FAKULTET INENJERSKIH NAUKA, KRAGUJEVAC

BOGDAN NEDI

MAINE ALATKE

Projektovanje prenosnika maina alatki

SKRIPTA

Kragujevac, 2011.

MAINE ALATKE Projektovanje prenosnika maina alatki Autor: Prof. dr Bogdan Nedi, dipl. ing. Fakultet inenjerskih nauka, Kragujevac Fakultet inenjerskih nauka (Minski fakultet) Sestre Janji 6 34000 Kragujevac Izdanje: Drugo (prvo izdanje 2008.)

Dugogodinji rad autora skripte sa studentima na realizaciji projektnih zadataka i prikupljanju i sistematizaciji podataka o materijalima, alatima, mainama i proizvodnim procesima u mainstvu, kao i veoma obimna neposredna saradnja sa privredom, doprineli su kreiranju ovog svojevrsnog prirunika namenjenog kako studentima tako i inenjerima - strunjacima u praksi za neposredno svakodnevno reavanje konkretnih problema. Skripta sadri osnovne i neophodne podatke potrebne za razumevanje problematike izbora alata, definisanje tehnologija i tehnolokih parametara najee primenjenih tehnologija obrade metala rezanjem. Skriptra veoma korisno moe sluiti studentima za savladavanje osnovnog kursa kako iz predmeta maine alatke tako i niza drugih predmeta koji se oslanjaju na potrebna znanja iz tehnologija obrade metala rezanjem. Skipta je u drugom izdanju dopunjena treim poglavljem koje sadri detaljne informacije potrebne za kvalitetno modeliranje elemenata i sklopova prenosnika koristei savremene CAD softvere. Ovo poglavlje ima za cilj da osposobi studente za samostalno modeliranje prenosnika maina alatki.

Autor

Kragujevac, 2011.

DEO I 3. PRORAUN GLAVNIH KARAKTERISTIKA MAINA ALATKI U OBRADI STRUGANJEM 4. PRORAUN GLAVNIH KARAKTERISTIKA MAINA ALATKI U OBRADI BUENJEM 5. PRORAUN GLAVNIH KARAKTERISTIKA MAINA ALATKI U OBRADI GLODANJEM 6. PRORAUN GLAVNIH KARAKTERISTIKA MAINA ALATKI U OBRADI BRUENJEM PRILOG

DEO II 1. PRORAUN PRENOSNIKA ZA GLAVNO KRETANJE 2. PRORAUN PRENOSNIKA ZA POMONO KRETANJE KOD OBRADE STRUGANJEM 3. PRORAUN PRENOSNIKA ZA POMONO KRETANJE KOD OBRADE BUENJEM 4. PRORAUN PRENOSNIKA ZA POMONO KRETANJE KOD OBRADE GLODANJEM 5. PRORAUN VRATILA 6. PRORAUN LEAJEVA

DEO III 5. MODELIRANE ELEMENATA PRENOSNIKA

5.1. MODELIRANE DELOVA 5.2. MODELIRANJE SKLOPOVA

6. ZAKLJUAK 7. LITERATURA

I DEO

3. PRORAUN GLAVNIH KARAKTERISTIKA MAINA ALATKI U OBRADI STRUGANJEM

Postupak prorauna glavnih karakteristika maina u obradi struganjem je u zavisnosti od univerzalnosti maine. Proraun se razlikuje za maine opte namene (univerzalne) i specijalne maine. Kod univerzalnih maina treba obezbediti glavne karakteristike, koje obezbeuju iroki dijapazon dimenzija predmeta obrade (prenik i duina) i obradu predmeta od razliitih materijala, uz dobijanje razliitih kvaliteta obraene povrine. Posebna panja se posveuje proraunu i usvajanju optimalne snage elektromotora. Kod specijalnih maina proraun je dosta jednostavniji jer se maina projektuje za unapred definisani predmet obrade, alat i kvalitet obrade. Poznavanje prorauna glavnih karakteristika kod univerzalnih maina omoguuje proraun glavnih karakteristika i kod specijalnih maina.

Polazni podaci za proraun glavnih karakteristika maina za obradu struganjem su:

- materijal i oblik polufabrikata, - granine dimenzije radnih predmeta:

Dmax - maksimalni prenik, Dmin - minimalni prenik, Lmax - maksimalna slobodna duina predmeta obrade,

- alati i materijali alata. 3.1 DODACI ZA OBRADU I GEOMETRIJSKI PARAMETRI OBRADE

Definisanje dodatka za obradu ima za cilj odreivanje merodavnih graninih vrednosti dubina rezanja.

Dubina rezanja u obradi struganjem za pojedine operacije obrade se odreuje na osnovu tipa obrade, preporuenih dodataka za obradu koji predstavljaju povrinski sloj u materijalu predmeta nastao prethodnim

MAINE ALATKE

B. Nedi

2

tehnolokim postupcima obrade (npr. valjanjem, kovanjem, vuenjem, rezanjem, deformisanjem i dr.).

U zavisnosti od vrste obrade definisane su klase hrapavosti obraene povrine (tabela P.1). Zavisnost izmeu klase hrapavosti i zahtevane tanosti mera (tolerancije izrade) data je u tabeli P.2. Na osnovu ove tabele za zahtevanu tanost mera odreuje se klasa hrapavosti i potrebna vrsta obrade.

Dodaci za obradu struganjem obuhvataju: 1 - dodatak za grubu obradu struganjem, (tabele P.3, P.4, P.5, P.6 i P.8),

2 - dodatak za finu obradu struganjem (tabele P.6, P.7 i P.8). Prilikom prorauna glavnih karakteristika maine u obradi struganjem

dubina rezanja se moe usvojiti u zavisnosti od vrste obrade. Prema klasifikaciji koja se moe nai u preporukama proizvoaa alata razlikuju se sledee vrste obrade:

- Super fina obrada s = 0,05 - 0,15 mm/o ; a = 0,25 - 2,0 mm - Zavrna (fina) obrada s = 0,1 - 0,25 mm/o ; a = 0,5 - 2,0 mm - Srednja obrada s = 0,2 - 0,4 mm/o ; a = 2,0 - 4,0 mm - Gruba obrada s = 0,3 - 0,8 mm/o ; a = 3,0 - 8,0 mm - Teka obrada s = 0,8 - 1,0 mm/o ; a = 6,0 - 20,0 mm

Izbor dubine rezanja je u direktnoj zavisnosti i od dimenzija predmeta obrade. Vee dubine rezanja se usvajaju za manje duine predmeta, dok se kod velikih duina usvajaju manje dubine, ili se ak obrada izvodi uz primenu stabilnih ili pokretnih oslovaca. Kod predmeta kod kojih je konzolno stezanje (bez upotrebe iljka), dubine rezanja su manje.

Dodatak za finu i grubu obradu (1 i 2) kao i dodatak za obradu nastao pri izradi delova razliitih prenika nikako ne treba poistovetiti sa dubinom rezanja. Dubina rezanja kod obrade struganjem je odreena veliinom prodiranja reznog klina u materijal upravno na osu predmeta. Ova veliina moe biti manja od dodataka za obradu, kada se predmet obrauje u vie prolaza ili jednaka dodatku za obradu, ako se obradom uklanja samo dodatak za obradu (npr. fina obrada). Maksimalna dubina rezanja moe biti i vea od dodatka za grubu obradu (1) ukoliko se obrada odreenog dela predmeta vri na manji prenik od maksimalnog obraiva-nog. Treba napomenuti da su literaturni podaci o dodacima za obradu valjanih polufabrikata relativno male vrednosti i kao takve ih ne treba koristiti u svrhu definisanja graninih vrednosti dubina rezanja (slika 3.1).

Obrada struganjem

B. Nedi

3

60

40

1/2=

1,75

mm

2/2=

0,5

mm

a=5

mm

Slika 3.1. Dodaci i dubina rezanja kod obrade struganjem

3.2 IZBOR ALATA Izbor alata podrazumeva: - izbor vrste alata (od B, od TM sa lemljenim ploicama, sa

mehaniki privrenim ploicama, itd.) - odreivanje dimenzija drke (poprenog preseka nosaa) alata i

duine prepusta, - usvajanje napadnog ugla , - odreivanje dimenzija ploice, - odreivanje vrednosti radijusa vrha rezne ploice, itd.

Minimalnu irinu drke b (ili nosaa izmenljive ploice) strugarskog noa mogue je priblino izraunati na osnovu izraza:

( )2

D125,01,0b max= , mm

gde je: Dmax - maksimalni prenik predmeta obrade. Izbor preseka drke noa se moe vriti i prema tabeli 3.1. Tabela 3.1. Preporuke za izbor poprenog preseka strugarskog noa

Prenik predmeta obrade, mm do 20 20-60 60-100 100-500 500-1000

preko 1000

Dimenzije preseka strugarskog noa

( b x h )

12x12 16x16 20x20

16x16 20x20 25x25

20x20 25x25 25x32

20x25 25x25 25x40

25x32 32x32 40x50

32x32 40x40 50x50

MAINE ALATKE

B. Nedi

4

Manje vrednosti dimenzija poprenog preseka tela strugarskih noeva se usvajaju kod manjih prenika predmeta obrade, fine obrade i vee stabilnosti sistema alat - predmet obrade - maina.

Na osnovu izraunate vrednosti za irinu drke alata prema tabeli 3.1 ili prema tabeli P.14 usvaja se no standardnih dimenzija (b x h) za pravougaoni presek ili (d) za kruni presek.

Duina prepusta alata ln treba da bude to manja radi poveanja stabilnosti alata i uslova obrade i ima najee minimalnu vrednost ln = 1,5 h. U zavisnosti od geometrije predmeta obrade, ova duina moe imati i vee vrednosti, a veoma retko manje. Za usvojeni alat i duinu prepusta ln potrebno je izraunati faktor oslanjanja Co. On se izraunava po izrazima datim u tabeli 3.2.

U izrazima za faktor oslanjanja alata Co odnos dimenzija poprenog preseka drke noa, odnosno duine prepusta i visine poprenog preseka drke imaju vrednosti:

5,11bhe == i 5,11

hlf n == ili vee

Tabela 3.2. Faktor oslanjanja Co za karakteristine sluajeve struganja

Naziv operacije

Skica uzajamnog poloaja alata i predmeta obrade Faktor oslanjanja alata Co

Uzduna spoljanja

obrada struganjem (=45 o)

eb80fe21f6C

2o += ,,

Uzduna spoljanja obrada na

strugu (=90 o)

eb20fe22f6C

2o += ,,

Uzduna unutranja obrada na

strugu (=45 o)

eb0,1fe4,2f6C 2o

+=

Obrada struganjem

B. Nedi

5

Tabela 3.2. (nastavak)

Naziv operacije

Skica uzajamnog poloaja alata i predmeta obrade Faktor oslanjanja alata Co

Uzduna unutranja obrada na

strugu (=90 o)

eb72,0fe6,0f6C

2o +=

Poprena obrada na

strugu (=45 o)

eb0,1fe4,2f6C

2o +=

Poprena obrada na

strugu (=90 o)

eb72,0fe6,0f6C

2o +=

Poprena obrada i

unutranje usecanje na

strugu

eb2,0fe2,2f6C

2o +=

Odsecanje i usecanje

spoljanjeg ljeba na

strugu

eb0,1f6C

2o =

Izbor dimenzija rezne ploice se vri prema usvojenoj dubini rezanja i poznatog (usvojenog) napadnog ugla . Na osnovu ovih veliina (slika 3.2a) odreuje se prvo efektivna duina rezne ploice L a zatim, koristei tabelu 3.3 minimalna potrebna efektivna duina rezne ivice ploice la. Pri obradi struganjem, dubina rezanja moe imati nagle promene, naglo poveanje (slika 3.2b), zbog ega se mora birati uvek vea duina rezne ploice. Pri svemu ovome treba voditi rauna da je mogua obrada i konusnih povrina, gde napadni ugao ima druge vrednosti (slika 3.2c). U tabeli 3.4 date su najvee vrednosti efektivne

MAINE ALATKE

B. Nedi

6

duine rezne ploice u zavisnosti od oblika i geometrije ploice. Kao to se moe zakljuiti, ove vrednosti se za isti oblik ploice mogu kretati u irokom dijapazonu. To je iz razloga razliite rezne geometrije ploice, kao i razliitih kvaliteta materijala ploice i prevlake na njoj.

sinala =

a

lla a=

laamax

a

a

a) b) c)

Slika 3.2. Odreivanje dimenzija rezne ploice Tabela 3.3. Minimalna potrebna duina rezne ivice

Dubina rezanja a , mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15

Napadni ugao

( o ) Potrebna efektivna duina rezne ivice la, mm 90 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15

105 75 1,5 2,1 3,1 4,1 5,2 6,2 7,3 8,3 9,3 11 16 120 60 1,2 2,3 3,5 4,7 5,8 7 8,2 9,3 11 12 135 45 1,4 2,9 4,3 5,7 7,1 8,5 10 12 13 15 150 30 2 4 6 8 10 12 14 16 165 15 4 8 12 16

Tabela 3.4. Mere najveih efektivnih duina rezne ivice

T D S C V KNUX W R

lal

lal

lal lal

lal l

al

lal

la d

la = 0,2 l 0,5 l la = 0,3 l 0,7 l la=0,2 l la=0,5 l la=0,4 l la= 0,4 d

Izbor radijusa vrha ploice se razlikuje za sluaj grube obrade i zavrne obrade. U sluaju grube obrade bira se najvei mogui radijus vrha ploice da bi se dobio to vri rezni klin. Veliki radijus dozvoljava vei korak pri emu najvei korak moe biti: s=2/3 r . Najee se bira s=0,5 r . Za obradu u uslovima

Obrada struganjem

B. Nedi

7

poveanih vibracija, poluprenik vrha ploice se smanjuje. Za grubu obradu najee korieni poluprenici reznog vrha su 1,2 i 1,6 mm.

U sluaju zavrne obrade, kombinacija radijusa reznog vrha i koraka treba da obezbedi zahtevani kvalitet obraene povrine i tolerancije izrade. Teorijska vrednost maksimalne hrapavosti u pravcu pomonog kretanja se izraunava pomou izraza:

sR m

axr 1000

r8sR

2max = , m

U tabeli 3.5 date su preraunate vrednosti koraka u zavisnosti od radijusa vrha ploice i potrebnog kvaliteta obraene povrine (Rmax).

Tabela 3.5. Korak u zavisnosti od radijusa vrha ploice i hrapavosti povrine

Hrapavost Radijus vrha ploice r, mm 0,4 0,8 1,2 1,6 2,4 Ra

m Rmax m Korak s, mm/o

0,6 1,6 3,2 6,3 8 32

1,6 4 10 16 25 100

0,07 0,11 0,17 0,22 0,27

0,10 0,15 0,24 0,30 0,38

0,12 0,19 0,29 0,37 0,47

0,14 0,22 0,34 0,43 0,54 1,08

0,17 0,26 0,42 0,53 0,66 1,32

Nakon svih prethodnih prorauna i izbora, alati za obradu struganjem se usvajaju na osnovu podataka iz tabela P.15 i P.16, odnosno prema ISO sistemu oznaavanja tabelama P.17 i P.18. Najee koriene dimenzije reznih ploica su date u tabeli P.19.

Napadni ugao je odreen geometrijom predmeta obrade i najee je 90o, 45o, 60o i 75o, s tim da moe imati i druge vrednosti.

Najee korieni sistem stezanja reznih ploica je sistem stezanja polugom "P" kod grube obrade (ree "M") i sistem stezanja "P" i "C" kod fine obrade (ree "S").

Duina strugarskog noa zavisi od dimenzija poprenog preseka drke. Najee su u upotrebi duine 150 mm (sa oznakom "M"). Kod univerzalnih maina, u najveem broju sluajeva bira se desnorezni no.

Najee korieni strugarski noevi sa lemljenom ploicom i sistem njihovog oznaavanja prikazani su u tabeli P.20.

MAINE ALATKE

B. Nedi

8

3.3 ODREIVANJE KARAKTERISTIKA PRENOSNIKA ZA POMONO KRETANJE

Pomono kretanje u obradi struganjem na bilo kojoj maini definie se korakom koji predstavlja veliinu pomeranja reznog alata u pravcu obrade za jedan obrt predmeta obrade.

Postupak prorauna karakteristika prenosnika za pomono kretanje kod univerzalnih strugova sastoji se iz sledeih taaka:

- odreivanje vrednosti koraka (minimalnog i maksimalnog) obzirom na vrstu obrade struganjem (uzduna ili poprena) i

- odreivanje broja stupnjeva koraka i njihovih vrednosti.

3.3.1 Granine vrednosti koraka pri uzdunoj obradi na strugu I) Preporuena vrednost koraka

Preporuene vrednosti koraka se biraju na osnovu preporuka proizvoaa alata za struganje ili na osnovu literaturnih podataka. Tabela 3.6. Preporuene vrednosti koraka za grubo struganje

Korak s, mm/o za dubinu rezanja a, mm Prenik D, mm do 3 3 - 5 5 - 8 8 - 12 preko 12

elik i elini liv do 20 0,3 - 0,4

20 - 40 0,4 - 0,4 0,3 - 0,4 40 - 60 0,5 - 0,9 0,4 - 0,8 0,3 - 0,7 60 - 100 0,6 - 1,2 0,5 - 1,1 0,5 - 0,9 0,4 - 0,8

100 - 200 0,8 - 1,3 0,7 - 1,2 0,6 - 1,0 0,5 - 0,9 200 - 400 1,1 - 1,4 1,0 - 1,3 0,7 - 1,2 0,6 - 1,2 0,4 - 1,1 400 - 600 1,2 - 1,5 1,0 - 1,4 0,8 - 1,3 0,6 - 1,3 0,4 - 1,2 600 - 1000 1,2 - 1,8 1,1 - 1,5 0,9 - 1,4 0,8 - 1,4 0,7 - 1,3 preko 1000 1,3 - 2,0 1,3 - 1,8 1,2 - 1,6 1,1 - 1,5 1,0 - 1,5

Sivi liv i obojeni metali do 40 0,4 - 0,5

40 - 60 0,6 - 0,9 0,5 - 0,8 0,4 - 0,7 60 - 100 0,8 - 1,4 0,7 - 1,2 0,6 - 1,0 0,5 - 0,9

100 - 200 1,0 - 1,5 0,9 - 1,4 0,8 - 1,1 0,6 - 0,8 200 - 400 1,3 - 1,6 1,2 - 1,5 1,0 - 1,3 0,8 - 1,0 0,7 - 0,9 400 - 600 1,5 - 1,8 1,2 - 1,6 1,0 - 1,4 0,9 - 1,2 0,8 - 1,0 600 - 1000 1,5 - 2,0 1,3 - 1,8 1,0 - 1,4 1,0 - 1,3 0,9 - 1,2 preko 1000 1,6 - 2,4 1,6 - 2,0 1,4 - 1,8 1,3 - 1,7 1,2 - 1,7

Obrada struganjem

B. Nedi

9

Tabela 3.7. Preporuene vrednosti koraka za fino struganje Radijus vrha noa r, mm Klasa

hrapavosti Materijal

predmeta obrade r = 0,5 r = 1 r = 1,5 r = 2 elik 0,4-0,55 0,55-0,65 0,65-0,70

N9 Sivi liv i obojeni metali 0,25-0,40 0,40-0,50 0,50

elik 0,20-0,30 0,30-0,45 0,35-0,50 N8 Sivi liv i obojeni

metali 0,15-0,25 0,20-0,40 0,30-0,50 0,35-0,50

elik 0,11-0,18 0,14-0,24 0,16-0,28 0,18-0,32 N7 Sivi liv i obojeni

metali 0,10-0,15 0,12-0,20 0,15-0,30 0,20-0,35

Na osnovu tabela 3.6 i 3.7 bira se maksimalna vrednost koraka, koja se standardizuje izborom prve manje vrednosti za poznatu vrednost geometrijskog faktora promene prenosnika maine za pomono kretanje s (tabela P.35). Vrednosti u tabelama se odnose na obradu struganjem alatima od brzoreznog elika i tvrdog metala.

II) Provera koraka Provera koraka se izvodi primenom etiri kriterijuma i to obzirom na:

- otpornost drke noa, - uslove nastanka strugotine, - kvalitet obraene povrine i - stabilnost predmeta obrade.

a) Provera koraka obzirom na otpornost drke strugarskog noa Provera se izvodi za grubu obradu struganjem na osnovu izraza:

1y1

1xok

f

aCC

Ks

gde su: - Kf , MPa - dozvoljeno naprezanje na savijanje materijala drke noa

ija je vrednost: za no od brzoreznog elika Kf = 220 - 250 MPa, za drku od konstruktivnog elika Kf = 200 - 220 MPa,

MAINE ALATKE

B. Nedi

10

- Ck , x1 , y1 - konstanta i eksponenti glavnog otpora rezanja (tabela 3.8),

- Co faktor oslanjanja alata, vrednost koja uzima u obzir dimenzije poprenog preseka drke noa i poloaja noa u odnosu na predmet obrade (tabela 3.2).

b) Provera koraka obzirom na uslove nastanka strugotine Provera koraka se vri za poznate vrednosti koeficijenta vitkosti strugotine i

dubine rezanja, utvrivanjem graninih vrednosti:

minmax gas

ga

gde je: g - koeficijent vitkosti strugotine i kree se najee u granicama 5 g 10 za uzduno struganje. U tabeli 3.9 date su orjentacione maksimalne vrednosti vitkosti strugotine za grubu obradu struganjem.

Tabela 3.8. Konstanta i eksponenti otpora rezanja u obradi struganjem

F1 F2 F3 Materijal predmeta

obrade

Rm, MPa ili HB Ck x1 y1 Ck x2 y2 Ck x3 y3

140 HB 960 1020 440 180 HB 1100 1280 550 Sivi liv 200 HB 1170

1,0 0,731410

0,9 0,75600

1,10 0,65

450 1570 720 440 600 1710 910 550

Konstru-ktivni elik 700 1840

1,0 0,781030

0,9 0,75630

1,10 0,55

500 1780 860 530 Cr - Ni elik 700 2030

1,0 0,781130

0,9 0,75690

1,10 0,55

450 1720 790 480 Hrom elik 700 2030

1,0 0,781130

0,9 0,75690

1,10 0,55

200 - 300 800 Bronza 300 - 380 1000

1,0 0,73

220 - 360 700 Mesing 360 - 480 850

1,0 0,78

60-80 HB 400 Aluminijum 80-100HB 600

1,0 0,80

Vrednosti otpora prodiranja i otpora pomonog kretanja se kreu u

granicama:

F2 = (0,3 - 0,5) F1 F3 = (0,15 - 0,3) F1

u zavisnosti od napadnog ugla.

Obrada struganjem

B. Nedi

11

Tabela 3.9. Orjentacione maksimalne vrednosti vitkosti strugotine Materijal alata Materijal predmeta obrade, Rm ,

MPa Brzorezni elik Tvrdi metal < 500 4-5 5-6 P20, P30

500-600 5-6 6-8 P10, P20 600-700 6-7 7-10 P10, P20 700-850 8-10 10-12 P10, P20 850-1000 10-12 12-16 P10, P20

elik

1000-1400 12-14 14-20 P10 HB190 5-6 6-8

c) Provera koraka obzirom na kvalitet obraene povrine Provera koraka se koristi kod zavrne obrade struganjem:

z1

zx

uyzs

arRCs

gde su: - CS , x, y, u, i z - konstanta i eksponenti koraka (tabela 3.10), - Rz , m - srednja visina neravnina (tabela P.1), - r, mm - radijus vrha noa, - a, mm - dubina rezanja, - , 1 , rad - napadni i pomoni napadni ugao.

Tabela 3.10. Vrednosti konstante Cs i eksponenata x, y, z i u Materijal s, mm/o Cs x y z u

1,75 0,008 0,3 1,4 0,35 0,7 elik

> 1,75 0,170 0,12 0,60 0,15 0,30 1,6 0,045 0,25 1,25 0,50 0,75 Sivi liv > 1,6 0,290 0,12 0,60 0,25 0,35

d) Provera koraka obzirom na stabilnost predmeta obrade Provera koraka, kod operacija prethodne (grube) obrade struganjem se

izvodi pomou izraza:

1y1

31xk

slaC4,0

KIEs

MAINE ALATKE

B. Nedi

12

gde su: - Ck , x1 , y1 - konstanta i eksponenti otpora prodiranja F1 (tabela 3.8); - - koeficijent koji uzima u obzir nain oslanjanja i stezanja predmeta

obrade (slika 3.3); - Ks = aZ - Rz - C , mm;

- az = 22 , mm dubina rezanja u operacijama zavrne obrade;

- C , m - dubina defektnog sloja (tabela P.13), - l , mm - slobodna duina predmeta obrade, duina izmeu oslonaca, - E, MPa - modul elastinosti materijala predmeta obrade (tabela P.37), - I, mm4 - moment inercije poprenog preseka predmeta obrade na

mestu ukljetenja (I=0,05 d4 - za cilindrine delove); - d , mm - za konzolno stezanje - prenik predmeta obrade na

mestu ukljetenja, i - za stezanje izmeu iljaka - minimalni prenik predmeta obrade na mestu delovanja sile F2.

l

= 13

l

= 1110

l

= 148

Slika 3.3. Nain oslanjanja i stezanja predmeta obrade

Obrada struganjem

B. Nedi

13

e) Provera koraka za zavrnu obradu obzirom na ugib predmeta obrade Ova provera se vri na osnovu izraza:

1y1

31xk

maxlaC4,0

fIEs

gde je: - fmax - maksimalni dozvoljeni ugib predmeta obrade: fmax = 0,05-0,2mm

ili fmax = T/6 pri emu je T, mm - irina tolerantnog polja prenika koji se obrauje.

- Ck , x1 , y1 - konstanta i eksponenti otpora prodiranja F1 (tabela 3.8); - - koeficijent koji uzima u obzir nain oslanjanja i stezanja predmeta

obrade (slika 3.3); - l , mm - slobodna duina predmeta obrade, duina izmeu oslonaca,

Ovi izrazi imaju smisla kod veih odnosa prepusta i prenika i to ako je l/D 10 - kod obrade sa oslanjanjem i l/D 2 kod obrada sa konzolnim stezanjem.

III) Usvajanje vrednosti koraka Prethodnim proraunima dolazi se do minimalnih i maksimalnih vrednosti

koraka pri razliitim uslovima obrade. Merodavne vrednosti koraka se usvajaju nakon uporeivanja proraunatih minimalnih i maksimalnih vrednostri koraka i preporuenih vrednosti, pri emu se potuje princip:

s min proraunato s min preporueno smerodavno = s min proraunato s max proraunato > s max preporueno smerodavno = s max preporueno s max proraunato < s max preporueno smerodavno = s max proraunato

Nakon usvajanja koraka prema ovim principima, njihove vrednosti se standardizuju na prve manje standardne vrednosti koje se koriste za dalje proraune, tabela P.35.

3.3.2 Granine vrednosti koraka pri poprenoj obradi na strugu Izbor koraka kod poprene obrade struganjem obuhvata:

a) izbor koraka na osnovu preporuenih vrednosti datih od strane proizvoaa ili na osnovu literaturnih podataka,

MAINE ALATKE

B. Nedi

14

b) izbor koraka u zavisnosti od kvaliteta obraene povrine, c) izbor koraka u zavisnosti od vrste obrade (gruba ili fina), d) izbor koraka u zavisnosti od dubine rezanja, i e) izbor koraka u zavisnosti od materijala predmeta obrade.

a) Preporuene vrednosti koraka Vrednosti ovih koraka su date tabelama u zavisnosti vrste obrade (gruba ili

zavrna obrada) (tabele 3.11 i 3.12). Izabrana vrednost koraka se standardizuje usvajanjem prve manje standardne vrednosti za dati geometrijski faktor promene prenosnika maine s . Tabela 3.11. Preporuene vrednosti koraka za grubu poprenu obradu

Dubina rezanja a, mm 2 3 4 5

Korak s, mm/o 0,4 - 1,0 0,35 - 0,6 0,3 - 0,5 0,3 - 0,4

Tabela 3.12. Preporuene vrednosti koraka za zavrnu poprenu obradu

Prenik predmeta obrade d, mm Vrsta obrade

do 30 30 - 60 60 - 100 100 - 150 150 - 300 zavrna 0,15 - 0,20 0,2 - 0,5 0,3 - 0,4 0,35 - 0,50 0,4 - 0,7

fina 0,08 - 0,15 0,15 - 0,25 0,25 - 0,35 0,3 - 0,4 0,35 - 0,50

b) Provera koraka obzirom na otpornost drke strugarskog noa Provera koraka se izvodi na isti nain kao kod uzdune obrade na osnovu izraza:

1

11

y1

xok

f

aCC

Ks

c) Provera koraka obzirom na uslove nastanka strugotine Izraz za ovu proveru koraka je:

minmax gas

ga

gde je: g - koeficijent vitkosti strugotine, kao kod uzdune obrade.

Obrada struganjem

B. Nedi

15

d) Provera koraka obzirom na kvalitet obraene povrine Proverom se odreuje minimalna vrednost koraka. Izraz za izraunavanje ove vrednosti je:

z1

zx

uyzs

arRCs

Konstanta i eksponenti u ovom izrazu su dati u tabeli 3.10. Na osnovu prethodno usvojenih i proraunatih vrednosti usvaja se merodavna vrednost koraka, kao kod uzdune obrade na strugu.

3.3.3 Broj stupnjeva koraka i vrednosti stupnjeva koraka Na osnovu vrednosti maksimalnog i minimalnog koraka usvojenih u prethodnim takama izraunava se broj stupnjeva koraka prema izrazu:

s

minmaxs log

slogslog1m

+=

gde je: s - geometrijski faktor promene koraka (odnosno prenosnika za pomono kretanje). Za izbor geometrijskog faktora promene koraka ne postoje tano utvrene preporuke, ali se mogu orjentaciono usvojiti vrednosti i to:

- kod produkcionih strugova s = 1,4 i s = 1,6 - kod univerzalnih strugova s = 1,25 i s = 1.4 - za ostale strugove s = 1.25 i s = 1.4 (s =1.6)

Prilikom usvajanja vrednosti geometrijskog faktora promene prenosnika treba voditi rauna o tome da manji faktor geometrijske promene znai vei broj stupnjeva prenosnika, odnosno sloeniji i skuplji prenosnik za pomono kretanje. Na osnovu vrednosti dobijene prethodnim izrazom usvaja se merodavna vrednost za dalji proraun ( ms ). To su vrednosti: 6, 8, 9, 12, 16, 18, 24 itd., odnosno to je sloeni broj koji se moe razloiti na proste brojeve 2 i 3.

Stupnjevi koraka biraju se na osnovu geometrijskog faktora promene s, maksimalnog i minimalnog koraka (smax , smin) i usvojenog merodavnog broja stupnjeva ( ms ) a sve prema tabeli standardnih vrednosti koraka (tabela P.35). Prethodno izraunate i usvojene vrednosti maksimalnog i minimalnog koraka (smax i smin) se moraju nalaziti u opsegu izabranih koraka s1 , s2 , ... , sm .

MAINE ALATKE

B. Nedi

16

3.4 ODREIVANJE KARAKTERISTIKA PRENOSNIKA ZA GLAVNO KRETANJE

Glavne karakteristike, koje se proraunavaju, kod prenosnika za glavno kretanje su brzina rezanja i broj obrta. Brzina rezanja i broj obrta zavise od materijala predmeta obrade, reznog alata, dubine rezanja, koraka i pretpostavljene postojanosti alata. Granine vrednosti brojeva obrta (nmin i nmax) izraunavaju se za sve kombinacije materijala koji se obrauju i reznog alata za grubo i zavrno struganje, odnosno na graninim prenicima koji se obrauju.

3.4.1 Brzina rezanja u obradi struganjem Polazei od izraza za brzinu rezanja kod obrade struganjem, koja predstavlja obimnu brzinu, moe se doi do izraza za broj obrta. Izrazi za izraunavanje obimne brzine rezanja, odnosno broja obrtaja su:

1000nDv =

=D

v1000n

gde su: D, mm - maksimalna vrednost prenika predmeta obrade (slika 3.4). Izbor brzine rezanja se ostvaruje na bazi:

- preporuenih vrednosti (tabela 3.13) i - prorauna s obzirom na ekonominu postojanost alata.

S

V

D d

Slika 3.4. Brzina rezanja U tabeli 3.13 date su preporuene pribline vrednosti brzina rezanja u obra-di struganjem za dubinu rezanja do a=2,5 mm. Za dubine rezanja preko 2,5 mm (do 7 mm) vrednosti brzine rezanja treba smanjiti oko 20%. Pri obradi tvrde kore (odlivaka, otkovaka) brzine rezanja se smanjuju za 30-50%. Vrednosti u tabeli odgovaraju napadnom uglu od 90o. Pri obradi sa manjim napadnim uglom brzina rezanja se poveava (za napadni ugao od 45o brzina rezanja se poveava oko 10%).

Obrada struganjem

B. Nedi

17

Tabela 3.13. Preporuene vrednosti brzine rezanja u obradi struganjem

Brzina rezanja v, m/min Tvrdi metal Brzorezni elik Materijal predmeta

obrade

Zatezna vrstoa,

MPa ili tvrdoa,

HB Gruba obrada (s=0,4 mm/o)

Fina obrada (s=0,1 mm/o)

Gruba obrada (s=0,4 mm/o)

Fina obrada (s=0,1 mm/o)

do 500 140 200 20 50 500-600 120 180 20 45 600-700 120 170 15 35

Ugljenini elici

700-850 100 140 10 30

700-850 95 140 10 25 850-1000 60 110 8 20

Legirani konstruktivni

elici 1000-1400 45 60 6 15 Nerajui elici 600-700 40 60

Alatni elici 1500-1800 20 35 3 8 Tvrdi Mn elici 20 30

300-500 75 110 20 40 elini liv

500-700 60 85 10 30

200 HB 70 100 20 40 Sivi liv

> 200 HB 50 75 10 30

Temper liv 50 75 20 40

Tvrdi liv 42-57 HRC 50 75 10 15

Bronza 180 250 40 50

Mesing 80-120 HB 320 450 60 100

Legure Al 300-420 150 200 35 85

Napomena: Podaci u tabeli vae za postojanost alata - od tvrdog metala (P10 ili K10) 240 min,

- od brzoreznog elika 60 min.

MAINE ALATKE

B. Nedi

18

Proraun brzine rezanja obzirom na ekonominu postojanost alata Na osnovu proirenih izraza, za uzdunu i poprenu obradu na strugu, mogu se izraunati brzine rezanja a na osnovu tih vrednosti brojevi obrta:

= in

yxm

v KHBsaT

Cv

200

= pshphn1ami KKKKKKKKKK Za usecanje i odsecanje izraz je:

= in

ym

v K

200HBsT

Cv

gde su: - Cv , m , x , y , n - konstante i eksponenti brzine rezanja (tabele 3.14, 3.15 i

3.16), - a, mm - dubina rezanja, - s, mm/o - korak, - T, min - postojanost alata, - HB - tvrdoa materijala predmeta obrade, - Ki - korekcioni faktori uticaja, - Km - korekcioni faktor uticaja materijala predmeta obrade (tabela 3.17), - Ka - korekcioni faktor uticaja materijala alata (tabela 3.18), - K - korekcioni faktor uticaja napadnog ugla (tabela 3.19), - K1 - korekcioni faktor uticaja pomonog napadnog ugla (tabela 3.19), - Kr - korekcioni faktor uticaja radijusa vrha noa (tabela 3.19), - Kn - korekcioni faktor uticaja povrine poprenog preseka drke strugars-

kog noa (tabela 3.19), - Kh - korekcioni faktor uticaja kriterijuma zatupljenja alata (tabela 3.20), - Kshp - korekcioni faktor uticaja vrste i kvaliteta SHP i - Kp - ostalih parametara obrade na brzinu rezanja.

Na osnovu prethodnog izraza za brzinu rezanja sledi izraz za proraun broja obrta obzirom na ekonominu postojanost alata:

Obrada struganjem

B. Nedi

19

=

= inyxm

v KD

200HBsaT

C320D

v1000n

Tabela 3.14. Konstante i eksponenti brzine rezanja za uzdunu i poprenu obradu

Uslovi obrade

Sa hlaenjem Bez hlaenja Materijal alata

Materijal predmeta

obrade

Korak s, mm/o

Cv x y Cv x y

0,25 96,2 0,33 52,5 0,50 elik, legure Al i Mn > 0,25 60,8

0,25 0,66 42,0

0,25 0,66

0,25 55,4 0,25 42,6 Brzorezni

elik Kovano gvoe > 0,25 47,4

0,20 0,50 24,5

0,20 0,40

fina 43,2 0,30 Sivi liv, elik, legure

Cu gruba

32,6 0,15

0,40

0,30 257 0,20 242 0,20 0,3-0,75 294 0,35 267 0,35

Tvrdi metal

elik, legure Al i Mn

> 0,75 285

0,18

0,45 259

0,18

0,45

Tabela 3.15. Vrednosti konstanti i eksponenata za usecanje, odsecanje i sl.

Uslovi obrade

Sa hlaenjem Bez hlaenja Materijal alata Materijal predmeta

obrade Cv y Cv y

elik, legure Al i Mn 21,8 0,66

Kovano gvoe 22,5 0,50 Brzorezni

elik

Sivi liv, legure Cu 20,3 0,40

Tvrdi metal

elik, legure Al i Mn 72,8 0,35 54,2 0,35

MAINE ALATKE

B. Nedi

20

Sivi liv, legure Cu 36,9 0,40

Tabela 3.16. Vrednosti eksponenta postojanosti alata m i tvrdoe n

m za alat od Materijal pred-meta obrade Vrsta obrade Uslovi obrade B TM

Sa hlaenjem 0,125 0,15 Uzduna spoljanja i unutranja,

poprena obrada i sl. Bez hlaenja 0,1 0,15

Sa hlaenjem 0,25 0,15 elik

Usecanje i odsecanjeBez hlaenja 0,20 0,15

Sa hlaenjem 0,1 0,20 Uzduna spoljanja i unutranja,

poprena obrada i sl. Bez hlaenja

Sa hlaenjem 0,15 0,20 Sivi liv

Usecanje i odsecanjeBez hlaenja

Legure Cu Sve vrste obrade Sa i bez hlaenja 0,15 0,20

Legure Al i Mn Sve vrste obrade Sa i bez hlaenja 0,3 0,3

Materijal predmeta obrade m n

Ugljenini elik tvrdoe < 130 HB 1

Ugljenini elik tvrdoe > 130 HB 0,1 - 0,4

1,75

Legirani elik, sivi liv, legure bakra 1,5

Vatrostalne legure 0,15 - 0,5

0

Tabela 3.17. Vrednosti korekcionog faktora Km

Materijal predmeta obrade Km Materijal predmeta obrade Km

Ugljenini elici sa C < 0,6% 1,0 Alatni elici 0,75

Ugljenini elici sa C > 0,6 % 0,85 Brzorezni i nerajui elici 0,65

Obrada struganjem

B. Nedi

21

elici za automate 1,2 Sivi liv, kovano gvoe, leg. Cu 1,0

elici legirani Cr, Ni i Mo 1,1 Aluminijum i silumin 5,0

elici legirani Mn, Cr, Mo, W 0,9 Elektron sa Rm = 160 MPa 6,5

Tabela 3.18. Vrednosti korekcionog faktora Ka

Brzorezni elik Tvrdi metal Materijal alata 6880 6980 7680 P30 P20 P10 P01 K40 K30 K10 K01

Ka 1,0 1,19 1,1 0,7 0,85 1,0 1,5 1,0 1,1 1,26 1,32

Tabela 3.19. Vrednosti korekcionih faktora K, K1, Kr, i Kn

Eksponent Materijal alata Materijal predmeta

obrade B TM elici, legure Al i Mn 0,6 0,3

Korekcioni faktor K

= o

45K

Sivi liv 0,45

Materijal alata Konstanta a

Brzorezni elik (B) 10

Korekcioni faktor K1 09,0

o1

a1K

= Tvrdi metal (TM) 15

Vrsta obrade Eksponent f Gruba obrada 0,1

Korekcioni faktor Kr f

2r

rK

= Zavrna obrada 0,2

Materijal predmeta obrade Eksponent d

elik 0,08

Korekcioni faktor Kn d

3020q

nK

=

Sivi liv 0,04

Tabela 3.20. Vrednosti korekcionog faktora Kh

Kriterijum zatupljenja h, mm 0,5 0,6 0,8 1,0 v < 130 v > 130

Kh 0,90 0,95

1,0 1,05 1,15

MAINE ALATKE

B. Nedi

22

3.4.2 Granine vrednosti brojeva obrta Prilikom prorauna graninih vrednosti brojeva obrta nije potrebno vriti

izraunavanje brzina rezanja i brojeva obrta za sve kombinacije, alata i materijala predmeta obrade, prenike i dubine rezanja, grube i zavrne obrade, ve se taj broj varijanti moe znatno smanjiti.

Maksimalni broj obrta Maksimalni broj obrta se dobija pri zavrnoj obradi na minimalnom preniku i odreuje se za sve tipove alata na osnovu izraza:

= i

min

nx1

ymin

m

vmax K

D200HBasT

C320n

gde su: smin - minimalni korak iz grupe usvojenih standardnih koraka prenosnika za pomono kretanje; a1 - odgovarajua dubina rezanja pri obradi na prenik Dmin , Dmin - minimalni prenik predmeta obrade. Prilikom odreivanja maksimalnog broja obrta dobija se onoliko vrednosti koliko se materijala i alata bude usvojilo za razmatranje. Kod univerzalnih strugova vrednost nmax ne sme prei vrednost 4000 o/min da bi se obezbedila stabilnost nosee i prenosne strukture maine alatke. Ukoliko se proraunima dobije vea vrednost, usvaja se da je nmax = 4000 o/min .

Minimalni broj obrtaja Minimalni broj obrta, za pojedine materijale koji se obrauju, dobija se pri gruboj obradi na maksimalnom preniku predmeta obrade prema izrazu:

=+

inyxm

v KDHBaT

gCn

max1

min

200

320

gde su: g odgovarajua vitkost strugotine, odnosno njena minimalna vrednost; Dmax - prenik predmeta obrade; a1 - odgovarajua dubina rezanja pri obradi sa prenika Dmax , y,x,Cv - konstanta i eksponenti koji se u ovom sluaju biraju kao minimalne vrednosti. Na osnovu izraunatih vrednosti za sve materijale usvaja se najmanja vrednost kao merodavna.

Obrada struganjem

B. Nedi

23

3.4.3 Broj stupnjeva broja obrta i vrednosti broja obrta U zavisnosti od toga da li se projektuje prenosnik za glavno kretanje kao stupnjeviti ili kao kontinualni razlikuje se i proraun broja stupnjeva broja obrta. Kod kontinualnih prenosnika nije potreban naredni postupak prorauna i izbora broja obrta, ve se vri samo usvajanje vrednosti nmax i nmin. Ukoliko se u mainu ugrauje stupnjeviti prenosnik, tada se za usvojenu geometrijsku promenu, broj stupnjeva izraunava po izrazu:

n

minmaxn log

nlognlog1m +=

gde je: n - geometrijski faktor promene broja obrta (odnosno prenosnika za glavno kretanje). Pri izboru n postoje odreene preporuke i to:

- za produkcione strugove: n = 1,25 i n = 1,4 (n =1,6) - za univerzalne strugove: n = 1,12 i n = 1,25 i n =1,4

Prilikom izbora geometrijskog faktora promene stupnjeva broja obrta treba voditi rauna da manja vrednost ovog faktora uslovljava dobijanje sloenije konstrukcije prenosnika. Na osnovu proraunate vrednosti broja stupnjeva broja obrta usvaja se konana vrednost mn. Za jednostavnije prenosnike usvaja se najee da je mn = 6; 8; 9; 12; 16; 18; 24 itd. Stupnjevi broja obrta biraju se na osnovu usvojene vrednosti za geometrijski faktor promene stupnjeva (n), maksimalnog i minimalnog broja obrta (nmax , nmin) i usvojenog broja stupnjeva (mn) na osnovu tabela standardnih vrednosti brojeva obrta (tabela P.36). Na ovaj nain dobijaju se standardne vrednosti brojeve obrta: n1 , n2 , ... , nm. Treba voditi rauna da se nmin i nmax nalaze unutar raspona usvojenih vrednosti (izmeu n1 i nm).

3.5 PRORAUN SNAGE MAINE

Potrebna snaga maine se izraunava za sluaj maksimalnog iskorienja postojanosti alata PA uz usvojeno (nepotpuno) iskorienje preseka strugotine i sluaj maksimalnog preseka strugotine PM (i nepotpuno iskorienje postojanosti alata) pri gruboj obradi maksimalnog prenika predmeta. Pod maksimalnim presekom strugotine podrazumeva se realno mogui maksimalni presek s obzirom na zahteve u pogledu vitkosti strugotine.

MAINE ALATKE

B. Nedi

24

Izraz za snagu maine PA u oblasti punog iskorienja postojanosti alata uz nepotpuno iskorienje preseka strugotine dobija se kada se u izraz za snagu maine uvede stepen vitkosti strugotine g=a/s.

=

= 4yx

k1106

vsaC601000vFP

11 , KW

gde su: - mehaniki stepen iskorienja snage maine (tabela P.34); 11 yxk1 saCF = , N - glavni otpor rezanja, Ck , x1 , y1 - konstanta i eksponenti glavnog otpora rezanja (tabela 3.8), v, m/min - brzina rezanja. Na osnovu izraza za ekonominu brzinu rezanja koji sadri ekonominu postojanost:

nyxm

v

HBsaT

Cv

=

200

, odnosno

yx

nxm

v

y

nxm

v

HBvgT

CHBvaT

Cs

+

=

=

11

200200

moe se izraziti snaga maine u obradi struganjem sledeom relacijom:

z

1A

vKP

=

gde su:

yxyx

nxm

vx

k

HBgT

CgCK

++

=

11

1

200106 41

i yxyx1z 11 +

+=

Izraz daje zavisnost snage od brzine rezanja, pri konstantnoj, unapred zadatoj postojanosti alata. Pri tome se sa promenom brzine rezanja menja presek strugotine ali tako da je odnos g=a/s=const. Sa dovoljnom tanou za ovaj proraun se moe usvojiti da vitkost strugotine g ima srednju vrednost, odnosno

Obrada struganjem

B. Nedi

25

sr

srsa

g = gde su: 2

aaa minmaxsr

= i 2

sss minmaxsr

=

Potrebna snaga maine PM u oblasti iskorienja maksimalnog preseka strugotine, dobija se na osnovu izraza za glavni otpor rezanja, u kome figuriu maksimalne vrednosti dubine i koraka koje projektovana maina obzirom na krutost moe da izdri:

=

= 4yx

k1106

vsaC601000vFP

11 , KW

odnosno

vKP 2M=

gde je 4

yxmax

xk

2106

sgCK

111

=

+.

Prilikom prorauna potrebne snage vrlo esto se dobijaju velike vrednosti pa iz tog razloga treba uporediti dobijene vrednosti sa onim koje su primenjene na konkretnim, ve izvedenim alatnim mainama, naroito kod univerzalnih strugova zbog veoma irokog dijapazona - spektra zahteva obrade koji ne zahtevaju istu potrebnu snagu. Na osnovu vrednosti za PA i PM crta se dijagram zavisnosti snage od brzine rezanja za sve proraunate vrednosti i odreuju presene take (slika 3.5). U preseku linija dobijaju se take koje odgovaraju idealnim reimima pri kojim dolazi do istovremenog iskorienja ekonomine postojanosti alata i punog prese-ka strugotine. Snaga koja odgovara maksimalnoj vrednosti presene take je ona traena vrednost, koja nee biti prekoraena ni u kom sluaju obrade ukoliko se potuju zahtevi za ekonominu postojanost alata i maksimalni presek strugotine. U najveem broju sluajeva usvaja se neto manja vrednost za snagu maine (linija a na slici 3.5) ime se izbegava projektovanje i gradnja maine vee snage, jer je u najveem broju sluajeva eksploatacija maine u oblasti srednjih zahteva preseka strugotine. To znai da se u sluaju maksimalnih reima obrade (odgovara tani A dijagrama) i dalje obezbeuje potpuno iskorienje ekono-mine postojanosti alata uz poveanje brzine rezanja, ali nepotpuno iskorienje preseka strugotine. Najee se u ovim sluajevima smanjuje korak ili se obrada izvodi sa manjom dubinom rezanja, odnosno veim brojem prolaza.

MAINE ALATKE

B. Nedi

26

PkW

v, m/min

PMP'MPA

P'A

P max P

vi

aA

Slika 3.5. Usvajanje snage maine pri nepotpunom iskorienju preseka

strugotine

U svrhu uporeivanja i prorauna ostalih elemenata prenosnika, sa karak-teristikama ve izvedenih maina, preporuuje se da ova vrednost bude priblino Pmax = 0,75 P, odnosno da maksimalna vrednost Pmax bude u granicama od 5 do 10 KW.

4. PRORAUN GLAVNIH KARAKTERISTIKA MAINA ALATKI U OBRADI BUENJEM

Postupak prorauna glavnih karakteristika maina za obradu buenjem - builica, se razlikuje u zavisnosti od tipa maine koju treba projektovati (univerzalne builice ili usko specijalizovane builice). Kao univerzalnih maina projektovanje se vri na osnovu obrade irokog dijapazona prenika i oblika otvora, razliitih kvaliteta i tanosti obrade i predmeta obrade od razliitog materijala. irok dijapazon zahtevanih karakteristika uslovljava projektovanje maine sa velikim rasponom brojeva obrtaja i brzina pomonog kretanja. Specijalne maine su najee vievretene maine kod kojih je proraun glavnih karakterustika relativno jednostavan i odnosi se na proraun parametara koji se nalaze u relativno uskom dijapazonu.

Polazni podaci za proraun glavnih karakteristika maina za obradu buenjem su:

- maxD - maksimalni prenik otvora koji se obrauje,

- minD - minimalni prenik otvora koji se obrauje, - maxL - maksimalna dubina otvora, - materijal predmeta obradu i - rezni alati i materijali alata.

4.1 DODACI ZA OBRADU I GEOMETRIJSKI PARAMETRI OBRADE

Pre utvrivanja dodataka za obradu potrebno je definisati osnovne vrste obrade na bazi kojih se dalje vri proraun glavnih karakteristika.

Za stubne i radijalne builice (koje su predstavnici univerzalnih builica) osnovne operacije obrade su:

- buenje, - proirivanje i - razvrtanje. Na osnovu polaznih podataka definie se:

Obrada buenjem

B. Nedi

28

- irina i debljina reznog sloja pri buenju:

sin2Db = ; sin

2sh =

- povrinu poprenog preseka reznog sloja pri buenju:

2mm,4

sDhbA ==

Slika.4.1. Osnovna kretanja i rezni sloj u obradi buenjem

Kod proirivanja i razvrtanja: - irina i debljina reznog sloja:

sin2dD

sinab == sin

zssinsh 1 ==

- povrina poprenog preseka reznog sloja: ( ) 2mm,

z2sdDhbA ==

gde je: z - broj zuba (reznih ivica) alata za proirivanje ili razvrtanje, - dubina rezanja za obradu proirivanjem i razvrtanjem je:

mm,2

dDa = Izbor dodataka za obradu proirivanjem i razvrtanjem zavisi od vrste

materijala predmeta obrade, prenika otvora i tanosti izrade otvora koju treba ostvariti.

Proirivanje otvora burgijom (razbuivanje) se vri kada se ne zahteva velika tanost otvora ili kada posle ove obrade sledi obrada unutranjim struganjem, proirivanjem i dr. Pri tome odnos prethodnog prenika buenja i

MAINE ALATKE

B. Nedi

29

otvora na koji se vri proirivanje burgijom je D1 = (0,7 0,75) D2 (slika 4.2). Maksimalni prenik koji moe da se dobije buenjem standardnim burgijama je oko 20 mm. Vei prenici otvora se izrauju proirivanjem burgijom ili proirivaem ili unutranjim struganjem. U zavisnosti od prenika otvora moe biti i vei broj proirivanja.

Dodaci za obradu, slika 4.2, (tabela P.9) su:

- 1 - dodatak za obradu proirivanjem, - 2 - dodatak za obradu grubim razvrtanjem i - 3 - dodatak za obradu finim razvrtanjem.

Slika.4.2. Dodaci u obradi buenjem

Obrada finim razvrtanjem se veoma retko izvodi, pri emu se koriste razvrtai sa posebnom geometrijom. Ova obrada se esto naziva i "peglanje", jer se ne vri obrada rezanjem ve utiskivanjem neravnina. Zbog specifine vrste ove obrada, za nju se ne vri proraun glavnih karakteristika. U cilju to jasnijeg objanjenja pojmova i korienih izraza usvojeno je da se prenici i duine kod alata oznaavaju malim slovima, npr. d, l, l1 itd., a prenici i dubine kod otvora oznaavaju velikim slovima, npr. D, L, L1 itd. 4.2 IZBOR ALATA

Definisanje alata pri obradi buenjem podrazumeva izbor standarda alata, dimenzija, tolerancije izrade alata i materijala alata. Izbor standarda alata se vri na osnovu dimenzija i karakteristrika otvora. Otvori prenika veeg od 20 mm se uglavnom izrauju sa alatima sa Morze konusnom (MK) drkom. U zavisnosti od vrste materijala predmeta obrade, njegove zatezne vrstoe i tvrdoe odreuje se materijal alata. U tabeli 4.1 date su preporuke za izbor materijala alata.

Obrada buenjem

B. Nedi

30

Dubina otvora koji se obrauje direktno utie na duinu oljebljenog dela alata, a time i definisanje standarda kome alat pripada. Radi slobodnog odvoenja strugotine i dovoenja sredstva za hlaenje i podmazivanje, duina oljebljenog dela alata (burgije ili proirivaa) ne sme biti manja od (slika 4.3):

l1min lo + 3 d Na osnovu ovako odreene duine oljebljenog dela iz tabela (P.21, P.22, P.23, P.24) za burgije, tabela (P.25, P.26 i P.27) za proirivae i uputae i tabele P.28 za razvrtae se odreuju standardi potrebnih alata.

Slika 4.3. Odreivanje duine oljebljenog dela alata

Ukoliko je na maini potrebno izraditi otvore u odreenoj toleranciji, alati se biraju prema slici 4.4. Kvalitet obraene povrine na isti nain kao i tolerancija izrade otvora utie na izbor potrebnog alata (slika 4.5).

IT 6 IT 7 IT 8 IT 9 IT 10 Buenje Proirivanje Razvrtanje

Slika 4.4. Odreivanje alata u zavisnosti od tolerancije izrade otvora

Ra = 0,4 0,8 1,6 3,2 6,3 12,5 (N5) (N6) (N7) (N8) (N9) (N10) Buenje

Proirivanje Razvrtanje

Slika 4.5. Odreivanje alata u zavisnosti od kvaliteta obraene povrine

Standardni alati u obradi buenjem se izrauju sa valjkastom i MK drkom. Pri projektovanju univerzalne maine u obradi buenjem predvia se mogunost korienja obe vrste alata. To se prvenstveno odnosi na odreivanje dimenzija drke alata (dimenzije MK drke) ili dimenzije drke steznog pribora alata (stezne

MAINE ALATKE

B. Nedi

31

glave ili nosaa steznih aura za stezanje alata sa valjkastom drkom). U zavisnosti od ovih dimenzija definie se prenik radnog vretena builice. Ukoliko je potrebno da otvor bude uraen u uem tolerantnom polju ili boljeg kvaliteta obraene povrine koriste se razvrtai. U tabeli P.28 su dati najee korieni razvrtai.

4.3 ODREIVANJE KARAKTERISTIKA PRENOSNIKA ZA

POMONO KRETANJE

Prenosnik za pomono kretanje kod univerzalnih builica (stubnih i radijalnih) je u najveem broju sluajeva zavisan od glavnog kretanja. Kod specijalnih builica sa prenosnikom nezavisnim od glavnog kretanja umesto prorauna koraka vri se proraun brzine pomonog kretanja.

Proraun karakteristika prenosnika za pomono kretanje kod builica obuhvata:

- proraun graninih vrednosti koraka, - usvajanje graninih vrednosti koraka i - odreivanje broja stupnjeva i vrednosti koraka.

4.3.1 Granine vrednosti koraka Izbor koraka obuhvata:

- prouavanje proizvodne operacije, - izbor preporuene vrednosti koraka i - proveru i konaan izbor koraka.

U zavisnosti od vrste operacije obrade na builici razlikuje se postupak odreivanja koraka kod buenja, proirivanja i razvrtanja.

4.3.1.1 Korak u obradi buenjem Preporuena vrednost koraka (s1) se usvaja na bazi podataka i preporuka

proizvoaa alata ili na osnovu literaturnih podataka, tabela 4.1. Preporuene vrednosti koraka u tabeli 4.1 se odnose na korake pri buenju otvora koji se naknadno zavrno obrauju razvrtanjem. Preporuene vrednosti koraka pri buenju otvora na predmetima male krutosti treba umanjiti priblino za 40 - 50%. Preporuene vrednosti koraka pri buenju otvora male tanosti treba uveati priblino za 50 - 100 %. Pored preporuenih vrednosti koraka u tabeli 4.1, koji predstavljaju podatke proizvoaa alata, u tabelama 4.2 i 4.3 date su preporuene vrednosti koraka koji se mogu sresti u naunoj i tehnikoj literaturi.

Obrada buenjem

B. Nedi

32

Tabela 4.1. Preporuene vrednosti koraka u obradi buenjem

Prenik burgije Materijal predmeta obrade

Brzina rezanja m/min

Mater. alata 1 2 5 8 12 16 25 40

Nelegirani elik do 500 N/mm2 30 - 40 HSS runo 0.05 0.12 0.20 0.25 0.30 0.40 0.40

Nelegirani elik 500 - 700 N/mm2 25 - 30 HSS runo 0.05 0.12 0.20 0.25 0.30 0.40 0.40

Nelegirani elik 700 - 900 N/mm2 20 - 25 HSS runo 0.04 0.07 0.12 0.16 0.20 0.25 0.30

elik za automate do 500 N/mm2 30 - 50 HSS runo 0.05 0.12 0.20 0.25 0.30 0.40 0.40

Legirani elik 700 - 900 N/mm2 10 - 15 HSS runo 0.02 0.06 0.10 0.12 0.16 0.20 0.30

Legirani elik 900 - 1100 N/mm2 8 - 15 HSS.E runo 0.02 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30

Legirani elik 1100-1400 N/mm2 5 - 8 HSS.E runo 0.02 0.05 0.08 0.12 0.15 0.18 0.22

Nerajui elik do 800 N/mm2 5 - 10 HSS.E runo 0.02 0.05 0.08 0.12 0.14 0.18 0.23

Vatrootporni elik do 800 N/mm2 6 - 10 HSS.E runo 0.02 0.05 0.08 0.12 0.15 0.18 0.22

Mn elici do 1000 N/mm2 3 - 5 HSS.E runo 0.02 0.05 0.08 0.12 0.12 0.15 0.20

elici za opruge do 800 N/mm2 5 - 10 HSS.E runo 0.02 0.05 0.10 0.12 0.15 0.18 0.22

Sivi liv do 200 HB 16 - 25 HSS runo 0.05 0.12 0.20 0.30 0.40 0.50 0.50

Sivi liv do 240 HB 10 - 16 HSS.E runo 0.05 0.10 0.18 0.25 0.32 0.40 0.40

Kokilni liv do 350 HB 5 - 15 HSS.E runo 0.03 0.07 0.10 0.16 0.20 0.25 0.32

Temper liv 15 - 25 HSS runo 0.05 0.15 0.20 0.32 0.40 0.50 0.50 Legirani elini liv 10 - 20 HSS.E runo 0.02 0.05 0.08 0.12 0.14 0.18 0.23

MAINE ALATKE

B. Nedi

33

Tabela 4.1. Preporuene vrednosti koraka u obradi buenjem (nastavak)

Prenik burgije Materijal predmeta obrade

Brzina rezanja m/min

Mater. alata 1 2 5 8 12 16 25 40

Titan i legure do 900 N/mm2 3 - 6 HSS.E runo 0.02 0.05 0.08 0.12 0.14 0.18 0.23

ist Al duraluminijum 40-100 HSS runo 0.05 0.14 0.18 0.22 0.30 0.40 0.45

Al legure sa trakastom strug. 50-120 HSS runo 0.05 0.14 0.18 0.22 0.30 0.40 0.45

Al legure sa lomljenom strug. 30 - 60 HSS runo 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.40

Silumin 30 - 50 HSS runo 0.05 0.08 0.14 0.20 0.25 0.30 0.40 Mesing MS 58 do 500 N/mm2 63 - 90 HSS runo 0.08 0.20 0.25 0.30 0.40 0.50 0.60

MS 60, MS 63 do 500 N/mm2 32 - 63 HSS runo 0.05 0.15 0.25 0.30 0.40 0.50 0.60

Meka bronza 20 - 40 HSS runo 0.05 0.08 0.14 0.20 0.25 0.30 0.40 Al bronza

polutvrda i tvrda 15 - 35 HSS runo 0.05 0.08 0.14 0.20 0.25 0.30 0.40

Novo srebro do 750 N/mm2 20 - 32 HSS runo 0.05 0.08 0.14 0.20 0.25 0.30 0.40

Mg i legure 60-100 HSS runo 0.05 0.15 0.25 0.30 0.35 0.40 0.50 Zn i legure

iznad 220 N/mm2 32 - 50 HSS runo 0.05 0.14 0.18 0.20 0.25 0.30 0.40

ist bakar do 370 N/mm2 30 - 60 HSS runo 0.05 0.10 0.18 0.22 0.30 0.40 0.45

Elektrolitiki bakar 20 - 35 HSS runo 0.05 0.15 0.18 0.22 0.30 0.40 0.45

Nikal do750 N/mm2 10 - 15 HSS.E runo 0.02 0.05 0.08 0.12 0.14 0.18 0.23

Duroplasti 10 - 20 HSS runo 0.05 0.08 0.14 0.20 0.25 0.30 0.40 Termoplasti 20 - 40 HSS runo 0.05 0.08 0.14 0.20 0.25 0.30 0.40 Pleksiglas 15 - 25 HSS runo 0.05 0.08 0.14 0.20 0.25 0.30 0.40

Obrada buenjem

B. Nedi

34

Tabela 4.2. Preporuene vrednosti koraka i brzine rezanja u obradi buenjem za prenike burgija od 1 do 50 mm (manje vrednosti su za manje prenike)

Materijal alata Brzorezni elik Tvrdi metal Materijal predmeta obrade

Rm, MPa ili HB

s, mm/o v, m/min s, mm/o v, m/min Konstrukt. elici do 500 0,15 - 0,45 35 - 40 elici za pobolj. do 900 0,10 - 0,30 15 - 20 0,05 - 0,12 45 - 55

Alatni elici do 900 0,07 - 0,25 8 - 15 0,04 - 0,08 25 - 32 elini liv do 700 0,10 - 0,40 20 - 30 0,05 - 0,12 30 - 38

do 200 HB 0,25 - 0,55 20 - 30 0,08 - 0,30 60 - 80 Sivi liv 200 HB 0,12 - 0,40 10 - 25 0,08 - 0,16 50 - 70

Nerajui elici 0,05 - 0,30 3 - 10 Bakar 400 - 650 0,15 - 0,45 40 - 65 Bronza 250 - 550 0,15 - 0,50 25 - 55 0,08 - 0,12 55 - 75 Mesing 400 - 1000 0,15 - 0,50 40 - 100 0,10 - 0,20 90 - 110

500 - 1200 0,15 - 0,50 50 - 120 0,10 - 0,18 110 - 130 Aluminijum 300 - 400 0,12 - 0,50 30 - 40 0,06 - 0,08 55 - 75

Tabela 4.3. Preporuene vrednosti koraka i brzine rezanja

s, mm/o s, mm/o d, mm d, mm

Materijal predmeta obrade

v, m/min

do 1,5 12,5

Materijal predmeta obrade

v, m/min

do 1,5 12,5 Legure Al 30-120 0,025 0,30 Nerajui elik 10 - 20 0,025 0,18 Legure Mg 45-120 0,025 0,30 Legure Ti 6 - 20 0,010 0,15 Legure Cu 15 - 60 0,025 0,25 Sivi liv 20 - 60 0,025 0,30

elik 20 - 30 0,025 0,30 Provera koraka se ostvaruje primenom tri kriterijuma:

- obzirom na otpornost burgije, - obzirom na mogunost odvoenja strugotine i - obzirom na vrednost kinematskog lenog ugla.

Provera koraka obzirom na otpornost burgije Ova provera se izvodi za burgije prenika d 15 mm po izrazu:

m

mm y

x3y1

m

c2 dC42

Ks

MAINE ALATKE

B. Nedi

35

gde su: - Kc = 300 MPa - dozvoljeno naprezanje na pritisak materijala drke

burgije; - Cm , xm , ym - konstanta i eksponenti koraka (tabela 4.4), - d , mm - prenik burgije.

Tabela 4.4. Konstante i eksponenti otpora rezanja u obradi buenjem

N,SdCF fyfxf3 = Nmm,sdCM mymxm = Materijal predmeta obrade

Rm, MPa ili tvrdoa, HB Cf xf yf Cm xm ym

450 570 240 550 660 275 650 760 310

Ugljenini elik

750 840

1,0 0,7

345

2,0 0,8

650 840 345 750 940 380 Hrom - nikl elik 850 1030

1,0 0,7 420

2,0 0,8

650 840 345 Hrom elik 850 1030

1,0 0,7 420

2,0 0,8

170 HB 580 215 190 HB 625 235 Sivi liv 210 HB 665

1,0 0,8 250

1,9 0,8

Provera koraka s obzirom na mogunost odvoenja strugotine Za burgije prenika d 10 mm provera s obzirom na mogunost odvoenja

strugotine se izvodi na osnovu izraza:

sx

s3 KdCs s gde su:

- Cs , xs - konstanta i eksponent koraka (tabela 4.5);

-

=dLfK s - korekcioni faktor koji uzima u obzir uticaj dubine

rezanja na vrednost koraka (tabela 4.6); - d , mm - prenik burgije, - L , mm - dubina buenja.

Obrada buenjem

B. Nedi

36

Tabela 4.5. Konstanta i eksponenti koraka u obradi buenjem Cs i xs

Cs za grupu koraka Materijal predmeta obrade Tvrdoa, HB I II III

xs

do 160 0,085 0,063 0,042 160 - 240 0,063 0,047 0,031 240 - 300 0,046 0,038 0,023

elik

iznad 300 0,038 0,028 0,019

0,6

do 170 0,130 0,097 0,065 Sivi liv

iznad 170 0,078 0,058 0,039 0,6

I - Koraci pri buenju otvora male tanosti, II - Koraci pri buenju otvora na predmetima male krutosti, III - Koraci pri buenju otvora koji se zavrno obrauju razvrtanjem

Tabela 4.6. Korekcioni faktor koraka Ks = f (L/D)

L/D Prenik otvora D, mm 3 - 5 5 - 7 7 - 10 do 20 0,9 0,85 0,80

20 - 40 0,9 0,80 0,75 40 - 60 0,85 0,80 0,75

Provera koraka obzirom na vrednost kinematskog lenog ugla Ova provera se ostvaruje korienjem sledeeg izraza (slika 4.6):

( )2tgsinds4

Slika 4.6. Uticaj koraka na vrednost lenog ugla u procesu rezanja

4.3.1.2 Korak u obradi proirivanjem

Preporuena vrednost koraka (s1) se usvaja na bazi podataka iz tabele 4.7.

MAINE ALATKE

B. Nedi

37

Tabela 4.7. Preporuene vrednosti koraka u obradi proirivanjem Prenik proirivaa Materijal predmeta

obrade

Brzina rezanja m/min 5 10 16 25 40 63

Nelegirani elik - do 700 N/mm2

- 700 - 900 N/mm2

25-28 18-25

0,1-0,140,08-0,1

0,15-0,250,1-0,18

0,25-0,30,2-0,25

0,3-0,4

0,25-0,3

0,4-0,5 0,3-0,4

0,5-0,7 0,4-0,6

Legirani elik - do 900 N/mm2 - do 1250 N/mm2

- do 1500 N/mm2

10-18 6-10 3-6

0,06-0,1

0,05-0,070,03-0,05

0,1-0,14

0,08-0,120,06-0,09

0,16-0,20,14-0,20,1-0,14

0,2-0,25

0,18-0,220,14-0,18

0,25-0,32 0,22-0,3

0,18-0,25

0,32-0,45 0,28-0,4 0,22-0,32

Specijalni elici legirani sa niklom,

nerajui i postojani na povienoj temp.

- lako obradivi - teko obradivi

6-10 4-6

0,05-0,080,03-0,04

0,1-0,140,06-0,09

0,14-0,180,1-0,14

0,18-0,220,14-0,18

0,22-0,28 0,18-0,22

0,28-0,4 0,22-0,32

Manganski tvrdi elici 2-4 0,03-0,040,06-0,080,09-0,120,12-0,140,14-0,18 0,18-0,22

Sivi liv

do 200 HB do 240 HB

14-25 8-14

0,14-0,20,12-0,18

0,25-0,320,2-0,25

0,32-0,40,25-0,32

0,4-0,5 0,32-0,4

0,5-0,63 0,4-0,5

0,63-0,8 0,5-0,7

Bakar obini elektrolitski 36-50 25-36

0,12-0,180,1-0,14

0,2-0,250,18-0,22

0,25-0,320,22-0,28

0,32-0,40,28-0,36

0,4-0,5 0,36-0,45

0,5-0,7 0,45-0,6

Mesing Ms 58

Ms 60, Ms 63 Bronza

Novo srebro

50-80 28-50 12-25 20-32

0,16-0,22

0,12-0,18

0,25-0,32

0,2-0,25

0,32-0,4

0,25-0,32

0,4-0,5

0,32-0,4

0,5-0,63

0,4-0,5

0,63-0,8

0,5-0,7

Cink i legure 28-50 0,1-0,14 0,18-0,250,25-0,32 0,32-0,4 0,4-0,5 0,5-0,7 Titan i legure 6-10 0,05-0,08 0,1-0,14 0,14-0,180,18-0,220,22-0,28 0,28-0,4

Aluminijum i legure - sa dugom strugot.

- sa kratkom strugot. - silumin

50-100 32-50 25-40

0,16-0,20,12-0,180,12-0,18

0,25-0,320,2-0,250,2-0,25

0,32-0,40,25-0,320,25-0,32

0,4-0,5

0,32-0,40,32-0,4

0,5-0,63 0,4-0,5 0,4-0,5

0,63-0,8 0,5-0,7 0,5-0,7

Magnezijum i legure 63-125 0,2-0,28 0,32-0,4 0,4-0,5 0,5-0,63 0,63-0,8 0,8-1,0

Vetaki materijali Duroplasti 12-22 0,09-0,120,14-0,18 0,2-0,25 0,25-0,32 0,32-0,4 -

Pored prethodne tabele, preporuene vrednosti koraka se mogu birati i iz tabele 4.8.

Obrada buenjem

B. Nedi

38

Tabela 4.8. Preporuene vrednosti koraka pri proirivanju otvora

Prenik otvora D, mm Materijal pr. obrade

Grupa koraka 15 20 25 30 35 40 50

I 0,5-0,6 0,6-0,7 0,7-0,9 0,8-1,0 0,9-1,1 0,9-1,2 1,0-1,3 elik

II 0,4-0,45 0,45-0,5 0,5-0,6 0,6-0,7 0,6-0,7 0,7-0,8 0,8-0,9 I 0,7-0,9 0,9-1,1 1,0-1,2 1,1-1,3 1,2-1,5 1,4-1,7 1,6-2,0 Sivi liv do

200 HB II 0,5-0,6 0,6-0,7 0,7-0,8 0,8-0,9 0,9-1,0 1,0-1,1 1,1-1,3 I. Koraci pri proirivanju otvora srednje tanosti II. Koraci pri proirivanju otvora visoke tanosti

Provera koraka kod obrade proirivanjem se vri sledeim izrazom:

sxs2 dCs gde su: Cs , xs - konstanta i eksponent koraka u obradi proirivanjem (tabela 4.9).

Tabela 4.9. Konstanta i eksponenti koraka u obradi proirivanjem Cs za grupu koraka Materijal

predmeta obrade Tvrdoa, HB I II III xs

do 160 0,190 0,140 0,095 160 - 240 0,140 0,105 0,070 240 - 300 0,105 0,079 0,052

elik

iznad 300 0,085 0,063 0,042

0,6

do 170 0,250 0,190 0,125 Sivi liv

iznad 170 0,150 0,113 0,075 0,6

meki 0,330 0,250 0,170 Obojeni metali tvrdi 0,250 0,190 0,125

0,6

I - Koraci pri gruboj obradi, II - Koraci pri obradi otvora srednje tanosti, III - Koraci pri obradi otvora visoke tanosti.

4.3.1.3 Korak u obradi razvrtanjem

Preporuena vrednost koraka (s1) se usvaja na bazi podataka datih u tabeli 4.10 ili tabeli 4.11.

MAINE ALATKE

B. Nedi

39

Tabele 4.10. Preporuene vrednosti koraka u obradi razvrtanjem Prenik proirivaa

Materijal predmeta obrade

Brzina rezanja m/min 5 10 16 25 40 63

Nelegirani elik - do 700 N/mm2

- 700 - 900 N/mm2

8 - 12 6 - 8

0,08-0,160,08-0,16

0,16-0,320,14-0,28

0,25-0,40,2-0,32

0,28-0,5

0,25-0,45

0,4-0,63 0,32-0,5

0,5-0,8 0,5-0,7

Legirani elik - do 900 N/mm2 - do 1250 N/mm2

- do 1500 N/mm2

6 - 10 4 - 6 3 - 4

0,08-0,140,07-0,120,07-0,12

0,12-0,25

0,1-0,2 0,12-0,16

0,18-0,280,16-0,250,16-0,2

0,25-0,40,2-0,360,2-0,25

0,32-0,45 0,25-0,4

0,25-0,32

0,5-0,63 0,4-0,56 0,32-0,45

Specijalni elici legirani sa niklom,

nerajui i postojani na povienoj

temper. - lako obradivi - teko obradivi

3 - 5 1 - 3

0,08-0,140,07-0,12

0,12-0,250,1-0,18

0,18-0,280,16-0,22

0,25-0,40,2-0,32

0,32-0,45 0,25-0,36

0,5-0,63 0,4-0,5

Sivi liv do 200 HB do 240 HB

6 - 10 3 - 6

0,12-0,20,08-0,16

0,22-0,40,16-0,32

0,32-0,560,2-0,4

0,4-0,7 0,25-0,5

0,5-0,9 0,32-0,63

0,7-1,2 0,5-1,0

Bakar obini

elektrolitski 12 - 18 8 - 10

0,1-0,2 0,16-0,32 0,25-0,5 0,32-0,63 0,4-0,7 0,63-0,9

Mesing Ms 58

Ms 60, Ms 63

14 - 18 8 - 12

0,1-0,2 0,2-0,36 0,32-0,45 0,4-0,56 0,5-0,7 0,7-1,1

Bronza Novo srebro Cink i legure

3 - 8 10 - 12 10 - 12

0,1-0,2 0,16-0,32 0,25-0,5 0,32-0,63 0,4-0,7 0,63-0,9

Titan i legure 3 - 5 0,06-0,12 0,1-0,18 0,16-0,22 0,2-0,32 0,25-0,36 0,4-0,5 Aluminijum i legure - sa dugom strugot.

- sa kratkom strugot. - silumin

15 - 20 12 - 15 8 - 12

0,1-0,2 0,16-0,32 0,25-0,5 0,32-0,63 0,45-0,8 0,7-1,0

Magnezijum i legure 15 - 22 0,12-0,32 0,2-0,5 0,32-0,8 0,4-1,0 0,5-1,2 0,8-1,6

Vetaki materijali Duroplasti 3 - 8 0,12-0,2 0,2-0,32 0,32-0,56 0,4-0,63 0,5-0,8 0,63-1,0

Obrada buenjem

B. Nedi

40

Tabela 4.11. Preporuene vrednosti koraka pri razvrtanju alatima od brzoreznog elika

Prenik otvora D, mm Materijal predmeta obrade

Grupa koraka 10 15 20 25 30 40 50

I 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,4 1,5 II 0,7 0,8 0,8 0,9 1,0 1,2 1,2 elik III 0,5 0,6 0,7 0,8 0,8 1,0 1,2 I 2,2 2,4 2,6 2,7 3,1 3,4 3,8 II 1,7 1,9 2,0 2,2 2,4 2,7 2,9

Sivi liv do 200 HB

III 1,4 1,5 1,7 1,9 2,0 2,2 2,6

I - Koraci pri prethodnom razvrtanju, II - Koraci pri finom razvrtanju, III - Koraci pri razvrtanju otvora pre honovanja.

Provera koraka kod obrade razvrtanjem se izvodi sledeim izrazom:

sxs2 dCs gde su: Cs , xs - konstanta i eksponent koraka u obradi razvrtanjem (tabela 4.12).

Tabela 4.12. Konstanta i eksponenti koraka u obradi razvrtanjem

Cs za grupu koraka Materijal predmeta obrade Tvrdoa, HB I II III

xs

do 160 0,2 0,15 0,15 160 - 240 0,16 0,12 0,08 elik iznad 240 0,12 0,09 0,06

0,7

do 170 0,33 0,25 0,16 Sivi liv

iznad 170 0,20 0,15 0,10 0,7

meki 0,20 0,15 0,10 Obojeni metali

tvrdi 0,33 0,25 0,16 0,7

I - Koraci pri prethodnom razvrtanju, II - Koraci pri finom razvrtanju, III - Koraci pri razvrtanju otvora pre honovanja.

MAINE ALATKE

B. Nedi

41

4.3.1.4 Usvajanje graninih vrednosti koraka Na osnovu polaznih podataka, za pojedine vrste obrade, za minimalni i

maksimalni prenik alata (dmin , dmax) i obraivane materijale, na osnovu prethodno opisanih prorauna vri se usvajanje minimalnih i maksimalnih vrednosti koraka (smin , smax) koji su merodavni za dalji proraun. Na ovaj nain dolazi se do graninih vrednosti koraka.

U obradi buenjem: smin = min ( s1 , s2 , s3 ) ; smax = max ( s1 , s2 , s3 )

U obradi proirivanjem: smin = min ( s1 , s2 ) ; smax = max ( s1 , s2 )

U obradi razvrtanjem: smin = min ( s1 , s2 ) ; smax = max ( s1 , s2 )

4.3.2 Broj stupnjeva koraka i vrednosti koraka Ako se u mainu ugrauje prenosnik za pomono kretanje sa stupnjevitom

promenom vrednosti koraka, neophodno je odrediti broj stupnjeva promene na osnovu izraza:

s

minmaxs log

sslog1m +=

gde je: s - geometrijski faktor promene stupnjeva koraka. Kod builica ima vrednost (1,25) 1,4 ili 1,6; dok je kod horizontalnih builica obino 1,4.

Ako je promena stupnjeva aritmetika, to se esto sree kod builica (stubnih i radijalnih), izraz za proraun je:

s

minmaxs a

ss1m +=

gde je: as - faktor promene stupnjeva pri aritmetikoj promeni. Nakon prorauna broja stupnjeva promene, po prethodnim izrazima, usvaja

se vrednost za ms , tako da najee iznosi: 6, 8, 9, 12, 16, 18, 24 itd. Za usvojenu vrednost broja stupnjeva (ms) polazei od minimalnog koraka i

izabranog faktora promene stupnjeva koraka ( s ) odreuju se standardne vrednsoti koraka prema tabeli standardnih vrednosti koraka (tabela P.35). Proraunate (ili usvojene) vrednosti za smin i smax se nalaze u opsegu usvojenih (proraunatih) standardnih brojeva obrtaja.

Obrada buenjem

B. Nedi

42

Ako se radi o stupnjevitoj aritmetikoj promeni, onda se broj stupnjeva koraka dobija izraunavanjem, polazei od minimalnog koraka, prema izrazu:

si+1 = si + a Nakon izraunavanja i usvajanja broja stupnjeva i svih vrednosti koraka, usvajaju se i granine vrednosti koraka za pojedine vrste obrade, prema slici 4.7.

s1 smin s2 s3 ... ... ... smax sm razvrtanje

proirivanje

buenje

Slika 4.7. Vrednosti usvojenih koraka za pojedine vrste obrade

4.4 ODREIVANJE KARAKTERISTIKA PRENOSNIKA ZA GLAVNO KRETANJE

Prenosnik za glavno kretanje treba da obezbedi optimalne uslove rezanja u pogledu brzine. Kombinacijom prenika u zadatom dijapazonu i brzine rezanja dolazi se do brojeva obrta koja je osnovna karakteristika prenosnika za glavno kretanje.

4.4.1 Brzina rezanja Brzina rezanja je obimna brzina alata na spoljanjem preniku i osnovni

izraz za proraun je:

min/, m320

nd1000

ndv == gde je: d , mm - prenik alata; n , o/min - broj obrta.

Brzina rezanja kod obrada koje se izvode na builici, moe se dobiti na osnovu preporuenih vrednosti (tabela) ili provere (prorauna).

Postupak odreivanja brzina kod obrade na builici zavisi od operacije koja se izvodi na toj maini: buenje, proirivanje ili razvrtanje.

4.4.1.1 Brzina rezanja u obradi buenjem Preporuene vrednosti brzina rezanja zajedno sa preporuenim koracima

su date u tabelama 4.1, 4.2 i 4.3. Takoe, brzine rezanja se mogu birati i iz tabele 4.13.

MAINE ALATKE

B. Nedi

43

Tabela 4.13. Preporuene vrednosti brzine rezanja u obradi buenjem

Materijal predmeta obrade

Rm, MPa ili HB

Prenik otvoraD, mm

Korak s, mm/o

Brzina rezanja v, m/min

1 - 10 0,05 - 0,18 25 - 35 do 500

10 - 25 0,18 - 0,25 35 - 45 1 - 10 0,05 - 0,18 25 - 30

500 - 700 10 - 25 0,18 - 0,25 25 - 40 1 - 10 0,03 - 0,12

elik

800 - 900 10 - 25 0,12 - 0,25

15 - 28

1 - 10 0,07 - 0,30 35 - 45 do 180 HB 10 - 25 0,30 - 0,80 25 1 - 10 0,05 - 0,20 12 - 18

Sivi liv preko

180 HB 10 - 25 0,20 - 0,30 18 - 20

Provera (proraun) brzine rezanja se vri s obzirom na iskorienje: - postojanosti alata i - snage maine.

Proraun brzine rezanja obzirom na iskorienje postojanosti alata Ovaj proraun se izvodi korienjem izraza oblika:

pshpha1ym

nqv KKKKK

sTHBdCv =

gde su: - Cv , q , m , y , n - konstanta i eksponenti brzine rezanja (tabela 4.14); - d , mm - prenik burgije; - HB - tvrdoa materijala predmeta obrade; - T , min postojanost alata; - s , mm/o - korak; - K1 - korekcioni faktor uticaja dubine buenja:

=

DLfK1 , tabela 4.15,

- Ka - korekcioni faktor uticaja materijala alata (tabela 4.16); - Kh - korekcioni faktor uticaja kriterijuma zatupljenja alata (tabela 4.17); - Kshp - korekcioni faktor uticaja vrste i kvaliteta SHP i - Kp - korekcioni faktor uticaja ostalih parametara obrade na brzinu rezanja.

Obrada buenjem

B. Nedi

44

Tabela 4.14. Konstanta i eksponenti brzine rezanja u obradi buenjem Cv Eksponenti Materijal

predmeta obrade Tvrdoa,

HB d10 d>10 m n y q do 155 0,041 0,10 Ugljenini

elici 155 - 265 360 874 elici za automate 140 - 230 540 1,31

do 155 306 743 Legirani elici - Cr, Ni, Mo, V 155 - 340 252 612

0,2 0,9

d10 0,5

d10 0,4

Sivi liv 140 - 240 4000 11400 1,3

Bronza sred. tvrd. 13,0 37 Tvrda bronza 6,5 18,5

0,125 0

d10 0,40

d10 0,40

*) n > 0 - elici manje tvrdoe (do 155 HB); n < 0 - elici vee tvrdoe (iznad 155 HB)

Tabela 4.15. Korekcioni faktor uticaja dubine buenja K1 = f (L/D)

L/D 2,5 3 - 4 4 - 5 5 - 6 6 - 8 8 - 10

K1 1,0 0,9 - 0,8 0,8 - 0,7 0,7 - 0,65 0,65 - 0,6 0,6 - 0,5

Tabela 4.16. Korekcioni faktor uticaja materijala alata Ka

Brzorezni elik Materijal alata

6880 6980 7680

Ka 1,0 1,19 1,1

Tabela 4.17. Korekcioni faktor uticaja kriterijuma zatupljenja alata Kh

Pojas habanja h, mm 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Kh 0,6 0,85 1,0 1,05 1,1

4.4.1.2 Brzina rezanja u obradi proirivanjem

Preporuene vrednosti brzina rezanja kod proirivanja su manje u odnosu na brzine rezanja kod buenja i date su u tabeli 4.18.

MAINE ALATKE

B. Nedi

45

Tabela 4.18. Preporuene vrednosti brzine u obradi proirivanjem Jednodelni alati Viedelni alati

Dubina rezanja a, mm Materijal predmeta obrade Tvrdoa,

HB 0,5-1 1,1-2,0 2,0 0,5-1 1,1-2,0 2,0

160-200 34,5 30 27 31 27,5 24,5 200-230 29,5 26 23,5 27 23,5 21 Ugljenini elici 230-274 25,5 22,5 20,0 23 20,5 18

Legirani elici - Cr 244-285 22 19,3 17,3 19,9 17,5 15,6 Legirani elici

Cr, Ni 252-299 19 16,7 15 17,2 15,1 13,4

Legirani elici Cr, Ni, Mo 260-310 16,4 14,4 12,9 14,8 13 11,6

Provera brzine rezanja obzirom na iskorienje postojanosti alata se vri na osnovu izraza::

pshphayxm

nqv KKKK

saTHBdCv =

U izrazu su: Cv , q, n, x, y, m - konstanta i eksponenti brzine rezanja u obradi

proirivanjem, tabela 4.19, Kh - korekcioni faktor uticaja kriterijuma zatupljenja alata, tabela 4.20, Kshp - korekcioni faktor uticaja sredstva za hlaenje i podmazivanje, Kp - korekcioni faktor uticaja ostalih faktora

Tabela 4.19. Konstanta i eksponenti brzine rezanja u obradi proirivanjem

Materijal predmeta obrade

Tvrdoa, HB Cv m x y q n

Ugljenini elik do 155 0,226 Ugljenini i legirani

elik 150-340 2000

Legirani elik 155-265 1700

0,9

Sivi liv 140-240 17100

0,3 0,2 0,5 0,3

-1,3 Bronza 56 0,125 0,1 0,4 0,2 0

*) n > 0 - elici manje tvrdoe (do 155 HB); n < 0 - elici vee tvrdoe (iznad 155 HB)

Obrada buenjem

B. Nedi

46

Tabela 4.20. Korekcioni faktor uticaja kriterijuma zatupljenja alata Kh

irina pojasa habanja h, mm 0,2 0,4 0,8 1,0

Kh 0,6 0,7 0,85 1,0

4.4.1.3 Brzina rezanja u obradi razvrtanjem Brzina rezanja kod obrade razvrtanjem je manja od brzine rezanja kod

proirivanja, preporuene vrednosti su date u tabeli 4.21. Provera brzine rezanja obzirom na iskorienje postojanosti alata se izvodi korienjem :

pshphayxm

nqv KKKK

saTHBdCv =

gde su: Cv , q, n, m, x, y - konstanta i eksponenti brzine rezanja u obradi razvrtanjem, tabela 4.22.

Tabela 4.21. Preporuene vrednosti brzine rezanja u obradi razvrtanjem

Prenik razvrtaa 10 - 20

Prenik razvrtaa 20 - 80

Korak s, mm/o Materijal

predmeta obrade Tvrdoa,

HB 0,5 0,8 1,6 2,0 0,5 0,8 1,6 2,0

160-200 16,5 13,0 7,9 6,8 14,3 10,6 6,8 5,9 200-230 14,3 10,6 6,8 5,9 13 9,2 5,9 5,1 Ugljenini elik 230-274 13 9,2 5,9 5,1 10,6 5,9 5,1 4,4

Leg. elik - Cr 244-285 10,6 5,9 5,1 4,4 9,2 5,1 4,4 3,8 Legirani elici

Cr, Ni 252-299 9,2 5,1 4,4 3,8 7,9 4,4 3,8 3,3

Legirani elici Cr, Ni, Mo 260-310 7,9 4,4 3,8 3,3 6,8 3,8 3,3 2,8

Korak s, mm/o

0,6 1,0 1,6 2,6 0,6 1,0 1,6 2,6 153-166 16,7 13,2 10,4 8,2 15 11,7 9,3 7,3 167-181 15 11,7 9,3 7,3 13,2 10,4 8,2 6,5 182-199 13,2 10,4 8,2 6,5 11,7 9,3 7,3 5,8 200-217 11,7 9,3 7,3 5,8 10,4 8,2 6,5 5,1

Sivi liv

218-250 10,4 8,2 6,5 5,1 9,3 7,3 5,8 4,6

MAINE ALATKE

B. Nedi

47

Tabela 4.22. Konstanta i eksponenti brzine rezanja u obradi razvrtanjem

Materijal predmeta obrade Cv m x y q n

Ugljenini elik 1320

Legirani elik 1110 0,4 0,2 0,65 0,3 0,9

Sivi liv 14500

Kovano gvoe 184000,3 0,1 0,5 0,2 1,3

*) za ugljenine elike HB0 legirani elici (HB>150), SL i kovano gvoe eksponent n

Obrada buenjem

B. Nedi

48

Maksimalni broj obrta se dobija, kada se u izrazu za broj obrta, unesu podaci za minimalni prenik burgije, odgovarajua vrednost postojanosti i minimalna vrednost koraka buenja (smin).

pshpha1ymax

mq1max

nv

min KKKKKsTd

HBC320n

=

pshpha1ymin

mq1min

nv

max KKKKKsTd

HBC320n

=

4.4.2.2 Granine vrednosti broja obrta pri obradi proirivanjem Kao kod buenja, granine vrednosti brojeva obrtaja kod obrade

proirivanjem se izraunavaju za sve obraivane materijale na osnovu prethodno izraunate brzine rezanja i osnovnog obrasca za brzinu rezanja:

1000ndv =

=d

v1000n

broj obrta se izraunava prema:

pshphayxmq

nv KKKK

saTdHBCn =

maxmax1max

min320

pshphayxmq

nv KKKK

saTdHBCn =

minmin1min

max320

4.4.2.3 Granine vrednosti broja obrta pri obradi razvrtanjem Polazei od poznatog izraza za brzinu rezanja pri obradi razvrtanjem

(obzirom na iskorienje postojanosti alata) koji je dat izrazom:

pshphayxm

nqv KKKK

saTHBdCv =

i izraza za brzinu rezanja: 1000

ndv = broj obrta se izraunava prema:

pshphaymax

xmq1max

nv

min KKKKsaTd

HBC320n =

pshphaymin

xmq1min

nv

max KKKKsaTd

HBC320n =

MAINE ALATKE

B. Nedi

49

Granine vrednosti broja obrta treba izraunati za sve materijale koji se obrauju i tek na osnovu tako dobijenih vrednosti usvajaju se maksimalni i minimalni broj obrta.

4.4.3 Broj stupnjeva broja obrta i stupnjevi broja obrta Na osnovu prethodnih izraunavanja formira se tabela u koju se unose sve

dobivene vrednosti brojeva obrta, tako da se lako odabraju i usvojaju maksimalne i minimalne vrednost brojeva obrta koji e biti merodavni za dalji proraun.

Broj stupnjeva broja obrta kod operacija obrade buenjem, za sluaj stupnjevitog prenosnika sa geometrijskom promenom prenosa, moe se izraunati na osnovu izraza:

n

minmaxn log

nlognlog1m +=

U izrazu n je geometrijski faktor promene i on se usvaja u zavisnosti od tipa maine se koristi, tako da:

- za stubne i radijalne builice ima vrednosti 1,25 ; 1,4 i 1,6 ; odnosno 1,25 za teke maine veih snaga, a vrednost 1,6 za manjih i lakih maina,

- za horizontalne builice najee ima vrednost 1,25. Za prethodno usvojeni broj stupnjeva i faktor geometrijske promene usvajaju

se standardne vrednosti brojeva obrta na osnovu tabele P.36. Usvojene vrednosti stupnjeva broja obrta od 1n do mn treba da budu u opsegu prethodno usvojenih vrednosti maksimalnog i minimalnog broja obrta. n1 nmin n2 n3 n4 ... ... ... nmax nm

razvrtanje

proirivanje

buenje

Slika 4.8. Vrednosti usvojenih koraka za pojedine vrste obrade

4.5 PRORAUN SNAGE MAINE

4.5.1 Proraun snage maine u obradi buenjem

Potrebna snaga maine u obradi buenjem se izraunava za sluaj maksimalnog iskorienja postojanosti alata PA uz usvojeno (nepotpuno) iskorienje preseka strugotine i sluaj maksimalnog preseka strugotine PM .

Obrada buenjem

B. Nedi

50

Na osnovu izraza za obrtni moment u obradi buenjem, koji je dat izrazom:

Nmm,n

P1055.9sdCM 6mymxm==

snaga maine moe se izraziti:

KW,1055.9

nsdCP 6mymxm=

gde su: - mehaniki stepen iskorienja snage maine (tabela P.34); n - broj obrta alata, o/min.

Istovremeno iskorienje i preseka strugotine i postojanosti alata obezbeuje se zamenom broja obrtaja n i prenik alata d njegovim izrazom dobijenim iz proirenog izraza za brzinu rezanja:

q1

in

v

ymiym

nqv

KHBCvsTdK

sTHBdCv

=

=

Polazei od izraza za brzinu rezanja 1000

ndv = dolazi se do broja obrtaja:

q1

in

v

ym

KHBCvsTv320

dv1000n

==

Koristei prethodni izraz sa snagu maine i izraze za prenik alata i broj obrtaja dolazi se do konanog izraza za snagu maine koji uzima u obzir iskorienje postojanosti alata:

z

1A

vKP =

gde su: q

1x1z m+=

q

1mx

in

v

ym

6

mym1

KHBCsT

1055,9sC320K

=

MAINE ALATKE

B. Nedi

51

Snaga maine koja uzima u obzir potpuno iskorienje preseka strugotine PM se dobija zamenom broja obrtaja u optem izrazu za snagu maine:

v1055,9

sdC320

dv1000

1055,9sdC

1055,9nMP

6

my1mxm

6

mymxm6

=

=

=

vKP 2M=

gde je: 6my1mxm

21055,9

sdC320K =

Proraun snage maine u obradi proirivanjem i razvrtanjem se uglavnom ne vri jer je snaga potrebna za izvoenje operacije buenja znatno vea. U ovom sluaju karakteristike i dimenzionisanje prenosnika se uglavnom vre za obradu buenjem. Prethodni proraun snage se vri za sve vrste materijala koji e se obraivati na projektovanoj maini. Izraunata maksimalna snaga, dobijena u presenim takama krivih maksimalnog iskorienja postojanosti alata i preseka strugotine slui za usvajanje maksimalne snage maine koja je manja od izraunatih vrednosti. To je iz razloga maina u najveem broju sluajeva radu u uslovima nepotpunog iskorienja preseka stugotine uz maksimalno iskorienje postojanosti alata.

v, m/minvi

A

P`MPM

PA P`AP

kW

P max P

Slika 4.9. Usvajanje snage maine pri nepotpunom iskorienju preseka

strugotine

Obrada buenjem

B. Nedi

52

5. PRORAUN GLAVNIH KARAKTERISTIKA MAINA ALATKI U OBRADI GLODANJEM

Glodalice su maine alatke kod kojih je prenosnik za pomono kretanje

najee nezavisan od prenosnika za glavno kretanje, tako da se prorauni glavnih karakteristika prenosnika odnose na iznalaenje graninih vrednosti brzina pomonog kretanja i opsega brzina glavnog kretanja.

Glodalice mogu biti univerzalne, namenjene za rad u irokom opsegu prenika alata i specijalizovane maine za tano odreeni tip obrade, sa tano definisanim predmetom obrade.

Projektovanje glavnih karakteristika maina za obradu glodanjem je usmereno u dva posebna pravca:

- obrada na horizontalnoj glodalici valjkastim i koturastim glodalima (obimno glodanje) i

- obrada na vertikalnim glodalicama vretenastim i eonim glodalima (eono glodanje).

Ako se projektuje univerzalna glodalica, glavne karakteristike prenosnika se proraunavaju pri obradi i obimnim i eonim glodanjem.

Polazni podaci za projektovanje glavnih karakteristika maina za obradu glodanjem (glodalica) su:

- materijal i oblik polufabrikata, - granine dimenzije predmeta obrade i to:

o Bmax - maksimalna irina, o Hmax - maksimalna visina, o Lmax - maksimalna duina,

- dimenzije alata i materijali alata.

5.1 DEFINISANJE DODATAKA ZA OBRADU I GEOMETRIJSKI PARAMETRI OBRADE

Osnovni geometrijski parametri obrade glodanjem su: - dubina rezanja (a),

MAINE ALATKE

B. Nedi

54

- irina glodanja (B), - ugao kontakta (), - ugao zahvata (), - irina (b) i - debljina reznog sloja (h) trenutna, srednja i maksimalna.

Kod obimnog glodanja irina reznog sloja je b=B, dok je trenutna debljina reznog sloja data relacijom:

sinsh 1 = gde su: B, mm - irina glodanja; s1 , mm/z - korak po zubu.

Slika.5.1. Rezni sloj pri obimnom glodanju

Maksimalna debljina reznog sloja: sinsh 1max =

22

Da2D1cos1sin

==

Das2

Da

Das2h 1

2

1max

=

Trenutna povrina poprenog preseka reznog sloja: sinbsbhA 1 ==

Kod eonog glodanja irina reznog sloja je: sinab =

gde je: 6 - napadni ugao zuba eonog glodala. Pre odreivanja trenutne debljine reznog sloja potrebno je definisati

radijalni korak: sinss 1r1 =

Obrada glodanjem

B. Nedi

55

Debljina reznog sloja je odreena izrazom: sinsinssinsh 1r1 ==

Maksimalna debljina reznog sloja (za = 90 ) iznosi: sinsh 1max =

Trenutna povrina poprenog preseka reznog sloja: sinbsbhA 1 ==

Slika.5.2. Rezni sloj pri eonom glodanju

Srednja debljina sloja moe se definisati: - kod obimnog glodanja:

Das2dsins

RdRhh 1

0

1

0m ===

- kod eonog glodanja:

sinDBs2h 1m =

Dubina rezanja pri obradi ravnih povrina glodanjem: mm,HHa 1 =

gde su: H1 i H - odgovarajue dimenzije pre i posle obrade. Dodaci za obradu kod obrade glodanjem (tabele P.10, P.11 i P.12) su: - dodatak za grubu obradu glodanjem ( 1 ),

MAINE ALATKE

B. Nedi

56

- dodatak za finu obradu glodanjem ( 2 ) i - dodatak za bruenje ( 3 ).

Slika.5.3. Dodaci za obradu u obradi glodanjem

5.2 IZBOR ALATA

Izbor alata u obradi glodanjem podrazumeva izbor standarda alata, dimenzija, tipa i materijala alata.

Izbor standarda alata se vri na osnovu dimenzija i karakteristika predmeta obrade i tipa maine na kojoj se vri obrada.

Prenik glodala ima viestruk uticaj na proces glodanja. Sa poveanjem prenika smanjuje se debljina strugotine i optereenje seiva, poveava se odvoenje toplote i postojanost alata. Vei prenik glodala obezbeuje vei broj zuba veih dimenzija, vei korak po zubu, vei prenik vratila (kod horizontalne glodalice) ili vei prenik drke i vrata glodala (kod vretenastih glodala), bolju ravnomernost obrade, manje vibracije i bolji kvalitet obraene povrine. Pri izboru prenika glodala treba voditi rauna o debljini tela glodala (slika 5.4):

D1 = (1,6 2,5 ) d ; D D1 + 2 H gde su: d prenik vratila ili vrata glodala, D1 prenik tela glodala - dna leba, H = h + (5 10) mm - visina profila glodala, h - dubina obraivanog predmeta obrade.

Granine dimenzije valjkastih i koturastih glodala se mogu se odrediti na osnovu tabela P.29 i P.30 u kojima su date osnovne dimenzije alata. Na osnovu ovih tabela usvajaju se minimalni i maksimalni prenik alata.

Obrada glodanjem

B. Nedi

57

h d

H D1

D

Slika 5.4. Osnovni elementi za definisanje prenika koturastih glodala Kod eonog glodanja, najee se koriste vretenasta, eona glodala i

glodala sa umetnutim noevima (glave za glodanje) od tvrdog metala (TM). Dimenzije ovih alata su date u tabelama P.31, P.32 i P.33, na osnovu kojih se biraju minimalni i maksimalni prenik alata. Kod glodakih glava minimalna vrednost prenika se usvaja iz tabela a maksimalna vrednost se rauna na osnovu izraza:

Dmax = (1,2 1,3) Bmax , mm gde je: Bmax , mm - maksimalna irina stola maine koja je ustvari granina irina predmeta obrade.

5.3 ODREIVANJE KARAKTERISTIKA GLODALICA ZA OBRADU OBIMNIM GLODANJEM

Odreivanje karakteristika glodalica za obradu obimnim glodanjem

obuhvata proraun karakteristika prenosnika za pomono i za glavno kretanje.

5.3.1 Odreivanje karakteristika prenosnika za pomono kretanje

Pomono kretanje u obradi glodanjem definie se sa tri veliine i to: - korak po zubu s1 , mm/z - korak po obrtu s , mm/o - brzinom pomonog kretanja vp , mm/min Veza izmeu ova tri parametra data je izrazom:

nzsnsv 1p == gde su: z - broj zuba glodala; n - broj obrta glodala u minuti.

MAINE ALATKE

B. Nedi

58

Odreivanje karakteristika prenosnika za pomono kretanje se sastoji od: - odreivanja graninih vrednosti koraka po zubu (maksimalne i

minimalne vrednosti) i - usvajanja graninih vrednosti koraka. Granine vrednosti koraka pri obradi valjkastim i koturastim glodalom se

mogu odrediti obzirom na: - otpornost zuba alata, - stabilnost maine (dozvoljeni ugib vratila), - stabilnost predmeta obrade i - hrapavost obraene povrine. Prvi kriterijum ima smisla koristiti samo kod koturastih i testerastih

glodala. Trei kriterijum nema smisla primenjivati jer se pretpostavlja da je predmet obrade po pravilu stabilan. Ostala dva kriterijuma su najee osnovna za proraun graninih vrednosti koraka. Preporuene vrednosti koraka

Preporuene vrednosti koraka po zubu se biraju iz tabela 5.1, 5.2 i 5.3. Izabrana vrednost se proverava obzirom na:

- dozvoljeni ugib vratila glodalice i - kvalitet obraene povrine.

Tabela 5.1. Preporuene vrednosti koraka po zubu i brzine rezanja pri glodanju Korak po zubu s1, mm/z Brzina v, m/min

Tip glodala Materijal alata Materijal predmeta obrade

Rm, MPa ili HB valjkasta

i eona koturasta vretenasta profilna B TM

do 600 0,1-0,2 0,06-0,08 0,016-0,08 0,04-0,06 16 - 25 100-150 do 800 0,08-0,16 0,05-0,06 0,012-0,06 0,03-0,05 10 - 18 50-100 elik

do 1100 0,05-0,1 0,04-0,05 0,01-0,04 0,02-0,04 8 - 16 40-63 do 180HB 0,16-0,25 0,07-0,1 0,02-0,1 0,05-0,08 16 - 25 50-100

Sivi liv pr. 180HB 0,1-0,2 0,04-0,06 0,012-0,06 0,03-0,05 8 - 18 30-80

Bakar 0,2-0,25 0,08-0,1 0,018-0,08 0,05-0,08 40 - 63 63-150 krti 0,2-0,3 0,07-0,09 0,016-0,07 0,04-0,08 40 - 63 100-160 Bronza,

mesing ilavi 0,16-0,2 0,05-0,06 0,012-0,06 0,03-0,06 32 - 50 80-120 Al mek 0,16-0,2 0,06-0,08 0,018-0,09 0,04-0,07 120-250 300-500

Al - legure kaljene 0,1-0,16 0,05-0,06 0,016-0,08 0,03-0,06 80-160 160-300 *) Donje granice koraka se biraju za finu obradu, a donje granice brzine za grubu

obradu **) Za alate od TM biraju se manje vrednosti koraka

Obrada glodanjem

B. Nedi

59

Tabela 5.2. Preporuene vrednosti koraka po zubu pri obradi valjkastim glodalima Krupnozuba glodala Sitnozuba glodala

Snaga maine, kW

Stabilnost tehno-lokog sistema obrada

elika obrada

sivog liva obrada elika

obrada sivog liva

visoka 0,4 - 0,6 0,6 - 0,8 srednja 0,3 - 0,4 0,4 - 0,6 preko 10

mala 0,2 - 0,3 0,25 - 0,4

visoka 0,2 - 0,3 0,25 - 0,4 0,1 - 0,15 0,12 - 0,2 srednja 0,12 - 0,2 0,2 - 0,3 0,06 - 0,1 0,1 - 0,15 5 - 10

mala 0,1 - 0,15 0,12 - 0,2 0,05-0,08 0,06-0,12 srednja 0,1 - 0,15 0,12 - 0,2 0,05-0,08 0,06-0,12

ispod 5 mala 0,06 - 0,1 0,1 - 0,15 0,03-0,06 0,05 - 0,1

Tabela 5.3. Preporuene vrednosti koraka po zubu pri obradi koturastim glodalima Krupnozuba glodala Sitnozuba glodala Snaga maine,

kW Stabilnost tehno-lokog sistema obrada

elika obrada

sivog liva obrada elika

obrada sivog liva

visoka 0,15-0,25 0,3 - 0,5 srednja 0,12 - 0,2 0,25 - 0,4

preko 10

mala 0,1 - 0,18 0,2 - 0,3

visoka 0,1 - 0,18 0,25 - 0,4 0,08-0,12 0,2 - 0,3 srednja 0,08-0,15 0,2 - 0,3 0,06 - 0,1 0,15-0,23

5 - 10

mala 0,06 - 0,1 0,15-0,25 0,02-0,08 0,1 - 0,2 srednja 0,15-0,25 0,1 - 0,2 ispod 5 mala

0,04-0,06 0,1 - 0,2

0,04-0,06 0,08-0,15

a) Provera koraka po zubu obzirom na dozvoljeni ugib vratila glodalice Provera kod obrade valjkastim i koturastim glodalom se izvodi na osnovu

izraza: - za suprotnosmerno glodanje:

f

fff

y1

3hmv

qrr

xf

max1

l