b

PosJ

Detalj A

Slika 3.34 Ral'ni tokarski 110=

Slika 3.35 Dio tokw:~kog no=a

94

Alati i napraFe

Redoslijed operacija:

l operacija: rezanje na duinu 127 mm po 3 komada 2 operacija: blanjanje jedne stranice na mjeru 20.os mm 3 operacija: blanjanje druge stranice na mjeru 20~o,s mm 4 operacija: glodanje kutova xi f1 5 operacija: glodanje kutova X1 i fl t 6 operacija: glodanje kutova y i A 7 operacija: glodanje utora za ploice 8 operacija: skidanje srha (runa obradba) 9 operacija: kontroliranje

lO operacija: oznaavanje (utiskivanje oznake ISO 1 ~ 20q ~L) ll operacija: odmaivanje drka 12 operacija: ienje ploice 13 operacija: paketiranje ploica na drak 14 operacija: lemljenje:

a. tupim zavarivanjem ili b. u komomoj pei

15 operacija: grubo otrenje svih otrica 16 operacija: fino otrenje svih otrica 17 operacija: bruenje polumjera IS operacija: bojenje 19 operacija: kontroliranje 20 operacija: konzerviranje.

Napomena: medufazna kontrola vri se nakon svake faze. U tablici su 3.7 prikazani tehnoloki postupci izrade noa ISO l ~20q~L.

3.6.2. Konstrukcija i izradba noeva

Za konstrukciju i izradbu noeva treba se posluiti podacima iz nonni i raznih tablica. U tu svrhu navedeni su osnovne norme koji pomau konstruktoru pri konstrukciji i izboru

noeva:

HRN K.C 1.00 l - Dclinicije i oznake noeva HRN J(.CI.002- Pregled standardnih noeva HRN K.C 1.003 - Dimenzije profila noeva HRN K.C 1.004- Preporuene veliine kutova noeva HRN K.CI.005- Tehniki propisi za izradbu i isporuku strojnih noeva HRN K.C 1.0 l O- Razne izvedbe noeva HRN K.C 1.1 OO- Rezne ploice od brzoreznog elika

95

No::evi

20

R. br.

10.

Stroj i alat

Strojna pila

kripac

Metar

Tablica 3. 7 Tehno/aJki postupak i:::radbe noa

Skica i reim rada J f-----, l l Tl _ ______,

D / L 1 B l i 1 t, / Br.

l 1 ~-~-_, Faze i zahvati

a ~'') l' /n r t, l -L-L_ ___ __j

l 110

l ?O l-

l /Jo l l

l 40 --1

~ 10 20

~11:r 30 40

L

J

l

~ -+--~t l l --r---1

l l

Pripremiti stroj

Upeti po .. kom. u kripac

Odrezati na duljinu ... mm pod kutom 90 Skinuti komad

Pripremiti stroj Upeti po .. kom. u kripac B lan j ati donju stranu na mjeru .. . mm po itavoj duljini ... mm Skinuti komade

Blanjalica Kikinda

kripac Tole no ISO 6 25q S4

Pomino

mjerilo

30

G !odali ea br. kripac univerzalni Glodalo HRN

40. K.D2.02l 75x35

Kutomjer Pomino

mjerilo

Alati i naprave

:~F lO Pripremiti stroj 20 Stegnuti ll

kripac po 2

"~l kom. tako da se dodiruju donje obraene strane

~ B lan j ati bonu

30 stranu na mjeru .. mm i duljinu

l ... mm te pod l

l kutom 90 sa

~ [I!I donjom stranom 40 Skinuti komade tt

l l l l l l l l

~~ lO Pripremiti stroj i zakrenuti vreteno za 8 te '~1, ~ nagnuti krupac

1~kc"'~~ za 20 d~ 20 Stegnuti drak u '~ kripac, tako, da ' l

lei na boooj ~- obraenoj strani

30 Glodati stranju povrinu drka pod kut 20 i go

l l l l te na mjeru .. mm l l l -j40 Skinuti drak

97

Gloda! ica br. kripac univerzalni Glodalo HRN

50. K.D2.09i

60.

25 Kutomjer Pomino mjerilo

Glodalica br. kripac univerzalni Glod. glava HRN K.D2.061

!OO S6 Kutomjer Pomino mjerilo

~ ~~!

l O Pripremiti stroj zakrenuti vreteno za go kripac za 20o

20 Stegnuti drak u kripac, tako, da lei na donjoj obraenoj povrini. Glodati sporednu stranju

povrinu drka pod kutom 20o i go te na mjeru .. mm. Skinuti drak

Pripremiti stroj i zakrenuti kripac za 20 i nagnuti vrdena za 4o Stegnuti drak u kripac, tako, da lei na donjoj obraeno j povrini Glodati prednju povrinu drka na mjeru .. mm i pod kuteve 30' i 40 Skinuti drak

70.

Glodalica br. kripac univerzalni Gloda! o HRN K.D2.091

N Kontrolna ablona Pomino

mjerilo

kripac bra varski

80 Turpija plosnata 250 mm B

)~, -- __:J\"

-- --

\_;_; l l Gl .. -ur-1 ,~, ~~ ~:..

t=::::::,

~*~~-r. :;/. '< l // !JI

l i

t

Alati i naprave

10 Pripremiti stroj zakrenuti kripac za 20.Nagnuti kripac oko uzdune osi

o te oko za ... p oprene OSI za

o

20 tegnuti drak u kripac, tako, da lei na donjoj obraenoj stram

30 Glodati utor za ploicu na dubinu .. mm l mjere .. i .. mm, t~ polumjer 1 kutove 4o i 12o

40 Skinuti drak

1 o Pnprema

20

30

Lomiti 0,5x45o bridovima oznakom A

ivice na

s

Skinut srh na utoru za ploice. (bridovi s

l oznakom B) L _ _L_____L_j___--" HL___j__ _J.____l Ko0 ";;ooojo -~ l l

99

100.

IlO.

120.

Prea na vreteno 0.05 MN. Dra brojeva ISO l-OI

Kutni graninik

ISO 1-02 elini metar

Kist

~e/

Noevi

150.

160.

Brusilica br.

Brusno kolo HRN D.46 K

ablona kontrolu kutova

Brusi lica br.

za

Brusno kolo HRN D.80 K

ablona kontrolu kutova

za

JO Priprema 20 Stegnuti no u

stegu. 30 Brusi ti glavnu

40

so

60

stranju povrinu ploice pod kutom 60 20. Otpustiti ponovno stegnuti u drugu stegu. Brusiti sporednu stranju povrinu ploice pod kutom 6 i 20 o

Skinuti no

l O Priprema 20 Stegnuti no u

stegu. 30 Brusiti glavnu

stranju povrinu ploice pod kutom 6

40 20. Otpustiti ponovno

50 stegnuti u drugu stegu. Brusiti sporednu stranju

60 povrinu ploice pod kutom 6 i 20 o

'---'------L ------------. .L_...L:S~I~

na slobodnoj i prednjoj povrini odnosno na istroenim sjecitima koja su zatupljena, to dovodi do pogoranih uvjeta rezanja i poveanja otpora i temperature rezanja. Kod strugarskih noeva nastaju tragovi troenja koji su prikazani [135] na slici 3.36.

Slika 3.36 Troenje no=a

Na slobodnoj povrini, prema slici lijevo i gore, uoavaju se tragovi troenja i njihove veliine: S1~1 - radijalna troenje povrine, VB- irina pojasa stranjeg troenja i VBm:n-najvea irina pojasa stranjeg troenja. Na prednjoj povrini, prema slici lijevo i dolje, uoava se krater duine L uzdu itavog sjecita kao i veliina SVr- radijalnog troenja prednje povrine. U presjeku noa, prema slici desno, uoav[Uu se veliine; KJ\1-udaljenost sredita kratera od sjecita, KL - udaljenost kratera od sjecitu kao i KT-dubina kratera. Ove veliine imaju razliit utjecaj na postojanje alata kao to je prikazano na slici 3.37. Posebno su zna6tini utjecaji veliina KT i VB koji formiraju karakteristinu krivulju troenja s prevojnim tokama l i 2, koje se inae dosta teko mogu odrediti [132], [ !33].

104

L= f( T) /

KM=f(T)

------------ / ~~ 2 -"/ KT VB = f (T) //1~J' ':/

KL=f(T)

T

Alati i 11aprme

. .1 {[J J'iiOJanosti alata Sl .,_- l 37 Vril'filje tro.~e!ya u V\'!Sf/O.\ l ac (. . -/11U ~. \. .

. . , .. to e Jokazano na slici 3.38 dobivaju se ~Jodrujr~: 1-povlaenJem tangenti 1,1 t~,, kao . J ll b . U P'flc,du ]Joetnog habanJa dolazt do . Ill. t" ztvnog m anJa. t: '-" . l poetnog, ll-normalnog I -m.en ~- . ovrint sjecita a zatim u periodu norma nog

naslanjanja i sa~ijanj~ kontaktmh ~J~:s~;:;~J pora;ta veliina habat~ja. O? toke (J:~.y~) troenja, od tocke (_\t, Yt}, ~olazJ l' o J~rastom veliina troenJa koje dovode do Jav\J'a sc intenzivno trosenJe s nag 1111 I . t' " ''" !ua] u i do loma alata [134].

. . .. t 1. remena postoJanos t u _ . poooranja UVJeta rezanJa t ts ~\a :'d l' . ~ l' itenje alata i otrenjem mu treba vratiti Za~o u trenutku -"2 treba prekmutl a J~Je \.OI -, l T [min] J. est vrijeme koritenja alata

' , t' D l"lc ]Josto1anost a a a poetne rezne mogucnos l. a\ . , --J . - . izmedu dva otrenja pri nommlnom trosen.JtL

y

/,/ l/ /1' - / ----- --=--; ---r

' l ' 3 l

l TI l TIT

)(I

Slika 3.38 Podru(ja lwhw1ja

Povlaenje tangenti na krivulju troenja iako daje traenu vrijednost postojanosti rijetko se primjenjuje jer je neprecizno i jer esto nedostaju svi dijelovi troenja. Zato se odreuje funkcija troenja koja omoguava konstruiranje cijele krivulje kao i precizno odreivanje vrijednosti postojanosti alata. Odreivanje funkcije troenja na osnovu podataka poetnog troenja obuhvaa [136]: 1. izbor pribline lhnkcije iji prikaz ima oblik koji je slian prikazu krivulju troenja, 2. provjeru slinosti funkcija metodom izravnavanja kao i 3. odreivanje parametara ltmkcije metodom najmanjih kvadrata ili srednjih vrijednosti.

Izbor pribline funkcije vri sc pregledom skupa prikaza li.mkcija, koje su dane u matematikim prirunicima. U literaturi dan je [136] priblian prikaz krivulje troenja u obliku:

b n ( /'n ,;, cT) y =ax e , na pnnljer -'n =a 1- e _,

gdje su koeficijenti:

a, O

No!:evi

Primjer J:

U procesu tokarenja [131] obraivana je osovina o 145 mm od elika 0545 (R", = 550 N/mm\ uz primjenu reima:

a = 2,5 mm, s = 0,392 mm, v = 177 m/min, bez sredstava za hlaenje i podmazivanje. Koriten je no s ploicom od tvrdog metala P30, prema standardu HRN K.C 1.051, sa sljedeom geometrijom: a= 60, y = 60, E:= 90, A= 4 i polumjer zaobljenja vrba R = 0,5 mm. Treba odrediti funkciju stranjeg troenja za sljedee dobivene vrijednosti pojaseva troenja VB [mm] tijekom perioda rezanja T [min]:

T l 2 J 4 5 6 7 s 9 Ill ll 12 13 14 15 min VB O, 0.2 0.2 (J,] 0,35 IU7 0.3 0,4 0,4 0,45 OAR 0,5 0.5 0.5 0.6 mm IS 4 s ' 5 s 3 2 5 J

Rjeenje:

Izbor pribline funkcije zasniva se usporeivanjem prikaza troenja koja se dobiva na slici 3.39, na osnovu zadanih vrijednosti. Sudei po obliku krivulje dobra je 11mkcija (20), koja ovdje ima oblile

Provjera slinosti metodom izravnavanja zah0cva konstruiranje prikaza sa uizravnatim'' veliinama T i Y, koje su dane u tablici 3.8.

VB, mm

+ _, l----

.f--f" -+

/---+---- l--T ~

/ r v OJ 2 6 3 lO 12 14 16

T, min

Slika 3. 39 Ek\perime!11alni podaci

Koristei dobivene vrijednosti za T,min i Y konstruiran je crte na slici 40, s punom izlomljenom linijom koja je slina crtkanoj liniji, pa se bez daljih testova moe prihvatiti izabrana funkcija.

108

Alati i naprare

Tablica 3.8 Prorat~l/11/oalm kril'u{je

T L Log T VB Log VB r Iy VBr

l o 0,18 -O.R4472 0,1 1 49 0,187 4

2 JO 0.30103 0.24 -0.6197H 0,1249 0,46781 0,245 4

3 0,47712 0.28 -0,552H4 0.1210 0.2H7 4

4 0,32 0.32 -0.49485 0.0969 0.321 l

5 0.69897 0,35 -0.44977 0.1029 0,350

5 6 JS 0,77815 0.37 -OA3179 O. IJO? 0.39431 0.375 7 0,84509 0,38 -0.4202 l n, 1605 0.399 8 0.90308 0,40 -0,39794 - 0,42 9 0,95424 0,43 -0,36653 - 0,44 JO l 0,45 -0,3467R - 0,459 ll J,04J39 0,48 -0.3 l H75 - 0.477

12 1,07918 0,5 -0.30102 - 0,493

JJ J, 11394 0.52 -0.2R399 - 0,509 14 J.J4612 0.55 -0.25963 - 0,524

15 1.17609 0,63 -(}.'10065 - 0.539 ~>120 I 12.11649 I -6.1R933

y

0,2

---f- -l

l 2 3 4 5 6

T

Slika 3.40 0Fisnost Y!T)

J09

Odreivanje parametara funkcije metodom sredn''J .. d . .. uvjetnih izraza (33)

1 ('4) l' 1. . .. J ll VflJC. nosti zahtJjeva lom1iranie ~ J \.a ..._o su ovdje VJ'IJeclnost . t bl' ' 8 " 'Y's=18db'. . . liZa ICCJ.t.:a=2r=4s=3>r=IO'

.._. O IVUJU SC IZraZI: 1 ' ' , - J

0,46781 =b 4 log 2 +e 10 !oo e o

0,39431 =b 3 log 1 +e 18 log e

ije rjeavanje daje zavisnost:

b= (0,46781 -e l O log e) l (4 log 2) = 0.38850-3,60673 e,

pa ako se ona uvrsti u drugi izraz dobiva se:

0,39431 = (0,38850- 3,60673 e) 3 log 2 +e 18 log e,

odakle se neposredno dobiva prvi parametar funkcije:

e = (0,39431 - 0,38850 3 log 1) l (18 loo e-3 60673 0,000951560315. o -' - 3 log 2) = 9.51560315 10 .. 1 =

Uvrtavajui ovu vrijednost u ranije dobiveni izraz dobiva se i drugi parametar funkcije:

b= 0,38850-3,60673 9,51560 10_, =0,3850679789.

Posljednji parametar funkcije dobiva se osli'e f . . . . w -vrijednosti izraunatih parametara e i/;: p J Ol1111lan.Ja Jednadzbe (3)) uz uvrtavanje

-6.18933 = 15 log a+038506 11,11649+9,5156 l o' 120 Jao e o

odakle je

log a= ( -6,18933-0,38506 p 1164 _, -. ''9-9.515610 1201oge)l15=-0,726972

i konano:

a= 0,187511.

Traena je funkcija:

VB= O, 187511 fUH50fi CO,OOO'l5156 T

ije su vrijednosti VBr tmijetc u posljednju kolonu tablice 3.8.

Alati i naprare

3.6.3.2. Optimalni broj otrenja alata

U procesu rezanja nastaje troenje koje u jednom trenutku dostigne toliku vrijednost da j~ dalja obradba gotovo nemogua. U tom trenutku dolazi do zatupljenja alata i naglog pogoranja reznih mogunosti alata jer je isteklo vrijeme postojanosti alata pa sc prestaje s daljom obradbom i alat alje na otrenje. Odreivanje trenutka zatupljenja alata vri se na osnovu izvjesnih kriterija [ 140].

Kriterij zatupljcna alata mogu biti neposredni ili posredni ovisno o toga da li sc prati troenje ili neki drugi proces. U literaturi su kronoloki najpoznatiji sljedei kriteriji:

1, pojava sjajnog traga na obrad enoj povrini /F.W. Taylor, 1905.)

2. porast temperature rezanja (F. W. Taylor, 1907.)

3.troenje tocila pri bruenju (A. V. Ananjan, 1936.)

4. porast otpora rezanja (G. Schleisioger. 1936.)

5. porast pojasa troenja (tvi.N. Larin. 1939.)

6. porast trokova obradbe (J.Withol'. 1947)

7. optimalni vijek trajanja alata (N.N. Zorev, 1948)

8. maksimalne proizvodnosti (N.N. Vasilev. 1948.)

9. poveanje broj radioaktivnih impulsa (M. E. tvlerchant, 1951.)

10. duina oteenja (W. Leyensettcr. 1952.)

ll. koncentrirano troenje (V.olaja, 1959.).

Najinteresantniji je svakako kriterij optimalnog vijeka alata [138]. Kriterij optimalnog troenja zahtjeva prekid procesa obradbe u trenutku kada veliina zadnjeg i prednjeg troenja dostigne vrijednost optimalnog troenja. Optimalno troenje ima najveu vrijednost vremena trajanja, koje je definirano izrazom:

V= iT (36)

gdje su:

i- najvei broj o trenja alata i

T- postojanost alata.

Ill

Ovisnost izmeu veliine V i T nije monotona jer pored porasta V s T raste i troenje, koje smanjuje broj o trenja pa time smanjuje i V. Dalje poveanje troenja i veliine T smanjuje vijek trajanja V. Otrenje zatupljenog alata vri se ovisno od pojave troenja: prednje troenje se eliminira otrenjem po prednjoj povrini a stranje troenje se eliminira po stranjoj povrini. Prednje troenje stvara na prednjoj povrini ploice alata krater dubine KT, koji u procesu otrenja treba ukloniti bruenjem sloja iste debljine. kao to je shematski prikazano na slici 3.41. Otrenjcm se tako mogu uklanjati slojevi sve do izvjesne dubine }f, kada ploica ima minimalnu debljinu koja je dovoljna za baziranje i stezanje [141], [142].

Slika 3.41 O.i:trel!ie po prerby.oj povr.fiui

i~HI(KT+ To)

gdje su: (37)

H- raspoloiva debljina ploice noa za otrenje

KT- dubina kratera ili dubina o trenja i

To- tolerancija dubine otrenja.

Uvrtavanjem veliine (37) u izraz (36) dobiva se funkcija vijeka trajanja alata: V~H TI(KT+ To),

(38)

iji maksimum treba odrediti kako bi se dobilo optimalno prednje troenje. Potreban uvjet za maksimum ove funkcije je:

d VldKT~ dldKT [(ff TJ l (KT + To JJ~ O (39)

odnosno:

d VldKT ~[ff (dKT) l (KT + To)]- [(H TJ l (KT +ToJ'] ~O (40)

odakle se dobiva:

(H dKTJ l [dKT(KT+To)] ~(H TJ I(KT+To)' (41)

112

i konano:

dT!KT~ T l (KT +To)

Dovoljan uvjet za maksimum funkcije (38) je:

d' V l (KT)'

Stranje lrocnJe stvara Ila t. w ',, 's IUZllJOJ povrs!m pio;. 1-t .

procesu otrenja trcbI ulIonit b. ~ . . cica a a a, POJas troenja irine VB koi j u 3 4' . , ' ' l IUSe!ljCill SlOja deblji ,. f i" ' . . '

. ~ Ostrenjem sc lako mogu ukloniti . . ~ , , ~ ~e .. }' \.d~. ~to JC pnkazano na slici ~111l1Imalnu irinu koja je davor na l slo~~\ I. -~'.e do IZ~'Jesne smne B, kada ploica ima lZilDsi: J za JazuallJe ' stezanJe. Dakle, broj moguih otrenja

i= Bl(b +To),

gdje su:

B raspo! .. ~ ozJva smna ploica noa za otrenje

h~ dubina otrenja i

To- tolerancija dubine otrenja.

/.....,._ ---'/{t -----------1___

l ,.t...~. _____ '}, t l l

----.. ., r , l, ---------:_} l l

.d!..mr- ----------r-- l _L-.,. -1 - l ---.

a , ___ t3-----i \

Slika 3.43 OtreJ?ie po stra::l?iC!i fJOl'rini

Iz geometrijskih odnosa na slici dobivaju se veliine

a= b l [cos (a-1-y)j,

.1 =B l [cos (a1-y)].

sr;= 1"73 tg a,

cos y = SV1

a.

I 14

(47)

(48)

(49)

(50)

(46)

Alati i 1wprave

Uvrtavanjem veliine (47) i (49) u izraz (50) dobiva sc izraz:

cos y=(VB tg a)/ [bl cos (a+y]. (5 I)

odakle je:

b= [VB tg a cos (a+y]/ cos y. (52)

U ovoj izrazu konstantna je veliina:

e= [tg a cos (a1-y)] /cos y, (53)

tako da izraz (52) dobiva konani izgled:

h= VB e. (54)

Uvrtavanjem veliina (46) i (54) u izraz (36), za vijek trajanja alata, dobiva se vrijednost:

V=[BI(h+ To)] T=[B/(VBc+ To)], (55)

iji maksimum treba odrediti kako bi se dobilo optimalno leno troenje.

Potreban uvjet za maksimum ove funkcije jeste:

d VId VB= d/d VB [B T l (VB e+ To)]= O, (56)

odnosno:

d VId VB= [B dT/d VB (VB c+To)-c TJ l (VB+ To)'= O. (57)

a istu vrijednost ima i jednostavnija funkcija:

dT/d VB [(VB e+ To)]- e T= O, (58)

odakle se dobiva:

dT!dVB=c TI(VBc+To). (59)

Dovoljan uvjet za maksimum funkcije (I 2.20) jeste:

d' Vid (VB)' < O. (60)

to sc svakako dobiva, pa je time dobiven i maksimum funkcije.

lnverzni oblik ltmkcije (59) je:

d VB/dT= (VB e+ To) lc T, ( 6 I)

115

odnosno:

d VB/dT= [VB+ (To/e)]; T,

(62) a to je takoer tlmkcija intenzivnosti troe n a za . d. w . .. optimalno stranje troenje s maksima/ . ~ .. J poje .'?e ~ocke na knv~IJJ troenja. Dakle, koja ima intenzivnost troenia (60) z" ,nJ md Vlj~ \.01~1 liDjan.Jaw a/ata nalazi Se ll toci krivulje

'J" - d o re 1van'e ove toc/e t1,[. k sm1sao IZvoda d VB! dT p l -: _ , 'J. ... e J.t ons1111 geometrijski . ov acen.Jcm tan gen te na kn vu/ju troenja, ija je t-lmkcija kuta:

lg = [VB+ ( Toic)]IT,

(63) ~ob.iju se :elii~e: optimalnog stranjeg llabanja sto Je takoer pnkazano na slici 3.44. VBor( i optimalne postojanosti T kao opt, ~

VB[mm]

soo 1000 T[mm]

Slika 3.44 Optimalne vr{jednosti VB i T

Dakle, za odreivanie .. d . t -: . 'J Vn.Je nosti optunalnog stranjerr troenJa [138] rose11Ja samo povui tang l r ~ o

' en u, IZ toe (e sa koordinatama (0, -Tole). Rjeenje:

treba na krivulju

Uvrtavajui zadane vrijednosti kutove a = 6o i = 6o konstante: Y u izraz (53) dobiva se vrijednost

116

Alati i naprave

e= [lg a cos (a+y)] l easy= [lg 6 cos (6 + 6)/ cos 6 = 0.10337. Koordinata toke iz koje e se povui tangenta iznosi:

Tole= 0,05 l 0.10337 = 0,483 111111. Koristei izraunate vrijednosti VBr u tablici 3.8 prvo se konstruira krivulja troenja na slici 3.44.

Zatim se iz toke A (0, -0.483) povlai tangenta na krivulju troenja i dobivaju optimalne vrijednosti:

Topt = 700 min, postojanost noa i VBort = 4,5 mm irine pojasa troenja.

Primjenjujui izraz (54) dobiva se vrijednost otrenja:

h ~ VB"'' e = 4,5 O, l 033 7 := 0.465 111111.

Uvrta vajui ovu dobivenu vrijednost u izraz (46) dobiva se broj moguih otrenja:

i~ B /(b+ To)= 2/(0.465 + 0.05) = 3,883 := 4,

tako da e stvarna dubina otrenja iznositi:

b,~ B/i= 214 = 0,5 111111.

Doputeno je istroenje otrice reznog alata usko vezano s odreivanjem ekonomskog vijeka trajanja reznog alata. Svaki rezni alat troi se kako na prednjoj tako i na slobodnoj povrini. Razlog troenja je veliko trenje pri rezanju izmedu alata i strugotine, velike temperature na otrici alata i velikog tlaka na otrici noa. Pojave na nou koje karakteriziraju zatopljenje otrice su sljedee:

l. poveanje sile rezanja 2. porast troenja noa 3. porast temperature rezanja 4. lomljenje rezne otrice 5. pron1jena dimenzije izraevine 6. pojava bijelih zaglaenih mjesta na obraivanoj izraevini 7. pogoranje kvalitete obradbe 8. pojava vibracija i zvuka, te 9. promjena oblika i boje strugotine.

117

No!:eri

liS

ll/ati i naprme

4.GLOOALA

Glodala su alati koji se upotrebljavaju za obradbu ravnih i zakrivljenih povrina svih vrsta,

kao i za obradbu ljebova. spirala. navoja zupanika itd,

4.1. Pojam glodanja

Glodnnje je operacija koja se izvodi krunim gibanjem gloda la. Ovom obradbom postie

sc visoka produktivnost strojne obradbe i iroka iskoristivost u serijskoj i masovnoJ

proizvodnji. Na slici 4.1 prikazani su neki oblici glodala i obradbe na glodalici.

{ '

l

~-i~+- \;: r\ \ ... _"' .,_;-v/ +' ~'--- . ~ -- - '--s

!

119

Gloda/o

i Slika 4. l. P rika:: nekih vrsta glada/a i glodanja

p '] e vrste obradbe 'l 4 o prr'].;:azuJ e vrste obradbe na vertikalnoj glodahc!. n mzan Sh m '-

glodanjem mogu se obraivati jo i na univerzalnoj glodalici. Glodanjem se postiu

-b db l . t IT9 do IT 15 S tvrdim metalom za jednu kvalitetu bolje. o ra e u ocnos t .

120

Alati i naprme

a b e

d e r Slika 4.2. PrUw::: ra::::nih I'I:Jta glodm?fa na l'ertikahu~j glodalici (a-c\:fno, b-kopimo, c-

utorno. d-konkat'/10, e-lastin rep i.f~utorno ::a klin)

4.2. Vrste glodanja i njihova ldnematilm

Pri glodanju razlikujemo dvije vrste skidanja strugotine:

valj kasto skidanje i

elno skidanje.

4.3. Osnovni pojmovi i elementi glodala

Glodala su rezni alati. ije su otrice naneene na obod ili elo osnovnih okruglih tijela.

Kutovi rezanja su u principu isli kao pri tokarskim noevima. Slika 4.3 prikazuje

geometriju reznih kutova gloda! a. Slike a. i b. prikazuju rezne kutove u., B i y. Na slici "a'' vide se povrine i to:

l. prednja povrina

3.

slobodna ili stranja povrina

rezni brid ili rezna otrica

121

Alati i naprme

4. GLODALA

Glodala su alati koji se upotrebljavaju za obradbu ravnih i zakrivljenih povrina svih vrsta.

kao i za obradbu ljebova. spirala, navoja zupanika itd.

4.1. Pojam glodanja

Glodanje je operacija koja se izvodi krunim gibanjem gl odala. Ovom obradbom postie

sc visoka produktivnost strojne obradbe i iroka iskoristivost u serijskoj i masovnoJ

proizvodnji. Na slici 4.1 prikazani su neki oblici glodala i obradbe na glodalici.

119

Gloda/o

i Slika 4.1. Prikaz nekih \'rsta gloda/a i glodanja

l' p 1 e vrste obradbe 4 J pri kazuj e vrste obradbe na vetiikalnoj gloda teL n cazan . Slika - . "

glodanjem mogu se obraivati jo i na univerzalnoj glodali~i. Glod~nJem se posttzu obradbe u tonosti lT9 do ITl S. S tvrdim metalom za jednu kvahtetu bolJe.

.-l/ati i noprme

a b e

d e f

Slika 4.2. ?rika::: ra::::nih vrsta glodanja na rertikalmy g/odalici (a-c\:lno, b-kapi mo, c-

utorno, d-konkmno, e-lastin rep if-u torna :a klin)

4.2. Vrste glodanja i njihova ldnematilm

Pri glodanju razlikujemo dvije vrste skidanja strugotine:

valj kasto skidanje i

elno skidanje.

4.3. Osnovni pojmovi i elementi glodala

Gloda\a su rezni alati. ije su otrice nanocnc na obod ili elo osnovnih okruglih tijela.

Kutovi rezanja su u principu isti kao pri tokarskim noevima. Slika 4.3 prikazuje

geometriju reznih kutova glodala. Slike a. i b. prikazuju rezne kutove u .. p i y. Na slici nau

vide se povrine i to:

1. prednja povrina

l

3.

slobodna ili stranja povrina

rezni brid ili rezna otrica

121

Gloda/o

4. obraivana povrina

5. obraena povrina

6. ravnina rezanja

7. povrina rezanja i

8. stijenka zuba.

a

Slika 4.3 Prika: geometrUe re:nih kutova

4.3.1. Elementi glodala

Na slici 4.4 prikazani su osnovni elementi glodala. Radni dio glodala snabdjeven je

zubima na kojima se nalaze rezne otrice.

Stezni dio predvien je za stezanje glodala. Vrat je spojni dio radnog i stcznog dijela. Zub,

tj. izboeni dio, snabdjeven je reznim otricama: zub, izraen posebno. umee se u tijelo

glodala. Rupe kod nasadnih glodala predviene su za uvrenje na trn ili osovinu, slika

4.4 b. i 4.4 e.

Utor za klin predvien je za prijenos zakretnog momenta. Tijelo glodala je dio u koji se

utiu zubi ili noevi.

Stezni

8>---- -----

a

b

e

vrat r- Radni

Alati i naprave

Slika 4.4. P 1, e t 1 d 1 rlia:::: e ue ova g o a a (a- prstasto gloda/o od jednog komada, b. i e. nasadna gloda/a)

4.3.2. Podjela glodala

Glodala se upotrebljavaju u svim granama metalopreraivake industrije za obradbu

reznih povrina. Mogu se podijeliti na osnovne grupe Slika 4 5 ] . ~ pn \_azuJe razne vrste glodala.

123

Gloda/o

v-l

Slika 4.5. Razne i=vedbe gloda/a

4.3.2.1. Po konstrukciji obradbe zuba

1. glodala s glodanim zubima i

2. glodala s natrano obraenim zubima.

4.3.2.2. Po oblilm povrine na kojo,j su naneseni zubi

1. cilindrina glodala sa zubima na cilindrinoj povrini

2. elna glodala sa zubima naelnoj povrini

3. trostrana i dvostranu ploasta gloda la sa zubina na tri ili dvije strane

4. kutna gloda la sa zubima na konusnoj plohi i

5. protilna glodala sa zubima na profilnoj plohi.

4.323. Po nainu uvrenja na vreteno glodalice

l. gl odalo od jednog komada s konusnom ili cilindrinim drkom i

2. nasadno glodalo s rupom za umetanje i stezanje trna ili osovine.

4.3.2.4. p0 izvedbi lwnstrukcije

l . glodala izraena od jednog komada

2. sastavljena glodala, sastavljena od nekoliko komada

3. kompletna gloda la. sastavljena od nekoliko komada i

Alati i naprave

4. glodala s umetnutim zubima.

4.3.2.5. Po obliku zuba

l. glodala s ravnim zubima uzdu osi

2. gloda la s navojnim zubima i

3. gloda la s raznosmjernim zubima.

4.3.2.6. Po obliku obraivane povrine

l. glodala za obradbu ploha (mogu biti elna i cilindrina)

2. gloda la za obradbu utora i ljebova (mogu biti ploasta i prstasta)

3. glodala za obradbu pro tilnih povrina (mogu biti cilindrina. ploasta prstasta:

uz ova glodala spadaju i glodala za rezanje navoja i ozubljenja)

4. glodala za obradbu okretnih tijela i

5. glodala za razrezivanje metala (cirkulari).

4.3.2.7. Po izradi navojnih ljebova

I. gloda la s desnim na vojnim ljebovima i

2. glodala s lijevim na vojnim ljebovima.

4.3.2.8. l'o smjeru okretanja

l. dcsnorczno gloda lo (slika 4.6 a)

2. lijevorczno glodalo (slika 4.6 b).

Desnorezno glodalo je ono koje se- promatrano sa ela- okree protivno smjeru kazaljke na satu. Lijevorezno se pak okree u smjeru kazaljke na satu.

125

Gloda/o

,....-------l-....1. '\

/ \ t . --+--,..,/+1 ---...,_

i \ l . \ .:_-+--

rtl i

l l l l

/ l l

l l l

l l l l

l l

l l

a b

Slika 4.6. Prikaz desnoreznog (o) i /ijeForeznog (b) gloda/a

4.3.3. Geometrijski elementi reznih dijelova gloda la

Slika 4.7 prikazuje geometrijske elemente reznih dijelova cilindrinog ili valjkastog

glodala.

co ~l -~---1--

L B

Alati i naprave

B-B

Slika 4. 7 Geometrijski elementi reznih dijelova valjkastog gloda/a

Postoje kutovi:

a- glavni stranji kut

y- glavni prednji kut

Yt -prednji kut popreno

an- stranji kut okomito

m - kut uspona.

Za prijelaz od kuta y1 nay i a, na a slijedi:

tan y =tan y1 cos m

za valjkasta glodala (l)

117

Gloda/o

tan y =tan y1 sin (p+ tan m cos (p

za elna gloda la

tan a= tan an cosm

za valjkasta

tana" tana=-.-

sm rp

za elna glodala

4.4 Primjeri projektinmja tehnolokih postupaka glodala

4.4.1. Tehnolold postupaJ( izrade vnljkastog elnog glodala d= 80 mm N desni,

prema HRN K.D2.022. Obraivani materijal 0645.

Serijska proizvodnja od 50 komada.

Godinja proizvodnja od 500 komada.

Ukupna proizvodnja od ::2.000 komada.

Na slici 4.8 prikazana je konstrukcija valjkasto-clnog glodala d= 80 0 N desno.

ISO- TDL,

7 H 12

12;4 H ll +0,110 o

27 rjJ H7 +0;021 o

80 rjJ j6 +O 012 -0 ,OO l

128

Alati i naprme

(2)

(3 l

(4)

A-A c-c

A ' 7

12 zubi

129

Gloda/o

S/iko 4.8. Valj kasto elno gloda/o 80 N desno

4.4. J. J. Rezni lm tovi u pres_jecimu N-N i S-S za mjerenje

Slika 4.9 prikazuje kutove u aksijalnom presjeku.

s-s s

/ /

/

130

s s

\ . /

~y

)\)- f\J

Slika 4 9 Re-111 '- 1 . . - ld/ ov z u presjecima N-N i S-S

Prema se izrazima izraunava :

lany,= tany cos (JJ

Alati i naprave

131

Gloda/o

tan y = tan y l cos

Gloda/o

Slika 4.11. Kut l/agi ba diobene glave

a. Diobeni kut glodala E:

360" E=----;--:

broj zubi

360" = 30" 12

b. Radni kut glodala: S= 7 5"

e. Kut postave

tg& - 0,577 =o 1540 cos a= tg9 - 3,732 '

0 =arc cos O, 1540

cr=8l 0 5141 11

" 8111~!41" a, =90"-a=90- ) 8""4'- 9" O" j ;:;:: )

B e alatom Uz operaciju 150- rusenJ

4.4.1.3. l , za dobivanje stranjeg -Visinsku postavljanje brusne p oce

slobodnog kuta a:

. . . l t lJ' anje brusne ploe. Slika 4.12 prikazuJe vJsms co pos av

134

Alati i naprme

Slika 4.12. Visinska postarfjanje brusne ploe

a = so

d= 80 mm

H= d sin a= ~ sin 5" = 40 O 0871 = 3.48 2 2 ' -

Pomak ploe : H= 3,48 mm.

4.4.1.4. Proraun zupanilm diobene glave za glodanje vijane zavoj nice

Slika 4.13 prikazuje shemu za proraun zupanika diobene glave.

Podaci:

Kut zavoj nice (spirale): ru = 20

Smjer spirale: desni

Vanjski promjer glodala: d=80 mm

Uspon vrelena uzdunog posmaka stola: s=6 mm

135

Gloda/o

Prijnosi omjer diobene glave: i=l:40

--71 /

/

D viio.noQ 1?~~~--1 ~.-- / l /

_j

~ ____ ::,] Slika 4.13. Pri/ar: uspona spirale

a. Zakret stola univerzalne glodalice:

w=::Wu

b. Kut uspona spirale

p = 90 - w = 90 - 20 = 70"

p =70"

e. Uspon zavojne linije (korak spirale):

h tan p=--=--

dJT tgrv

136

H = d;r = 80-;r 11

tan co tan 20"

Hu=690mm

80 . ;r = 690 0.364

Alati i naprave

d. Prijenosni omjer izmjcnljivih zupanika izmeu vretena za posmak stola i diobene glave

Podaci:

Diobcna glava: desno na stolu

Zavojnica: desna- l meuzupanik

Omjer punog prenosa: i= 1:40

Prijenosni omjer kon usnog para: l: l

Broj zubi raspoloivih izmjenljivih zupanika:

z= 0-24, 28, 32. 36, 40, 44, 48, 56, 64. 72. 76, 86, 96, l OO, 127

l okr aec ac -- = ----= ---

n, 40 e b d 40 h d

ac -=i-- =i 40 bd'

s -uspon povodnog vretena stola glodalice

n, -broj okretaja vretena stola za uspon spirale H11

ir -prijenosni omjer izmjenljivih zupanika kara

137

Gloda/o

/'rl"'\,

--t~. .~-.)---\;, l ,._"? 140 .,~~. __ -__ ,,d-..,::--

Vt-ei:eno stota.

Alati i naprme

Wo>- o '

l l l l l

l ll~ -b --+-----1111~--1 --+-1---1" ll/ Slika .f.l.f. l::::n?fen(jhi ::::ufx~anici kara :::a glodm~je .spirale

s -=-=ii-?i. JI H r 1

' "

. s 40s f,.=--=--

H/1 i Hu

. 40s 406 423 5 !,.=--=--= '

H" 690 23 3,5

ac 2832 --=---bd 4064

47 28 2832 2832 - = --= -=---e-so 140 24032 4064

Zupanici ~ tjerai: a = 28 zubi

e= 32 zuba

tjerani: b = 40 zubi

d= 64 zuba

Gloda/o

Meduzupanik: e= broj zubi proizvoljan

. . . d porulu olodala 4.5. Tehniki proptsi za Izra u I IS \. ~

l izradu glodala 4.5.1. Potrebne norme za konstru (CIJU l

1. HRN K.D2.00 1 Definicije i oznake pojmova . . .

. . "~i" b va i uzdum pntlsak 2. HRN K.D2.003 Smjer rezan p. smJer z Je o . . . d sporuku glodala HRN K.D2.010 Tehniki propiSI za rzra u J' . 3

. . b ~en e profila j tonost Izrade 4. HRN K.D2.013 Testerasta glodala. Oblicr zu a. suz J HRN K.D2.020 Valjkasta glodala 5.

HRN K.Dl.021 Valjkasta eona glodala 6.

H RN K.D2.022 Valjkasta eona glodala za trn 7.

HRN K.D2.025 Dvodijelna va1jkasta glodala

8. l . r od tvrdog metala 9. HRN K.D2.030 Valjkasta glodala s p ocJcam, . .

l l. 't 11 i JH

Gloda/a

N . j I elementi pri preuzimanju glodala 4,5.2. aJVllZill

!vl ora biti ispravna geometrija gl odala l.

2. mora biti ispravan materijal

mora biti ispravna kvaliteta povrine glodala 3.

nlora b .lt.l ispravna toplinska obradba. l . 4 K.D 2.010, tj. tehniCIIn S~e etiri toke moraju biti u skladu prema HRN

. . a za izradu i isporuku gl odala. proptstm -

"t 1 odstupanja 4.5.3. Oblik, dimenzije i dopus cm

4.5.3.1.0blik i dimenzije

su u pojedinim standardima prema Oblik i dimenzije glodala propisane

poglavlju 4.5.1.

mj'cra glodala 4.5.3.2. Doputena odstupanja pro

Razlika vanjskih promjera glodala, u

prelaziti:

ciJ'eloJ duini ne smije raznim prcsjecima po

'l l dala d ulJ. ine do 50 mm ... 0,02 mm ~ kod vretenast11 g o .. . d SO O 03 mm "l l dala du lJ me IZim mm . . . . _ kod vrctenast11 g o

- kod elno valjkastih glodala duljine do 30 mm ... 0,03 mm .. . d 30 mm O 05 mm - kod elno valjkastih glodala duljtne tzna - . . . '

l . 'l"cbove do O Oi mm - kod ploastih gloda a l za z J , -

. roma po kontrolniku 4.5.3.3. Doputena odstupanja p

~ t profila u odnosu na . l "l ('abloni) i ekscentncnos Odstupanja proftla po kon tro l11

Gloda/o

4.5.5. Izbor materijala za glodala

U tablici 4.2 dane su preporuene kvalitete materijala za izradu glodala. Tabela 4.1 !:::.bor vrste elika ::a i:::.radu gloda/a

Tvrdoa

Naziv glodalu Oznaka elilm reznog dijela

Izvor

H Rc

Valjkusta, eona, nasadna, ploasta 1940

61 ... 64

trostrana i ploasta za utore, prstasta 1944

4145

6880 62 ... 65

6882 HRN

Umetnuti zubi za ploasta trostr~na i 6882 62 ... 65

HRN

eona nasadna

Za obradbu ljebova za klinove 4145 61. .. 64

6882 62 ... 65 HRN

Za obradbu T utora 4145 61 ... 64

6882 62 ... 65 HRN

Poluokrugla, izdubljena i ispupena 1940 61...64

za grubu obradbu, natrano obraena 1944

. 4145 HRN

6882 62 ... 65 HRN

Zu odsijecanje (okrugle pile) l 1944

irina do 1

prosijecanje 4145 mm

58 ... 62

irina iznosi l

mm

60 ... 64 HRN

144

Alati i naprme

6882 irina do 1

111111

60 ... 63

irina iznosi 1

mm

61. .. 64

Segmenti okrugle pile za metal . 6880 61. .. 65

. 6882

Izbor vrste elika za neradne dijelove brzoreznih nlodula d . . . o ~ an JC u tabl J Cl 4.2.

Tablica 4.2 !:::.bor l'l~'ite c~etika :a neradne d{ielove br:::.ore:::.nih gloda/a

Naziv gloda! a

Drke zavareni h vretenaslih gl odala

(iznad l O 0 lreba tupo zavariti)

Tijela glodala

Diskovi okruglih pila

K! movi okruglih pila

Tijelo glodala

Oznaka elika

4131

3130

1530

4131

3130

1530

4131

1530

1530

4131

1530

Tvrdoa

reznog dijela

H Rc

30 ... 45

30 .. .40

22 ... 35

30 .. .40

HRN

HRN

Izvor

HRN

HRN

HRN

HRN

Giodolo

Tijela noeva za gloda1a 4131

- HRN

Klinovi. vitke 4131 HRN

. 4131 Vijci

1530 30 .. .45 HRN

Matice

Zati ci

146

Alati i napral'e

5. SVRDLA

Svrdla su alati, koji se upotrebljavaju za buenje proirivanje otvora rupa razliitih dubina u raznim materijalima.

5.1. Pojam buenja

Buenje je operacija, koja se izvodi krunim i translatornim gibanjem svrdla. Okretanjem alat pod llakom prodire u materijal te ree, uz stvaranje krupnije ili sitnije strugotine. Pri buenju rupa veih promjera treba predbuiti, kako bi se smanjila aksijalna sila buenja. Za veliinu predbuene rupe uzima se oko 501% nazivnog promjera, tj. za buenje rupe 0 30 mm, treba predbuiti sa svrdlom od 0 15 mm. Izbuena rupa obinim alatom za buenje nije dovoljno precizna, zato se za postizanje vee tonosti moraju upotrebljavati razvrtala raznih oblika. Buenjem se postiu obradbe u kvaliteti IT6 do ITI6.

5.2. Vrste buenja

Prema nainu buenja razlikujemo sljedee radove: l. zabuivanje -je buenje plitkih rupa u punom materijalu koje slue za

centriranje izraevine (slika 5.1 _), 2. buenje zatvorene ili prolazne rupe (slika 5.2) i 3. buenje zatvorene ili prolazne rupe u ve predbuenu rupu manJeg

promjera (slika 5.3).

Slika 5.1 Zabui\w?ie

147

Swdla

Sl ./ 5 ' Buenfe :atvorenc ili prola:ne mpe /l(/ - ' .

Slika 5.3 Bu!;el{je ll predbu.enu rupu

S.3. Vrste bunih alata

B une alate ili svrdla moemo podijeliti na: 1. spiralna svrdla 2. svrdla s ploicama od tvrdog metala 3. ravna svrdla 4. zabuivala, . 5. specijalne izvedbe sp~ral~ib svrdala t 6. noeve i motke za buset1JC.

S.4. Elementi lwnstrulccije

S.4.1. Spiralna ili navojna svrdla 1 nom u

. . r\ elika s utorima urezanim sa sta mm uspo Spir'llna svrdla tzraena su od okrug og w . l l ''" ko,ie s elnim plohama utora 1 'T 1 podbrusemm p o'"' ' . d 1 tijelo valjka. Na vrhu se na azl Sl J aw\. s . k t l t'vnih elemenata spiralmh svr a a ine glavne rezne otrice. OznaeavanJe ons rue t prikazano je na slici 5.4. . Prema obliku drka svrdla razli\~uJen~o: w .

\. spiralna svrdla s va\Jkastm1 drskom l

Alati i naprave

Gdje je:

2. spiralna svrdla s konusnom drkom.

a

.._ -~'

Svrdla

Pole\no. 1

PodbnlenQ. p~ohQ. l

Bono. pl o ho. 1

\(Ut g\ (1, vnog br\dQ.

Gl o. v nl br\ ct 1

Po 1~ eC ni b dd 1

f Po dbnJ~ n CL o~oho.

//

~\

d

9ljo.k

\(rliQ brut>n. o.

br\c:l 2

/'

glo.vnog brldo. 2.

~ PodboCn(l, p\oho.. 2

Poclbrueno. plaho. 2

Po lelna e

Slika 5.5 Na::iFi elemenata konstrukc{je

. dl raste u stanovitom omjeru s . svr a a ona ~ . irina bone plohe odreuje r:omjer . . b' "., lohe trenje koje uzrokuje

P b ~ nJU stvarajU o~..:ne P _ d Promjerom svrdla. n use . dl zrauju tako. da se pt omjer o . . d R d" toga se sptralna svt a t zagrijavanje pn ra u. a l

150

Alati i naprare

vrha prema drci smanjuje za 0,03 do 0,05 mm na 100 mm i time svrdla dobiju potrebnu konusnost.

5.4.1.3. Duina radnog dijela spiralnog svrdla

Duina se radnog dijela spiralnog svrdla 11 odreuje prema potrebi dubine buenja i skraenju svrdla pri buenju. Duina radnog dijela svrdla lt ne smije biti manja od:

lt ec fa+ 3d, 111111 (l)

gdje je: la- dubina buenja mm)

Valj kasta svrdla iznad 12 0 mm izrauju se s vratom. Za svrdla koja imaju veliinu d manju od l mm, duina 11 vea od (l O do 12) d nije racionalna.

5.4.1.4. Ukupna duina svrdla

Ukupna se duina svrdla rauna prema slici 5.4a i 5.4b:

(2)

(3)

Na slici je 5.6 dana konstrukcija spiralnog svrdla.

H

\o

/~ ~ IC7 ' \ . '~ '"- =l\ ---., ', 1-.';,... > r==- ~ \ ', '--;:; ,, l \ ~/"'"~'...,_~/

~-~ ,, " \;

,, L

{/r~n-L___ s

Slika 5. 6 Konstrukcija spiralnog Sl'rdla

151

5.4.1.5. Kut vrha svrdla 2

Svrdla

5.4.1.8. irina faze fi visina poleine t

irina faze f i visina poleine t zavisno od promjera svrdla d. Ovo se usvaja iz tablice 5.2.

Tablica 5.2 Ve/iinafa:efi visina polei1ine t kod spi ralnih srrdala

Svrdla

Promjer mjerenja Podbrusni kut Ur+ E ( slika 5.5 l Prednji kut y Mjeren na koncen- Mjeren okomito Mjeren okomito

u( mm l trinin1 na na

5 2950' 60 so

\0 \650' 40 \3 do \4

\5 1350' oo 2\ do13

20 940' 20 25 do 27

25 830' 20 30 r,

Na slici 4.9 ptikazani su slobodni kutovi samo za promjene mjerenja da = 0 5 mm, db=0 15 mm i d.:= 0 25 mm.

5.4.2. Glavni bridovi svrdla

Slobodni kut a ne utjee na sile koje nastaju na glavnim bridovima. Radi to vee otpornosti dobro je da se izvede slobodni kut u u potrebnim granicama. Najpovoljniji slobodni kut bit e na vanjskom promjeru oko 6, a kod jezgre oko 15. Kako se iz slike 5.9 vidi, slobodni kutovi su razliiti i dosta manji, ukoliko se mjere okomito na glavni blid, tj. u smjeru I, ll, Ill umjesto na povrinama valjka u smjeru la, lih, Ille. Usprkos velikom porastu slobodnog kuta od 830' na opsegu do 2930' kod jezgre nema opasnosti u pogledu dovoljne otpornosti glavnih bridova. Tablica 5.4 odnosi se na sliku 5.9.

4.4.2.1. Kutovi glavnih otrica

Proces rezanja kod spiralnih svrdala shematski je prikazan na slici 5.1 O za jednu od glavnih reznih otrica u razvijenom obliku i to na obodu svrdla.

s Debljina strugotine=-.

2

Alati i napraFe

s

e

Slika 5.!0 Prika::: o trice re:::anja; kutova rada

157

Svrdla

Slika prikazuje:

a. slobodni i prednji kut na vrhu s.vrdla b. slobodni kut u odmotanom _obliku e. prednji kut u procesu rezanJa.

Iz slike moemo obiljeiti kutove:

a- slobodni kut na vrhu (kut pod_br~~nja) ar- slobodni kut u procesu rezanp, th kut rada

p - leut klina . . . , y,.- prednji kut u proc~su r~zanJa, Ih kut rada y = w _kut uspona spirale 1 r-:- kut posmaka ili prikloni kut plohe rezanp.

Iz slika 5.1 O i 5.7 moe se izraunati:

;T dA tan rv =--~~

A Hil

tan cv A tany =-.-- ..

A Sll1 cp

Ako u (8) uvrstimo (6) i (7) s ljedi:

tan r .. , tan rv,-~

dsin

X

///JV/// //////////////// F

(\ b

. .. ll ,_ 1 -viiania (!1 \'oc1ello Slika 5.1 J Pri/m:: deJormctCI]C svrc a MJC 1- 'J 'J sreditenjem, b voc1eno ahurom)

Sila izvijanja Fi naprezanja izvijanja Ok ovisni su od vitkosti

gdje su: F _ aksijalna sila izvijanja, N , ak_ naprezanje izvijanj_,a, N/mm-il _presjek svrdla, mnY .. . . lo- slobodna duljina iZVIJaO Ja, mm l r _ polumjer tromosti, mm.

Slobodna duljina izvijanja iznosi

polumjer tromosti r iznosi

(10)

(11)

(12)

A lati i naprare

Eulerov izraz za elastino izvijanje za HI sluaj bit e:

F o 'Ef =-lr -,-h (13)

Ako se vrijednost F iz ( 13) uvrsti u izraz (9) moe se izraunati naprezanje za elastino izvijanje uk.

Iz izraza (l4) izrauna se doputena duina l svrdla:

gdje je:

E- modul elastinosti, Nlmm2

J- moment tromosti mm1

l'- faktor sigumosti, koji iznosi: r = 4 ... 5 za e like l'= 2 ... 3 za zakaljene elike.

Eulerov izraz za elastino izvijanje za IV sluaj bit e:

, Ef F=4ff---

12v

(14)

(15)

(16)

Ako se vrUednost F iz ( 16) uvrsti u izraz (9), moe se izraunati naprezanje za elastino izvijanje ak.

Iz izraza ( 17) moe se izraunati doputena duina l svrdla:

4;,- 2 -E-l l=

erk. A. v

(17)

(18)

Svrdla kojim elimo buiti plou, a da se prethodno nije izvrilo sreditenje, ve je svrdla slobodno oslonjeno na plou, bit e optereeno na izvijanje. Iz slike se 5.12 vidi da je svrdla u svom gornjem kraju upeto a u donjem slobodno. Na svrdlo djeluje aksijalna sila prodiranja. Zbog toga se moe zamisliti da na kraju svrdla s bone strane djeluje sila F;

1

koja je jednaka sili prodiranja Fr. Djelovanjem sile Fo nastaje progib y, koji uzrokuje zastranjivanje svrdla u procesu buenja. Slika 5.12 prikazuje progib i zastranjenje svrdla.

Sl'rdla

I

y

Slika 5.12 Prika: progiba i :astranjiva1~je S\'fdla

5.5.1. Glavna sila

Glavna se sila F0 rauna prema izrazu :

F =k ds () _\ 2

5.5.2. Naprezanje od tlaka

Naprezanje se od tlaka rauna prema izrazu:

gdje je: .A presjek svrdla i rauna se

Jrr 2 Jf(f !fd"! A=--=--=--

2 24 8

Iz slike 5. 13 vidi sc da se presjek svrdla moe raunati kao 112 povrine kruga.

Slika 5.13 Prilw: Sl'rdla

5.5.3. Doputeno naprezanje od savijanja

Alati i naprave

Dop~~~eno se naprezanje od savijanja odreu e tak d , . koeficiJentom 'l= 0.9, te ovo prema tome iznosi~ o a naprezanJe od tlaka pomnoimo

u_1

-::::: eri' .,7 (19)

5.5.4. Proraun progiba

Iz slike se 5.14 vidi da se svrdla moe romatr . 1- ~ ... drugom slobodan. p ' ati ... aa stap koJI Je u jednom kraju upet, a u

/

\ o X

SUka 5.14 Pri/m: sal'ijanja Sl'rdla i prika:ivanje progiba

Statiki moment plohe moe se izraziti:

163

Sl'rdla

gdje je: Am- povrina momenta plohe x11- udaljenost teita plohe od slobodnog kraja nosaa.

U peto svrdla i optereeno na luaju silom F0 moe se izraziti na sljedei nain:

7

Xo =::_l 3

Ako se uvrste ove vrijednosti u izraz (21) dobiva se

l Fl' 2 Ff' r=-----1=--. EI 2 3 3EI

Radi se lakeg raunanja moe izraz pojednostavniti.

Moment savijanja:

M =FI=u .!.. .l _\

gdje je: e

a_1 - naprezanje na savijanje, N/mm2

I- moment tromosti, cm4

e- udaljenost najudaljenije take od neutralne osi, cm. Ako se vrijednost iz (25) uvrsti u izraz (24), dobiva sc za progib

a 12 ' v=---

. 3Ee

gdje je: d e = - = r, mm polumjer svrdla. ( to je maksimalna udaljenost vlakna od 2

neutralne osi).

164

Ostale oznake znae: Fo-sila koja djeluje bono na vrh svrdla, N

l -duljina svrdla, mm E - modul elastinosti. N/mm2

l -moment tromosti ;111114

1\{.- moment savijanja. Nem.

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

5.5.5. Kut zastran,jivnnja

Kut se zastranjivanja rauna prema izrazu:

l' tana=::._ l

5.5.6. Vrijednost i zastranjivanJa u mm mjereni na ploi Imja se h ui

Alati i naprme

(27)

[z razmjera prema slici 5.14a, plou koja se bui slijedi:

koja prikazuje zastranJ'ivanJ'c svrdl,r lJI'I. l' proe Iranju kroz

v: !=i: H

rH i=--

1

5.5. 7. Primjeri :

(28)

Treba buiti elinu plou vrstoe R =340 Nl ' .. brzoreznog elika promJ'era d= l O n m : . mm ' debljme H=50 mm svrdlom od

..__ ' 1111. ucvrscenon u glavi 2 ,1 b ~ d 1 .. mm (slika 5 14a) Posmal svrdl . . .::o ..._' ' usen.Je na U.JIIm 1=100 . . .. " a Iznosi ~=O l mm/olT t .

k,=2650Nimm2, Treba izraunati progib l' i ~- l' .. . ".'' a speci Jem otpor rezanja . zas ranJIVanJe 1

d= lOrEN

c.t-V77m'7"7'7"7'7' 6 'l? I

Slika 5. Na p ., .. r/l(a::: :::astrallfli'GIIJa n nl/a ko i b . ' ~ ( lfSCI?JO

l. Sila prodiranja F 0.

165

d s o 0 lOO,l ~ 1325 N F -1 -~-65 o- ll 1 1

2. Naprezanje od tlaka:

Fo cr!' =A,

gdje je:

:rd' 3,1410' A~--~ 4o

42 -

3,14 l OO ~ 39 mm' 8

137 5 cr ~ _-_ = 34 N/mnr

l' 39

cr ~cr ll~ 34. 0,9 ~ 30,6 N/mm' _\ l'

30,6

3200000

306 ~ 0.00005

600000

1 oo' -.l oooo ~ O ,S ~ 0.1 o mm l'~ 0,00005 -_- ~ 0,0000) 5 5 . ) -

500,10 i ~ -'--,--,-

100 0.05"' 0,05

5.6. Tehnoloki postupak izrade plosnatog svrdla

Na slici je 5.15 prikazano svrdla.

Materijal: elik Promjer svrdla: D Ukupna duljina: L Kutovi: prednji kut y =15o slobodni kut r1 ~ l oo kut klina~~ 65o.

166

Slika 5.15 Svrdla

Alati i naprme

l. operacija: rezanje materijala od brzoreznog elika i ugljinog elika

Napomena: Rezanje se moe izvriti na pili, ili cirkularu, ili na tokarskom stroju. Komad treba da je najmanje za 12 mm dui nego to je predvieno na crteu;

1. operacija: tokarenje

e -:1 .... // ( ~l '',_ ...

e ... //

3.operacija: tupo zavarivanje

167

Svrdla Alati i naprave

n F

( J:r-L '--

l - /

4. operacija: tokarenje zavarenog dijela 9. operacija: bruenje radnog dijela za uvaljivanje ljeba

I O. operacija: zagrijavanje

ll. operacija: valjanje poleine

5. operacija: buenje uvrta na obje strane

12. operacija: uvaljivanje ljebova

m r- l

\ l -ii= ~> - ~

6. operacija: kontrola zakrivljenosti

7. operacija: ispravljanje

8. operacija: tokarenje vanjskog promjera na radnom dijelu

( h ~ >- \ ~_l:, >- '.'::_j

~~~ '. l~ _,!ll r tl m

~/ - \p e,,/,/,//_

Svrdla Alati i naprcne

r

13. operacija: arenje

\4. operacija: bruenje bonih ploha nakon uva\jivanja ljebova l ( ( )

! (o )

'

18. operacija: utiskivanje oznake

15. operacija: tokarenje ili bruenje podbruene plohe vrha svrdla

19. operacija: toplinska obradba

16. operacija: tokarenje Morse konusa 20. operacija: ienje

1) .. - operacua: ravnanje

22. operacija: poliranje lijeba

17. operacija: glodanje

170 171

Svrdla

... b ' . udno a diJ. ela i predbuivm~e sredr*g dijela svrdla 23 . operactp. rusenje r e

24. operacija: bruenje steznog dijela

25. operacija: otrenje vrha svrdla

26. operacija: kontrola

27 . operacija: konzervirm~e

172

Alati i naprave

5.7. Potrebne norme za konstrukciju i izrndu svrdla

l. HRN K.D3.001 -Definicije i oznaka pojmova 2. HRN K.D3.002 - Pregled standardnih spiralnih svrdla 3. HRN K.D3.003 - Spiralna svrdla- vrh 4. HRN K.D3.004- Spiralna svrdla- promjeri 5. HRN K.D3.005- Doputena odstupanja promjera 6. HRN K.D3.006- Spiralne burgije s valjkastom drkom- uice. 7. HRN K.D3.0 l O- Tehniki propisi za izradu i ispomku spiralnih burgija. 8. HRN K.D3.0 19- Spiralne burgije s valjkastom drkom vrlo kratke. 9. HRN K.D3.020- Spiralne burgije s valjkastom drkom- kratke. l O. HRN K.D3.021 -Spiralne burgije s valjkastom drkom- duge. ll. HRN K.D3.022- Spiralne burgije s konusnom drkom. 12. HRN K.D3.023- Spiralne burgije s konusnom ojaanom drkom. 13. HRN K.D3.050- Alat za zabuivanje- pregled i upotreba. 14. HRN K.D3.060- Burgije- zabuivai. 15. HRN K.D3.061 - Zabuivai. 16. HRN K.D3.062- Zabuivai za zatitna sredinju gnijezda.

5.8. Izbor materijala za svrdla

Za izradu svrdla primjenjuju se alatni, brzorezni elici i tvrdi metali. Drai tupo zavareni na radni dio svrdla izmuju se od konstrukcijskih elika. U tablici su 5.6 dane vrste elika od kojih se izrauju svrdla.

Tablica 5.6lzbor vrste elika =a re=ni dio svrdla

Naziv svrdla Oznaka

Tvrdoa u H RC Izvor elika

Prml"\ier do l O mm -

\940 59 .... 63

Svrdla za buenje materijala tvrdoe Promjer iznad lO vee od :wo HB i lijevano eljezo

l944 mm- 61 .... 64 Promjera do 5 mm -

HRN 60 .... 64

Svrdla za bu enje materijala tvrdoe 6880

Promjer iznad 5 mm HRN

vee od 200 HB i lijevano eljezo 62 .... 65

Svrdla za zabuivanje i uputanje 6882 61 .... 62 HRN

Izbor vrste elika za neradne dijelove brzoreznih alata

Drke zavarenih svrdala i zabuivala 3130 30 .... 35 HRN

173

Svrdla

Izbor vrste elika za neradne dijelove alata sa tvrdim metalom

Tijela svrdla s cilindrinom drkom 3130 40 ... .50 HRN

Tijela svrdla s konus nom drkom 4131 56 .... 62

HRN

174

Alati i naprave

6. TANCE- OSNOVI

6.1. Proces obradbe prosijecanjem i probijanjem.

Tipine operacije razdvajanja materijala pomou alata na preama su prosijecanje i probijanje. Kod ovih operacija se materijal razdvaja po zatvorenoj konturi. Kod prosijecanja je prosjeeno jezgro radni komad, a ostatak trake je otpadak a kod probijanja je probijeno jezgro otpadak, a ostatak je trake radni komad. ivteutim, zavisno od oblika izratka i konstrukcije alata. postoji jo niz t1peracija razdvajanja i to odsijecanje, zasijecanje, kalibriranje otvora i fino tancanje. Kod alata za prosijecanje, ili probijanje slika 6.1 materijal se razdvaja po zatvorenoj krivu lj i, prema obliku obratim.

ta11ce - Osnovi

Presiek A-A

ProsJek B-B

Slika 6.1 Alat za prosiiecm!ie ili probiianje

!76

Alal i i naprave

ig l, koji se izrauje iz legiranog alatnog elika, uvren je u usadnu plou 4, na taj nain to mu je vrh moe biti i raskovan (kod okruglih igova). Kako bi se poveala povrina koja prenosi silu prosijecanja ili probijanja i smanjio povrinski tlak. kaljeni ig se ne naslanja direktno na gornju plou 6 (izraenu od konstrukcijskog elika), nego na kaljenu meuplou 5. Cijeli gornji sklop alata se najee povezuje vijcima i pozicionira cilindrinim zaticima. Gornji dio alata je preko upinjala 8 spojen s pritiskivaem pree 9. Jednu od varijanti takvog spoja prikazuje dispozicija alata i pree na slici 6.2a, odnosno detalj na slici 6.2d. Ploa za stezanje 8 je vijcima 9 vezana s pritiskivaem pree 2. Ispadanje cilindrinog rukavca 7 se spreava vijkom I O, osigurnim protumatricom. Donji sklop alata slika 6.1 se sastoji od: matrice za prosijecanje ili probijanje 2, ploe za voenje 3, graninika ll i donje ploe 7. Ovaj sklop sc, takoer, vee vijcima i cilindrinim zaticima.

Ploa za voenje 3 vri razne fimkcije kao to su: - vodenje iga l, odnosno usmjeravanje (centriranje) gornjeg u odnosu na donji dio

alata - voenje trake lima - skidanje otpatka sa iga nakon zavrene operacije prosijccanja.

Graninik ll, u najjednostavnijoj izvedbi, vijkom je privren za matricu za probijanje ili prosijecanje. Traka se pomie u povratnom hodu pree, do graninika za veliinu posmaka x (u smjeru strelica).

Matricu za prosijecanje se radi od legiranog alatnog elika i nakon toga toplinski obrauje te brusi.

Donja ploa 7 se stee na stol pree l O i uvruje najee pomou stega 12 i vijka 13 s T-glavom.

Iz slici 6.2 a, b i e vidi se da se slezna ploa 4 postavlja na stol pree l i vee, takoer, vijcima.

o) D/SPOZ/c.!JA ALA T4 J PRE$E

177

tance - Osnovi

b) TLOCRT STOLA PREfC l

Presjek A-A

e) TLOCRT STEZNE PLO[E d) PRI\,R[[NJE GORNJEG DIJELA ALA TA

NA PRIT/SkWA PREfC

1 t -:-a 'Jreu Slika 6.2 ?rika:: stola pree i po::icionirWJ}C gon7Jeg a a a- l

w , d 'e 'ezure (gotovih komada kod prosijecanja, U stolu prese tzveden Je ?tv~r za ptop,.a ,an J .. l J -o tezanje mogu biti izvedeni paralelno, odnosno otpatka kod probiJanJa). Kana t za VIJ ce za s - ~

dijagonalno, ili kombin~r~no. .. . U procesu prosijecanja tl! probiJanJa

l. faza

ll. faza

Iii. faza

Jez gm ('''"l' ""') -,-a) b)

Slika 6.3 Fa::e prosUecanja ili probijw!ia

178

Alati i naprme

U poetku procesa deformacije (I faza), materijal je pod djelovanjem tlaka iga izloen elastinom savijanju, koje u nekom trenutku prerasta u plastino savijanje, kombinirano s istezanjem vlakana. Pri daljem prodiranju iga u materijal (JI faza) nastaju po prckoraenju granice gnjeenja znatnije deformacije ispod iga. U stvari. u ovoj fazi se materijal savija i utiskuje u otvor matrice, tako da sila koju prenosi ig na materijal djeluje na granini sloj materijala, izmeu reznih bridova iga i matrice. Ova djelovanja vanjskih sila dovodi sloj do plastine deformacije. Vlakna u ovoj fazi jo nisu prekinuta. iako ve nastaje utiskivanje jezgre. Pri daljnjem prodiranju iga u materijal (III faza), stupanj deformacije znatno prijee doputenu granicu. Tako dolazi do stvaranja prvih pukotina ispred reznih bridova i do konanog prekida materijala te istiskivanja jezgre. Najvea relativna dubina prodiranja iga Gut = =ot l s ( ::01 dubina prodiranje iga u materijaL s debljina materijala slika 6.8) kod koje dolazi do razdvajanja materijala zavisi od:

l. Vrste materijala. S poveanjem tvrdoe opada vrijednost G01 Debljine materijala. S poveanjem debljine, takoer. opada 0

1t

3. Stanja reznih bridova alata. Ukoliko su rezni bridovi iga i matrice za prosijecanje tupi, tada ig mora dublje da prodre u materijal da bi dolo do razdvajanja istog.

Vrijednost 01t iznosi:

l. meki elik za s= 1 mm f(n =O, 75 2. meki elik za s= 4 mm Got= 0,40 3. srednje tvrdoe elik za s= l mm 0 11 = 0,65 4. srednje tvrdoe elik za s= 4 111111 .s;lt = 0,35 5. tvrdi elik za s= l mm 0 11 = 0.50 6. tvrdi elik za s= 4 m111 (n = 0,25 7. aluminij i bakar za s= l nun 6'01 =0,75 8. aluminij i bakar za s= 4 m111 Cut= 0,50.

Veliina zazora bitno utie i na kvalitetu prosjeenog komada (jezgre). Kod normalnog zazora slika 6.4 jezgro je bez srha (otrih bridova). Ukoliko je zazor manji od normalnog slika 6.5, tada se dio materijala gnjei izmeu reznih bridova iga i matrice za prosijecanje, pa se dobiva nekvalitetno jezgro s igliastim srhom , nastalim od zgnjeenog dijela materijala.

179

ta!U.:e- Osnol'i

k de-r.1rnwciie kod prasijecanja Slika 6.4 Stm{ie napre::::m{ia elementa Il pocetdl .JI

a) be::: :::azora b) sa ::::a::::orom

.. l 'l (t} . normalnih (n) napre::::anja Slika 6.5 Tok J'la/mna i pravac glavnih tangencl)a 1117 l .

6.2. Naprezanja

.. . . . . b"an'l a osebna analiza naprezanja je vrlo vana Mehanika procesa pros!JCCGnJa ih pro lJ J~.' ' .~b . n opl1odne veliine zazora izmeu

. l 'l . t'l deformaCije' IZ Olil e w za postavlJanJe optima 111 1 UVJC ' . . :

1 .. , a l,al'rteta prosieene povrsme,

.. d ivanja sl e prosJJecanJ, \ ~ iga i matrice za prosiJecanje, 0 re ' ..

1.. spravama do danas se iskljuivo

~ w t' oizvoda U teonjs \!ln r,l ' . vijeka uuJanJa alata l tocnos l ~.r . .l: . bijanj'l prema klasifikaciji naprezanJa. spada polazilo od toga da proces.proSJjecanJ.a .'I pro .. ' ~~nema normalnih naprezanja (rr= O). U istO smicanje, tO znaI da U raVnll11 prDSlljeCa~:J t w~ 'l j da se U ravnini prosijecanja

.. . -. . k . da ova lJostav m mJe o en. . NoviJa Jstrazlv~mJa po azUJU ' . _ (rr) isto smicanJe, kao

.. l 'l ( ) . l'aJu ' normalna naprezanJa . pored tangenc!JU 1111 r JUV J .. . , , " , ( , = O) u elementu napregnutog

. .. ., Jod prosJJecanJa bez zazora 11 1 naprezanJe, postOJI samo . ..._ "' , . =-u i rr~=O u glavnim prav eJ ma l-tijela abed slika 6.4 javljaJU se non1la.lna naprez.mJ~ 71 . v~ijeclnosti meusobno jednaka,

lli-Ill. Glavna normalna naprezanJa su po apso u noJ

180

A lati i napral'e

samo su suprotnog smjera (rr1 - naprezanje istezanja. o:1 - naprezanje tlaka). U ravnini odsijecanja, koja s glavninim pravcima zatvara kut od 45su najvea tangencijalna naprezanja ( r). U toj ravnini nema normalnih naprezanju ( rr = O). Slika 6.5 prikazuje shemu procesa dcllmnacije bez (a) i sa zazora m (b).

S prodiranjem iga u materijal dolazi do sabijanja vlakna (pod djelovanjem naprezanja o:1), istezanja (pod djelovanjem rri) i istovremenog savijanja. Glavne osi deformacije se pri tome zakreu za izvjestan kut dip u odnosu na poetni poloaj. Pravci glavnih normalnih naprezanja ( rr ) zatvaraju s pravcima najveih tangencijalnih naprezanja ( r) kut od 45. Uslijed koncentracije naprezanja, veu defl1rmaciju e pretrpjeti vlakna blia reznim bridovima. Zato i kut dip ima najvee vrijednosti u slojevima materijala neposredno uz rezne bridove, a najmanje u sredini. S pojavom plastine defonnacijc poinje se mijenjati oblik komada, uslijed ega dolazi do dodatnih naprezanja. Pojam dodatnih naprezanja i uzrok njihovog nastajanja je definirao S. Gubkin zakonom [76]: "Kod plastine promjene oblika u slojevima i elementima tijela, koji tee poveanju dimenzija, nastaju dodatna naprezanja koja smanjuju naprezanja, a u slojevima i elementima tijela koji tee smanjenju dimenzija, nastaju dodatna naprezanja koja poveavaju naprezanje". Kao posljedica pojave dodatnih naprezanja dolazi do; poveanja naprezanja plastinog teenja, promjene osnovnih naprezanja, jer se dodatna zbrajaju s osnovnim naprezanjem, stvarajui tako radna naprezanja, i do promjene sheme naprezanja stanja glavnih naprezanja izazvanih vanjskim silama. Prednje se moe predoiti i analizom naprezanja probne epruvete u trenutku poetka lokalizacije deformacije. Uslijed lokalne kontrakcije probne epruvete (slika 6.6), elementi tijelu na mjestu lokalizacije tee smanjenju dimenziju.

k_u_/T~I li' t)--!-~~

L. \ ~~ Slika 6.6 Dodatna napre::::m~ia kod lokalne kontrakcije probne eprurete

Zbog toga se osnovno naprezanje 0(1 = 2 r poveava za iznos dodatnog naprezanja O:J. tako da je ukupno naprezanje rr = Oil + O'ct. to je vea lokalna kontrakcija, to su vea dodatna naprezanja. Ove postavke je u svojim analizama potvrdio i autor ove knjige. Analogno, tome, kod prosijecanja ili probijanja materijal u zoni prosijecanja tei ka smanjenju dimenzija. Zbog toga nastaju dodatna naprezanjn, koja poveavaju osnovna naprezanja. Sumiranjem dodatnih s osnovnim nnpreZai\jima, dobiju se st vama naprezanja.

181

tance- Osnal'i

To znai da e naprezanje tlaka po apsolutnoj vrijednosti biti manje od osnovnih, a naprezanje istezanja vee. Zbog toga sc i kod najpovoljnijih uvjeta istog smicanja, (prosijecanje bez zazora slika 6.5 a) shema stanja naprezanja mijenja i nalazi negdje

izmeu istog smicanja i viestranog istezanja. Stanje naprezanja materijala u fazi razdvajanja se moe predstaviti shemom na slici 6.7.

i Ila B

b} o) d) e)

o)

Slika 6. 7 Shema stcmja napre:w~ja ufa::: i ra:::dl'qjm~ja

Zbog pojednostavnjenja problema, smatra se da je linija razdvajanja AB ujedno i linija najveih tangencijalni h naprezanja. Pravci glavnih nonnalnih naprezanja zatvaraju s ovom linijom kut od 45. Na slici 6. 7a prikazan je dijagram tangencijalnih naprezanja ( r). Poznavajui ovaj dijagram moe sc postaviti i dijagram glavnih normalnih naprezanja ( a 1 i a

3 na slici 6.7b). Zbrajajui i dodatna naprezanja (atJ), koja sc kod ravnomjeme

deformacije mijenjaju po paraboli (slika 6.7c), s glavnim naprczanjima, dobiju se stvama naprezanja (a1 = a 1 + atl i O:.;= a.1 + o;1 po slici 6.7d). Nadalje se moe na osnovu izraza

konstruirati dijagram nonmtlnih naprezanja u ravninama s najveim tangencijalnim napreza nj ima. lz izloenog se moe zakljuiti da u ravnim prosijecanja AB (slika 6.8) pored tangencijalnih (T) nastaju i normalna naprezanja (a).

Alati i naprate

~:~:;;'-'1~:~ w W,

~~. l 2 ,-

A l//1 15 l l N l Tj l

\

t/J /~----Ll---a l :s a If ..._

l \ N \1 w

'----- T l \ [/' / . / ~///8/, __..//;//

~/~?; dM ,"/ /'>

tance- Osnovi

6.3. Proraun sila prosijecanja ili probijanja

U proraunima koji se koriste u tehnikoj praksi od presudno g znaaja za odreivanje sile prosijecanja ili probijanja je maksimalna vrijednost naprezanja smicanja ili vrstoa smicanja r

1

w Naprezanje smicanja kod prosijecanja ili probijanja nije konstantna veliina, nego se mijenja u ovisnosti od relativne dubine prodiranja iga po odreenim zakonitostima, u ovisnosti od vrste materijala i temperature deformacije. Kod prosijecanja ili probijanja u hladnom stanju moe se uoiti da s porastom tvrdoe materijala raste i najvea vrijednost naprezanja smicanja (rm), dok relativna dubina prosijecanja (!Oml opada. Kod rada pri povienim temperaturama za odreeni materijal vrstoa smicanja opadu, a relativna dubina prosijecanja raste s poveanjem temperature. Za nominalna i stvarna naprezanja smicanja vae analogni zakljuci kao i kod istezanja.

Konvencionalna naprezanja u momentu razdvajanja materijala iznose:

R =Fm "' .4o

F". rm=-

Ao Stvarna naprezanja u istoj fazi optereenja materijala:

1- _ f~~~ _ Fm

istezanje: ~".--- ( ) A", A0 l-r;1",

smicanje: r =~= Fm "'" l 1( ) 'm ![(s-=()/

U ovim je izrazima:

Fm- sila u momentu razdvajanja, - kontrakcija probne epruvete u momentu poetka lokalizacije A0 -ilm

V' m A o deformacije,

&"1

= ~ - relativna dubina prosijecanja. s

Stvarna su naprezanja vea od konvencionalnih:

krtll >Rm i Ttmt > lin jer je Am< Ao.

Krivulja ovisnosti sile prosijecanja ili probijanja od apsolutne dubine prodiranja

iga prikazana je na slici 6.9.

184

Alati i naprave

F M

R e B

"' u.. ~

u..

o s D z Slika 6.9 Sila 5ga ovisna o dubini prodirm!ia u materijal

Dio krivulje Ok! predoava prvu fazu prosi'ecan .. pada trenutno na nultu vriJ"ednost 1,.. l Jb Ja prema slici 6.3, a MR drugu. Sila ne

' ci JC po re no utrortr izvjest' d' 1 otpora trenja za protiskivanje jezg;e, tako da dio RD d :r~ I~ s~ e za savladavanje Teonjslci. sila prosijecanja- ili probijanja bi tr~bo !govara tleCOJ tazr. tangcncijalnih ( r) i nomlalnih naprezanja (O') i"e. ,a o ~a ~l~ de odre~~u na osnovu Meutir~,. ovom analizom se dolazi do vrlo l;o;Ja se JavlJaJU ~ ravrllm pr~sijecanja. pnmuenrtJ u praksi Zato se kao islIJ.Lic'r . l .t .. plrcirarnh Izra_za, koJI se tesko mogu t' ' ' \_ vr en enJ za odreivanJ 1 .. .

u JeCaJ tangencijalnih naprezanja. ' e sr e prosrJecanJa uzima

U tablrci 6.1 dane su vrstoe smicanja pri povienim temperaturama.

Tablica 6.1 'vrstoa smkml)a pri povienim temperaturama

"O' MATERIJAL vrstoa smicanja lin. Nlmm2

~

.n ODGOVARA e;

" GOST PRIBLINO

PRI TEMPERA TURI

" "' 600

HRN DIN 700 800 900

'C 'C 'C 'C l elik 2 024S St 34-2 200 liO 60 30 2 elik 3 034S St 34-2 240 130 90 60 3 elik 4 044S St 42-2 240 130 90 60 4 elik s OS4S St S0-2 330 160 90 70 s elik 6 064S St 60-2 380 190 90 70 6 elik lO 1120 CIO 200 IlO 60 30 7 elik IS l220 CIS 200 liO 60 30 8 elik 20 1330 e 22 240 130 90 60 9 elik 35 l430 e 3s 330 160 90 70 lO elik 4S IS30 e 4s 380 190 90 70 ll elik y8 l840 e ssw2 180 100 100 60 JO elik yi O l940 C lOOW2 280 ll o liO 60

18S

tance - Os/l(J\'i

Sila prosijecanja ili probijanja za alate s paralelnim rezmm bridovima se odreuje po izrazu:

gdje je: L, mm- opseg dijela koji se prosijeca ili probija ili opseg platine

s, mm- debljina materijala z;", N/mm1- vrstoa smicanja.

Najei sluajevi:

Okrugla platina promjera d, L= n d

F= g d s Ji11 , N

Kvadratna platina stranice a. L =4 a

Pravokutna platina sa stranicama a i b, L= 2 (a+ h)

F=2(a+-b)s f 111,N

(l)

( 1 a)

(1 b)

( 1 e)

Ovako proraunata sila prosijecanja se zbog neravnomjernosti debljine materijala, kao i tupljcnja reznih ivica alata (do kojeg neizbjeno dolazi u eksploataciji) poveava za 30%, tako daje stvarna sila na osnovu koje se odreuje stroj (prea):

FM= 1,3 F=Ls r0"N (2)

Iz izraza se (l) vidi da je sila prosijecanja ili probijanja upravo proporcionalna veliinama L, s i Tm. Zbog toga pri presijecanju tvrdih materijala (Trn vee). ili materijala vee debljine (s), odnosno platine veeg opsega (L), moe doi do prekomjernog porasta sile. Kako bi se izbjegao, ili bar donekle usporio ovaj porast, postoje tri naina.

L Alati sa znlwenim reznim bridovima

Zakoenje reznih bridova kod prosijecanja se izvodi na matrici za prosijecanje (tablica 6.2), jer prosjeeno jezgro- radni komad ostaje ravan, dok se ostatak trake- otpadak smije defonnirati. Kod probijanja je obrnuto. Probijeno jezgro je otpadak i ono se smije kriviti. dok je ostatak- radni komad ravan, zato sc zakoenje izvodi na igu (tablica 6.3).

"' o "" ll..

Alati i naprme

Tablica 6.2 I=redha alata sa =ako.~ enim re=nim brhkwima 110 matrici

NA CIN OBLIK IZRADKA ZAKO !>ENJA fZRA'!. ZA SILU

Prnwkutnlk ~-o .. "- K F2,5$T0 [a+1,6(1+0,115;p)H J t

tance - Osnovi

zas:S3mm za s> 3 mm

H:::_ 2 s H=s

. . d . zal"oenja tada uslijed velikih defonmtcija dolazi i do krivljenja Ukollko se Izvo e veca \. .: ' . trebno komade ravnati. . radnih komada, pa je nakon prostjecanJa po k ~ . n reznim ivicama moe se izraunati Sila prosijecanja ili probijanja kod alata sa za osem! po priblinom izrazu:

F;:: k L s lin, N (31

faktor k ima vrijednost: za H= s k= 0,4 + 0,6,

za H= 2s k= 0,2 + 0.4. d l" . mum sile ali se poveava hod iga S poveanjem vrijednosti zakoenja H, opa a ma \.Sl , (slika 6, l 0),

F

H=O e H=S

v o s 35 z

d- 1. v dubine prodiranja :iga Slika 6.10 Ovisnost potrebne .n le o _w,oseJya I .

2. Alati s razliitim duljina ma iga

.. . . . b""a nekoliko dijelova (otvora), tada se _i_go:i Ukoliko se istovremeno prosJJeca tl_l pro IJ l" . . sila prosijecanja ili probiJanJa izvode s razliitim duljinama. Ovun se _ma:s~~~ml . vremenski pomiu, tako da ne dolazi do sumiranJa IStih.

. . . "bi"' . clativne dubine prodiranja iga u lim Razlika duljina 8./ se uztma u ovisnosti od de J me l r i to u granicama,

111 =s za tanje

111 = ~ za deblje limove. 7 . - . . -. . d ,. . iga rauna prema Izrazu: Sila se prosijecanJa s razhcJtnn u Jmama

F;::kLsTlm N (4)

188

Alati i naprave

faktor k ima vrijednost: s

za M=- k=0,4+0,6, 7

za !1/ =s k= 0,2 + 0,4.

Alat s vie igova s razliitom duljinom iga, kao konstruktivno rjeenje ima niz prednosti. Pored toga to se smanjuje ukupna sila. smanjuje se znatno i troenje alata. a poveava se stabilnost iga i otpornost na izvijanje zbog ega se tanji igovi izvode krai od deblji h.

3. Prosijecanje pri povienim temperaturama

S poveanjem temperature materijala opada vrstoa smicanja. Izrazi za proraun sile prosijecanja ili probijanja su isti kao i kod obradbe u hladnom stanju, samo se za lin uzima vrijednost za odgovarajuu temperaturu. Najpovoljnije temperature prosijecanja elika su u podruju 700 +- 900 C, pri emu donju granicu treba izbjegavati. elik se ovim postupkom ne moe preraivati u intervalu l OO + 400 C, koji se oznaava kao interval temperaturne krtosti.

Primjer 1:

Potrebno je proraunati silu potrebnu za prosijccanje pravokutne platine dimenzija:

duljine b = 200 mm, irine a = l OO mm i debljine s = l O mm. Materijal: elik 0245 (St 34- 2). Poznato je Tm= 300 N/mm2 i""'= 0,45.

Rjeenje:

a) Sila se prosijecanja s paralelnim reznim bridovima alata rauna prema izrazu (lc)

F = 2 (a+ b) S lin

F=2(100+200)10300= 1,8106 N= 1,8MN.

Potrebna sila pree je

F" = 1,3 F = 1,3 1,8 = 2,34 MN.

b) Sila se prosijecanja sa zakoenim reznim ivicama alata rauna prema izrazu (3). S obzirom da je s= l O mm> 3 mm, uzima sc zakoenje H= s= l O mm. Kut zakoenja je:

7 H '10 tanrp=~=---=0 l

b 200 , rp"= 550' < 8" qi =O, l 02.

189

tance - Osnovi

Sila prosijecanja je

l ( _ )sE"'] F - o,. e." a+L61+0,(bq:> --- --' ' m - tn n tp l llJ.Ci,4 51

F= 2.5. lO. 300Ll00 + 1,6(1 + 0,05. 0,102) OJ

F= 1,29. lO" N= U9 MN ht = 1,3. 1,29 = 1,677 MN.

Faktor smnnjenja sile

e.) Prosijeeanje sc obavlja u vruem stanju.

. . - 800 oc iz tablice 6.1, za zadani materijal: Pn temperatmt t - r". = 60 N/mm' ' ( 10(1 , 700). l O. 60 = 360 kN F =2(a+b)s rm=!.. .,_

F = 1 3 . F = 1 3 360 = 468 kN 1\'1 ,_ ' F, 36 _lP

k =-p= 180- -"

Primjer 2: ~ ~bl .. ~ = 1 mm. probija se otvor - l. (C-17'1- Ck 60 stanje poboljsano) dc J111C s . U ~.elJenom mm _., ' . . . ,

e . d- '0 111111 Potrebno J. e odrcdttl s tlu probijclilJa. promjeru - _,

Rjeenje:

a) S paralelnim reznim ivic~mla alata: , Sila se probijanja odreuje prema Jzr.Izu

_ . -o . l . 760 = l 19 380 N= 119.4 kN F=nds rm-TC)

F" = 1.3. F= 1,3. 119,4= 155,2 kN.

b) Sa zakoenom reznom ivicom iga

l - f{-'1 5 -"'~l='mm s= 1 mm< J mm zawsenje -- - -- -2H _ 22 =008 1po=4'40'

tance- OsmJFi

25

tance- OsmJFi

t 0,6 ~

0,5

0;j 0,4

" O, J

~ 0,2 ~ ~ ,,, O, l ~~

3 ~

7 i\/ / 4 /\ / 1/

10 6 , ;/ ~;,:~ 7 \ 7 .l>;;; >< ~< :/

\\ ;:;/ /' / l J

-----~ /' ,.----/ W-

~ JE ~ l~ /\ 2 lJ& ,

Tvrtka strojeva i alata za obradbu dcfom1iranjem uSchulern daje apsolutne vrijednosti zazora u ovisnosti od vrste i debljine materijala (tablica 6.7).Gotovo uvijek je bolje birati zazore na donjoj granici, raunajui na to da se troenjem alata isti poveavaju. Ukoliko se kod probe alata pokae da je zazor premalen, isti se moe vrlo lako poveati (naknadnim bruenjem iga ili matrice). Tee je popraviti alat s prevelikim zazorom. Postoji mogunost da se izvjesnim metodama dimenzije iga poveaju nanoenjcm galvanskih prevlaka (tvrdo kromiranje), ukoliko alatnice posjeduju ureaje za tvrdo kromiranje. Pravilno dimenzioniranje alata i odreivanje izradnih tolerancija ovisi od zahtijevane tonosti (tolerancija) obratka i vrste rada.

Tablica 6. 7 VeliL~ina ::a::ora po podacima tPrtke "Sclmler" f76}

Debljina M A T E R l J L

materijala s, mm M es ing i elik srednje Tvrdo valjani Aluminij

meki elik vrstoe elik

0,25 0,01 0,015 0,02 0,02

0.5 0.025 0,03 0.035 0.05 0,75 0,04 0,045 0.05 0,07

1,0 0,05 0,06 0,()7 0,10

1,25 0,06 0,075 0,09 0,12

1,5 0,075 0.09 0,10 0,15

1,75 0,09 0,10 0,12 0,17

2.0 0,10 0,12 0,14 0,2

2,25 0,11 0,14 0.16 0.22

196

Alati i nopra\'e

Debljina M A T E R J J L materijala

s, mm Mesing i elik srednje Tvrdo valjani Aluminij meki elik vrstoe elik 2.5 0.13 0,15 0.18 2.8 0,14 0,17

0,25 0.20 0.28 3,0 0.15 0,18 0.21

3.3 0.17 0.20 0,30

0.23 0.33 3,5 0.18 0,21 0.25 0.35 3.8 0.19 0,23 0.27 4,0 0,20 0,24

0,38 0.28 0.40 4.3 0,72 0,"6 0,30

4,5 0.23 0,43

0.27 0.32 0.45 4.8 0.24 0,29 0.34 0.48 5.0 0.25 0,30 0,36 0,50

Proraun tolerancija ovisi od tow1 da li S" ~ . o" .. ~ \'rS! p!OSIJCCailJC III probijanje.

a) Probijanje

Kod probijanja je potrebno u materijalu izradili otvor IlazJ,, . . l . d- 1- 1'1 6 . e IlO[! prom.rera D Uezgr ._, 0 pa d\.~ s I .;:a .13 a) s loleranciJ.l1111 " 1- ._ .... 0 Je

' .:J, \.OJa Je poZitivna.

'd~~-d i .,D(.,.x)

w l w 2

l h l b _l 2 l 2 2 l l l l ~'~" ~ '.',~"'Sl [~~ l ~~~-s l l

l dM= dJ+w i\,~"\

l l l l l l

! 7 1t,.1 l l l tM ~ l l 'l 12 2 l l l l l f T l ,; l l l d l : l \! s-u

197

tance - Osnovi

l l

a) ProbUmrje

/ /

l l

dr-DM--1'1

b) Prosijecw~je

Alati i naprave

Vt:L/CINA PROBIJANJE PRO S/JECANJE

NBZivna mjera izradkB D D

Izrada to/eronclja Izrad/m tf:, -6 MjerodallllB mjera tzradkB maksimalna min/malm! za dimenzioniranie a/arn Di""'i = D+6 D(~ =0+6 NBZivna mjere Lig dJ=D(m

tance- Osnovi

gdje je: i, ~un- jedinica tolerancije u mikrometrima, (l ~un= 0,00 l mm) D, mm- geometrijska sredina krajnjih vrijednosti promjera u dotinom podruju.

Tako je npr. za podruje izradnih promjera od

D1 = 30 mm do D,= 50 mm

D= ~D, D, =hO 50 = 38,73 111111 paje

i= 0,45 lj38, 73 + 0,00 l 38,73 = l ,56 fll11 = 0,00 l 56 111111.

Tablica 6.8 Osnovne tnleranc(je po ISO sustavu (l'l'ijednosti u mikTometrima)

PODRUJE NAZIVNIH MJERA D.mm

f--u_:

"' g o n o e ,_ ,_ n - Si o :i en TOL oo o ~ :;;s rl - Cl ~. ~. < "' e - '" - o o o o e > > ~ - o o e e e ~ ~ ~ ~ ~ "

o .g ~ ~ ~ ~ ~ ~ o o n o ~. ~ o oo o e o oo on - e o ~ .:0 - ~ oc, oo - - Cl ~ ..,. 'O .:::: .!i .!i .oi ,;:;: ~ ~ .oi ~ ~ ~ - "

l IT\ - 1.5 1.5 !.5 1.5 !,5 2 2 3 4 5 6 7 8

2 !T2 - 2 2 2 2 2 J J 4 5 7 8 9 Ill

J !T3 - J J 3 J 4 4 5 6 8 10 12 lJ 15

4 IT4 - 4 4 4 5 6 7 8 JO 12 14 \6 18 :w

5 ITS ::::7i 5 5 6 8 9 ll ll 15 18 20 23 25 27

6 IT6 lO i 7 8 9 li 13 16 \9 n 25 .29 JJ 36 40

7 IT7 16 i 9 12 15 \8 21 25 JO 35 411 46 52 57 6J

8 ITS J5 i 14 \8 22 27 JJ 39 46 54 63 n 8\ f\9 97 9 !T9 40 i 25 JO 36 4J 52 62 74 87 \OO l\5 IJO \40 155

10 \TIO 64 i 40 48 58 70 84 liO 120 \40 160 \85 2\0 230 250

ll !Til !OO i 60 75 l)() IJO IJO 160 190 220 250 290 320 360 400

12 IT!2 [(j{) i 90 120 150 180 210 250 ]()() 350 400 460 520 570 630

13 \T\3 250 i 140 \BO 220 270 330 390 460 540 6JO 720 8!0 f\90 970

14 \T\4 400 i 250 JOO J60 430 520 620 740 870 \DOO 1150 \J\111 1400 1550

15 \TIS 640 i 4110 480 580 700 840 1000 1200 \400 1600 1850 2100 2300 2500

\6 IT\6 1000 j 600 750 l)()() \\OO \JOli \600 \900 2200 2500 1900 3200 J600 4000

Za kvalitetu ITS (u podruju 30 + 50 mm) osnovna je tolerancija ITS= 25 i= 25 1,56 = 39 f1111 = 0,039 111111.

200

Alati i llaprave

N~je~~ se u praksi zahtijeva da tonost izradbe l , . . tocnostl!Zradbc predmeta koji se prosiJ'eca T b" a ata bude za tn kvaliteta bolja od

I I pro lJa. Tada Je na pnmJer za

Tonost izradbe predmeta lT9 mo lT ll IT12 1Tl3 IT14 Tonost izradbe alata lT6 lT7 ITS lT9 !TlO lT ll

Ako radni pred1 t .. l .. ne niJe po

tance - Os11avi

d. Iz dijagrama na slici 6.12

Krivulja l za s= 3 111111 daje

\1' = o ,2 111111 ~100= 02 100=67'% s 3 '

e. Po lab lici tvrtke Sc hu lem

w=O.llmm

~100 = 021 100 = 7'Yo s 3

Uoava se da se zazor po svim metodama nalazi u granicama 6,7 + 9% od debljine materijala.

6.7 Metode racionalnog iskoritenja materijala

Kako bi se postigli kvalitetni i isti prosjeeni komadi, irina trake B treba biti neto vea od irine radnog komada. Sa svake strane irine radnog komada dodaje sc izvjestan odmak, koji se oznaava kao odmak b po slici 6.14. Isto tako se ni jezgre ne mogu probijati jedna uz drugu neposredno i potrebno je meu njima, takoer, predvidjeti izvjestan razmak. koji se oznaava kao razmak b.

, Otpadak fA /

.---/ . '- '-"' ''- ' ,, ~~" ';dt'~i''; ~~;: l l~ J ,/ ~

"' b ~-; 1::...~ ;;;p ~ -~~ ~ \ l'->

b '-. '-. ~~ 1:\: ~ ~ ~~

.tS~~~ ~ ~ ""~ ~S::

"' ~ 4~ t:,L, 4; ~''i~ ... ' ,, ~ .. . )~ ,._, '- ",'-.">,".-...... ,,, ,, '- ~,_v- '

L s

Slika 6. J 4 Raspored komada 11 traci

irine odmaka i razmaka b ovise od debljine lima s i irine trake B (tablica 6.9) koja se obrauje i po pravilu rastu s porastom ovih veliina. I mnogi drugi !-l1ktori mogu da utiu na ovu vrijednost, kao to su: oblik i tonosti radnog komada, vrstoa materijala koji se obrauje, konstruktivni uvjeti za olakavanje posmaka trake, sloenost radnog alata itd.

202

A lati i nap rare

Tablica 6.9 irina odmaka i ra::::maka u ovisnosti o deh!jini lima i .\'irini trake [76 j

DEBLJINA l R I N A T RA K E B, 111111 LIMA s. 111111 lO l so !OO l 150 l oso l 350 soo 1000 0,10 1,2 - - - - - - -0,20 1,2 1.5 1,8 - - - - -o .so l ,5 7,0 3.0 3,5 4,0 4,5 - -0,75 u 1.7 2A 2,9 3,4 3,9 4,4 -1,00 1,0 1.5 2,0 7,5 3,0 3.5 4,0 6.0 1.25 1,4 1.9 7,4 2,9 3,4 3,9 4.3 6.0 1.50 1,6 2.0 2,5 3,0 3.5 4,0 4,5 6,5 1.75 1.8 7.2 2,7 3.7 3,7 47 - 4,7 6.7 2,00 2,0 2,5 3,0 3.5 4.0 4,5 5,0 7,0 7 7-_,_) 7,0 7,8 " 7 o,_ 3,7 4,2 4,7 5,2 7.2 2,50 2,0 3,0 3,5 4.0 4.5 5.0 5,5 7.5 2.75 7,0 3.2 3,7 4.2 4,7 5,2 5,7 7.7 3,00 2,0 3,5 4,0 4,5 5.0 5,5 6.0 8,0 3.50 7 -_,) 3,7 4,7 4,7 5,2 5,7 6,5 8,0 4,00 2,5 4,0 4,5 5,0 5.5 6,0 7.0 8.0 4.50 3,0 4.7 4,7 5.2 5,7 6,2 7,0 8,5 4,75 3,0 4.5 4,7 5,2 5,7 6,7 7.0 8,5

5 3.0 4,5 5.0 5,5 6,0 6.5 7.0 9.0 6 3,5 5.0 5,5 6.0 6.5 7,0 8.0 9,5 7 4.0 5,5 6,0 6,5 7,0 8.0 9,0 10.0 8 5.0 6.0 6,5 7.0 8.0 9.0 l 0,0 ll. O 9 6.0 7.0 7,5 8,0 9,0 10.0 ll. O 12.0 lO 7.0 8.0 8,5 9,0 10,0 ll. O P.O 13.0

~.cl~ino~ c!tpatka (:~~~d-irana povr.ina slika 6.14 ). ovisi uglavnom od rasporeda komada u l!dC!~ ah 1 od velicmc odn:aka 1 razmaka, to znai da s njihovim poveanjem raste i otpa?ak. Zbog to~a o~mak 1 razmak trebaju biti to manji, s tim da sc ne prce odreena ~ramca. k~d k~! e b1 w gubitak zbn.g pokvarenih komada (zbog smanjenog odmaka i tazmaka) b10 vec1 od ustcdc u matenjalu.

Ako se masa svih komada J' edne seriJ'e oznai s m . ' Ilin= ll p fl= ll p S '.-L kg

a masa svih traka lJotre bil!. ll za ,z,adb l t'w ~ - ' u e o Jene senj e s mb (masa ukupno potrebnog materijala)

203

tance - Osnovi

mb == y p s A1 == y p s B L,

tada je masa otpatka

mo= mb~ mn = p s (y B L -n A), kg.

Kriterij po kome se ocjenjuje ekonominost iskoritenja materijala je postotni otpad (Ll):

D.= !!!.s:._ l OO% == mb - 11111 l oo

wnce- Osnm'i

a=b a= 1,5 mm. Komada u jednoj traci

L-b 1000-1,5

21,5

o=45

Ukupno potrebno traka

y= 1.03. 40.000

45

y= 918.

Bruto masa 23 7 kg Otpad Masa 145 kg Postotak A(Yr) =61 ,2

Otpad

..o' l '-..o'

l

u

Masa 61,4 kg Postotak A% =40.2

a=b J -r- b

-l-x= 21 5 - -- ..._

l '--1 L

'fl ('.] "

tance - Osnovi

geometrijskom obl"l Ekonomino t t cu (podaci po H !-!'lb _ s rasporedt 1 - t ert-u) matenjala ('ll I -- ' m mada u tra - - -trake z i teorij~k~o~~ p:e?stavlja omjer stva% t~oze se ocijeniti i stu , -oouceg broja z, og broJU komada k -- pn Jem Iskoritenja OJI se moe dobt'tt' - -' "Jedn

,,~ ~- '"" ' ' z Y,,=z--lOO'Y. -- A ' A ' -" - -l OO"' 1 L. B 10 (14) gdje je:

l n ' .r ' mr - plotin ~. At = L . B a povrsme radn o- l , mm- plos"t' Oo

tance - Osnovi

Raspored

Skica predmeta

Raspored

Skica predmeta

Raspored

...o' l

:; l y

m_

y

a x --

Alati i naprave

Predmet okruglog oblika

Raspored

Iz naprijed sc navedenog moe uoili da se vierednim nmzmJemcmm rasporedom okruglih komada poveava stupanj iskoritenja materijala (od 52,5% kod jednorednog rasporeda, do 66,0% za 11 = l O redova), ali se s poveanjem broja redova komplicira i poskupljuje alat. Zbog toga je za odreivanje optimalne varijante potrebno pronai neki kompromis izmeu ova dva kontradiktorna faktora. Treba usvojiti toliki broj redova, kojim se osigurava dobar stupanj iskoritavanja materijala, uz uvjet da istovremeno alat ne ispadne suvie kompliciran i skup. Na slici je 6. J 6 prikazana konstrukcija postupnog alata za izradbu podlonih ploica i slinih elemenata.

21 I

taliCe- Osnovi

PrtJs}al.; A-A o 1).119

e. IZGLED KOMADA

49

/ c:::__J.-.---1-~/

d. POLOt.AJ TRAKE U ODNOSU NA ALAT

Alati i naprave

I.POSMAK 1/.POSMAK

111. PO SMAK IV. PO SMAK V. PO SMAK e FAZE IZRADBE KOD POSTUPNOG PROMICANJA TRAKE

17 Vl/sk 4 0545 st.50.11 16 No.soliako 1 0345 (St.3Z21 Otaja

tance- 0.H10l'i

Ovim se alatom vri kombinirani proces probijanja i prosijecanja. Postupnost sc odraava na taj nain to sc u komadu slika 6.16c prvo probije unutranji otvor promjera d= l O mm, a zatim prosijeca komad promjera D= 20 mm. Alat je etveroredan (n= 4). tako da se sa svakim udarcem pree dobiva 4 gotova komada. Probijanje se vri igom 4, a prosijecanje igom 2 i matricom za probijanje i prosijecanje 1. U igu je umetnut umetak 3 (s promjerom koji odgovara promjeru otvora komada), kojim se izbjegava ekscentrinost otvora u odnosu na vanjski promjer komada. Ovaj element se esto oznaava kao centrirer otvora. Upinjala I O (za vezu s pritiskivaem pree) sc osigurava protiv odvrtanja vijkom osiguraa 14 samo tada ako gomji alat kod povratnog hoda pritiskivaa izlazi iz ploe za vodenje 6. Vodenje trake se osigurava s dvije letve 15, dok nosa trake 16 sluj za to da se sprijei savijanje trake prilikom uvlaenja u alat. Duljina graninog iga je jednaka pomicanju (koraku) trake (x = 24 mm). Granini ig je daleko sigurniji od fiksnog graninika. ali se njegovom primjenom irina trake poveava (od B= 90,4 mm na Br= 95 mm), o emu treba voditi rauna kod velikih proizvodnih serija. Granienje se komada postie na taj nain to je desna letva za vodenje 15 izvedena stupnjevano, tako da je rastojanje izmeu letava do otvora za granini ig Bn a nakon toga B. Pri svakom pomicanju se traka naslanja na stepenicu letve. Da li e se primijeniti jedan ili dva granina iga, zavisi od oblika komada. Kod duljih i uih komada, gdje postoji vea mogunost zakretanja trake. upotrebljavaju se dva granina iga, Na slici 6.16c prikazane su faze izradbe u poetku rada. Brojevi oznaavaju koja sc operacija vri kod dotinog pomicanju.

Primjer 1:

Potrebno je proraunati dimenzije alata na slici 6.16 za izradbu podlonih ploica prikazan ih na slici 6.l6c.

Materijal je aluminij Al99.5 debljine s= 3 mm; Rjeenje:

Zazor l V= 0,3 mm:

irina odmaka i razmaka b= 4 mm;

irina trake :

B= (n- l) (D+ b) sin 60 +D+ 2h;

Uzima sc etveroredni raspored (u= 4);

B= (4- l) (20 + 4) O 866 +oo+ o . 4- 90 4 '-.:..-,111111

irina graninog iga 5 s= 10 mm;

Stvarno potrebna irina trake

Posmak (korak) trake (a to je ujedno i duljina graninog iga)

x = D + b = 20 + 4 = 24 mm;

a. Dimenzije iga i matrice za prosijecanje.

o ... k o~ mlenzlJI 'Omada D= 20. -mm odgovara, kvaliteti IT12:

Kvaliteta izradbe alata IT (11- 3) = 1y 9

Dmin =D -A= 20-0,2 = 19.8 mm;

Promjer matrice za prosijecanje 1

dl\[(nHL\) =d+ IM= 19,8 + 0,052 = 19.852 mm

Promjer iga 2

d,= d"- \V= 19.8- 0.3 = 19.5""

d l(minl =di.- l 2: = 19,5-0,033 = 19,467 111111.

b. Dimenzije iga i matrice za probijanje.

Probija se otvor d= JO'"' (kvaliteta"' !Tl2)

dnm., =d+ Ll= lO+ 0,2 = 10.2 mm;

Alati i naprave

2!5

tance - Osnovi

Promjer iga 4

d.: = d max = l O,].h!\

dJ_( min l= d z_- t1. = l 0,2- 0.027 = l O, l73 mm.

Dimenzije matrice za probijanje l

d"~ d,+ w ~ 10,2 + 0,3 ~ 1 o,5m

d,l\m"l ~ dM + IM ~ l 0,5 + 0,043 ~ l 0,543 mm.

Ove su dimenzije unesene na radnim dijelovima alata, slika 6.16b.

216

Alati i naprave

7. PRORAUN l KONSTRUKCIJA ALATA ZA TANCANJE

7.1. Matrice za prosijecan,je ili probijanje

Rezna kontura ploe - matrice za prosijecanje ili probijanje odgovara obliku komada koji se prosijeca ili probija. Proti! otvora ploe ovisi od namjene i kvaliteta proizvoda koji se zahtijeva. slika 7.1. Postoje etiri oblika matrica. slike 7.la) do d).

Proraun i konstrulicija alata :a .~tao canje

h = 5 do 1 O n1111 za s = 0,5 mm h= 1 o do 15 mm za s= 5 o-l O mm

Kut a: a= 3 +so

Oblik na slici 7 .l b sa zakocnjem

Primjenjuje sc za prosijecanje manjih dijelova srednje tonosti i manjeg ukupnog broja obradka.

Kut a: a= lO' do 15'zas=O,I do0,5mm a= 15' do 20' za s =0,5 do 1 mm a= 20' do 30' za s= l do 2 mm a= 30' do 45' za s= 2 do 4 mm a=45' do-1 zas=4 do6 mm

Oblik na slici 7 .l e cilindar

. ..1 d"" 1 ."dnJe tonosti i tankih limova. Primjenjuje se za prosijecanJe manjtl tJ e ova st t:

Kut a: a= 0

Oblik na slici 7 .l d dvostruki cilindar

.. . .. 1 d"" ,l V'l 51edllJ.C i vee tonosti. za prostjecanJe manJI l IJt: o

Visina h: Kao kod oblika na slici 7.1 a Promjer slobodnog otvora D=d+3 mm

. . . . . l" m od kutom a, oblik na slici 7 .l a ~aje Profil izveden s cthndrom vtsme h. t. \._onuso .P ", d deblJ'ine lima, kako bt se

.. d_ V' ctimdra h UZIITill Vt:C.l O naJ'kvalitetmJe koma e. tsma se ~ 1. .,1 (nIic111 sv'ako~r otrenja ova se . b ' . ) l w 11'li"on zatUpJCI1j '..._ - ' o omoguilo otrenJe ( ruscnje p.oce. '\.. .. 1. : . kuplJa za izradbu dijelova s . . O . db . laJhalitetmja a l l najs . . visina smanJUJe). vn tzve a Je J > . . . '. Jroftl s blaoim konusom (oblik na manjim zahtjevima u pogledu tonosti p~tmJellJIUJ~ se 1. . u d: se i nakon JJonovnog

b. ama "OJC ostgurdvaJ u slici 7.1b). Kut se konusa a Ira u grame r ..._._ d e toler;ncije predmeta, to e biti otrenja dimenzije otvora plo