Student: Indeks brKonstruiranje strojeva i opreme

Z A D A C I

1. Obrada tokarenjem se vri prema skici:

Odrediti:a) Maksimalni korak pri tokarenju ako je dozvoljeni maksimalni ugib predmeta obrade f=0,01 mm,

b) Greku promjera predmeta obrade za dati korak ako je dato: materijal predmeta obrade .1730 brzina rezanja v=45 m/min izraz za F1 = 20500,7s0,8 [N] F1 : F2 : F3 = 5 : 2 : 1, dubina rezanja = 3 mm.

Rjeenje:

a) Kako je predmet obrade uklijeten na jednom kraju, a uvren iljkom na drugom, najvei ugib e biti na sredini grede, i to uslijed djelovanja sile otpora rezanja pomonog gibanja F2.

Za sluaj ugiba na sredini grede:

gdje su,

E=2,1105 N/mm2 modul elastinosti

moment inercije za kruni popreni presjekSada moemo izraunati vrijednost sile F2, pa imamo:

Iz danog omjera izmeu sila otpora rezanja imamo da je F1:F2=5:2, te je:

Korak raunamo po obrascu F1 = 20500,7s0,8, te je:

=b) Greka promjera predmeta obrade je

s = 2f = 0,02 mm

2. Odrediti potrebnu snagu stroja ako je dano: - rezultati mjerenja komponente F1 otpora rezanja

[mm] s[mm/o] F1 [N] 1. 4 0.5 2950 2. 2 0.5 1500 3. 4 0.2 1280 4. 2.8 0.315 1350 5. 2 0.2 800 6. 2.8 0.315 1350 7. 2.8 0.315 1350 8. 2.8 0.315 1350

Obrada se vri s dubinom rezanja = 3 mm, korakom s = 0,315 mm/o i brzinom rezanja v = 80 m/min.

Rjeenje:

Kako bi smo izraunali snagu stroja P, potrebno je provesti matematsku obradu podataka za glavnu silu (otpor) rezanja F1.Uvest emo kodirane promjenjive na nain:

Sada pravimo tablicu koja e nam pomoi da matematski obradimo rezultate opita:

sF1X0iX1iX2iYi=lnF1iX1i YiX2i Yi

140,529501117,9907,9907,990

220,515001-117,313-7,3137,313

330,2128011-17,1557,155-7,155

42,80,31513501007,20800

520,28001-1-16,685-6,685-6,685

62,80,31513501007,20800

72,80,31513501007,20800

82,80,31513501007,20800

Suma57,9731,1461,464

Nakon ovoga raunamo koeficijente u kodiranoj razmjeri:

gdje su n broj opita i n0 broj opita sa srednjim vrijednostima.Sada raunamo koeficijente u normalnoj razmjeri:

ln Cf = 7,3

Cf = e7,3 = 1480,3 1480Jo trebamo izraunati vrijednosti eksponenata x i y, pa imamo:

Dakle, izraz za glavni otpor (silu) rezanja glasi:F1 = 14800,7s0,8 [N] , te za date vrijedosti imamo:F1 = 148030,830,3150,8 = 1461,9 N Konano, raunamo potrebnu snagu stroja:

pri emu je - koeficijent korisnog djelovanja s motora na glavno vreteno.

3. Izraz za brzinu rezanja pri tokarenju glasi m/min. Za materijal .., a pri obradi s alatom P20 vrijednost su Cv = 450; m = 0,44; x = 0,1; y = 0,35.

Izraunati:- preporuenu brzinu rezanja vprep- postojanost alata T ako se obrada izvodi brzinom rezanja veom 20% od preporuene, dubinom rezanja = 4 mm i korakom s = 0,224 mm/o.

Rjeenje:

a) Raunanje preporuene brzine rezanja:

b) Raunanje postojanosti alata:Prvo raunamo brzinu rezanja koja je za 20% vea od preporuene pa imamo:

Sada, na temelju obrasca za brzinu rezanja pri tokarenju imamo:

, odnosno

4. Obrada otvora na skici vri se provlaenjem. Prethodno izbueni otvor ima promjer 12 mm. Izabrati alat (provlaka) i definirati mu elemente. Izraunati maksimalni presjek strugotine.

Rjeenje:Usvojit emo: dubinu rezanja po zubu za grubu obradu azgr = 0,25 (az=0,10,25 za grubu obradu), dubinu rezanja po zubu za finu obradu azfin = 0,05 (az=0,020,1 za finu obradu).

mm .Usvajamo korak zuba provlakaa e = 12 mm Visina (dubina) zuba provlakaa:

mmUsvajamo visinu zuba 4,5 mm. Uz zadati korak zuba provlakaa od 12 mm i dubinu provlaenja od 50 mm, raunamo broj zuba u zahvatu i on iznosi:

Ovo znai da teoretski maksimalno moe biti 5 zuba u zahvatu.

Pretpostavimo da se gruba obrada izvodi do irine otvora 23, a fina do konane vrijednosti 23,5.Broj zuba za grubu obradu Zgr = (D2-D1)/2azgr = (23-12)/20,25 = 11/0,5 = 22Broj zuba za finu obradu Zfin = (D3-D2)/2azfin = (23,5-23)/20,05 = 0,5/0,1 = 5gdje su,D1 promjer prethodno izbuenog otvora,D2 promjer otvora ostvaren grubom obradom,D3 zavrni (traeni) promjer otvora.

Maksimalni presjek strugotine raunamo ako je 5 zuba u kontaktu, pri gruboj obradi:

mm2

mm2

mm2

mm2

mm2

Ukupna maksimalna povrina strugotine iznosi:

mm2

5. Radnu povrinu 68x80 cm treba se obraditi tako da se skine dodatak =2,1 mm. Izraunati reime obrade.

Rjeenje:

Prema raspoloivim podacima biramo valjkasto glodalo tip T, 50x80x22, z=12, =25.

Izraun koraka

a) S obzirom na dozvoljeni progib vratila, korak po zubu:

gdje je,l=300 mm - slobodna duljina vratila,

E=2,1105 N/mm2 - modul elastinosti,f=0,2 mm dozvoljeni progib ( kree se u granicama 0,050,20),Ck=24,1; k=10,4 konstante,

mm4 moment inercije za popreni presjek,D=50 mm promjer glodala, b=68 mm irina glodala,=2,1 mm dubina rezanja

b) S obzirom na geometrijsku visinu neravnina, korak po obrtu:

hrapavost za grubu obradu

hrapavost za finu obradu

Iz ovoga je:

, pa usvajamo standardnu vrijednost 0,15 mm/zub.

Izraun brzine rezanja

gdje su, Cv = 295, koeficijent rezanja,m = 0,5; x = 0,32; y = 0,17 eksponenti brzine rezanja,T = 180 postojanost alata,kd = 0,89; kS = 0,9; koeficijenti korekcije.

Izraun broja obrtaja

a) S obzirom na iskoritenje postojanosti alata:

b) S obzirom na iskoritenje snage stroja:

gdje su,P = 3 kW - usvojenao snagu stroja, = 0,8 - koeficijent korisnog djelovanja motora stroja,ksm = 300 srednji specifini otpor rezanja,budui vrijedi

iz slijedi te provjerom:nmSm = 1250,15 = 18,75nm+1Sm+1 = 1400,07 = 9,8 odabiremo:n = 125 o/min, S1 = 0,15 mm/zubSmin = S1nz = 0,1512512 = 225 mm/min.

Izraun za glavno vrijeme

ll2l1D/2D/2- , gdje je

L hod alata u mm,l = 80 mm duina obrade,l1 = 2 mm, prilaz alata (u rasponu 25 mm),l2 - izlaz alata u mmPrema skici je

pa je,

Izraun koeficijenta dodira po irini