sile, snaga, moment, vibracije,...)

Za ocjenu trošenja kod alata s ravnom prednjom površinom dominiraju parametri VB,VBmax, KT, KM i KB, a standardi preporučuju samo prva

tri. Kod završnih obrada za nadzor trošenja preporuča se trošenje pomoćne stražnje površine, a granična vrijednost ovisi o toleranciji obratka, dok se kod grubih obrada uzimaju parametri VB i KT. Kao kriterij istrošenosti, kod završne obrade, preporuča se parametar

hrapavosti obređene površine Ra.

Page 18: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

Taylor

Taylorova metoda određivanja vijeka

trajanja alata

Zasniva se na određivanju tipskih krivulja trošenja za više brzina rezanja.

Page 19: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA

Taylor dij

Taylorovi dijagrami

Tm

c CTv

:izraz Taylorov

=⋅

vc – brzina rezanja T - postojanost (vijek trajanja alata) m – eksponent Taylorove jednadžbe CT – Taylorova konstanta

Page 20: Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST …Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve : REZNIH ALATA Zona def obradak alat područje kontakta na

Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA