PROJEKTOVANJE TEHNOLOGIJE OBRADE REZANJEM Tehnologija obrade rezanjem obuhvata: - obradu struganjem, - obradu rendisanjem, - obradu bušenjem, proširivanjem i razvrtanjem, - obradu glodanjem, - obradu odsjecanjem, - obradu provlačenjem i - obradu brušenjem… Obradni proces se sastoji iz operacija (jedne ili više), odnosno, zahvata i prolaza. Operacija je dio obradnog procesa koji sadrži skup direktnih i pomoćnih dejstava na obradak u jednom obradnom sistemu , koji omogućava završetak jedne cijeline obradnog procesa. Najčešće je to ponovljiv dio obradnog procesa. Zahvat je osnovna ili direktna elementarna operacija, odnosno, to je izvršno ili direktno dejstvo alata na obradak u okviru operacije, a predstavlja osnovni tehnološki element obradnog procesa. To je, ustvari, proces dobijanja jedne nove površine jednim odgovarajućim alatom prema postavljenim tehničkim zahtjevima. - Sloţen zahvat-dio operacije gdje se jednim alatom vrši konačno formiranje jedne složene površine prema postavljenim tehničkotehnološkim zahtjevima. - Grupni zahvat- je potpuno ili djelimično istovremen proces formiranja više površina sa više odgovarajućih alata prema postavljenim tehničko-tehnološkim zahtjevima, i gdje pojedini elementi obrade mogu biti isti ili različiti Prolaz je dio zahvata koji se odnosi na skidanje jednog sloja materijala sa jednim alatom i to pri odreĎenom pomjeranju. Posljednjim prolazom završava se zahvat i proces formiranja i obrade odreĎene površine. Projektovanje tehnologije mašinske obrade rezanjem obuhvata niz aktivnosti prikazanih na slici 1.:
IZBOR PRIPREMKA
IZBOR MAŠINE ALATKE
IZBOR ALATA
IZBOR STANDARDNIH PRIBORA
IZBOR REŢIMA OBRADE Slika 1. – Redoslijed projektovanja tehnologije obrade rezanjem
1. IZBOR PRIPREMKA Vrši se na osnovu crteža gotovog dijela i zahtjeva postavljenih od strane naručioca, a u sljedećih pet koraka: a) Izbor materijala obratka (na osnovu mehaničkih svojstava, hemijskog sastava, obradljivosti materijala) 1
b) Određivanje broja tipskih zahvata Uspostaviti vezu izmeĎu zahtjevanog kvaliteta obrade, tj. klasa hrapavosti i metoda obrade. Na osnovu klase hrapavosti odreĎuje se broj zahvata… c) Izbor dodataka za obradu i određivanje računskih mjera pripremka Zavisi od: - tipa proizvodnje (voditi računa o tipu proizvodnje-različiti dodaci za pojedinačnu, maloserijsku, velikoserijsku i masovnu proizvodnju) - tipa operacije (dodaci za struganje, bušenje, glodanje…) - kvaliteta obrade (dodaci za grubu i dodaci za finu obradu) - dimenzija obratka ( prečnik i dužina obratka) d) Izbor vrste pripremka - polufabrikat, isječen na potrebne dužine ili kao šipkasti polufabrikat, - otkovak, - odlivak. Zavisi od niza faktora, stanje na tržištu, tehnoekonomske isplativosti, a posebno od tipa proizvodnje. e) Redoslijed operacija i zahvata U funkciji broja mašina, serijnosti proizvodnje i dr. 2. IZBOR ALATA Na osnovu zahvata, a u zavisnosti od tehničkih, tehnoloških i ekonomskih uslova biraju se odgovarajući alati, koji mogu biti sa: - definisanom reznom geometrijom, - nedefinisanom reznom geometrijom – npr. tocila. Definisana rezna geometrija: - alati od brzoreznog čelika, - tvrdog metala, - rezne keramike, - CBN i PCBN - dijamant Potrebno odrediti ili izabrati: -
a) HSS vrstu noža, presjek drške noža, geometriju reznog dijela alata.
-
b) TM i keramika izbor držača i pločica od TM ili rezne keramike, izbor perioda postojanosti, provjera dužine rezne ivice.
3. IZBOR MAŠINA ALATKI Zavisi od: - geometrijskog oblika i tehnološke složenosti obratka, - tehničkih, tehnoloških i ekonomskih uslova izrade, pogotovo od tipa proizvodnje. 4. IZBOR STANDARDNIH POMOĆNIH PRIBORA Pribori za baziranje i stezanje obratka ili ponekad i alata. Često se vrši i konstrukcija i izrada specijalnog pomćnog pribora.
2
5. IZBOR REŢIMA OBRADE Vrši se za svaki definisani zahvat, saglasno tehnološkom postupku obrade. Izbor režima poseban je za svaki od metoda obrade. U principu odreĎuju se, bilo računski ili tabelarno, sljedeći elementi režima obrade: - izbor koraka, - izbor brzine rezanja, odnosno, broja obrtaja, ili broja duplih hodova, - odreĎivanje potrebne snage rezanja, - odreĎivanje glavnog vremena izrade Proces projektovanje tehnologije obrade rezanjem sastoji se iz sljedećih koraka: - OdreĎivanje mjera pripremka i dodataka za obradu - Definisanje redoslijeda operacija i zahvata - Izbor obradnih sistema - Izbor alata - OdreĎivanje vrijednosti elemenata režima obrade (tabelarno ili analitički) Primjer: Za zadani mašinski element projektovati tehnološki proces obrade rezanjem sa izradom tehnoloških karti i izborom obradnih sistema i režima obrade.
Slika 2. Crtež dijela za obradu
3
1. Određivanje mjera pripremka Pripremak je dobiven ukovnim kovanjem, prema istom crtežu i sa odgovarajućim kovačkim dodacima za obradu.
Slika 3. Kovački crtež otkovka za mašinsku obradu
2. Vrijednosti dodataka za mašinsku obradu Kovački dodaci za obradu, prema dimenzijama komada iznose: H1=80 mm
H 2 (2.6 0.5) 6.2 mm → H1=86.2 mm
Za dimenziju:
1
H2=40 mm d1=36 mm
H d d d
2
1
d2=63 mm
2
d3=36 mm
3
2 2,5 0,5 6 mm → H2=46 mm
2 (2.5 0.5) 6 mm
→ d1=30 mm
2(2.6 0.5) 6.2 mm → d2=56.8 mm 2(2.5 0.5) 6 mm
→ d3=30 mm
Napomena: Na ostalim kotama nije predviĎena mašinska obrada
Dodaci za mašinsku obradu (tablice 4.3.1 i 4.2.1) -dodatak za grubo glodanje ravne površine Φ102 mm -dodatak za fino glodanje ravne površine Φ102 mm -dodatak za grubo glodanje površine Φ90 mm -dodatak za fino glodanje površine Φ90 mm -dodatak za proširivanje otvora – kota Φ36 mm -dodatak za razvrtanje otvora – kota Φ36 mm
- δ1a=2.6 mm - δ2a=0.9 mm - δ1b=2.5 mm - δ2b=0.9 mm - δ1c=3 mm - δ2c=0.25 mm
4
3. Redoslijed operacija i zahvata Obrada se sastoji od operacija GLODANJA i BUŠENJA a prema sljedećem rasporedu izvoĎenja stezanja i zahvata: Stezanje 01. (formiranje baznih površina) Zahvat 01. Grubo glodanje čeone površine Φ102 mm, na kotu 80+ δ2a+ δH1/2, - predmjera za finu obradu Zahvat 02. Grubo glodanje čeone površine Φ90 mm, kota 40+ δ2b+ δH2/2, - predmjera za finu obradu Zahvat 03. Fino glodanje čeone površine Φ102 mm, na kotu 80+ δH1/2 Zahvat 04. Fino glodanje čeone površine Φ90 mm, kota 40+ δH2/2 Stezanje 02. Zahvat 05. Grubo glodanje čeone površine Φ102 mm, kota 80+ δ2a, - predmjera za finu obradu Zahvat 06. Grubo glodanje čeone površine Φ90 mm, na kotu 40+ δ2b, - predmjera za finu obradu Zahvat 07. Fino glodanje čeone površine Φ102 mm, na kotu 80 Zahvat 08. Fino glodanje čeone površine Φ90 mm, kota 40 Zahvat 09. Bušenje oba otvora burgijom prečnika 0.6xDb=0.6x32.75=19.65 mm→burgija Φ19.50mm Zahvat 10. Razbušivanje oba otvora na mjeru Db= 36-( δ1c + δ2c)= 36-(3+0.25)= 32.75 Zahvat 11. Proširivanje oba otvora proširivačem prečnika Dp=36-0.25=35.75 mm Zahvat 12. Razvrtanje oba otvora – razvrtač Φ 36 mm Zahvat 13. Grubo glodanje unutrašnje cilindrične površine Φ 63 mm Zahvat 14. Fino glodanje unutrašnje cilindrične površine Φ 63 mm
Stezanje 01. – grubo glodanje (1,2), fino glodanje (3,4)
1,3
2,4
5
Stezanje 02. - glodanje, razvrtanje otvora
9
5,7
10
6,8
11
13,14
12
Napomena: U masovnoj proizvodnji broj stezanja odgovara broju mašina uključenih u proizvodni proces. Obrada može da se vrši na obradnim centrima i u tom slučaju se operacije glodanja i obrade otvora izvršavaju na istoj mašini a prema naprijed definisanom redoslijedu zahvata. U slučaju manjih serija i pojedinačne proizvodnje operacije glodanja i bušenja se izvode na odgovarajućim mašinama i prema drugačije definisanom redoslijedu zahvata.
6
4. IZBOR OBRADNOG SISTEMA Izbor alatne mašine Iz tabele 6.1.11 bira se obradni centar tipa vertikalne bušilice-glodalice model EK 110/40, proizvoĎač SIGMA, Italija. Tehničke karakteristike iste su prikazane u donjoj tabeli. Odabrana mašina je numerički upravljana, što znači da se proračunati broj obrtaja zaokružuje na prvu manju cjelobrojnu vrijednost unutar raspoloživog opsega obrtaja (u ovom slučaju 2010000 o/min), a korak zaokružuje na prvu manju vrijednost s dvije decimale, s tim da brzina pomoćnog kretanja bude raspoloživim granicama 1-10000 mm/min.
7
IZBOR ALATA Obrada datog dijela izvodi se alatima od brzoreznog čelika i tvrdog metala. Za operacije glodanja odabrani su glodačka glava sa izmjenljivim pločicama od TM. Vretenasto glodalo, burgije i proširivač su od brzorenog čelika. Razvrtač je sa pločicama od TM. Zahvati 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07 i 08 – glodačka glava S-MAX RG65.2 (tablica 5.9.2d str. 147)
D=125mm Ds=136mm z=8 pločica tipa: SPMN 12(03)
Zahvati 13, 14 – vretenasto glodalo HSS sa MK drškom(tablica 5.8.8. str.139) d=25 mm l=45 mm L=147 mm z=8 zuba Zahvati 09 – zavojna burgija Φ19.5 mm sa MK drškom(tablica 5.7.2d) d=19.5 mm l= 261 mm l1=140 mm Zahvati 10 – zavojna burgija Φ35 mm sa MK drškom(tablica 5.7.2e) d=35 mm l=399 mm l1=190 mm Zahvati 11 – proširivač Φ35.75 mm (tablica 5.73a)
Zahvati 12 – mašinski razvrtač sa pločicama od tvrdog metala Φ36H7 (tablica 5.7.4c) d=36H7 l=325 mm l1=79 mm z=8 zuba Svi alati su smješteni u magacin alata po odreĎenom redoslijedu izvoĎenja operacija. 8
IZBOR STANDARDNIH PRIBORA Za stezanje i centriranje obratka na mašini koristi se stezno-centrirajući pribor prikazan na crtežu: Stezne šape 1 i 2 prilagoĎene su uglovima bočnih strana poluge (7°) i služe za pomoćno centriranje po središnjoj liniji komada. Stezanje 2 – baziranje po koti visinskim kotama 60 mm. Z Y
X Y
Napomena: U konkretnom slučaju, mjerni koordinatni sistem mašine je podešen na poziciju prikazanu na skici i vezan za stezno centrirajuci pribor.
9
