1 obrada na strugu struganje je postupak obrade kojim se
TRANSCRIPT
1
OBRADA NA STRUGU
Struganje je postupak obrade kojim se oblikuju rotacioni radni predmeti: osovine,
vratila, čaure, remenice, zamajci, klipovi, cilindri, vijci, navrtke, itd. Mašina je
strug,alat je strugarski nož, pribor stezna glava, šiljci... Osnovne operacije obrade
struganjem su spoljašnja i unutrašnja uzdužna obrada, spoljašnja i unutrašnja
poprečna obrada, usjecanje spoljnjih i unutrašnjih žljebova, obaranje ivice na
unutrašnjim i spoljnjim površinama, obrada unutrašnjih i spoljnjih konusa, rezanje
navoja, izrada profilnih i unutrašnjih površina, bušenje aksijalnih otvora i rupa itd.
- Kretanje pri obradi struganjem
Glavno kretanje
je obrtno i izvodi ga predmet obrade
Pomoćno kretanje
je pravolinijsko i izvodi ga alat.
Zadatak br. 1
Za dio prikazan na slici, koji se obrađuje na univerzalnom strugu (pojedinačna proizvodnja)
potrebno je odrediti:
Redosljed operacija i zahvata.
Dimenzije osnovnog materijala, ako se osovina izrađuje od šipke.
Elemente mjerodavnih režima obrade i mašinsko vrijeme za pojedine zahvate
2
Poznati su podaci:
Materijal radnog predmeta je Č.0645 2M 65daN mm 650Pa, HB 180
Oblik pripremka (polufabrikata) je valjani matetrijal normalne tačnosti kružnog presjeka.
Mašina, koja se koristi za obavljanje svih zahvata, je univerzalni strug US-22 sljedećih
karakteristika:
snaga elektromotora MP 4.05kW
stepen iskorištenja cijele mašine 0,8,
oblast koraka uzdužnog kretanja us 0.09 1.28mm o
faktor geometrijske promjene koraka uzdužnog kretanja S1,12
broj stepeni slobode uždužnog kretanja sm 24
oblast koraka poprečnog kretanja p
s 0.02 0.32mm o
faktor geometrijske promjene koraka poprečnog kretanja S1,12
broj stepeni slobode poprečnog kretanja sm 24
oblast broja obrtaja glavnog vretena n 45 2000o min
broj stepeni slobode glavnog vretena nm 12
faktor geometrijske promjenene broja obrtaja n1,4
Za poprečnu grubu obradu koristi se nož za od tvrdog metala (TM), bez fazete,
presjeka b h 8 12mm sljedećih karakteristika 090 , =40, r =0.5,
0
1=10 , za koji
je 2doz 22daN mm .
Slobodna dužina noža je ln =18mm
Za grubu spoljašnu uzdužne obrade predviđa se nož od brzoreznog čelika, bez fazete,
presjeka tijela 16x16 sljedećih karakteristika:090 , 0
1 10 , 4, r 1.0mm , za
koji je dozvoljeno naprezanje 2
doz 22daN/ mm . Slobodnu dužina noža je nl 24mm
Za finu uzdužnu spoljnu obradu usvaja se nož sa pločicom od tvrdog metala, bez
fazete, kvaliteta P20 , presjeka tijela bxh 12x20mm sa r 0.5mm090 .
3
4 2E 2.2 10 daN/ mm modul elastičnosti materijala,
4I 0.049 D - moment inercije presjeka radnog predmeta,
,l 14.5 slobodna dužina radnog predmeta poslije odsjecanja,
1
110 koeficijent načina stezanja (između stezača i šiljka).
Rješenje:
Propisani kvalitet obrađene površine (N6) zahtjeva i obradu na brusilici. Međutim u ovom
primjeru daje se samo redosled stezanja i zahvata za obradu na strugu.
1.1 Redosled stezanja i zahvata na strugu:
Prvo stezanje:
1. Poprečna spoljna gruba obrada površine na strani prečnika M20.
2. Izrada središnjeg gnijezda;
3. Uzdužna spoljna gruba obrada 2 31p34 i l 120
4. Uzdužna spoljna gruba obrada na 220
i l 80mm
5. Uzdužna spoljna fina obrada na 20 i l 80mm ;
6. Uzdužna spoljna fina obrada na 3
1p34 i l 120 80 B
7. Obaranje ivice 2/45o na prečniku mm20
8. Gruba i fina obrada navoja M20 i l 60mm
9. Odsijecanje na prečniku 334
i 1pl 120
4
Drugo stezanje:
10. Poprečna spoljna gruba obrada površine prečnika 334
sa
obezbeđeljem dužine obradka l 120mm ;
11. Obaranje ivice 2/45o na prečniku 334 mm
.
1.2. Dimenzije pripremka:
Iz tablice 17.20 i 17.30 uzimaju se podaci:
1 3.5mm - dodatak za grubu uzdužnu obradu (t.17.20)
2 1.2 1.2 1.44mm 1 - dodatak za finu uzdužnu obradu (t.17.30)
'
2 1.2 0.9 1.08mm - dodatak za finu uzdužnu obradu na prečniku 20 (t.17.30)
3 0.45 1.2 0.54mm - dodatak za brušenje nekaljenog radnog predmeta (t.17.30)
Na osnovu vrijednosti dodataka i prečnika radnog predmeta d 34 dobija se računski
prečnik pripremka:
,
s 1 2 3D d 34 3.5 1.44 0.54 39.48mm
Usvaja se prvi veći standardni prečnik sD 40mm (t. 19.1).
Iz tablice 17.32 uzima se dodatak za grubu poprečnu obradu 1p 1.5mm i širina noža za
odsijecanje B 4mm2, pa je potrebna dužina pripremka pri obradi jednog radnog
predmeta:
s 1pL L 2 B 120 2 1.5 4 127mm
1Za pojedinačnu i maloserijsku proizvodnju dodaci se povećavaju do 20%.
2Ako se radi o pripremka koji je već odsječen onda nema B
5
1.3. PRORAČUN ELEMENATA REŽIMA POPREČNE GRUBE SPOLJAŠNJE OBRADE
POVRŠINE NA STRANI PREČNIKA D 20mm (ZAHVAT BR.1)
1.3.1 Dubina rezanja
s
1p
L L Bt 1.5mm
2
1.3.2. Određivanje koraka:
a) Korak s obzirom na otpornost alata (noža):
1
1
, dozYx
k1 0 F
s mm / oC C t k
0
k1 1 1 1C 300, x 1.0, y 0.75 (t.20.29 za =10 ) - koeficijenti za otpore rezanja
F Fv FM F F Fr Fsk k k k k k k
gdje je:
Fvk 0.5 (t.20.29) parcijalni popravni koeficijent u zavisnosti od brzine rezanja,
0.75 0.75
MFM
65k 0.9
75 75
(t.20.30) - koeficijent s obzirom na mehanička
svojstva radnog predmeta,
FSk 1 (t 20.31) – koeficijent s obzirom na stanje i vrstu materijala,
Fk 0.89 , Fk 1
, Frk (t 20.32) - koeficijenti s obzirom na geometrijske razmjere alata.
F Fv FM F F Fr Fsk k k k k k k 0.5 0.9 1.0 0.89 1.0 0.4
2
3 4
6
Prema tablici 10.2, geometrijska karakteristika noža je:
o 2
6f 2.4ef 1.0C
b e
h 12
e 1.5b 8
ln 18f 1.5
h 12
o 2
6 1.5 2.4 1.5 1.5 1.0C 0.14
8 1.5
, 0.751
22s 0.83mm / o
300 0.14 1.5 0.4
Izračunata vrijednost koraka s 0.83mm/ o s obzirom na otpornost noža veća je od
orjentacione maksimalne vrijednosti s 0.4 0.5 mm / o koje dopuštaju ostali kriterijumi (t
25.22).
Imajući u vidu postojeće korake za poprečnu obradu na mašini s 0.02 0.32 mm / o
usvaja se standardna vrijednost s 0.315mm/ o (t.18.3).
1.3.3. Određivanje broja obrtaja
a) Broj obrtaja s obzirom na iskorištenje postojanosti alata
vA Vm x y
0
320 C on kminT D t s
Za materijal radnog predmeta, tvrdi metal P20, i s 0.3 0.7 iz tablice t. 20.20 sljedi:
vC 227, x 0.15, y 0.35, m 0.20
1V mV sV fV V V rV OV AV LVk k k k k k k k k k
- popravni koeficijent
pri čemu je:
mV
M
75 75k 1.15
65
- parcijalni koeficijent s obzirom na material radnog predmeta
(t.20.21);
7
sVk 0.8 - koeficijent u zavisnosti od kvaliteta radnog predmeta (t. 20.24);
FVk 1.05 , Vk 0.81 ,
1Vk
, rVk 0.9 - parcijalni koeficijenti zavisni od
geometrije reznog alata (t.20.25);
oVk 1.24 za d / D 0 - parcijalni koeficijent s obzirom na karakter obrade (t.20.26);
AVk 0.9 za b h 8 12 - parcijalni koeficijent s obzirom na presjek noža
(t. 20.27);
LVk (t.20.28) - parcijalni koeficijent s obzirom na dužinu obrade.
1v mV sV fV V V rV OV AV LV
V
k k k k k k k k k k 1.15 0.8 1.05 0.81 0.9 1.24 0.9
k 0.786
Prema tablici 22.20 usvaja se postojanost alata T 60min , pa je:
A 0.2 0.15 0.35
320 227n 0.786 887o / min
60 40 1.5 0.315
b) Broj obrtaja s obzirom na iskorištenje snage mašine
1 1
6 6
MM x y 1 0.75
k1 o F
1.95 10 P 1.95 10 4,05 0.8n 2087 o / min
300 1.5 0.315 40 0.4C t s D k
Pošto je A Mn n to je mjerodavan broj obrtaja an 887 o / min , uz napomenu da se
obrada obavlja u oblasti iskorištenja postojanosti alata.
Računska vrijednost An 887 o / min pada između standardnih i susjednih brojeva
mn 710o / min i m 1n 1000o / min (t.18.2).
Izbor odgovarajućeg standardnog broja obrtaja vrši se na osnovu veće vrijednosti
proizvoda m on s i m 1 m 1n s
V V 0.35ym 1 m x 0.2 0.15
m 1
320 C K 320 227s 0.786 0.22mm / o
T D t n 60 40 1.5 1000
Dopuštena standardna vrijednost koraka je m 1s 0.2mm / o . Otuda je:
m 0n s 710 0,315 223
8
m 1 m 1n s 1000 0,2 200
Pošto je m 0 m 1 m 1n s n s
mjerodavni elementi obrade su: 0s s 0,315mm / o i
mn n 710o / mm jer se pri proizvodu m 0n s postiže manje vrijeme obrade.
1.3.4. Mašinsko vrijeme poprečne obrade
1 2g
l l lt
n s
(t.10.2.)
D 40
l 20mm2 2
2l 0,5 2 mm ; usvaja se 1l 1,5mm
1
t 1,5l 0,5 2 1,5 1,5mm
tg tg90
g
20 1,5 1,5t 0,103min
710 0,315
.
Prema tome mjerodavni režimi poprečne obrade su: t 1,5mm , s 0,315mm / o ,
n 710o / min , T 60min , gt 0,103min .
9
1.4 PRORAČUN ELEMENETA UZDUŽNE SPOLJNE GRUBE OBRADE NA
54,044,13434 32
i mmBL p 45,1120120 1 (ZAHVAT BR.3)
1.4.1 Dubina rezanja
Računski prečnik obradka /
SD 39,48mm prilagođen je prvom većem standardnom
prečniku SD 40mm , pa je dubina rezanja veća od dodatka za uzdužnu grubu obradu i
iznosi:
S 2 3D d 40 34 1,44 0,54
t 2,01mm2 2
1.4.2. Određivanje koraka
a) Korak sa obzirom na otpornost alata
, dozy10 x
k1 o F
mmsoc c t k
Geometrijska karakteristika noža određuje se po obrascu:
o 2
6f 2.2 e f 0.2C
b e
, (t.10.2) gdje je
o 2
h 16e 1.0
b 16
ln 24f 1.5
h 16
6 1.5 2.2 1 1.5 0.2C 0.047
16 1
Za usvojeni alat i dodati materijal radnog predmeta iz tablica 20.29 ÷ 20.32 nalaze se
vrijednosti parcijalnih popravnih koeficijenata:
k1 1 1C 200, x 1.0, y 0.75 t.20.29
F Fv FM F F Fr Fsk k k k k k k 1 0.9 1.0 1.08 0,93 0.9
pri čemu je:
FVk 1.0 t.20.29 ,
0.75 0.75
MFM
65k 0.9
75 75
(t.20.30), FSk 1.0 t.20.31
10
F F Frk 1.08, k , k 0.93 t.20.32 .
1
, doz 0.75y1x 1
k1 o F
22s 1.41mm / o
200 0.047 2.01 0.9C C t k
Izračunatoj vrijednosti odgovara prva niža standardna vrijednost s 1.4mm/ o (t.18.3).
Usvaja se najveća vrijednost koja postoji na mašini ,
os 1.25mm / o (za
u ss 0.09 1.28mm / o, 1.12, t.18.3) .
b) Korak s obzirom na krutost radnog predmeta
1
1
,, 2yx 3
K1 F
E Is
0.8 C t l k
,gdje je
4 4 5 4I 0.049 D 0.049 35.98 0.821 10 mm
,
1pl 120 B l 140mm
4 5
,,
0.751 3
1.44 2,2 10 0.821 10s 2563mm / o
10.8 200 2.01 140 0.9
110
Dobijena velika vrijednost koraka ,,s pokazuje da je radni predmet veoma krut i da njegove
elastične deformacije pod dejstvom sila rezanja ne utiču na tačnost obrade.
Usvaja se najveća vrijednost koja postoji na mašini ,,
os 1.25mm / o (za
u ss 0.09 1.28mm / o, 1.12, t.18.3) .
c) Korak s obzirom na kvalitet obrađene površine
,,,s 8 r H ,
gdje jeH 60 m - maksimalna hrapavost za grubu obradu (t. 24.2)
,,,s 8 1.0 0.06 0.69mm / o
Izračunatoj vrijednosti koraka odgovara standardna vrijednost,,,
os 0.63mm / o (t.18.3 za
1.12 ), pa je ,, ,,,
k o os min s ,s 0.63mm / o pomoću koje se provjerava jednačina:
11
1 1
2x y 32
K1 k F
0.4 sC t s l K C
2 E I 8r
,
pri čemu je C 60 m (t.24.3) – debljina defektog sloja pa je:
3
0.75 3
4 5
10.4
1.44 0.63110 200 2.01 0.63 140 1.07 0.062 2.2 10 0.821 10 8 1.0
0.72 0.11
Pošto je lijeva strana znatno veća od desne (korak s obzirom na krutost radnog predmeta i
kvalitet obrađene površine može os
biti znatno veći) uzećemo za korak vrijednost
,
k 0s s 1.25mm / o , pa je tada
2
0.75 3
4 5
10.4
1.44 1.25110 200 2.01 1.25 140 1.07 0.062 8 1.02.2 10 0.821 10
0.72 0.26
Desna strana je opet znatno manja od lijeve. Približavanje desne strane lijevoj, a time i
određivanje korespodentne vrijednosti koraka ks u ovom slučaju nije cjelishodno izvoditi jer
je ,
k os s , pa je stoga korak s obzirom na relevantne kriterijume jednak
, ,
o ko, o os min s s s 1.25mm / o .
1.4.3. Određivanje broja obrtaja
a) Broj obrtaja s obzirom na iskorišćenje postojanosti alata
VA Vm x y
o
320 Cn k
T D t s
gdje je: VC 56, x 0.25, y 0.66, m 0.125 t.20.20 za s 0.25
v mv sv fv V 1v rv ov av lvk k k k k k k k k k
pri čemu je:
n 1.75
mv M
M
75 75k C 1.0 1.284
65
(t.20.21), pri čemu je M C 1.0 i n 1.75 (t.20.22) ;
SVk 0.95 (t.20.24) fvk 0.95 , vk 0.66 , 1vk 1
rvk 0.94 (t.20.25); ovk 1.0 (t.20.26) ;
avk 0.93 (t.20.27) ; lvk (t.20.28).
12
vk 1.285 0.8 0.95 0.66 1 0.94 1.0 0.93 0.56
T = 60min (t. 22.20) pa je:
vA Vm x y 0.125 0.25 0.66
0
320 C 320 56n K 0.56 109 o/min
T D t s 60 40 2.01 1.25
b) Broj obrtaja s obzirom na iskorištenje snage mašine
1 1
1
6 6
MM x y 1 0.75
k 0 F
1.95 10 P 1.95 10 4.05 0.8n 369,3 o / min
200 2.01 1.25 40 0.9C t s D k
Obrada se obavlja u oblasti iskorištenja postojanosti alata jer je nA < nM, pa uzdužnu grubu
obradu treba izvesti sa jednim prolazom 1i . (i - str. 74)
Računski broj obrtaja An 109 o / min se nalazi između dva susjedna standardna broja
n 90o / min i n 125o / min koji se nalaze na mašini (t.18.2 za 1.4 ).
Izbor odgovarajućeg standardnog broja obrtaja vrši se na osnovu veće vrijednosti
proizvoda m on s i m 1 m 1n s pri čemu je:
V 0.66ym 1 Vm x 0.125 0.25
m 1
320 C 320 56s k 0.56 1.01mm / o
T D t n 60 35.98 2.01 125
Standardna vrijednost koraka m 1s 1mm / o , pa je:
o ms n 1.25 90 112.5 ,
m 1 m 1s n 1 125 125 .
Pošto je m on s m 1 m 1n s , to su mjerodavni režimi obrade: os 1,25mm / o i
mn 90 o / min .
1.4.4. Glavno vrijeme obrade
1 2
g
l l lL 125.5 1.5 0t i i 1.13min t.10.2
n s n s 90 1,25
pri čemu je: 1pl L B 120 1.5 4 125.5mm , 1l 0 0.5 2 mm ; usvaja se
1l 1.5mm i 2l 0 .
13
Prema tome numeričke vrijednosti elemenata mjerodavnih režima uzdužne grube obrade
na prečnik 35.98 i dužinu 1pL 120 B iznose: t 2,01mm , s 1,25mm / o ,
n 90o / min , T 60min , gt 1,13min .
14
1.5. PRORAČUN ELEMENATA UZDUŽNE SPOLJAŠNJE FINE OBRADE NA PREČNIK
20mm I DUŽINU L 80mm (ZAHVAT BR. 5)
1.5.1. Dubina rezanja
'
2t 0.59mm2
.
1.5.2. Određivanje koraka
Kod završne obrade korak se određuje samo s obzirom na kvalitet obrađene površine
zbog malih dubina rezanja.
s 8 H r 8 0.01 0.5 0.2mm / o
U zavisnosti od prečnika radnog predmeta i kvaliteta obrade nalazi se maksimalna
hrapavost (t 24.2) H 10 m .
Usvaja se standardna vrijednost t.18.3 za 1.12 , os 0.2mm / o .
1.5.3. Određivanje broja obrtaja
a) Broj obrtaja s obzirom na iskorištenje postojanosti alata
VA Vm x y
o
320 Cn k
T D t s
pri čemu je: VC 273, x 0.15,y 0.20,m 0.20 (t. 20.20 za 20P i s 0.3 ),
T 90min
v Mv sv fv V 1v rv ov av lvk k k k k k k k k k
Vrijednosti parcijalnih popravnih koeficijenata su: MV
M
75 75k 1.15
65
(t.20.21),
SVk 1.0 (t 20.24 –bez kore), 1.05fvk , Vk 0.81 , 1vk
, rVk 0.9 , (t.20.25),
ovk 1.0 (t.20.26) , avk 0.93 (t.20.27) , lvk (t.20.28)
vk 1.15 1.0 1.05 0.81 0.9 1.0 0.93 0.82
15
vA Vm x y
0
320 Cn k
T D t s
0.2 0.15 0.2
320 2730.82 2063 o/min
90 21.08 0.59 0.2
Maksimalni ostvarivi broj obrtaja prenosnika mašine je n 2000o / min , a to je ujedno i
standardni broj, to je i mjerodavan za dalji proračun.
1.5.4 Glavno vrijeme obrade
1g
l lL 80 1.5t i i 1 0.2min, t.10.2
n s n s 0.2 2000
gdje je:
l 80mm , 1l 0.5 2 1.5mm
Numeričke vrijednosti elemenata mjerodavnog režima fine obrade na 20mm i L 80mm
iznose: t 0.59mm , s 0.2mm/ o , n 2000o / min , T 90min , gt 0,29min .