tehnolo ki procesi - projektiranje i modeliranje

Download Tehnolo Ki Procesi - Projektiranje i Modeliranje

If you can't read please download the document

Upload: smsale

Post on 29-Dec-2015

977 views

Category:

Documents


53 download

TRANSCRIPT

  • f __

    UNIVERZITET U TUZLI MASINSKI FAKULTET

    Milan Jurkovic Dzemo Tufekcic

    Tuzla, 2000

    ---+-------o~-----~-------- ----

  • dLsci. Milan Jurkovic, Tehnicki fakultet Rijeka dLsci. Dzemo TufekCic, Masinski fakultet u Tuzli

    TEHNOLOSKI PROCESI - projektiranje i modeliranje

    Recenzenti Profdr Juraj Ljubetic, Tehnicki fakultet u Rijeci Profdr. Janez Kopat, Fakultet za strojnistvo v Ljubljani

    Izdavac: m Univerzitet u Tuzli

    Tiraz: 300 primjeraka

    Godina: 2000.

    Stampa: 0.0.0. SOKOPLAST Tuzla

    JAYNA U, 'tAN.YA NAJitOONA i UNIVEfall iTSKA illilUOTEKA

    "DERVI3 SUSie" T\JZlA ?tC1J;~ __ tnv.broj:

    Sign, C i

    Rjesenjem br. 04-15-5503 100 OD 31.1 0.2000.godine Federalnog ministarstva obrazovanja, nauke, kulture i sporta knjiga je oslobodena poreza na promet.

    CIP - Katalogizacija u publikaciji Nacionalna i univerzitetska biblioteka Bosne i Hercegovine, Sarajevo 621.7 I. 9 . 004. 42 I ( 075.8 )

    TIJRKOVIC, Milan ,1941.god. Tehnoloski procesi: projektiranje i Modeliranje / Milan lurkovi6, Dzemo TufekCi6. -Tuzla. Univerzitet, 2000. - 377 str. : graf prikazi: 25cm

    Bibliografija: str.355 - 370

    ISBN 9958 - 609 - 03 - 7 1. Tufekcic, Dzemo COBISSlBiH - ID 8477190

    PREDGOVOR

    Tehnologije i tehnoloski procesi su temelj svake orgamZ1rane proizvodnje, pa tako i procesa obrade matetijala. Modema i profitabilna proizvodnja pociva na zahtijevima trZista, optimalnoj tehnologiji i optimiziranom tehnoloskom procesu. Osnovni su ciljevi savremeno projektiranog tehnoloskog procesa, odnosno uspjesne proizvodnje: osiguranje kvaliteta proizvoda u skladu sa zahtijevima tdista, manji utrosak materijala i energije, te primjena modemih metoda u proizvodnji. Dakako, sve je ovo potrebno postiCi liZ minimalno moguce vrijeme izrade, trazeni rok isporuke i najnize moguce troskove proizvodnje.

    U skladu sa navedenim ova knjiga ima osnovnu poruku "Danas projektirani tehnoloski proces mora biti bolji nego juce, a sutra bolji nego danas ': Ova poruka proizilazi iz spoznaje da je tehnoloski proces dinamican i da je podlozan stalnim i neprekidnim promjenama, usavrsavanju i inoviranju. Zbog toga ovaj udibenik ne treba shvatiti kao konstantu, vec kao osnovu koju valja stalno nadogradivati i usavrsavati, jer je projektiranje tehnoloskog procesa kreativan rad koji se svakodnevno svojom aplikacijom potvrduje u proizvodnji i prije svega na trZistu~

    Svaka tehnologija i tehnoloski proces ima odredeni tehno-ckonomski vijek trajanja sto trazi intenzivnu revitalizaciju i modemizacilll postojecih procesa i implementaciju modemih procesa, sistema i bel/a znanja te diseminaciju, razvoj metoda modeliranja, simulacije i optimizacije i ptimjenu informacijskih tehnologija.

    Za projektiranje profitabilnog tehnoloskog procesa potrebna su teorijska znanja iz sirokog podrucja tehnologija obrade, nauke 0 metalima, osnova konstruisanja, matematicke statistike, operacijskih istrazi'vanja, modeliranja, simulacije i optimizacije procesa, kontrole kvaliteta, studija i analize vremena, obradnih sistema, alata i naprava i troskova obrade te CAD/CAPP/CAM sistema i dakako prakticnih iskustava.

    Knjiga 'Tehnoloski procesi -- projektiranje i modeliranje" je podijeljena u deset poglavlja: Uvod, OSilOVi telmoloskih procesa, Osnovne podloge za projektiranje tehnoloskih procesa obrade, Projektiranje klasicnih tehnoloskih procesa, Projektiral1je grupnih tehnoloskih procesa, Projektiranje i programiranje tehnoloskih procesa za CNC masine - CAM, Projektiranje tehnoloskih procesa pomocu racunara CAPP, Projektir(1l1]e . -tehnoloskih procesa za fleksibilne proizvodne sisteme, .f!odeliranje i

  • optimizacija tehnoloskih obradnih procesa i Projektiranje tehnoloskih procesa montaZe.

    Slijed izlozene materije u ovom udzbeniku metodoloski odgovara u velikoj mjeri redoslijedu poslova koji se obavljaju pri projektiranju tehnoloskog procesa, tako da se knjigom mogu koristiti i drugi strucIijaci koji rade u tehnoloskoj p rip remi i razvoju proizvodnje, kao i strucnjaci u proizvodnji.

    , v Kako je vee vnavedeno tehnoloski procesi su kompleksno podrucje, zoog cega se za promenJe znanJa mogu koristiti pored ostalih udzbenika i "Tehnoloski procesi automatske proizvodnje" [Mecanin, Iurkovi6, Visekruna, Sarajevo, 1988], "Obrada rezanjem i alatne masine" [TufekCi6 Brdarevi6 Tuzla,1995] , ,

    . Ug~dn~ je. ciuznost. autora zahvaliti cijenjenim recezentima prof. dr. JuraJu LJuoetlcu 1 prof. dr. Ianezu Kopacu na vrlo korisnim savjetima i pri j edl ozima.

    v Mnogo .~apora prilikom tehnicke obrade knjige ulozio je dipL inz. mas. Enver Zuhc, te mu se autori ovom prilikom najtoplije zahvaljuju.

    . . .Sve korisne primjedbe i sugestije autori 6e sa zadovoljstvom primiti i konstItl za naredno izdanje.

    Tuzla, 2000. god

    Autori

    M. Jurkovic i Dt. TufekCic

    Tehlloloski procesi - projektiranje i mooeiirallje MUml Jurkovic Dzemo Tu!ekcic

    1. Ll. LLI. 1.1.2. 1.1.3. 1.1.4. U.S. 1.1.6. 1.2. 1.3. 1.4. IS

    2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.S.I. 2.5.1.1. 2.5.1.2.

    2.5.2. 2.5.2.1.

    3.

    3.l. 3.1.1. 3.1.2. 3.1.3. 3.1.4. 3.1.4.1.

    SADRZAJ

    UVOD ....................................................................................... 1 Tehnologije obrade i tehnoloski procesi ................................... 1 Proizvodne tehnologije obrade skidanjem strugotine ............... 2 Proizvodne tehnologije plasticne obrade .................................. .4 Proizvodne tehnologije zavarivanja .......................................... 7 Tehnologije termicke obrade ..................................................... 8 Tehnologije livenja i metalnog praha ........................................ 9 Tehnologije povrsinske obrade ............................................... 10 Nivo tehnologije i tehnoloskog procesa .................................. 12 Zivi i minuli rad po jedinici proizvoda .................................... 16 Klasicni i modemizirani procesi obrade .................................. 16 Sposobnost tehnoloskog procesa u proizvodnji ...................... 18

    OSNOVI TEHNOLOSKIH PROCESA .............................. 21 Znacaj projektiranja tehnoloskog procesa ............................... 21 Obradni, tehnoloski i proizvodni procesi ................................ 22 Osnovni sistemi projektiranja tehnoloskih procesa obrade ..... 25 Osnovna struktura tehnoloskog procesa i uticajni faktori ....... 26 Tehnoloski mjemi nizovi ......................................................... 30 Metode rjesavanja mjemih nizova .......................................... 30 Metoda apsolutne zamjenljivosti ............................................. 31 Odredivanje nepoznatih tolerancija sastavnih clanova mjemog niza ............................................................................ 32 Primjeri izracunavanja tehnoloskih mjera niza ....................... 34 Podrucje primjene prikazanih metoda ..................................... 39

    OSNOVNE PODLOGE ZA PROJEKTIRANJE TEHNOLOSKOG PROCESA OBRADE .......................... .40 Proizvod ........................................................ '" ...................... ..41 Metoae oblikovanja i razvoj proizvoda .................................. .42 Simultano projektiranje proizvoda ......................................... .43 Gecmetrijske i tehnolosLC' ....................................... ..46 Sistem analize proizvoda ........................................................ ~41 Analiza konstruktivno - tehnoloske dokumentacije .............. .47

    ,

    I

  • Milan Jurkovic Dienw Tu/i'I.Ch' lehllolo,ki pmcesi - projektiranje i modelirarife

    3.1.4.2. 3.2. 3.2.1. 3.2.2. 3.2.3. 3.2.4. 3.3. 3.3.l. 3.3.2. 3.3.3. 3.3.4. 3.3.5. ::U.6. 3.3.7. 3.3.8. 3.3.9. 3.3.10. 3.3.11.

    3.5. 3.5.I. 3.5.2. 3.5.3. 3.6. 3.6.l. 3.6.2. 3.7.

    4.

    4.1. 4.2. 4.3. 4.3.1.

    4.3.2. 4.3.3. 4.3.4. 4.4.

    '4.5.

    II

    Anal iza tehnologicl1ostl pruiz\oda .......................................... 50 Tacnost i kvalitet obradc ........................................................ 55 Uticajni faktori tacnosti obrade ............................................... 56 Tacnost i kvalitet obradene povrsine ....................................... 57 Kvalitet povrsine u funkciji postupka obrade .......................... 60 Odstupanje geometrijskog oblika pri obradi ........................... 63 Greske obrade .................................... , ..................................... 67 Geometrijska greska ................................................................ 68 Metodska greska ...................................................................... 69 Greska baziranja ...................................................................... 70 Greska stezanja ........................................................................ 80 Greske elasticnih deformacUa ................................................. 81 Greske toplinskih deiormacija ................................................. 82 Greske dodataka ;:a obradll ...................................................... 84 Greske istrosenoSli alata i podesavanje .................................. 84 Greske lInutrasnjih nLlprczanJLl ......... : ...................................... 87 Greske dinamike obradl1og sistcma ....................................... 88 Proracun ukupne grcskc obrade pomocu mjernih nizova ....... 88 Dodaci za obradu ..................................................................... 92 Izbor poJaznog oblika materijala - pripremka ......................... 95 Izbor optimalne varijanle pripremka ....................................... 97 Stepen iskoristenja materijala kod povrsinskih pripremaka .. lOl Iskoristenje materijala ovisno 0 vrsti obrade ......................... 103 Izbor varijame tehnoloskog procesa ...................................... 105 Troskovi obrade .. .. . ................................................... 1 06 Varijante tehnoloskog pJ"Ocesa obrade ................................... 109 Izbor obradne masi ne ............................................................ 112

    PROJEKTIRANJE KLASICNIH TEHNOLOSKIH PROCESA ............................................................................ 115 Projektiranjc procesa obrade ............................................... 115 Odrec1iv3l1je redoslijeJa operacija i zahvata .......................... 122 Koncentracija operacija i zahvata .......................................... 128 DifercnclJelCija tehnoloskih operacija (konccntracija nultog rcda) .................................................... 130 Koncentracija zahvata prvog reda ......................................... 131 Koncentracija zahvata drugog reda ....................................... 132 I(oncentracija zab'~-ata reda ................. ........................ ; 33 Izbor naCina baziranja i dcfiniranje baznih povrsina ............ 133 Izbor steznih aJata ............ \ ..................................................... 134

    TelllUJlo,~ki procesi - projektirallje i mo(/cliranje Milan Jurkovic Dzemo TufekCic

    4.6. 4.7. 4.7.1. 4.7.2. 4.7.3. 4.8. 4.9. 4.10. 4.11.

    4.11.1.

    4.11.2.

    4.12. 4.13.

    5.

    5.1. 5.2.

    5.3. 5.4. 5.4.1. 5.4.2. 5.4.3. 5.5. 5.6.

    6.

    6.1. 6.2. 6.2.1. 6.2.2. 6.2.3. 6.2.4.

    Izbor reznih alata ................................................................... 134 Odredivanje parametara rezima obrade ................................. 139 Odredivanje dubine rezanja i broja prolaza ........................... 140 Odredivanje posmaka obrade ................................................ 141 Odredivanje brzine obrade .................................................... 142 Izbor optimainog reZima obrade ............................................ 144 Odredivanje vremena obrade ................................................. 152 Projektiranje tehnoJoskog procesa za univerzalne strugove .. 1S5 Projektiranje tehnoioskog procesa za automatske masine sa klasicnim upravljanjem ..................................................... 157 Projektiran je tehnoloskog procesa za jednovretene automatske strugove .............................................................. 157 Projektiranje tehnoloskog procesa za visevretene automatske strugove .............................................................. 165 Projektiranje tehnoloskog procesa za specijalne masine ....... l72 Projektiranje tehnoloskog procesa za automatske linije ....... l78

    PROJEKTIRANJE GRUPNIH TEHNOLOSKIH POSTUPAKA ...................................................................... 186 Osnove i metode grupisanja izradaka .................................... 186 Osnovna metodologija grupisLinja izradaka i predstavnik grupe .................................................................. 188 Osnovni ciljevi i prednost primjene grupne tehnologije ....... 192 Klasifikacija izradaka i kJasifikator.. ..................................... 193 Klasifi kator Instituta za alatne masi ne Aachen ..................... 195 Klasifikator NIITMAS .......................................................... 196 Klasifikator lAMA ................................................................ 197 Grupna tehnologija i CAD/CAPP/CAM ............................... 201 Projektiranje grupnog tehnoloskog procesa ......................... 203

    PROJEKTIRANJE I PROGRAMIRANJE TEHNOLOSKIH PROCESA ZA CNC MASINE - CAM ........................................................ 213 Sistemi kodiranja ................................................................... 217 Rucno programiranje ............................................................. 221 Koordinatni sistemi ............................................................... 224 Karakteristicne tacke obradnog sistema ................................ 225 Geometrijske podloge rucnog programiranja ........................ 221 Tehnoloske podloge ............................................ \ ................. 229

    ,

    III

  • Milan Jurkovic Dtemo TujekCic Tehnolo.~ki procesi - projektiranje i modeliranje

    6.3. 6.3.l. 6.4. 6.4.1. 6.4.2. 6.5. 6.5.1.

    7.

    7.1.

    7.2. 7.3. 7.4. 7.4.1. 7.4.2. 7.5. 7.6.

    8.

    8.l. 8.2. 8.3. 8.4. 8.5.

    9.

    9.1. 9.1.1. 9.1.2. 9.2.

    IV

    Po!uautomatizirano programiranjc ........................................ 233 Osnovni clementi jezika ........................................................ 234 Automatizirano programiranje .............................................. 236 APT sistem automatiziranog programiranja .......................... 239 EXAPT sistem automatiziranog programiranja .................... 242 Programiranje u CAD/CAM sistemu ................................... 248 Generiranje instrukcija interaktivnim CAD/CAM programiranjem ..................................................................... 250

    PROJEKTIRANJE TEHNOLOSKIH PROCESA POMOCIJ RACUNARA - CAPP ..................................... 253 Osnovc automaliziranog projckti ranja tehno!oskih postupaka i osnovna struktura CAPP-a ................................. 253 Vrste CAPP sistema prcma metodologiji projektiranja ....... 255 Varijantna metoda projcktiranja proccsa ............................... 256 Generativna metoda projei

  • Tehnoloski procesi - projektiranje i modeliral1je Milan Jurkovic Diemo TufekCic

    1. DVOD

    Industrijski nacin proizvodnje dozivio je vrhunac u svorn razvoju 60 -tih godina ovog stoljeea. Od tada postepeno rnijenja obiljeZje ustupajuei mjesto novim proizvodnirn tehnikarna j filozofijarna. Kao sto je manifaktuma proizvodnja pripremila industrijsku revoluciju, isto tako je industrijski naciil proizvodnje pripremio podloge za trecu tehnolosku revoluciju, koja iz temelja mijenja industrijski sistem proizvodnje uvodeCi nove proizvodne infonnacijske tehnike i tehnologije.

    Razvojem novih tehnologija i visokog stepena autornatizacije obradnih sistema (NC, CNC, ACC, FMS) porastao je znacaj projektiranja tehnoloskih postupaka i procesa, jer svaki detalj (geometrij ski , kinernatski i tehnoloski) mora biti tacno programiran, buduCi da je uticaj covjeka u proizvodnji neznatan, au pripremi proizvodnje izuzetno velik.

    Dakle, jedan dio poslova koji se u industrijskom nacinu proizvodnje izvodio na radnom mjestu (izbor tehnoloskih operacija i parametara reZima obrade, alata i s1.) sada se izvodi u tehnoloskoj pripremi proizvodnje.

    Takoder, poveeani zahtjevi za smanjenjem ciklusa izrade i procesa proizvodnje, te zahtjevi tdista za poveeanjem kvaliteta proizvoda su uslovili razvoj nove proizvodne filozofije, gdje proces obrade neee zavisiti od covjeka - operatora u proizvodnji, vee od kvaliteta projektiranog tehnoloskog procesa i odgovarajueih obradnih sistema za tako projektirani proces. 1.1. TEHNOLOGIJE OBRADE I TEHNOLOSKI PROCESI

    U tehnologiji i tehnoloskirn procesima prornjene su intezivne dinamicne. T ehnologija nije konstantna, vee je podlozna promjenama i stalnim unapredenjima, sto je odreduje varijablom od sve veeeg znacenja za razvoj i stratesku poziciju proizvodnih sistema. Brzina i karakter tehnoloskih promjena je sve veei, sto zahtjeva stalnu revitalizaciju, modemizaciju unapredenje procesa rada.

    Tehnologija je vitalna snaga modeme proizvodnje, koja ne odreduje samo proces obrade, vee djeluje daleko sire na: ekonomiju, trziste, kval.itet zivota i rada, pa se tako odrazava na ukupni dmstveno - ekonomski razvoj jedne zemlje. Dakle, neophodno je promijeniti shvatanje 0 tehnologiji, kgja ., l11Je samo segment u odredenoj proizvodnji vee je neprekinuti proces koji

    1

  • Milan Jurkovic Diemo TufekCic Tehnoloski procesi - projektiranje i modeliranje

    povezuje proizvodnju i trziste, te prati proizvod u SVlm fazama nastanka, oblikovanja, proizvodnje, prodaje i eksploatacije,

    Suvisno je govOliti da su tehnologija i tehnoloski procesi temelj svake proizvoanje, pa taka 1 masinske proizvodnje (metalopreradivacka, masinogradnja, proizvodnja a1ata, proizvodnja saobracajnih sredstava, e1ektricnih masina i uredaja),

    Da je to tako pokazuje plimJer da svako savremeno drustvo u tehnologiji vidi jednu od glavnih poluga sadasnjeg i buduceg tehno -ekonomskog razvoja, zbog cega je veliki interes svake zemUe da modemizira postojece tehnologije i da otvori razvojne procese za primjenu novih -visokih tehnologija. Znacaj tehnologije se najboUe moze shvatiti iz poznatog visegodisnjeg misUenja da su hrana, energija i sirovine kljucni faktori u razvoju jedne zemUe. Dakako, dokazano je da oVo shvatanje u novije vrijeme ne stoji, jer su neke zemlje koje imaju sve ovo i najzaduzellije zemlje svijeta. Primjer J apana pokazuje kako se kroz primjenu vrhunskih tehnologija

    v ,

    '/lseStruKC ne,a:Y;12.i:al::. l1::tvede::.:h prirodnih resursa .

    Dakle, navedena tri razvojna faktora moraju se povezati s tehnologijom, danas najznacajnijim faktorom sveukupnog razvoja.

    Prema tome, visoki tehnoloski nivo primijenjene tehnologije tehnoloskog procesa su preduslovi modeme i profitabilne proizvodnje glavno stratesko razvojno pitanje jedne zemlje.

    1.1.1. Proizvodne tehnologije obrade skidanjem strugotine

    Obrada skidanjem strugotine se siroko primjenjuje u procesima obrade materijala. Ovi procesi obrade osiguravaju visok step en tacnosti mjera i oblika, te kvaliteta obradene povrsine, 8tO je drugim postupcima obrade tesko postiCi. U praksi se koristi veliki broj postupaka obrade, od kojih su jedni konvencionalni, a drugi nekonvencionalni postupci (slika 1.1.). Dakako, tehnologije obrade skidanjem strugotine prema tehnoloskom nivou mogu biti konvencionalne, nekonvencionalne i visoke tehnologije.

    2

    Tehnoloski procesi - projektiranje i modelircmje Milan Jurkovic Diemo TufekCic

    . I I I iii I~ L I I

    !

    I

    L \

    KONVENCIONALNI POSTUPCI

    (PROCESI MEHANICKOG REZANJA)

    ,-

    .~

    '--

    Alali sa defil1isanom reznom geometrijom

    A/ali sa nedefinisanom reznom geometrijom

    Procesi mehanicke erozije

    r--

    r-

    Tokarenje

    Busenje

    Rendisanje

    Glodanje

    Provlacenje

    Piljenje

    BruSenje

    Honovanje

    Lepovanje

    SuperfiniS

    Poliranje

    Abrazivni mlaz Ultrazvuk Mlazvode Abrazivni mlaz

    vode

    Elektroerozija ~ I! Termoelektricni -i' Elektronski snop POSTUPCI I I '----------' Laserske zrake

    I

    NEKONVENCIONALNI I 11 procesi II Jonski snop !-I 111 Plazmeni mlaz (fIZllV\LNO - HEMIJSK! I ! L-______ -1

    PROCESI) I i I

    ~

    NEKONVENCIONALNI H POSTUPCI

    (KOMBINOV ANI PROCESI)

    Elektrohemijski procesi

    Hemijski procesi

    Mchanicki procesi + ultrazvuk iii plazma

    Fizikolno - hemijski procesi + u/trazvuk

    ~ Elektrohemijski + mehanicki procesi

    Elektrohcmijski + elektroerozyski procesi

    Upustanje gravura EH glodanje

    Prosijecanje Glodanje Graviranje

    UZ tokarenje

    }- UZ busenje UZ glodanje

    UZ brusenje

    Plazma tokarenje

    UZ elektroerozijska

    ~ obrada UZ eiektrohemijska obrada

    UZ laserska obrada

    UZ hemijska obrada

    ~ EH brusenje EH honovanje

    EH lepovanje

    Elektrohemijska - .

    r--- elektroerozijska obrada

    .. Sitka 1.1. KlasifiKacya procesa abrade skldan;em strugottne

    3

  • Milan Jurkovi6 Diemo TufekCi6 Telmoloski procesi - projektiranje i modeliranje

    1.1.2. Proizvodne tehnologije plasticne obrade

    Brzi razvoj tel:mologije plasticne obrade u zadnjih 30 godina utieao je na implementaeiju ove tehnologije u proizvodnju niza metalnih dijelova, koji su se prije toga proizvodili skupim i sporim tehnoloskim postupeima. NajveCi prodori u primjeni ove tehnologije ostvareni su u tehnoloski najrazvijenijim zemljama, koje su prve shvatile da nema produktivne, profitabilne i brze proizvodnje bez primjene moderne tehnologije plasticnosti.

    U zadnjih deset godina tehnologije plasticnosti su sve vise u primjeni u proizvodnji finalnih proizvoda, jer se time postize manji utrosak energije,. materijala i rada, dok je produktivnost znatno porasla. Najveci porast imaju postupei obrade u hladnom -stanju, gdje je minimal an otpadak materijala i maksimalan porast cvrtoce i tvrdoce. To su osnovni razlozi da je tehnologija plasticnosti u novije vrijeme imala dinamican razvoj, posebno kod tehnoloski razvijenih zemaija.

    Pri analizi opravdanosti pnmJene tehnologije plasticne abrade u pitanju je nekoliko kriterija:

    - graniea defonnabilnosti materijala, - iskoriscenje polaznog materijala, - geometrijske osobine izratka, - mehanicke osobine izratka, - utrosak energije, - stepen tacnosti izratka i postupka obrade, - veliCina serije i - funkcionalnost izratka.

    Tehnologije plasticne obrade mogu biti konvew;ionalne i nekonvencionalne. Klasifikacija konvencionalnih postupaka obrade prikazanaje na sliei 1.2. i nekonvencionalnih na slici 1.3.

    4

    Telmoloski procesi - projektiranje i modeliranje Milan Jurkovi6 Diemo TufekCi6

    slobodno sabijanje - duboko istiskivaJ1je - rotaciono sabijanje u vucenje kalupu (kovanje) - provlaCenje valjanje - kombinirano orbitalno radijalno kombiniraJl0

    KONVENCIONALNIPOSTUPCI PLASTICNE OBRADE

    translatomim alatom rotacionim alatom cvrstim alatom

    -fluidom ~ impulsno

    istezanje prosirenje suZavanje udub\jenje kombinirallO

    ods~jecallje prosijecanje probijanje fino razdvajanje

    - kombinirano

    Slika 1.2. Klasifikacija konvencionalnih postupaka pfasticne obrade

    NEKONVENClONALNI POSTUPCI PLASTICNE OBRADE

    - hidraulicno - impulsno - udamo - ultrazvucno - eleklrohidraulicno - elektroimpulsno

    I I hidraulicno ultrazvucno eleklrohidraulicno t eksplozivno elektromagne[sko

    - ultrazvucno - hidraulicno

    elektroimpulsno -lasersko -hemijsko - elektrohemijsko

    Stika 1.3. Klasifikacija nekonvencionalnih postupaka pfasticne obrade

    Struktura proeesa plasticne obrade kao i svake duge obrade sadrZi odredene korake koje treba ostvariti (shim lA.) u fazi projektiranja.

    5

  • Milan Jurkovic Diemo TufekCic Tehnoloski procesi - projektiranje i modeliranje

    ZNANJA rz TEORlJE PLASTlCNOSTI

    ~ Banke podataka 0 postupcima, TEHNOLOSKE METODE OBRADE I ... alatima, materijalima (pripremci),

    I i obradnim sistemima

    DEFINlRANJE METODE OBRADE : Skup visevarijantnih metoda

    ANALIZA METODE OBRADE L i Izbor optimalne metode I'"

    DEFINIR.'i.NJE POLAZNOG ... Tehno - ekonomska analiza I OBLIKA MATERIJALA pripremka

    PLANlRANJE F ALA , Prikaz faza oblikovanja OBLIKOV ANJA ~

    PROJEKTlRANJE, KONSTRllKCIJA I d Izbor vrste i oblika alata, PROIZVODNJAALATA ... konstrukcija , tribologija, izrada

    IZBOR OBRADNOG SISTEMA ILl ""

    Iz skupa obradnih sistema. izbor

    OBRADNE JEDINICE optimalnog (tehno - ekonomska analiza)

    Plan abrade. granica

    RAZRADATEHNOLOSKOG deforrnabilnosti. tennomehanicki

    ... parametri, llslovi tecenja,

    PROCESA OBRADE .... rcdoslijcd operacija - faza obrade . alati. masine. padmazivanje, eksperimcnta!118 provjera

    Stika 1.4. Struktura aktivnosti definiranja prucesa piasricne abrade

    6

    Tehllolo,~ki procesi - projektiral1je i modelirallje AIilan Jurkovic Diemo TufekCic

    1.1.3. Proizvodne tehnologije zavarivanja

    Zavarivanje je tehnologija spajanja istih iii raziiCitih materijala, gdje su ostvareni spojevi nerazdvojni, Zavarivanjem se ne dobiva konacni proizvod vee operacija ili faza sireg procesa obrade. To znaci da se odredeni postupci zavarivanja izvode u okviru ukupnog tehnoloskog procesa iIi posebno kada se radi 0 slozenim procesima obrade.

    Opea je teznja dafse postupci zavarivanja automatiziraju, kako bi se postigli kvalitetni zavareni spojevi, jer rucni postupci zavarivanja ne mogu da udovolje sve veeim zahtjevima kvaliteta, brzine zavarivanja i zahtjevima humanizacije rada.

    Rucno elektrolucno zavarivanje (REL) ima sve manju primjenu u proizvodnji. U buducnosti se ocekuje da~ie smanjenje REL, a povecanje plimjene automatskog i poluautomatskog zavarivanja.

    Plinsko zavarivanje u buducnosti ee biti u stagnaciji, zbog male koncentracije izvora topline, velikih deformacija i male produktivnosti.

    Zavarivanje u zastitnom plinu (TIG, MIG, MAG) ima tendenciju pOl-asta, posebno kod zavativanja u zastiti aktivnog plina (MAG). Postupak TIME (Transfered Ionized Molten Energy) sa preciznom mjesavinom zastitnih plinova Ar, He, CO2 i O2 posebno intenzivira primjenu MAG zavarivanja. U odnosu na postupak zavarivanja punom zicom sve se vise primjenjuje postupak zavarivanja s punjenom elektrodnom zicom.

    Zavarivanje pod praskom (EPP) ima sve vecu primjenu kod navarivanja tvrdih i koroziono otpomih slojeva navara.

    Zavarivanje elektricnim otporom (EO) znatno je modemizirano, tako da danas, obradni sistemi za zavarivanje elektricnim otporom llnaJU kompjutersko upravljanje procesom, kontrolu i dijagnostiku stanja.

    Zavarivanje laserom je u porastu kako kod plinskih (C02), tako i kod cvrstih (Nd: Y AG) Jasera.

    Zavarivanje elektrollskim snopom ima sve veeu primjenu jer se ovim postupkom zavarivanja dobiju najkvalitetnije zavareni spojevi.

    . Zavarivcmje plazmo11l ima porast primjene kod zavarivanja matelijala \ .

    veCih debljina, s obzirom na mogucnost veeih dubina uvara.

    7

  • Milan Jurkovic . Diemo TufekCic Tehnoloski procesi - projektiranje i modeliranje

    Tehnike i tehnologije zavarivanja sve se vise razvijaju uz primjenu senzorskih mjemih sistema za mjerenje parametara postupka i za vodenje glave za zavarivanje iIi rezanje. "Fleksibilnost" sistema u zavarivanju i primjena robota prilagodenih potrebama procesa zavarivanja sve je veca. Od ukupnog broja robota u svjetskoj proizvodnji jedna tree ina se koristi u zavarivanju.

    CAD sistemi nalaze primjenu u konstruiranju i proracunu zavarenih konstrukcija, za projektiranje tehnologije zavarivanja CAP sistemi, za upravljanje procesom zavarivanja CAM sistemi i za nadzor procesa zavarivanja CAQ sistemi. Za sada postoje softveri za projektiranje. redoslijeda zavarivanja, proracun troskova zavarivanja, broja prolaza, izbor vrste po stupka i dodatnog materijala, glavnog i pomocnog vremena.

    Zavarivanje ultrazvukom izvodi se u zoni ultrazvucnih oscilacija koje se dovode na dio za zavarivanje preko alata (sonotrode). Istovremeno se na dijelove za spajanje vrsi pritisak silom zavarivanja bez dodatnog materijala. Ultrazvucno zavarivanje se izvodi kod spajanja metal a, plastike i drugih materijala, ukljucujuCi i raznorodne materijale. U procesu zavarivanja ne dolazi do tacke topljena, sto osigurava manje unosenje toplotne energije sto je povoljno jer ne dolazi do promjene strukture matelijala i ne nastaju zaostali naponi. Zbog toga se ultrazvucno zavarivanje koristi u mikrotehnici, elektronici, optici i slicno. Proces zavarivanja ultrazvukom se izvodi u trajanju od nekoliko dijelova sekunde. 1.1.4. Tehnologije termicke obrade

    Primjenom tehnologije termicke obrade dolazi do najraznovrsnije promjene svojstava metala. Termickom obradom se obraduju masinski dijelovi, kod kojih su izrazeni zahtijevi u pogledu tvrdoce, zilavosti, iii mekoee kada sJijede postupci plasticne iii slicne obrade. Pri projektiranju tehnoloskog procesa mora se imati u vidu da je tennicka obrada u veeini siucajeva skup proces, te cesto troskovi tennicke obrade iznose i do 80 % ukupnih troskova proizvodnje masinskog dijela. Svaki postupak termicke obrade ooreden je sa cetiri parametra:

    8

    maksimalnatemperatura zagrijavanja (temperatura postupka), vrijeme zagrijavanja do temperature postupka,

    drzanja na temperaturi postupka i vrijeme ohlaciivanja.

    Telmoloski procesi - projektiranje i modeliranje Milan Jurkovic Diemo TufekCic

    Na temeiju struktumih promjena i prornjena svojstava metal a mogu se postiei razliCite tennicke obrade (slika 1.5.).

    relv-isl:.tlizacijsko zarenje zarenje za smanjenje Z:loSlJlih tlJpn::Z

  • Milan lurkovic Diemo TufekCic Tehnoloki procesi - projektirallje i modelirallje

    Postoji vise postupaka livenja od kojih su najpoznatiji: Livenje u pijesku, koje daje grube povrsine obrade i vrlo velika odstupanja dimenzija i oblika. Mikroliv je pogodan za velikoserijsku i masovnu proizvodnju, posebno kod proizvodnje dijelova slozenog oblika. Tacnost livenja IT 11 do IT 13. Livenje u skoljkama primjenjuje se u velikoselijskoj i masovnoj proizvodnji sa stepenom tacnosti IT 11 do IT 14. Livenje u kokiiama se izvodi u metalnim kalupima za vece serije odlivaka. Centrifugalno livenje postize tacnost IT 14 i IT 15. Livenje pod pritiskom se koristi kod livenja izradaka manjih dimenzija i slozenog oblika. Ekonomicna primjena je obicno kod velikoserijske proizvodnje.

    Oblikovanje dijelova iz metalnog praha je u intezivnom razvoju To .ie najracionalniji DostuDak oblikovanja dijelova po pitanju

    utroska materijala, ellergiF j' angaziranja zaliha materijala. Japan ima najrazvijeniju primjenu metalnog praha u proizvodnji metalnih proizvoda, zatim SAD, te ostale tehnoloski razvijene zemlje. Danas se postupkom oblikovanja iz metalnog praha proizvode vrlo slozeni oblici strojnih dijelova, koji mogu imati i vrlo visoka dinamicka opterecenja (klipnjace motora i s1.).

    1.1.6. Tehnologije povrsinske obrade

    Postupci povrsinske obrade nastali su pocetkom 1980 - tih godina pod nazivom "Surface Engineering - lnzenjerstvo povrsina". Ovi postupci obrade su rezultat interdisciplinamih znanja, sto je uslovilo njihovu relativno kasnu pojavu u odnosu na druge tehnologije obrade. Postoji veliki broj razlicitih postupaka za modifikaciju povrsine metala, sto zahtijeva poznavanje njihovih specificnosti, kao i uslove u Kojima radi element kako bi se mogao izvrsiti optimalni izbor postupka. Razliciti materijali doiaze U obzir kao povrsinski slojevi proizvedeni odredenim postupcima povrsinske obrade: nitridi (TiN), karbidi (TiC, VC, We), oksidi (Zr02, A120 3, Ti02), kombinacije nitrida i karbonitrida, vatrootpome legure, sintetski dijamanti. Klasifikacija tehnologije povrsinske obrade prikazana je na slici L 7.

    Tehnoloski procesi - projektiranje i modelirGl~ie Milan lurkovic Diemo TufekCic

    TEHNOLOGIJA POVRSINSKE OBRADE

    I TERMOHEMI]SKI POSTUPCI i IONIZlRANI PUN i I (PLAZMA) I I l

    [ c'm'~';mOj' I Nitriranje .. Boriranie l Oksida~ija

    ,J 1_- Niklovanje

    Tvrdo l kromiranje , Fosfatiranje

    I I J

    ll:trif

  • Milan Jurkovic Diemo TlifekCic Tehnoloski procesi - projektiranje i modeliranje

    Povrsinska obrada pnmJenJuJe se na proizvode i dijelove u cilju poboljsanja njihovih povrsinskih osobina i produljenja vijeka trajanja u eksploataciji. Dobre rezultate ova metoda daje kada se 0 njoj vodi racuna vee u fazi konstruiranja dijelova, odnosno proizvoda. Dakako, ovo zahtijeva cesto nove koncepcije pri konstruiranju i proizvodnji alata i drugih proizvoda.

    1.2. NIVO TEHNOLOGIJE I TEHNOLOSKOG PROCESA

    Stanje tehnologije i tehnoloskih procesa u masinskoj proizvodnji je veoma heterogeno i razliCitog tehnoloskog nivoa, zavisno od proizvodnje, procesa obrade, vrste proizvoda, te prisutnosti proizvoda na mec1unarodnom tdistu, gdje vladaju tdisno priznate nonne kvaliteta, cijene i rokova isporuke.

    Kod projektiranja tehnoloskih procesa postoji stalna potreba da se proces inovira, unaprijedi i podigne na visi tehnoloski nivo. To je moguee postiCi primjenom kriterija 1 metoda reVltallzacije procesa ili implementacijom novih tehnologija (slika 1.9.). Maksimalni tehnoloski skok efikasnosti postize se primjenom nove tehnologije u odnosu na postojeeu. Tehnoloski skok revitalizirane tehnologije nesto je manji, jer se revatalizacijom neproduktivna tehnologija ne moze dovesti na tehnoloski nivo nove tehnologije. Ipak revitalizirana tehnologija daje drugu - uspjesniju sliku tehnoekonomskog stanja proizvodnje

    No\-'a

    Idealni tehnolo!ki ni", 1,0 f-------~.,-l--r_r_L...-..-l~..,.....l__r---

    TelmoloSki skok. ostvaren implementacijom nove tehnologije

    Tehnol.ofti skok ostvllren totalnom revi"lalizacijo:tn

    I TehnoloSki skok ostvaren

    Vrijeme

    Sitka 1.9. Tehnoloski nivo postojece tehnologije (1) djelimicno revitaliziranc (2), totalno revita/izirane (3) i impiemntirane nove telzllologije (4)

    1"-

    0 > N til '-<

    oJ ' .!:1

    ~ 0. '-'

    > 0 ~

    ,C/l

    ~ f-<

    Tehnoloski procesi - projektiranje i modeliranje Milan Jurkovic Diemo Tv.fekCic

    Primjenom revitalizacije utemeljene na znanju iIi implementacijom nove tehnologije smanjuje se vrijeme rada po jedinici proizvoda, odnosno povecava se potrebno vrijeme za pripremu proizvodnje. Takode, manja je potrosnja materijala i energije, krace vrijeme izrade i bolji kvalitet proizvoda. Primjenom novih metoda u konstuiranju (CAD), projektiranju tehnologije (CAPP), programiranju i upravljanju procesom izrade (CAM) iIi jos bolje njihovim integriranjem (CAD/CAPP/CAM) moguee je izlazne parametre proizvoda, troskove pripreme i izrade, kvalitet proizvoda, dizajn, vrijeme pdpreme proizvodnje, dovesti na nivo optimalnosti.

    Eksplicitni pokazatelj tehnoloske razvijenosti nacionalne ekonomije jest tehnoloska slozenost proizvoda i tehnoloski nivo tehnologije. Tehnologije viseg telmoloskog nivoa imaju vece ukupne troskove (veee investicije u proizvodnu opremu) U odnosu na konvencionalne tehnologije (obradni sistemi jeftiniji). Medutim, novim tehnologijama se ostvaruje daleko veei prihod, tako da je i dobit znatno veca u odnosu na konvencionalne tehnologije (slika 1.10)

    A

    (5 0 ::r:

    ~ 0...

    Pocetak. eksploatacije Pocetak. instaliranja

    Konvecionalne telmololtije

    Dobit os{varena primjenom konvencionalnih tehnologija

    Troskovi

    VrUeme

    Stika 1.10. RezlIltati lI/aganja (troskovi, prihodi, dobit) u proizvodne tehnologije razlicitog stepena tehnoloske sloienosti

    Dakako, navedeni pokazatelji (slika 1.10) vaze za proizvod odgovarajuee tehnicko - tehnoloske s!ozenosti proizveden prikazanim tehnologijama.

    Kazvoj obradnih sistema sa visokim stepenom automatizacije (specijalne, automatske linije, CNC obradnj sistemi, fleksibilni obradni

  • Milan Jurkovic Diemo TufekCic Telmoloski procesi - projektiranje i modeliranje

    sistemi) postavio je nove i slozenije zahtjeve pred tehnolosku pripremu proizvodnje. To se ogleda u tome sto su nove tehnologije istakle potrebu brzeg uvodenja automatizacije u projektiranju tehnoloskih procesa i proizvoda.

    KARAKTERlSTIKE PROIZVODNJE

    PROIZVODNOST OlJRADNIH SISTEMA

    POTRElJAN BRG!

    OBF;AlJNIH SISTEMA

    POTREBNE PROIZVODNE

    l'OVRSINE

    14

    POTB.EBAN ZIVI

    DIREKTNI RAJ)

    JEDNOG RADNIKA

    0=> ... 0=> .... O=> .... CP ... 0=> /lIB []=> III!m []=> Il!l'm []=>!!iJ!'a []=>1ii!![P;p. []=>..,O=> ... []=> ... []=> ..

    Stika 1.11. enrlUl(J:>KI nivo proizvodnje

    Tefll/Ol(),~ki procesi - projektiral1je i llIodelirallie Milun )urkovic Dfemo Tu{ekCic

    Osnovno obiljez.je modemih obradnih sistema je znatno smanjenje utroska kolicine direktnog zivog rada, jer se veliki dio pOl11ocnih zahvata izvodi automatski i unaplijed progral11irano.

    Tako je razvojem obradnih sistema od pojave revolver tokarilice s klasicnim upravljanjem, pa sve do pril11jene numerickih, odnosno kompjuterski upravljanih obradnih sistema udio zivog rada u odnosu nil ukupni rad stalno smanjivan, da bi danas u savremeno organiziranoj proizvodnji bio sveden na minimum (slika l.ll.).

    V rcmens ki stepen iskoristenja (%)

    100J ...... . 90 I

    1 80 _I 70 -J

    ~ jtl 20

    10

    o

    Univerzalni Revolver NC masina strug strug

    i I Efekti vni rad ~ rad po NC programu

    k~;;::::::;::>] PodcSC/\'nnjc i izmjena alata

    kss::~)i Zastoj, pcsluzivanje

    ........... _ ...... 'Yx>j Organizacione greske

    Siika 1.12. Vrell1ensko iskoristenje obradnih sistema razlicitog nivoa uutomatizacije

    Dakle, sve manji utrosak direktnog zivog rada govori 0 nivou automatizacije proizvodnje, te zamjene zivog rada radom automata i robota. Sa sl11anjenjem direktnog zivog rada raste proizvodnost obradnih sistema i produktivnost po jednom radniku (slika 1.11); sto je rezultat boljeg vremenskog iskorlstenja obradnih sistema (slika 1.12).

    15

  • Milan lurkovic Diemo Tufekcic Tehnoloski procesi - projektiranje i modeliral~ie

    1.3. tIVI I MINULI RAD PO JEDINICI PROIZVODA

    Direktni zivi rad se odnosi na poslove kojima se direktno upravlja procesom obrade uz koristenje proizvodne opreme (masine, alati, naprave). Indirektni zivi rad se trosi na razvoj i oblikovanje proizvoda, konstruiranje, projektiranje procesa izrade, pripremu i organizaciju proizvodnje, itd. Minuli rad eine radni prostori, sredstva za rad, energija, materijali i slieno. Za bolje poznavanje efekata revitalizacije tehnologije i implementacije nove tehnologije potrebno je znati ueesee minulog rada, ueesee zivog direktnog i indirektnog rada po jedinici proizvoda (slika 1.13). Primjena novih iIi revitaliziranih tehnologija je opravdana ako je ukupno utroseni rad (zivi i minuli) manji od ukupno utrosenog rada u vee postoje6em proizvodnom procesu 131.

    r-f'"

    -----'1

    ,

    4

    r---

    Zemlje srednjeg

    r stepena razvijenosli --.. ~ Direktni 38 ~4590 ..... :E I I USA 20 c- 30% ~ Zivi Eo-< rad r- rJJ

    .....

    100% Zemlje srednjeg rJJ

    H ~ -Indirektni stepena razvijenosti -. Z 56 c-62% Q 0 USA 70 ~ 80% ;;;..

    N -0 Zemlje srednjeg ~ Minuli stepena razvijenosti 0..

    rad 25 c- 50% ~ USA 35 ~ 65%

    -

    Slika 1.13. Uce!;(;e iivog i minulog rada po jedinici proizvoda kod srednje ra~vijenilz zemalja i USA.

    Lt KLASICNI I MODERNIZIRANI PROCESI OBRADE

    :2 oj

    "0 0

    "3 "0

    o:.i o c >"0

    ~ N !:2 ,.... N 0-e:::; 2 "'"' D oj

    i3 ....

    oj i:; V)

    2

    . Glavni su ciljevi primjene modemiziranih procesa obrade porast prOlzvodnostl, taenosti i kvaliteta obrade uz smanjenie troskova ol.;rade. Konvencionalni procesi obrade izvode se na konvencionalan naein i bez implementacije novih znanja, tako da se nakon konvencionalnoa projektiranja procesa obrade ide u proizvodnju. Pod modeillizirani~

    16

    TeJinoloski procesi - projektiral\ie i modeliranje Milan lurkovic Diemo Tufekcic

    procesom obrade podrazumijeva se postoje6i iii projektirani proces koji je primjenom metoda modeliranja, simulacije i optimiranja usavrsen (slika 1.14.).

    a. vrijeme (god.) Ulazne karakteristikc. Izlazne procesa a. Konvencionaini proces abrade

    - materijal - a1at - postupak - elementi

    obrade - uvjeti - stroj - temperatura - energija - podmazivanje i

    hladenje

    l ;:: '-' " ." " "2 '" .~ "0 j

  • Milan lurkovic Diemo TufekCic Tehnoloski procesi - projektiranje i modeliranje

    1.5. SPOSOBNOST TEHNOLOSKOG PROCESA U PROIZVODNIJI

    Sposobni tehnoloski procesi daju proizvode bez gresaka, izradene u pravo vrijeme i uz trZisno priznatu cijenu. Dakle, sposobni tehnoloski procesi daju kvalitet proizvoda koji odgovara propisanim kliterijima. Ilustracija sposobnosti procesa prikazana je na slici 1.15 i slici 1.16. Proces je nesposoban kada ima velike varijacije koje su uzrokovane djelovanjem slucajnih faktora, tako da kvalitet proizvoda izlazi izvan propisanih granica tacnosti. Sposobnost procesa se izrazava pokazateljem Cp (Capability of Process).

    Pokazatelj iii indeks sposobnosti procesa prvi put je uveden 80-tih godina u Japanu, nakon toga je prihvacen u Citavom razvijenom svijetu. Najsiru primjenu imaju indeksi Cp i Cpk, koji iskazuju sposobnost procesa da osigura zahtijeve kupca. Indeksi se odrede prema izrazu:

    gdje su:

    18

    c = zmin pk 3 (Ll)

    (j - procjena standardnog odstupanja (standardna devijacija) za skup pojedinacnih podataka

    Ag - gomja granica dozvoljenih odstupanja, Ad - donja granica dozvoljenih odstupanja, X - artimeticka sredina skupa pojedinacnih podataka, Xi - pojedinacni podaci, n - veliCina uzorka,

    (1.2)

    Tehnoloski procesi - projektiranje i modeliranje Milan lurkovic Diemo TufekCic

    -

    Ag -x z =---g

    a

    IX 60'

    Stika 1.15 Statisticko obiljeije procesa

    (1.3)

    Za izracunavanje indeksa sposobnosti procesa predpostavlja se daje: proces stabilan i bez ve6ih varijacija, raspodjelu podataka moguce je aproksimirati normalnom raspodjelom, sredina procesa izmedu granica dozvoljenih odstupanja i, proces mogu6e analizirati i utvrditi njegovu stabilnost.

    -0,155 Npr., ako je rukavac vratila 0 80-0,25 mm, tada je Ag = 79,845 mm i

    Ad = 79,75 mm, odnosno indeks Cp je:

    c = 0,095 P (6a)

    19

  • Milan lurkovic Diemo TufekCic Telmoloski procesi - projektirallje i modelirallje

    -~--SPOSOBAN SPOSOBAN

    DOBRO CENTRIRAN PROCES LOSE CENTRIRAN PROCES

    Slika 1.16 Prikaz sposobnih i nesposobnih procesa.

    Kod dobro postavljenih procesa Cpje:

    T C =-p 6CT'

    odnosno kod lose postavljenih procesa:

    gdje je:

    D C =-p 3CT

    0- standardna devijacija, D - udaljenost od centra procesa do granice tolerancije.

    (1.4)

    (1.5)

    ,. .. Za sposobne pr.ocese pri~vacen je kriterij Cp ;:: 2 ili T > 120. Ovaj KIlten] treba zadovolJltI kod meaunarodne saradnje, a sve vise i kod domaee

    bud~ei da proizvodac mora pokazati atest ovlastene ustanove 0 osiguranj~ kvahteta lzraden prema standardima ISO 9000, te da ga sprovodi. Teorijski je proces sposoban ako je Cp ;:: 1. U Evropi se :::ahtijeva Cp ;:: 1,33; tj., Ag - Ad = 80, odnosno da je koeficijent Ie ;:: 1 (slika 1.15)

    20

    Telmoloki procesi - projektiral~je i /Ilodeliranje Milan lurkovic Diemo TufekCic

    2. OSNOVI TEHNOLOSKIH PROCESA

    Projektirani tehnoloski proces je skup teorijsko - naucnih znanja i prakticnih iskustava usmjerenih na definiranje slijeda, postupaka i rezima procesa obrade s ciljem pretvaranja nizih upotrebnih vrijednosti pripremka u vise kvalitetne vrijednosti gotovog proizvoda.

    2.1. ZNACAJ PROJEKTIRANJA TEHNOLOSKOG PROCESA

    Tehnoloski proces jednako je vazan pri projektiranju novog proizvoda kao i pri usavrsavanju iIi revitalizaciji postojeeeg. Pri tome vazi opste saznanje da nijedno tehnicko - tehnolosko rjesenje nije toliko danas dobro da vee sutra ne moze biti jos i bolje.

    Dakle, jednom projektirano tehnolosko Ijesenje nije zauvijek konacno, jer je tehnoloski proces dio jednog sireg i kompleksnijeg dinamickog sistema koji je podlozan neprekidnom i intezivnom razvoju utemeljenom na sveukupnom tehnicko - tehnoloskom progresu u svijetu. Kako postoji neprekidna potreba da se projektiraju novi proizvodi iIi da se usavrsavaju postojeei, to postoji i nuznost da se projektiraju novi i po moguenosti modemi tehnoloski procesi. Pri tome treba postaviti zahtjev da novoprojektirani tehnoloski proces mora biti trenutno najbolje moguee tehnolosko rjesenje ili da tehnicko - tehnolosko rjesenje bude znatno kvalitetnije od vee postojeeeg.

    Projektirani tehnoloski proces ima aplikativni znacaj s velikim i dalekoseznim posljedicama na produktivnost i ekonomicnost proizvodnje, sto direktno utice na profitabilnost, plasman i dalji razvoj proizvoda. Zbog toga, ako projektirani tehnoloski proces nije odgovarajueeg tehnoloskog nivoa taj nedostatak nije moguee otkloniti drugim dodatnim proizvodnim, ekonomskim iii organizacijskim zahvatima. Ovo je posebno vazno kod savremenih tehnoloskih procesa, gdje je sve manji uticaj neposrednih operatera u proizvodnji, a sve veCi uticaj programera procesa proizvodnje.

    Pri projektiranju i razvoju modemih tehnoloskih procesa treba imati u vidu znatno krab raspolozivi vremenski period za razvoj novih proizvoda i tehnologije. Visestruko je skraeeno vrijeme od ideje do primjene i plasmana na triiste, sto prikazuje istorijski razvoj nekih proizvoda dat na slici 2.1.

    21

  • Milan Jurkovic Diemo TufekCic Tehnolo.lki procesi - projektiranje i modelirallje

    Dakle, kvalitetno postavljeni tehnoloski proces je osnovni temelj kvalitetne iprofitabilne proizvodnje i glavno polaziste organizacije i ekonomije proizvodnje, kvaliteta proizvoda, rokova isporuke i trZisne uspjesnosti.

    Suntan a baterija (2 god.) T ranzistor (3 god.)

    Atomska bomba (6 god.)

    Nukleami reaktor (10 god.) Televizija (12 god.)

    Radar (15 god.)

    Rendgenska cijev (18 god.) 1895

    Zarulja (31 god.) 1884 Radio (35 god.) 1867

    1922

    1925

    ; Fiu

    1913

    1915

    1902

    1945

    1942

    Elektra-motor (65 god.) 1821 1886

    1768 1853 (85 god.) Pami straj

    1727 1839 (l 12 god.) Fotografija

    1700 1800 1900

    Slika 2.1. Vremensko razdoblje razvoja nekih proizvoda

    1955

    2000 godine

    2.2. OBRADNI, TEHNOLOSKI I PROIZVODNI PROCESI

    U obradnom procesu izvodi se transformacija materijala pripremka, energije i informacija u gotov proizvod (in'adak), u okruzenju obradnog sistema. Dakle, u obradnom procesu dolazi do promjene jedne ili vise osobina, npr. geometrijskog oblika (slika 2.2), ilili hemijskog sastava, strukture materijala, mehanickih osobina i slieno.

    22

    TellllOlo.lki procesi - projektirm~ie i modeliranje Milan Jurkovic Diemo TufekCic

    ,

    : I I I

    l

    upravliacki sistem

    , , , , ,

    !~~~~~ ! . t_______ ___ ___ ___ _ ____ _

    SM---SVz SVx

    masinski sistem

    SFxz 1

  • Milan lurkovic Diemo Tu(ekCic Tehnoloski procesi - projektiranje i JIlodelira/lje

    Tehnoloski procesi mogu biti jednostavni i slozeni. Jednostavni procesi pretvaraju plipremak u proizvod u hodovima koji se odvijaju odredenim i propisanim redoslijedom.

    Slozeni tehnoloski procesi se izvode sa VIse rednih iIi paralelnih zahvata, koji mogu biti diferencirani iii Ii koncentlirani. Kada se u jednom zahvatu istovremeno nalazi vise alata, Cija se vremena obrade preklapaju ili slijede govori se 0 simultanim procesima obrade (automati, specijalne masine, automatske linije i s1.).

    TEHNOLOSKI PROIZVOD

    PROCES

    POVRATANA VEZA

    Slika ~.4. Morlel tcl/l/Olo.fkll~ procc\(/ ,,"rade

    Tchnoloski proces iz\odi se 1I ,isc opcracija, pri cemu se 1I s\akoj operaciji izvodi odgovarajuca transfofmacija postojeccg stanja obratka u novo stanje (slika 2.4.).

    Proizvodni proces se odvija u proizvodnom sistemu (slika 2.5.). Svoje postojanje proizvodni sistem opravdava izvrsavanjem proizvodnog procesa. Proizvodni proces obuhvata sve radnje tokom izrade nekog proizvoda: glavne i pomocne operacije i zahvate, kontrolu kvaliteta, zastoje ili eekanja tokom izrade, meduoperacijski transport obratka - materijala, meduoperacijska kontrola, povrsinska zastita, montaza i skladistenje. Prema tome, cilj

    24

    Tehnoloski proce.l'i - projektiranje i modeliranje Milan Jurkovic Diemo TvfekCic

    proizvodnog procesa je proizvodnja definiranog proizvoda uz zahtijevani kvalitet, vrijeme izrade i najnize moguce troskove.

    I , .. u __ unpi{OlitODNtun _n 1 --+1-~! r _J ~ Y i ! ---+i---+- PROIZVOHNI ~~~~:==: : H PROCES PROIZVOD I t----------------------!~:I~~!-----------------------t

    I ill< I

    !'.. 1- ~ , I 110

    ~

    19 ~

    ~ Slika 2.5. Madel proizvodnog procesa

    2.3. OSNOVNI SISTEMI PROJEKTIRANJA TEHNOLOSKIH PROCESA OBRADE

    Individualni tehnoloski procesi (ITP) se projektiraju i primijenjuju za obradu jednog odredenog proizvoda . izratka, uzimajuci u obzir veliCinu serije, raspolozivu proizvodnu opremu i zahtijeve odredene crteZom.

    Grupni tehnoloski procesi (CTP) se projektiraju za formiranu grupu tehnoloski slienih izradaka. Da bi se po grupnom tehnoloskom procesu mogli obraditi svi dijelovi iz grupe, GTP mora obuhvatiti sve operacije i zahvate pomocu kojih ce biti obradene sve povrsine dijelova iz grupe. Zbog toga se pli projektiranju GTP projektiranje izvodi za kompleksni dio, koji je reprezentant grupe i ujedno najslozeniji dio grupe.

    Tipski tehnoloski procesi (TTP) projektiraju se za tipove izradaka, bitno vece slienosti nego GTP, jedinstvenih konstrukcijskih i tehnoloskih obiljezja. Dakle osnovna osobina TTP je jedinstvo tehnoloskog procesa pri obradi svakog dijela istog tipa. Do tipova dijelova se dolazi na osnovu kritelija da dijelovi istog tipa moraju imati iste obrade i njihov redoslijed, Odn08110 iste operacije i zahvate procesa obrade. Na osnovu navedenog moze se zakljuciti da isti tip sacinjavaju dijelovi istog geometrijskog oblika i datog , opsega dimenzija, dok su razlike male i odn~se se 11a materijal, tac110st obrade i slieno.

    25

  • Milan Jurkovic Diemo TufekCic Tehlloloski procesi - projektiraJije i modeliranje

    Prema tehnoloskom nivou tehnoloski procesi mogu biti konvencionaini (klasicni) i nekonvencionalni (CNC, ACC, NC), a realizuju se nroizvodnim sistemima koji mogu biti kruti (obicno konvencionalni), iii fleksibiini (obicno CNC i FMi, iIi kombinirani. 2.4. OSNOVNA STRUKTURA TEHNOLOSKOG PROCESA I

    UTICAJNI FAKTORI

    Kod projektiranja tehnoloskog procesa obrade polazi se od strukture, koja je obicno standardna za svaki tip obrade. Najcesce su razlike moguce po pitanju sirine razrade tehnoloskog procesa, tj. da Ii se proces obrade projektira za individualne, tipske iIi grupne tehnoloske procese, odnosno da Ii se radi 0 procesu obrade za konvencionaine iIi nekonvencionalne obradne sisteme.

    Razvojem i primjenom novih informatickih tehnologija CAD/CAPP/CAM uslijedila je odgovarajuca promjena strukture tehnoloskog procesa. Podaci koje tehnolog upisuje u tehnolosku dokumentaciju moraju biti detaljno obradeni i prikazani u obliku programa prema kojem upravljacka jedinica upravlja obradnim sistemom.

    Struktura tehnoloskog procesa moze biti data u skracenom obliku, npr. definirani sarno nazivi operacija iIi detaljno odreaena do najmanjih zahvata - mikrozahvata. Koja ce od ove dvije granicne strukture biti primijenjena zavisi od vrste proizvodne opreme, stepena automatizacije, velicine serije, siozenosti proizvoda i zahtijevane tacnosti. Kod pojedinacne i maloserijske konvencionaine proizvodnje operatoru, koji upravija obicno univerzainom masinom biti ce prepusten izbor najveceg broja elemenata obrade (faze i zahvati) od stezanja obratka, izbora faza i zahvata i njihovog redoslijeda, izbora pomocnih sredstava - alata do rezima obrade (brzina rezanja, posmak, dubina, broj prolaza, itd.).

    Kod potpuno automatiziranog obradnog sistema, bez obzira na tehnicki nivo upravljanja (mehanicki, hidraulicni, elektricni, numericki, kompjuterski) neophodno je tacno i detaljno definirati sve zahvate, faze i operacije, alate i rezime obrade.

    Kolicina proizvoda utice na stepen razrade procesa, i to s porastom koliCine detaljnija je razrada, odnosno za malokolicinsku proizvodnju primijenjuje se najmanje detaljizirana razrada procesa. Dakako, ima izuzetaka, posebno kada su u pitanju NC i CNC ooradni sistemi gdje je

    26

    .,,-~----------~----------------

    Tehnoloski procesi - projektirallje i modeliranje Milan Jurkovic Diemo TufekCic

    razrada procesa detaljna. Zbog svega navedenog dobro je stmkturu tehnoloskog procesa posebno promatrati za konvencionalne, odnosno za numericki upravljene masine, jer postoji velika razlika u nivou razrade procesa i metodu ispisa i prenosa geometrijskih, kinematskih i tehnoloskih informacija.

    Ove su razlike rezultat naCina upravljanja obradnim sistemima, tako je kod prvih obradnih sistema upravljacka jedinica mehanicka iii elektro -hidraulicna iii coviek - operater, dok je kod drugih kompjutersko (CNC) upravijanje. Strukt~ra tehnoloskog procesa za konvencionalne i ~NC upravljane obradne sisteme prikazana je na slici 2.6, gdJe. razrada Pocl~1Je analizom konstrukcije proizvoda, a zavrsava fonniranjem tehnoloske dokumentacije.

    Struktura tehnoloskog procesa obrade zavisi od niza uticajnih faktora, koji vise iii manje uticu na sadrZaj procesa, tehnoloski nivo razrade, reoslije~ operacija i zahvata, produktivnost i ekonomicnost procesa, ltd. SVI utlcaJl1l faktori mogu se prikazati u sest grupa:

    L Faktori zavisni od vrste i tipa obrade: tip obrade: tokarenje, glodanje, busenje, brusenje, izvIacenje, istiskivanje itd. vrsta obrade: gruba, zavrsna (fina).

    2. Faktori zavisni od obradne masine: vrsta masine: univerzalna, automat (jednovreteni, visevreteni), obradni centar, itd., vrsta automatizacije: automatska, poluatomatska, fleksibiIna, vrsta upravljanja: klasicna, CNC, ACC, itd., kinematske osobine: brzina obrtanja, posmak, snaga masine, tacnost i preciznost obrade, velicina i krutost masine, vrijeme pripreme masine, vri jednost norma sata rada.

    27

  • Milan Jurkovic Dzemo TufekCic TeJuwlo'Ski procesi - projeklir(1nje i modeliranje

    3, Faktori zavisni od a1ata: vrsta i geometrijski oblik alata, vrsta materijala alata (brzorezni celik, tvrdi metal, keramika), hemijski sastav i struktura materijala alata, fizikalne osobine alata (tvrdoca, postojanost, itd.), tip alata Uedna ostrica, vise ostrica izmjena alata (rucna, po!uatomatizirana, automatizirana), podesavanje alata (na masini, izvan masine), cijena alata.

    4. Faktori zavisni od izratka i plipremka: vrsta materijala izratka, slozenost izratka (geometrijski oblik, dimenzije, povrsine obrade, tacnost obrade), geometrijski obEk i dimenzije izratka, tolerancije oblika i polozaja, povrsinska hrapavost, stanje pripremka (obhk, dimenzije, vrsta, tezina), fizikalno - hemijske osobine materijala, stanje materijala i povrsinske kore pripremka.

    5. Faktori uslova obrade: parametri rezima obrade, vrsta sredstva za podmazivanje i hladenje, stabilnost i krutost obratka, nacin stezanja obratka.

    6. Faktori zavisni od vrste proizvodnje i slozenosti obrade: tip proizvodnje (pojedinacna, serijska, masovna), kolicina prolzvoda (10, 50, 100, 1000 kom,),

    28

    slozenost obrade Uednokomponentne i visekomponentne obrade, glodanje - tokarenje - busenje iii hladno istiskivanje - tokarenje -termicka obrada - brusenje - sastavljanje itd.)_

    Tehnoloski procesi - projektiranje i modeliranje Milan Jurkovic Diemo TufekCic

    .1 PROJEKTIRANJE TEHNOLOSKOG PROCESA PROJEKTIRANJE PROlZVODA Crteii:

    radionicki i Analiza konstrukcije ~ sklopni

    - proizvoda !~ Analiza 11 Analiza tehnoiogicnosl Analiza Analiza

    .. tacnosti sLoienosti osnovnog Analiza koliCine materijala

    - proizvoda i definiranje ~l Oblik i Varijante Optimalni pnpremka dimenzije pripremaka pripremak "" hbor metoda Varijante Optimalna

    - procesa obrade ~ metoda obraa~ varijanta obrade Plan obrade

    ....

    Odredivanje I-- tehnoloskog toka

    procesa Odreilivanje Definirary'e redoslijeda iehnoloskih I Odreilivanje 11zbor sleznog y ~L operacija baza redoslijeda alata ~ ,-' zahvala , izbor masine "" .~ Model Optimalna - poslojanosti Izbor steznog izbor reznih alata Izbor alata postojanost alala alata alata ....

    Odreaivanje reiima ~ lzbor vrijednos ' Model Izbor - obrade ~ parametara optimizacije Analiza reiima obrade reiima obrade optimalnog optimainog reiima obrade rocesa obrade ..,

    Odredivanje vremena ~ lzracunavarije Sinhronizacija Ukupno ......... _- obrade vremena obrad vremena vrijeme obrade obrade

    .., I Tehnoekonomska

    NC obradni CNC obradni Specijalni r--- opravdanost pril1!J'ene sistemi sistemi obradni CNC sistema

    sistemi ..- I

    Programiranje

    Tehnolosko Generiranje r- CAM prilagodavanJe instrukcija crteia CAD/CAM

    V + ... Formiranje lehnoloske

    .. SIMULACIJA

    dokumentacife PROGRAM A

    Stika 2,6. Struktura aktivnosti i redoslijed projektiranja tehnoloskog procesa

    29

  • Milan Jurkovic Dzemo TufekCic Telmoloski procesi - projektiranje i modeliranje

    2.5. TEHNOLOSKI MJERNI NIZOVI

    Pri projektiranju tehnoloskog procesa izrade potrebno je analizirati crtei izratka po pitanju ispravnosti postavljenih mjera. Postoji niz mjera na crteiu izratka, kod pojedinih operacija obrade, kontrole i montaze. Clanovi niza su obicno medusobno zavisni, tako da promjena vrijednosti jednog clana utice na promjenu vrijednosti ostalih Clanova mjemog niza (slika 2.7).

    M

    :~ N '"

  • Milan Jurkovic Diemo TufekCic Telmoloski procesi - projektirmlje i modelirtlnje

    Posto je tolerancija neke mjere:

    T; = 0; = Ag; - Ad; n 01-1 n 01-1

    Oil = L: Agi - L: Ad; 1 n+1

    ( L: Adi - L: Agi ), 1 n+l

    iii 01-1

    TIl = Oil = lOll + 1021 + 183 1 + ... + 18 m- I I = L: 18J i~1

    (2.4)

    DakJe, tolerancija zavrsnog clana linijskogmjernog niza jednaka je zbiru tolerancija svih sastavnih clanova toga niza.

    Korespodentna granicna odstupanja imaju oblik:

    n 01-1

    8ilg= 2:: 8rr; - 2:: 8di , b 1 11+1

    n 01-1

    8ild = 2:: Gdi - 2:: Gg; I n+l

    2.5.1.2. Odreilivanje nepoznatih tolerancija sastavnih Clanova mjernog niza

    (2.5)

    (2.6)

    Cesto se u tehnickim proracunima koristi teorija mjemih nizova za odredivanje tolerancije i greske sastavnih clanova, na osnovu date tolerancije iii greske zavrsnog clana mjemog niza. Kako je U ovom slucaju broj nepoznatih veCi od broja jednadzbi to nije moguce dobiti jednoznacno rjeSenje, bez prethodnog uvodenja dopunskih uslova. Postoje tri osnovna nacina rjesenja ovog problema.

    a) Metodajednakog uticaja

    Ako predpostavimo jednak uticaj svih sastavnih clanova na toleranciju iii gresku zavrsnog clana mjemog niza bit ce:

    (2.7)

    32

    Telmoloski procesi - projektirat~ie i modeliranje Milan Jurkovic Diemo TufekCic

    Kakoje:

    to je

    m-l

    Oil. = L: 0; = (m-I) &$ , t

    m-l (2.8)

    gdje je Os - srednja vrijednost toierancija sastavnih cianova mjernog niza.

    b) Metodajednake tacnosti

    Predpostavlja se da je jednaka tacnost svih sastavnih clanova mjemog niza, sto se moze prihvatiti kod onih tehnoloskih procesa gdje se postize ista iii priblizno ista tacnost obrade.

    Tolerancija i-tog sastavnog Clana odredenaje izrazom:

    Oi =

  • Milan Jurkovic Diemo TufekCic Tehnoloski procesi - projektirallje i modeliranje

    gdje su: CXs - srednja jedinica tolerancije, 0/\ (!-Am), Asi (mm).

    c) Metoda prethodnog iwora tolerancije

    Tolerancija k-tog clana se odreduje pomocu izraza: m-l k-l m-l ()/\ = 2.: 0, == I,b; + I, 0; + Ok

    k+l

    k] m-I Ok = 0/\ - ( .z:: Oi + .z:: ()i) ,

    I k+!

    (2.11)

    i to tako da se prethodno izaberu tolerancije ostalih sastavnih clanova, osim k-tog. Ako je ovako izracunata tolerancija k-tog clana neprihvatljiva po velicini i polozaju, tada treba prethodno izabrane tolerancije smanjiti uz uslov da to dozvoljavaju realni uslovi prakse (tehnoloski, konstrukcijski).

    2.5.2. Primjeri izracunavanja tehnoloskih mjera niza

    Tehnoloski mjemi nizovi se primijenjuju: kod odredivar~a dimenzija obratka po operacijama, izracunavanja parcijalne i ukupne greske obrade, regulisanja obradnog sistema, proracuna dodataka za obradu, odredivanja tehnoloskih mjera kada se tehnoloske i konstruktivne baze ne poklapaju, itd.

    PIi projektiranju tehnoJoskog procesa cesto se ne postizu poklapanja tehnoloskih i konstruktivnih baza, zbog cega se javlja greska baziranja. Obzirom da su tehnoloske i konstruktivne mjere i tolerancije medusobno povezane, to je vrlo lako uspostaviti matematicku vezu koja ce u procesu obrade osigurati propisani nivo tacnosti konstruktivnih mjera i tolerancija i pored toga sto nije postignuto jedinstvo baza. Veza se obicno definira pIimjenom metoda apsolutne iIi nepotpune zamjenljivosti.

    Kod Ijesavanja tehnoloskiil mjemih nizova potrebno je voditi lacuna o izboru zavrsnog clana, jer ukoliko se odabere neodgovarajuci zavrsni clan

    34

    Tehlloloski procesi - projektiranje i modeliranje Milan Jurkovic Diemo TufekCic

    dolazi do pojave greske u konacnom rezultatu. Za zavrsni clan se obieno odredi neka konstruktivna mJera koja ce se u toku obrade iii kontrole obavezno postiei.

    Izbor zavrsnog Clana ovisi i 0 redu izvoaenja tehnologije obrade. Da bi to uocili prikaza6e se na nekoliko primjera izbora zavrsnog clana mjemoE niza i postupak proracllna tehnoloskih mjera na osnovu konstruktivnih. Primjer 2.1.

    Za dati obradak na slici 2.8, sa troclanim mjemim nizom potrebno je analizirati tehnoloske mjere za tri _ nacina obrade te odrediti toleranciju zavrsnog clana j121.

    BB Be BA Os OA -rr-II

    -I ~ ~!-+-+ B C B C B e B C A Q.

    A A

    b. c.

    Slika 2.8. Izbor zavrsnog Clana tehn%skog mjernog niza ufunkciji redoslijeda obrade

    A

    d.

    oe

    Prvi naCin (slika 2.8b). Predmet se obraduje na mjeru B, a zatim se poprecnom obradom cela 1 postize mjera C cime se automatski postize mjera A. Mjera Aje zavrsni clan tehnoloskog niza ad tIi clana, paje

    A=B +C,

    kao sto se vidi u nizu nema umanjujuCih clanova, tako da je

    OA = OB + be. Ako su u crteZu unesene tolerancije bA i OB za mjere A i B, tada ce

    mjera C biti tehnoloska, taka da je:

    35

  • Milan Jurkovic Diemo TufekCic Tehnoloski procesi - projektira/lje i modeliral1je

    C=A-B iii

    Oc = OA - OB cime se postize propisani nivo tacnosti konstruktivnih mjera AiR

    Drugi naCin (siika 2.8 c). Prvo se obraduje poprecnim struganjem celo 2, tako da se postize mjera A, nakon cega slijedi obrada na mjeru B cime se automatski postize mjera C.

    Mjera C je sada zavrsni clan, pa je:

    C=A-B,

    posto je:

    to je tolerancija zavrsnog Clana:

    TreCi naCin (slika 2.8 d). Prvo se obraduje celo 2 cime se postize mjera A Zatim se izvodi cilindricno struganje manjeg precnika na mjeru C, tako se automatski postize mjera B. Mjera B je zavrsni clan, tako daje:

    B=A-C

    ili tolerancija zavrsnog clana:

    Prikazani primjer 2.1, pokazuje da je izbor zavrsnog clana A, B ill C i izracunavanje tolerancije zavrsnog clana uslovljeno redoslijedom procesa obrade

    36

    TefulOloski procesi - projektiraJ~je i modeliranje AIi/an Jurkovic Diemo TufekCic

    Primjer 2.2.

    tT procesu rada obradak je obraden na date mjere, s tim da u narednoj operaciji treba ostvariti tehnoloske mjere Xi. Pod uslovom da je konstruktivna baza K - K, a tehnoloska T - T Cnije postignuto jedinstvo baza), treba odrediti norninalnu vrijednost i toleranciju mjere Xi, kako bi sp obezbijedila data tacnost konstruktivnih mjera Ai.

    Za zavrsni clan uzima se mjera

    '" ? 0 M ,

  • Milan Jurkovic Diemo TufekCic Tehnoloski procesi - projektiranje i modeliranje

    - 0,02 Xl = 20 -0,08 mm, odnosno Ox, = 0,06 mm.

    Kontrola dobivenih odstupanja: m-I

    62 = 61 + ox, = 0,10 + 0,06 = 0,16 mm .

    Izracunato ()2 odgovara propisanoj vlijednosti 62 na crtezu, sto znaci da je tehnoloska mjera XI tacno odredena,

    Obzirom na identicnost mjera Al = As i - 0,02

    A A ., X X 20 -0,08 2 = 4, to Je I 2 = I = mm .

    Na crtezu su date konstrukcijske mjere AI, A3 i As, tako da je mogu6e oc:"editi tehn(:h)s},~u 2.S Z,av:._ neekonomicna iIi kadaje 2,5 i > 0t>. ,odnosno 5, > ~l' s 111-1 1 m

    39

  • Milan Jurkovic Dielno TufekCic Tehlloloski procesi - projektiranje i modeliranje

    3. OSNOVNE PODLOGE ZA PROJEKTlRANJE TEHNOLOSKOG PROCESA OBRADE

    Projektiranje tehnoloskog procesa je izuzetno kompleks an i odgovoran zadatak, jer od ispravno postavljenog tehnoloskog procesa ovisi krajnji tehno - ekonomski rezultat ostvarene proizvodnje. Zbog toga, za kvaIitetno postavljeni tehnoloski proces obrade potrebna su teoretska znania i prakicna iskustva po pitanju: metoda obrade, izbora masine, alata, rezi~ma obrade, pribora i mjemih instrumenata za trazeni kvalitet obrade. Isto tako, da bi tehnoloski proces zadovoljio tehno - ekonomske kriterije date proizvod~je, potrebno je odrediti optimalan rezim obrade, kao i optimalan oblik polaznog sirovog komada. Vee sada, sve vise se trazi da projektirani tehnoloski proces bude rezultat primjene naucnih metoda obrade i savremenih tehnicko -tehnoloskih dostignuea, a manje stvar iskustva i rutine tehnologa 14,161.

    Projektiranje tehnoloskog procesa dolazi u obzir pri usvajanju nove proizvodnje, usvajanju novog proizvoda u vee postojeeoj proizvodnji iii unapredenju i racionalizaciji postojeee proizvodnje.

    40

    Za projektiranje tehnoloskog procesa obrade, potrebno je imati:

    a. Konstruktivnu dokumentaciju proizvoda (crteze dijelova i sk1opova) koja mora imati slijedeee podatke:

    projekcije i presjeke koji daju jasnu sliku 0 obliku obratka, potrebne mjere i tolerancije, oznake kvaliteta povrsinske obrade, podatke 0 predvidenoj vrsti materijala, mehanicke karakteristike (tvrdoea, cvrstoea) nakon izvrsene termicke obrade, funkcija dijela iIi proizvoda, tehnicke us love za ispitivanje i prijem proizvoda.

    b. Ukupnu planiranu kolicinu proi7voda koja moze biti iskazana mjcsecno i godisnje.

    c. Datoteku masina koja treba da sadrii: vrstu i tip opreme sa tehl1lcko - tehnoloskim karakteristikama, specifikaciju i step en tacnosti raspolozivog pribora koji postoji uz masim.l .. uputstvo za rad na masini (posebno po pitanju sigurnosti zastite), stezni, rezni i mjerni alat (datoteku alata i pribora),

    \

    Teill1oloski procesi - projektiranje i modelirallje Milan Jurkovic Diemo TufekCic

    podatke 0 stepenu tacnosti i krutosti masine, raspored obradnih sistema u pogonu.

    d. Dokumentaciju (datoteke, i prospekte) za izbor alata.

    e. Dokumentaciju (datoteke, standarde) za izbor polaznog oblika materijala (odlivak, otkivak, otpresak i slicno).

    f. Uputstvo za programiranje procesa obrade sa datotekom podataka obradnog sistema.

    g. Ranija shena l:jesenja, posebno dokumentaciju ostalih proizvoda iz proizvodnog programa, kako bi se mogla primjeniti unifikacija, standardizacija iii nonnalizacija proizvoda i postupaka obrade.

    h. Tehnolosku organizaciju proizvodnje.

    l. Raspolozive Ijudske kapacitete po broju, stmkturi i stepenu strucnosti.

    J. Obrasce ispise i nosioce informacija.

    3.1. PROIZVOD

    Oblikovanje proizvoda je prvi korak i osnovno polaziste u projektiranju tehnoloskih procesa obrade. Konstrukcija proizvoda je temelj od kuda polaze sve tehnoekonomske karakteristike proizvodnje (tehnologija, kvalitet, tehnologicnosti, troskovi, proizvodnost, cijena, perspektivnost -trzisna podobnost). Dobra i tehnologicna konstrukcija proizvoda olaksava primjenu savremene tehnologije, nize troskove izrade i uspjesniji plasman.

    Zbog toga, dobro oblikovan proizvod mora zadovoljiti kriterije: tehnologicnosti, kvalitete, proizvodnosti, ekonomicnosti, funkcionalnost i esteticnosti, normativnosti, eksploatabilnosti, sigumosti, ekologicnosti, reciklicnosti, ergonomicnosti i trzisnosti. Troskovi proizvodnje se mogu minimizirati primjenom optimalne tehnologije obrade, minimalnim utroskom energije i materijaia, dobrom telmoloskom organizacijom procesa izrade, proizvodnjom bez skarta, itd. Trzisnost proizvoda se postize cIJenom, kvalitetom i rokom isporuke proizvoda.

    41

  • Milan lurkovic Dtemo Tl!(ekCic Telm%ski procesi - projektirallje i modelirallje

    3.1.1. Metode oblikovanja i razvoj proizvoda

    Zadnjih godina su razvijene nove strategije oblikovanja i razvoja proizvoda vezane za znatno skra6enje vremena razvoja, ve6u konkurentnost na trziStu, pove6ane zahtijeve kupaca, sto je rezultiralo primjeni novih metoda inzenjerskog oblikovanja proizvoda. Do sada je razvijeno vise metoda, kao sto su:

    konstmiranje S obzirom na izradu (DFM Design for Manufacturing) 14,161, konstmiranje S obzirom na montazu (DF A Design for Assembly) 1231, konstmiranje s obzirom na izradu i montazu (DFMA - Design for Manufacturing and Assembly) 114,231, konstruiranje s obzirom na analizu potencijalnih gresaka i posljedica (FMEA - Failure Mode and Effect Analysis) 161, nova strategija razvoja proizvoda (New Strategies in Development of Products) jli simultano projektiranje proizvoda (Simultaneus Engineering) 191.

    Svaka od navedenih metoda ima osnovni c11] smanJ1t1 vrijeme oblikovanja i razvoja, posti6i visi nivo savrsenstva proizvoda, koristeci pri tome sva raspoloziva naucno - strucna, informaticka i ekspertna znanja (slika 3.1.).

    42

    Sm,,.senstl'o proizvodu

    .':=1 _-09 '

    /~/---~-- I " iT~ Proizvo{/ bez budllcnosti Dug period razvoja I" ............ :!........ i 2

    .. " '.......... i i, 0 Optima/an proizvod ----r''''''''"":':;-::""---:---!----v.====----i-----__ Vrijeme

    1! .. Ir--_~_n_ie_m_e_r_([_z_vo_ia _ _I>~I

  • ,\Ii/an .illrk01'ii' Diemo TlIf'ek6c" Telllloio!iki procesi - projektiral1je i l1lodeliranje

    CAD - tehnologija Konstrukcija,Planiranje, kontrola i, izrada, I

    L-__ ~i~n~fo~r~m~a~t~ik~a~ ____ r-~ __ ~~ ________ ~ __ ~~~~~~~ ___ J

    Slika 3.3, CAD - sistem u razvoju proizvoda

    Prikaz na slici 3.3 pokazuje da je CADi sistem razvoja proizvoda tesko odvojiti od same proizvodnje, jer su CAD podloge bitne za planiranje procesa obrade (CAP2), kontrolu kvaliteta (CAQ3) upravljanje obradnim sistemom - izradom (CAM4), te za planiranje proizvodnje (PPSs). U proizvodnom procesu treba uociti mjesta gdje se mogu ostvariti prednosti primjene racunara. Primjenom integriranog CAD/CAM poboljsava se kvalitet proizvoda, snizuje cijena kostanja, skracuje vrijeme izrade proizvoda, povecava se proizvodnja itd. CAD sistem Ol11ogucuje laku izradu tehnicke dokumentacije, kan i izradu do najmanjih detalja.

    Podaci 0 proizvodu

    ldcnlifikacioni broj Broj crteza

    Klasifikacioni broj B-wj kornada Podaci 0 stanju

    Materijal Oblik priprernka Vrsta obrade Povrsinska zastita

    - K vahtet povrsine Specijalni zahrjevi

    Geornetrijski oblik - Dirnenzije

    Toierancije

    Slika 3.4. Grupe podataka 0 proizvodu

    1 CAD - Computer Aided Design. 2 CAP - Computer Aided Planning. 3 CAQ - Computer Aided Quality 4 CAlvi - Computer Aided Manufacturing 5 PPS - Production Planning System

    CIM - Computer Integrated Manufacturing CAE - Computer Aided Engeneering

    Tehllo[oski procesi - projektirallje i 1/lodeliranje Milan Jurkovic Diemo TufekCic

    Na temelju ovih podataka i raspolozivih podataka u CAD - sistemu formiraju se cetiri grupe podataka:

    Administrativne baze podataka: arhivi dokumenatas crtezima, sastavnicama i listama dijelova. Tehnoloske baze podataka: tehnoloski standardi, podaci 0 materijalu, podaci 0 tehnoloskoj opremi, preporuke i sl. Proizvodne baze podataka: podaci 0 proizvodu, identifikacioni i klasifikacioni broj, opisni podaci, geometrijski, topoloski i dimenzioni podaci. Programske baze podataka: promjenljivi podaci bitni za obradu proizvoda.

    Plimjenom C.W - sistema u procesu konstruiranja i razvoja proizvoda povecava se broj varijantnih rjesenja, brzina izrade i tacnost konstrukcije. Tok konstruiranja uz primjenu racunara prikazanje na slici 3.5.

    SPECIFIKACIJ A PROIZVODA

    ANALIZA NOVE KONSTRUKClJE

    CRTANJE POMOCU PLOTERA

    ARHIVIRANJE NA MAGNETNI MEDIJ

    Slika 3.5. Opsti tok procesa kOl1sturiranja

    PROIZVODNJA

    \

    45

  • Milan Jurkovic Diemo Tufekcic TeiulOlo,vki procesi - projektirallje i modeliranje

    3.1.3. Geometrijske i tehnoloske podloge

    Geometrijske informacije dobivene pomocu crteta izratka iIi CAD sistema su podloge za projektiranje putanje kretanj'a alata, odnosno za skidanje viska materijala u procesu obrade. U obradnom procesu alat se krece po programiranim segmentima ovisno 0 vrsti obradnog sistema (konvencionalni iIi CNC) i geometliji izratka. Prema tome, geometrijska podloga za projektiranje tehnoloskog procesa obrade odredena je konturom izratka i koordinatama - mjerama, kako bi se u procesu obrade dobio izradak definiran crtezom (stika 3.6).

    Tehno1oske podloge pri projektiranju tehnoloskog procesa odredene su tehnoloskim parametrima koji definiraju obradni proces. Tehnoloski parametri ovise 0 vrsti procesa obrade, (struganje, plasticna obrada, termicka obrada, itd.), vrsti obradnog sistema i materijalu obratka, tako za obradu skidanjem strugotine su:

    103,5 i ~ --

    1.'5/45

    I

    r \ -~I ~l -"'I

    f

    46

    217

    W

    definiranje plipremka i njegove geometrije, definiranje rezima obrade (brzina, posmak, dubina), nacre 1 cb~2.tka broj prolaza pri obradi (gruba i fina obrada), kvalitet obradene povrsine (odreden crtezom), sistematizacija alata (redoslijed izmjene alata), izbor obradnog sistema (konvencionalni iIi nekonvencionalni).

    170

    104

    I ~

    JL ..st :3.- ~ I ! I i I

    1/45 -

    " ".1 or

    co ! 1 ---{j " _. N - -.~ rl - _. ---! KONUS l'i~-i -. f-' '" '" '" _._. ~l ; t ~ i

    -"---'

    410

    Slika 3.5. Geoillct.-jyke podloge za nrr>lpl:tirn procesa obrade

    Tehnolo,~ki procesi - projektimllje i modeUral1je Milan Jurkovic Diemo TufekCic

    3.1.4. Sisiem analize proizvoda

    Bez obzira 0 kakvom se tehnoloskom nivou projektiranog procesa obrade radi potrebno je postupak projektiranja zapoceti analizom kOilstruktivne dokumentacije proizvoda, odnosno izratka. Kod konvencionalnih tehnoloskih procesa obrade iz crteza proizvoda se dobivaj" prve vazne informacije 0 geometriji, dimenzijama, vrsti materijala, propisanoj tacnosti i fhnkciji proizvoda 14,161,

    Kod nekonvencionalnih tehnoioskih procesa obrade crtez proizvoda ie izlaz iz CAD sistema i ako se radi 0 integriranom CAD/CAM sistemu to su istovremeno ulazni podaci za programiranje CAM sistema upravljanja radom obradnog sistema.

    3.1.4.1. Analiza kOllstruktivllo-teluwloske dokumentacije

    Analizom crteza ne utvrduje se sarno tehnicko - konstruktivna tacn05t crteza fom1at, numeraCIJa i slieno) vee i tehnoloska ispravnost

    Nekontrolisani crtezi upueeni u proizvodnju dovode do vrlo velikih zastoja i gubitaka, jer dolazi do mnogobrojnih naknadnih ~pita, k?re~tura. i dopunjavanja crteza, za koje vrijeme vrlo skupi proizvodm kapacltetl stOJe neiskoristeni, a Ciji je krajnji rezultat tada neekonomicna prOlzvodnJa.

    Stoga je potrebno izmjene i dopune pravovremeno unositi u crteze kako bi se izbjegli nepotrebni gubici u proizvodnji. Moguce su:

    funkcionalne izmjene, izmjene vezane za sastavljanje, izmjene dijelova iIi grupa dijelova, izmjene tehnologije, izmjene dimenzija i opisa, izmjene radi poboljsanja uslovljene radnim iskustvom, izmjene dokumentacije.

    lsto tako nacinjene izmjene treba podvrCi kontroli kako bi se izbjeglo da umjesto dobrih dobijemo lose izmjene. U tom smislu treba ispitati:

    stvame potrebe za izmjenama, kako ee se izmjene na crtezu jednog dijela odraziti na izmjene na crtezima drugih dijelova,

    47

  • Milan Jurkovic Diemo TufekCic Tehnoloski procesi - projektiranje i modeliranje

    kako ee izmjene uticati na funkciju proizvoda, te montazu sastavnih dijelova, da Ii ee izmjene umanjiti projektovane funkcije proizvoda, kako ee se izmjene odraziti na tehnologiju obrade, alate, uredaje i proizvodna sredstva, da li ee izmjene uticati na izmjene materijaia, stanja zaliha i slieno, kakav ee biti uticaj izmjena na troskove obrade i cijenu proizvoda, uticaj izmjena na vremenske normative, posebno na rok isporuke proizvoda.

    Kada se ima u vidu da ee se svi nabrojani mogu6i uticaji izmjena odraziti na cijenu proizvoda, onda se moze kazati da problem smanjenja cijene kostanja nije moguee posmatrati odvojeno od kODstrukcionih i tehnoloskih rjesenja.

    Zapravo, ako su ova rjesenja optimalna, moze se oeekivati niza cijena proizvoda, a to je moguee ostvariti kada se konstruktori i tehnolozi ne zatvaraju u uzak krug "tehnickih problema", vee se interesuju za cijenu i strukturu troskova. Kod modemih tehnoloskih procesa ovi su poslovi integrirani.

    Konstruktivna analiza crteza

    Pregled crteza u pogledu konstruktivne tacnosti je prva etapa u konstruktivno - tehnoloskoj analizi crtda. Greske koje se u ovoj fazi rada uoce treba odmah otkloniti kako bi kod tehnoloske analize dati crtezi u potpunosti odgovarali tehnickim noramti\'ima i standardima 141.

    Anahzom konstruktivne tacnosti trcba obuhvatiti sliJedcce:

    48

    Provjeriti da li je crtd tako Jasan da se moze citati bez zastoja kako u proeesu proizvodnje ne bi smo prouzrokovali zastoje trazeei dopunska obavjestenja. Analizirati da Ii se svi potrebni eiementi vide na crtezu, da li dovoJjan broj presjeka, da li su date sve kote za izradu, cia Ii je ertez ispravno kotiran, da Ii su date toleraneije, da Ii su znakovi za kvalitet obrade Da Ii su data dozvoljena odstupanja od pravilnog b,ometrijskog oblika i dozvoljena oclstupanja medusobnih odnosa povrsina.

    Tehnoloski procesi - projektiranje i modelirallje Milan Jurkovic Diemo TufekCi6

    Da Ii ee konstruktivnebaze moei pos!uziti i kao tehnoloske kako hi greska abrade bila manja. Da Ii dati konstruktivni mjemi nizovi odgovaraju zahtijevanom stepenu tacnosti. Da Ii postoji moguenost da se neke povrsine ne obraauju iii obraduju uz pojednostavljenje oblika, a da zadovolje propisanu namjenu. Da li je upotrijebljeni materijal propisano oznacen i da Ii odgovara. Da li je predvidena termicka obrada, povrsinska zastita, i ako jeste, da Ii odgovara.

    Tehnoloska analiza crteia

    Kada tehnolog dobije konstruktivni ertez, treba analizirati: upotrebna svojstava proizvoda, mogucnosti izrade i moguenost sastavljanja proizvoda.

    A.ko proizvod u pogledu upotrebnih svojstava izrazenih preko odgovarajueih pokazatelja zadovoljava date kriterije, tada nisu potrebne izmjene konstrukcije proizvoda, vee se pristupa analizi proizvoda u pogledu moguenosti izrade. Prilikom ispitivanja pogodnosti proizvoda za izradu u uslZvima automatske proizvodnje treba ispitati:

    step en slozenosti obrade, moguenost pojednostavljenja oblika radi postizanja tehnologicne konstrukei je, moguenost unifikacije 110vog proizvoda sa proizvodima koji se nalaze iIi su se ranije nalazili u proizvodnom programu, mogucnost unifikaeije pojedinih povrsina obrade na novom proizvodu i moguenost usaglasavanja sa prethodno proizvedenim proizvodima (slika 3.7), moguenost postizanja zahtijevanog stepena tacnosti obrade u uslovim3 visoke automatizacije, potrebni dodaci za obradu, ~YlOguenost primjene optimalnog oblika pripremka, moguenost brzog stezanja, moguee pojave gresaka u obradnom proeesu, moguenost koncentracije operacija i zahvata, mogucnosti sinhronizacije VreIl1ena rezanja, moguenost primjene optimalnih rezima abrade, moguenost postavljanja slozenih operacija na pocetak obradnog procesa.

    49

  • Milan Jurkovic Diemo TufekCic Tehnolo,W procesi - projektiranje i modelirallje

    Treba naglasiti da analiza proizvoda na bazi datih parametara nije nimalo laka i jednostavna. Naprotiv, to je dosta kompleks an i odgovoran zadatak, gdje ce' se pravi odgovor dobiti tek nakon detaljne razrade svih nabrojanih pokazatelja, Konacna verifikacija tehnoloskih karakteristika izradaka obavice se u obradnom procesu,

    b)

    Slika 3.7. Primjer IIllifikacije c!emellata i~rarka

    3.1.4.2. Analiza tehnoiogicnosti proiZl'oda

    Prije razrade tehnoloskog procesa potrebno Je analizirati tehnologicnost date konstrukcije proizvoda. Za konstrukciju kazemo da je tehnologicna ako zahtjeva manje vrijeme izrade, jeftiniju opremu i materijal, manju kolicinu opreme i materijala, jednostavnije operacije, krace vrijeme pripreme proizvodnje itd. Posto ne postoji apsoiutno tacan metod odredivanja nivoa tehnologicnosti primjenjuje se metod komparaeije slicnih proizvoda iii konstrukeija,

    Ukoliko ne mozemo komparirati novi sa SHemm proizvodorn, jer takav mozda ne postoji, tada analizu treba izvrsiti na bazi vise varijantnih

    50

    Tehno[o,

  • Milan lurkovic Diemo TufekCic Tehnoloki procesi - projektiranje i modeliranje

    5. Pokazatelj usvojenosti:

    ku=~, n -11

    5

    Do - broj (koliCina) osvojenih dijelova,

    6. Pokazatelj jednoobraznosti dirnenzija:

    k _ I1 j

    "-j--, n

    (3.5)

    (3.6)

    nj - broj jednoobraznih velicina (rnjera), kao sto su tipizirane mjere, navoji, precnici i slicno,

    n - ukupan broj rnjera koje posjeduje proizvod iIi dio.

    7. Pokazatelj razudenosti iii kornpaktnosti:

    v kr = ~ 2':1,

    V s

    Vg - zapremina proizvoda koju cine gabitame dirnenzije, Vs - stvama zaprernina proizvoda.

    8. Pokazatelj tacnosti:

    fl, - broj dijelova u grupi sa vccim stepcnom tacnosti, n - ukupan broj dijelova.

    9. Teoretski pokazatelj iskoristenja rnaterijala:

    Gc - Cista tezina izradenog dijela (konstruktivna tezina), Gk - kalkulativna tezina rnaterijala dijelova.

    (3.7)

    (3.8)

    (3.9)

    Telmoloski procesi - pro.iektiran.ie i modeliranje Milan lurkovic Diemo TufekCic

    10. Stvami pokazatelj iskoristenja materijala:

    Gs - tezina sirovog materijala (Gs 2 Gk).

    J 1. Pokazatelj odnosa sirove i kalkulativne teZine:

    kG,

    .,,=-.

    l~ G' k

    (3.10)

    (3.11 )

    12. Pokazatelj iskoristenja materijala cijelog proizvoda (sklopa):

    " IG", k = _1 __

    111 If ' IGbi I

    Gbi - bruto tezina materijala i-tog dijela u konstrukciji, GCi -

  • Milan Jurkovic Diemo TufekCic Teimoioski procesi - projektirtlnje i moaelirtlnje

    15. Pokazatelj ucesca otkovaka:

    G k = _0_' ot G'

    Got - teiina otkovaka.

    16. Pokazatelj ucesca masinske obrade u ukupnoj obradi:

    tmas

    tmaS - vrijeme trajanja operacija masinske obrade, tu - ukupno vrijeme izrade odredenog proizvoda ili dijela.

    17. Pokazatelj ucesca rucnog rada u ukupnoj obradi:

    tmc - vrijeme rucnog rada.

    18. Pokazatelj pripreme za obradu:

    _ t PI' kpr - -, tu

    tpr - vrijeme pripremnih operacija.

    (3.15)

    (3.16)

    (3.17)

    (3.18)

    Nakon zavrsene analize cijele konstrukcije proizvoda6 pristupa se pojedinacnoj analizi svakog dijeia date konstrukcije. Analiza dijelova je potrebna da bi se stekao uvid u skup zahtjeva kojima svaki dio konstrukcije treba udovoljiti. Bolje receno, da bi proizvod bio tehnologican, potrebno je ostvariti tehnologicnost svakog dijela koji ulazi u sastav proizvoda, Pokazatelji tehnologicnosti proizvoda, kao sto su: kj, kt, kil' ki2' ki3 , kin, kmas i kprip, primjenjuju se i prilikom ispitivanja tehnologi6nosti dijelova,

    (, Smatra se da proizvod ima vise dijelova.

    54

    Telll101o.ski procesi - projektiral1je i modelinmje Milan Jurkovic Diemo TufekCic

    Da bi se analiza tehnologicnosti dijela mogla izvesti, potrebno je izvrsiti slijedece:

    3.2.

    1. Kontrolisati crteie dijelova II pogledu tehnicko konstruktivne ispravnosti.

    20 Kontrolisati konfiguraciju dijela u pogledu mogu6nosti izrade,

    3. Kontrolisati propisani materijal u pogledu: kvaliteta materijala, uticaja materijala na cijenu izrade, stanja materijala (zaren, nonnaliziran, kaljen) i oblika materijala (vucen, valjan, otkovak).

    4. Kontrolisati nominalne dimenzije, tolerancije i znakove obrade po pitanju:

    ispravnosti i sveobuhvatnosti datih kota, vrijednosti toleral1cija j njihove l1uznosti S obzirom na funkciju datog dijela, znakova obrade i llskiadenosti sa datim toierancijama, kontrole mjernih nizova (nominalne mjere i tolerantnih polja).

    T ACNOST I KV ALITET OBRADE

    U automatskoj proizvodnji, koja se realizira na obradnim NC i CNC sistemima, potrebna mjerna velieina memorirana je na nosiocu informacija sto lltjece na vecu taenost i kvalitet obrade u odnosu na konvencionalnu proizvodnju, gdje ovim parametrima uprav!ja operator. Takode, kod konvencionalne obrade operator utvrduje ostvarenu dimenziju pomocu mjernog pribora, dok kod NC i CNC obradnih sistema senzorski se mjeri pozicija alata, ciji se polozaj korigira prema potrebi u zatvorenom regulacij skom krugu 14,161.

    Prema tome, osnovne pretpostavke vece tacnosti su: veca tacnost obradnog sistema, manji ili skoro nikakav uticaj eovjeka na taenost obrade, tacno programiran rad obradnog sistema,

    55

  • Milan Jurkovic Dtemo TufekCic Telllloloski procesi - pl'ojektiranje i modeliranje

    veca koncentracija operacija i zahvata obrade, sa jednom povrsinom izvesti veci broj obradenih povrsina.

    Kako se ne moze ostvariti apsolutno tacno poklapanje zadane i ostvarene velicine neminovna je pojava proizvodne greske zbog cega se propisuju dozvoljena odstupanja, koja mogu biti:

    dozvoljena odstupanja dimenzija, dozvoljena odstupanja geometrijskog oblika (makrogeometrijska odstupanja), dozvoljena odstupanja fcvaliteta povrsine (mikrogeometrijska odstupanja), dozvoljena odstupanja polozaja, dozvoljena ostala odstupanja (mehanicka, hemijska).

    Da bi greska obrade bila manja, a time postignuta tacnost veca, na alatnim masinama se to postize:

    metodom probnih proJaza, primjenom mjernih alata, pribora prethodnim podesavanjem masine, upotrebom mjernog sistema za automatsku kontroJu, podesavanje masine i alata.

    3.2.1. Uticajni faktori tacnosti obrade

    Jedan od osnovnih pokazateIja proizvodnje je produktivnost i kvalitet proizvoda. Pod tehnickim kvalitetom proizvoda u uzem smislu smatra se tacnost dimenzija i kvalitet obradene povrsine. Faktori koji uticu na tacnost izratka su mnogobrojni, a neki od njih su i meduzavisni. Skup uticajnih faktora na tacnost obrade izratka prikazan je na slici 3.8. Osnovni uticajni faktori tacnosti obrade su:

    56

    faktori zavisni od kvaliteta i tacnosti mailine, faktori zavisni od kvaliteta lokacije masine, faktori zavisni od pripremka i steznog pribora, odnosnood njihove veze koja se ostvaruje baziranjem i faktori zavisni od obradnog alata i kvaliteta uredaja za stezanje, odnosno lokacije alata.

    Telmoloski procesi - projektiranje imolielirallje

    Staticka krutost

    I'OSTOL.JE SPAJA:-iJE

    Dinamicka kn!lost

    Tacnost izrade \(rutost

    ReZim obradc Tcfina priprcmka

    I LOKACIJA , MASINI':

    TOPLOTNE DEFORIVIACIJE

    TACNOST IZRATKA

    Milan Jurkovic Diemo TufekCic

    Sila incrcije l\1jerni sistem

    Pogollski sislem Ostali sistemi

    Toplotne defonnacijc Elasticnc deformacije

    Tacnost iznJ:(.1e

    Topiotne deformudje Ehlsticne deformm:ije

    Tacnost uratle

    Stika 3.8. Prika:: tacnosti pri obradi

    3.2.2. Tacl10st i kvalitet obradene pOYrSine

    Svaka stvarna povrsina sirovog iIi gotovog komada nije glatka, vee se sastoji od niza ispupcenja i udubIjenja razlicite gustine, veIiCine i oblika.

    Ispitivanjem je utvrdeno da se dvije povrsine koje su obradene s