1

04 Odvasjanje strugotine2

33Strojarska tehnologija I

4. Odvajanje strugotine

14.1Osnove odvajanja strugotine

24.1.1Oblikovanje izradaka odvajanjem strugotine

24.1.2Gibanja u obradi rezanjem

34.1.3Vrste i materijali alata

54.1.4Geometrija alata

74.2Postupci obrade odvajanjem strugotine s jednom otricom

74.2.1Tokarenje

104.2.2Blanjanje i dubljenje

114.3Postupci s vie otrica

114.3.1Buenje, uputanje i razvrtavanje

144.3.2Glodanje

194.3.3Provlaenje

204.3.4Piljenje

214.4Postupci obrade alatima nedefinirane geometrije otrice

224.4.1Bruenje

264.4.2Superfini

274.4.3Honanje

284.4.4Lepanje

294.5Procesi obrade odvajanjem srugotine

294.5.1Odvajanje strugotine

354.5.2Usporedba postupaka odvajanja strugotine

354.5.3Greke izradaka oblikovanih odvajanjem strugotine

36Literatura

4.1 Osnove odvajanja strugotine

Kod postupaka obrade odvajanjem strugotine oblici i dimenzije (ukljuivo tolerancije) izradci se oblikuju odvajanjem strugotine alatom koji izaziva u materijalu naprezanja vea od vrstoe (Rm).

Slika S-02.1 Blok shema lijevanja

Dio razliitih proizvoda oblikovanim lijevanjem ili plastinom deformacijom ukljuuje povrine obraene postupcima odvajanja strugotine. Ovi postupci dolaze na kraju procesa izrade proizvoda.

U pravilu, nakon provedbe jednog ili vie postupaka obrade odvajanjem strugotine dobiva se konani proizvod. U razvijenim zemljama takvi proizvodi ine oko 20 do 30 % bruto proizvoda.

Promjena oblika postie se odvajanjem strugotine dijelom alata koji ima oblik klina S-02.2. Odvajanje strugotine rezanjem se obavlja s alatima definiranih i nedefiniranih geometrija otrice S-02.2. Dio alata ima jednu otricu, dio nekoliko otrica, a alati s nedefiniranim geometrijama otrica imaju vrlo velik broj otrica.

Slika S-02.2 Odvajanje strugotine djelovanjem klina

Prednosti su i nedostatci postupaka odvajanja strugotine:

Prednosti

Nedostaci

Najvee tonosti, najue tolerancije i najbolje kvalitete obraene povrine u usporedbi s ostalim postupcima.

Mogue je obraivati i najsloenije oblike povrina uz formiranje otrih rubova, ravnih povrina, te unutarnjih i vanjskih profila.

Primjenjivi su kod gotovo svih poznatih materijala.

Najbolji nain oblikovanja otvrdnutih i krhkih materijala.

Mogue su obrade u irokom rasponu dimenzija.

Male promjene u materijalu obraivanog komada.

Jednostavna je automatizacija.

Produktivne su i ekonomine kod maloserijske i pojedinane proizvodnje.

Prati ju relativno velika potronja energije, odvojena strugotina i za okolinu opasne tvari.

Veliki je udio pripreme.

Za izradu proizvoda esto je potrebno vie postupaka obrade na vie alatnih strojeva.

Alatni strojevi i potreba za rukovanjem alatima i komadima zahtijevaju velik prostor.

Radni prostor je pod jakim utjecajem obradnih procesa.

Prema razlikama u otricama koritenih alata razlikuju se postupci obrade strugotine:

Slika S-02.3 Klasifikacija postupaka obrade odvajanjem strugotine

4.1.1 Oblikovanje izradaka odvajanjem strugotine

Geometrija oblika i povrina izradaka ovise o geometrijama alata te o uzajamnim gibanjima obraivanog komada alata kojim se od komada odvaja strugotina.

Slika S-03.4 Primjeri dijelova izraenih odvajanjem strugotine

4.1.2 Gibanja u obradi rezanjem

Svako sloeno gibanje moe se dobiti kombiniranjem dva osnovna gibanja:

Gibanja na alatnim strojevima

Pri glavnom gibanju rezanju, formira se strugotina, na to se troi najvie energije. Posminim se gibanjem odrava kontinuitet obrade, a dostavnim se gibanjem postavlja dubina rezanja.

Parametri rezanja definiraju gibanje alat i komada te njihove poloaje u bilo kojem trenutku procesa obrade skidanjem strugotine:

1. brzina rezanja, vc , m/min

2. posmina brzina, vf , m/min

3. dubina rezanja, ap , m/min

4.1.3 Vrste i materijali alata

Jednorezni alat

Osnovni su elementi:

Vierezni alati

Brojni alati imaju vie definiranih otrica:

Brusna zrna imaju neujednaene i nedefinirane geometrije, nejednoliko rasporeene prednje/stranje povrine i glavne/pomone otrice te negativne prednje kutove do 45.

Materijali alata

4.1.4 Geometrija alata

Pr osnovna ravnina: okomita je na pravac glavnog gibanja u promatranoj toki otrice i istodobno je okomita ili paralelna na neku povrinu (ili os alata) koja je bitna za izradu, otrenje ili kontrolu alata.

Pf ravnina kretanja: okomita je na Pr i paralelna s pravcem posminog gibanja u promatranoj toki otrice.

Ps ravnina rezanja: okomita je na Pr i paralelna s tangentom na otricu u promatranoj toki otrice.

4.2 Postupci obrade odvajanjem strugotine s jednom otricom

Obuhvaeni su postupci tokarenja, blanjanja i dubljenja.

4.2.1 Tokarenje

4.2.2 Blanjanje i dubljenje

4.3 Postupci s vie otrica 4.3.1 Buenje, uputanje i razvrtavanje

Buenje

Uputanje

Razvrtanje

4.3.2 Glodanje

Alat

4.3.3 Provlaenje

4.3.4 Piljenje

4.4 Postupci obrade alatima nedefinirane geometrije otrice

4.4.1 Bruenje

Svojstva su bruenja:

najee koriteni postupak zavrne obrade skidanjem strugotine

obrada tvrdih povrina razliitih geometrija

dodatak za obradu bruenjem je 0,1 do 0,2 mm

postiu se stupnjevi hrapavosti od N6 do N3 i nosivost povrine do 40 %

Parametri su rezanja:

4.4.2 Superfini

4.4.3 Honanje

4.4.4 Lepanje

4.5 Procesi obrade odvajanjem srugotine 4.5.1 Odvajanje strugotine Strugotina

Sila rezanja

Toplina

Sredstva za hlaenje, ispiranje i podmazivanje:

Primjena SHIP-a nije mogua u svim situacijama, a ponekad je i tetna.

Razvijaju se "suhe" obrade (DRY machining)i obrade s minimalnom upotrebom SHIP-a (NEAR DRY machiningi MQL).

Hrapavost povrine

Troenje alata

Troenje alataje postupak promjene (smanjenja) reznih svojstava alata, a istroenost alataje pokazatelj njegove raspoloivosti. Treba razlikovati: uzroke troenja(mehanika, toplinskai kemijskanaprezanja); mehanizme troenjamehanizmi koji su posljedica mehanikih naprezanja (abrazijai adhezija)prisutni su uvijek, a dominiraju kod niih temperatura obrade;mehanizmi koji su posljedica kemijskog djelovanja izmeu alata, obratka i okoline (oksidacijai difuzija), a karakteristini su za poviene temperature obrade; oblike troenja(lom, krater, pojas istroenja, ); parametre troenja(VB, VBmax, KT, ); kriterije istroenosti (odreuju nepovoljnost, ne i nemogunost alata za daljnju obradu).

4.5.2 Usporedba postupaka odvajanja strugotine

Nedostatak je obrada skidanjem strugotine i u velikom udjelu pomonih i pripremnih vremena u ukupnom vremenu izrade proizvoda.

Stalni razvoj postupaka obrade skidanjem strugotine potiu zahtjevi:

vea produktivnost

vea kvaliteta obrade

vee iskoritenje alatnih strojeva

ouvanje okolia

obrada tee obradivih materijali

4.5.3 Greke izradaka oblikovanih odvajanjem strugotine

Literatura

1. Kolumbi Z., Tomac N.: Materijali podloge za diskusiju; Sveuilite u Rijeci; Filozofski fakultet, Odsjek za politehniku, Rijeka 2005; http://www.ffri.hr/~zvonimir/.

2. Cukor G.: Proizvodne tehnologije; Tehniki fakultet Sveuilita u Rijeci; http://www.riteh.hr/zav_katd_sluz/zvd_pro_stroj/djelatnici/gcukor_predavanja/, 13.11.2007.

3. Reikher A., Barkhudarov M. R.: Casting: An Analytical Approach; Springer, 2007., 177 str.