BAZAT THEMELORE TË MEKANIKËS SË PËRPUNIMIT

ME PRERJE Deformimi dhe krijimi i ashklave Llojet e ashklave gjatë përpunimit me prerje Shkurtimi i ashklës Largimi dhe thërmimi i ashklës Rritja (mbirritja-ngjitja) e tehut prerës të

veglës prerëse Forcat e prerjes Vibrimet (dridhjet-lëkundjet) gjatë

përpunimit me prerje

Deformimi dhe krijimi i ashklave

Shqyrtimet e para sistematike të procesit të krijimit të ashklës janë bërë nga shkencëtari Time, në gjysmën e dytë të shekullit të XIX dhe rezultatet e arritura nga ana e tij vlejnë, respektivisht përdoren edhe sot e kësaj dite me disa ndryshime ose modifikime te vogla.

Gjatë përpunimit me prerje, shtresa e metalit që largohet nga pjesa që i nënshtrohet përpunimit realizohet falë deformimit me intensitet (shkallë) të ndryshëm.

Përpunimi me prerje është një proces i ndërlikuar, ku ndërthuren midis tyre dukuri të ndryshme siç janë: deformimet elastike, plastike, shkatërrimi, fërkimi dhe krijimi i nxehtësisë, ngjitja e materialit të pjesës me ate të veglës prerëse, konsumi i veglës prerëse, rritja/zvogëlimi i fortësisë, ndryshimet mikrostrukturore, krijimi i forcave prerëse, krijimi i presioneve të mëdha etj.

Gjatë procesit të prerjes ndodh shkëputja e pjesëzave të metalit nga pjesa që punohet (copa-detali), e cila ndodhet nën veprimin e veglës prerëse (thikës). Thika shtyhet përpara nga forca F (fig. në vazhdim) dhe ushtron trysni-presion në shtresën që gjendet para saj. Kur forca F e mposht forcën e lidhjes së mbrendshme të grimcave (kokrrizave kristalore) të metalit, shkakton deformimin e saj, d.m.th. ndodh shkëputja-shkulja e ashklës nga tërsia e pjesës qe punohet. Me zhvendosjen përpara të thikës ndodh shkëputja-shkulja e vazhduar e ashklës dhe rrëshqitja e saj në faqen e përparme të veglës prerëse (thikës).

Rrëshqitja e pjesëve të shkëputura të metalit ndodh sipas rrafshit AB, i cili me rrafshin horizontal formon këndin (ß=30-40O).

Shtresa e metali, e hequr gjatë procesit të prerjes quhet ashkël.

F

Vlen të theksohet se sforcimet (tensionet) që krijohen në zonën e prerjes janë më të mëdha se sa qëndrueshmëria (soliditeti) në prerje i materialit që përpunohet.

Këto sforcime mund të jenë normale dhe tangjenciale.

Vegla

Materiali

Zona sekondare

e rreshqitjes

Zona primare e rreshqitje

s

Ashkla

Gjatë prerjes thika ushtron presion-shtypje mbi shtresën që gjendet para saj e cila fillon të deformohet sipas mekanizmave përkatës të deformimit. Kur presioni-shtypja i mbizotëron forcat e kohezive ndërkristalore, atëhere ndodh shkëputja e elementit 1 të ashklës nga masa e tërsishme e metalit që i nënshtrohet prerjes sipas rrafshit-planit AB. Me vazhdimin e lëvizjes së thikës përpara, ndodh shkëputja e elementit 2 dhe kështu në mënyrë të vazhduar bëhet shkëputja e elementeve 3,4,5,6 duke formuar ashklën, figura në vazhdim:

Procesi i formimit dhe shkëputjes së ashklave (procesi i prerjes) zhvillohet në kushte të veprimit të një kompleksi të tërë të faktorëve të ndryshëm me shoqërimin e një sërë dukurive fizike, kimike dhe dukurive të tjera.

Natyra e vetë procesit të prerjes dhe dukuritë në të mund të sqarohen vetëm në bazë të parimeve shkencore të teorisë së plasticitetit, termodinamikës, tribologjisë, shkencës se materialeve dhe lëmive të tjera shkencore.

Procesi i shkëputjes së shtresës së materialit dhe shndërrimi i saj në ashkël zhvillohet në hapësirë të kufizuar i cili përfshin pjesën e pykës prerëse dhe pjesën e copës përpunuese e cila quhet zonë e prerjes.

Në zonën e prerjes ku praktikisht kemi një sistem të ndërlikuar tribo-mekanik me tehun prerës, me objektin përpunues dhe mjetin ftohës dhe lubrifikues si elemente, zhvillohet procesi i prerjes me ndikim edhe të një vargu të faktorëve hyrës (energjia, informatat etj.) që si dalje nga procesi fitohet copa e përpunuar me të gjitha karakteristikat e saj.

Duke pasur parasysh hulumtimet e gjertanishme eksperimentale dhe në bazë të shkencës mbi metalet dhe teorisë së plasticitetit, i tërë procesi i prerjes mund të ndahet në tri pjesë – faza.

Në fazën e parë themi se në fillim të procesit, në zonën e prerjes lajmërohen kryesisht deformime elastike, fillimi i paraqitjes së të cilave në shtresa të ndryshme shkon sipas vijës OA (figura në vazhdim).

Në fazën e dytë vijnë në shprehje deformimet plastike të materialit të cilat janë dominuese në fushën e ngushtë prerëse deri te vija OB.

Faza e tretë e procesit do të paraqesë procesin e shkatërrimit të materialit, formimit përfundimtar dhe bartjes së ashklave.

Përveç këtij modeli të thjeshtësuar, formimi i ashklave mund të përshkruhet edhe në mënyra tjera, të cilat marrin parsysh zhvillimin real të procesit të prerjes.Në përafrimin e parë të kushteve reale, procesi i formimit të ashklave mund të shqyrtohet si proces i zhvendosjes së pandërprerë të elementeve-shtresave të holla(lamelave), figura në vazhdim.

Me shqyrtimin e elementeve të cilët deformohen në rrafshin e prerjes, përmes ndryshimeve të formës elementare (metoda e rrathëve për përcjelljen e deformimit) mund të krijohet pasqyrë e plotë mbi rrjedhjen (zhvendosjen) e materialit dhe formimit të ashklës. Nëse rrathët koncentrik simbolizojnë kokrrizat kristalore të materialit të padeformuar, me afrimin e tehut prerës në drejtim të materialit, rrathët do të ndryshojnë formën e tyre në varësi të kahut dhe intensitetit të deformimit në zona të veçanta, figura në vazhdim.

Në këtë figurë prezantohet mikrofotografia e ndryshimit te strukturës (mikrostruktura) e materialit në zonën e prerjes.

Vlen të theksohet se për përcjelljen e deformimit mund të përdoret edhe rrjeta koordinative e katrorëve e cila mbështetet në të njejtin parim si rrjeta koordinative e rrathëve, figura në vazhdim:

Te materialet e brishta (të thërmueshme) mekanizmi i krijimit të ashklës dallon nga mekanizmi i krijimit të ashklës te materialet plastike.

Inicimi i plasaritjes

Zgjerimi (përhapja)e plasaritjes

Në vazhdim prezantohet skema e mekanizmit të krijimit të ashklës te materialet e brishta (thërmueshme).

Shkëputja (shkulja) e ashklës

Vlen të theksohet se sipas parimit të mekanikës së shkatërrimit (frakturës), shkatërrimi, përkatësisht shkëputja (shkulja) e ashklës nga materiali bazë (matrixa-amëza) në rastin e përpunimit me prerje (gëdhendje), zhvillohet në tre faza (etapa):inicimi (krijimi) i plasaritjes,zgjerimi (përhapja) e plasaritjes,shkatërrimi.

Këto tre faza zhvillohen në mënyrë të vazhduar dhe me shpejtësi të ndryshme, që në rastin e përpunimit me prerje varen nga shpejtësia e prerjes.

Deformimet plastike në përgjithësi dhe gjatë përpunimit me prerje në veçanti shkaktojnë ndryshimin e vetive fiziko-mekanike të metalit që i nënshtrohet përpunimit, në radhë të parë rrisin fortësinë (dukuria e forcimit fizik – përforcimit të metalit) dhe zvogëlojnë plasticitetin (aftësinë për deformim).

Në figurën në vazhdim prezantohet efekti i deformimit plastik gjatë procesit të prerjes përmes rezultateve të matjes së fortësisë, përkatësisht mikrofortësisë.

Si rezultat i deformimeve plastike, si ashkla ashtu edhe sipërfaqja e punuar, fitojnë njëfar përforcimi (ngurtësimi-forcimi fizik) deri në një thellësi të caktuar.

Thellësia e shtresës që përforcohet (ngurtësohet-pëson forcim fizik) mund të arrijë nga disa të qindtat e milimetrit deri në disa milimetra, në varësi të:

-materialit që përpunohet,

- regjimeve të prerjes,

-gjeometrisë së veglës prerëse.

Fortësia e shtresës së përforcuar (ngurtësuar-që pëson forcim fizik) mund të jetë (3-4)herë më e madhe se fortësia e vetë metalit bazë (matrixës-amzës) që përpunohet.

Rritja e thellësisë së prerjes dhe e konsumit të veglës prerëse shfaqin ndikim të madh në intensitetin e përforcimit (ngurtësimit-forcimit fizik) të shtresës së punuar, kurse rritja e shpejtësisë së prerjes e zvogëlon intensitetin e përforcimit (ngurtësimit-forcimit fizik).

Metodat e hulumtimit të dukurive të ndryshme në zonën e prerjes:

Përveç:

– metodës metalografike dhe

– matjes së mikrofortësisë,

përdoren edhe metoda tjera hulumtuese si p.sh.:

-metoda polarizuese,

-metoda rentgenografike (Rtg), etj.

Llojet e ashklave gjatë përpunimit me prerje

Klasifikimit të ashklave në literaturë i kushtohet një vëmendje e veçantë dhe vlen të theksohet se ekzistojnë të dhëna të ndryshme në lidhje me llojet e ashklave që krijohen gjatë përpunimit me prerje.

Pasi që procesi i krijimit të ashklave përcaktohet nga lloji i deformimit të materialit në zonën e rrëshqitjes atëhere edhe llojin e ashklave e përcakton deformimi dhe në mbështetje të kësaj ekzistojnë:

ashkla të përftuara me rrjedhje plastike, që karakterizojnë materialet me plasticitet të mirë,

ashkla të copëtuara (thërmuara), që karakterizojnë materialet e brishta (egra).

Ashkla që përftohet me rrjedhje plastike parimisht ka formë shiriti (shiritore) ose eventualisht e ndërprerë në gjatësi më të mëdha dhe zakonisht krijohet sipas mekanizmit të deformimit plastik me rrëshqitje.

Në varësi nga përbërja kimike, gjendja strukturale dhe vetive mekanike të materialit të përpunuar, trashësisë së shtresës e cila largohet, madhësisë së këndit të përparmë të veglës prerëse, shpejtësive të prerjes dhe faktorëve të tjerë me ndikim më të vogël, procesi i formimit të ashklës rrjedh në mënyra të ndryshme për arsye të së cilës ndryshon edhe forma.

Sipas formës së jashtme dallohen tre tipe kryesore të ashklave:

shkallëzuar, shiritore dhe copëtuar - thërmuar.

Ashkla e shkallëzuar krijohet gjatë punimit të çeliqeve dhe metaleve të tjerë, që posedojnë plasticitet relativisht të mirë, kur punohet me shpejtësi mesatare të prerjes, me thellësi relativisht të madhe të prerjes dhe me vegël prerëse (thikë) me kënd të madh të prerjes. Kjo ashkël përbëhet nga elemente të veçanta me formë të rregullt gjeometrike. Ashkla nga ana kontaktuese me sipërfaqen e përparme të thikës është e lëmuar, ndërsa nga ana e kundërt është e shkallëzuar.Gjatë krijimit të ashklës së shkallzuar shkaktohen deformime plastike me intensitet të madh.

Ashkla shiritore krijohet gjatë punimit të materialeve plastike me shpejtësi të madhe të prerjes, me trashësi të vogël të shtresës së prerë dhe me vegël prerëse (thikë) me kënd të vogël të prerjes.

Kjo ashkël përfaqëson një shirit, njëra anë e të cilit është e lëmuar ndërsa ana tjetër reflekton pamjen e një sharre të imët.

Në ashklën shiritore planet e rrëshqitjes sa kanë filluar të përvijohen dhe kjo dëshmon se kjo ashkël krijohet me deformime më të vogla plastike në krahasim me ashklën e shkallëzuar.

Ashkla e copëtuar, përkatësisht thërmuar krijohet gjatë punimit me prerje të materialeve të thërmueshëm (giza, bronzi, etj.). Sipërfaqja e punuar është relativisht e vrazhdë (ashpër).

Vlen të theksohet se intensiteti i deformimit që krijohet në zonën e prerjes dikton pra përveç tjerash edhe formën e ashklës së krijuar.

Për të gjykuar për intensitetin (shkallën) e deformimit gjatë proceseve të ndryshme të përpunimit me prerje duhet referuar koncepteve përkatëse që ndërlidhen me vlerat sasiore të intensitetit të deformimit.

Shkallëzuar Shiritore Copëtuar

Në literaturë mund të gjenden edhe klasifikime të tjera të ashklave si p.sh.:

a-ashkël e formuar nga elemente të veçantë (e copëtuar),

b-ashkël e e shkallëzuar,

c-ashkël shiritore,

d-ashkël e formuar nga elemente të veçantë (e thërmuar)

Faktorët që ndikojnë në procesin e krijimit të ashkles:

lloji i materialit që përpunohet (punohet),lloji i materialit të veglës prerëse,lloji i makinës metalpërpunuese,mjetet lubrifikuese (vajosëse) dhe ftohëse,gjeometria e veglës prerëse,elementet e regjimit të përpunimit,drejtimi i ashklës, etj.

Megjithëse lloji i ashklës varet kryesisht, nga vetitë fiziko-mekanike të materialit që përpunohet, përsëri për të njejtin material, duke ndryshuar faktorët e procesit të përpunimit mund të përftohen lloje të ndryshme ashklash.

Vlenë të theksohet se duke shiquar ashklën nga pamja e jashtme mund të gjykohet se si është zhvilluar procesi i përpunimit me prerje dhe i deformimit në zonën e prerjes.

Ashkël e copëtuar-thërmuar

Ashkël shiritore

Ashkël e shkallëzuar

Ndikimi i elementeve kryesore të regjimit të prerjes në formën e ashklës.

Vc=50m/min Vc=150m/min Vc=250m/minThellësia=2mm Thellësia=2mm Thellësia=2mmHapi=0.1mm/mi Hapi=0.1mm/min Hapi=0.1mm/min

Vc=50m/min Vc=150m/min Vc=250m/minThellësia=2mm Thellësia=2mm Thellësia=2mmHapi=0.1mm/mi Hapi=0.1mm/min Hapi=0.1mm/min

Shkurtimi i ashklës:

Si rezultat i deformimeve plastike dhe termike që ndodhin në ashkël, gjatësia e saj (l1) figura në vazhdim del me e shkurtër se pjesa (l) nga ku është prerë kjo ashkël, kurse trashësia e ashklës (a1) është më e madhe se trashësia e shtresës se prerë (a), pra këtu kemi të bëjmë me dukurinë e shkurtimit të ashklës.

Duke e marrë parasysh ligjin e ruajtjes se vëllimit gjatë deformimit plastik:

Vo =V1

a1 x b1 x l1 = a x b x l

ku:

a1-trashësia e ashklës, në (mm)

b1-gjerësia e ashklës, në (mm)

l1- gjatësia e ashklës, në (mm)

a-trashësia e shtresës së prerë, në (mm)

b-gjerësia e shtresës së prerë, në (mm)

l-gjatësia e rrugës së përshkuar nga vegla prerëse, në (mm).

Nëse përvetësohet fakti se:

b1=b atëhere del se:

a1 x l1 = a x l

a1/a=l/l1=K

K-koeficienti i shkurtimit të ashklës, është gjithmonë më i madh se një (K>1), nga se siç u tha më lart (l>l1) dhe (a1>a).

Shkurtimi i ashklës është më i vogël kur punohen materiale me plasticitet më të vogël.

Faktorët që ndikojnë në shkurtimin e

ashklës janë:

-materiali që i nënshtrohet përpunimit,

-regjimi i përpunimit (prerjes),

-gjeometria e thikës,

-mjetet ftohëse dhe lubrifikuese (vajosëse), etj.

Largimi dhe thërmimi i ashklës

Gjatë përpunimit me prerje të materialeve me plasticitet të lartë shpeshherë fitohet ashkël shiritore e cila përdridhet rreth veglës prerëse ose materialit që i nënshtrohet përpunimit dhe kështu paraqet pengesë në realizimin e suksesshëm të punës. Nga ana tjetër kjo ashkël zë një vëllim të madh dhe paraqet vështërsi për transport (bartje) nga uzina. Për këtë arsye çështjes së thërmimit të ashklës i kushtohet rëndësi e veçantë në uzinat e përpunimit me prerje.

Në figurën në vazj=hdim prezantohet krijimi dhe përdredhja e ashklës.

Thërrmimi i ashklës mund të vlerësohet përmes të ashtuquajturit koeficientit vëllimor (Kv) i cili paraqet marrëdhënien e vëllimit që e merr ( që e zë) ashkla (VAsh) dhe vëllimit të materialit nga i cili është formuar ajo (Vm ):

Vlera e koeficientit vëllimor të thërrmimit mund të jetë e ndryshme. Varësisht nga format e ashklave dhe vlerës së koeficientit, autorë të ndryshëm bëjnë klasifikime të ndryshme të ashklave, figura në vazhdim tregon një klasifikim të tillë.

1>=m

AshV V

VK

Faktorët që ndikojnë në koeficientin e vëllimit të ashklës janë:

karakteristikat e materialit që i nënshtrohet përpunimit, elementet e regjimit të prerjes, gjeometria dhe materiali i veglës prerëse, mjetet ftohëse dhe lubrifikuese (vajosëse) etj.

Thërmimit të ashklës i kushtohet kujdes i veçantë dhe kryesisht thërmimi mund të realizohet në dy mënyra:me thyerje natyrale me anë të rregullimit dhe zgjedhjes së regjimeve përkatëse të përpunimit dhe gjeometrisë së veglës prerëse (parimet gjeometrike-të regjimit),

me thyerje artificiale me aplikimin e pajisjeve të ndryshme në veglën prerëse.

 

Mënyra natyrale e thërmimit të ashklës bazohet në zgjedhjen adekuate të gjeometrisë së veglës prerëse dhe regjimit të prerjes ashtu që të krijohen kushte të përshtatshme që ashkla e ndarë mos të përfitohet në formë të shiritit, por të thyhet (copëtohet) në copa më të vogla.

Mënyra artificiale e thërmimit të ashklës bazohet në përgatitjen e konfiguracioneve të veçanta në sipërfaqen e përparme të veglës prerëse dhe në përdorimin e pajisjeve përkatëse prerëse të cilat drejtpërsëdrejti vendosen në veglën prerëse ose në mbajtësin e veglës prerëse.

Përgatitja (formimi) i konfiguracioneve të veçanta, përkatësisht hapjes së kanaleve dhe shkallëzimeve të caktuara në sipërfaqen e veglës prerëse në mënyrë plotësuese e deformon ashklën duke e detyruar ate që të mbështjellet më tepër dhe në fund të thyhet gjegjësisht të thërmohet-imtësohet.

Përdorimi i ashkëlthyesit e lehtëson shumë procesin e thyerjes-thërmimit të ashklës. Ashkëlthyesit kryesisht janë pengesa që vendosen në faqen e përparme të veglës prerëse në drejtimin nga largohet ashkla. Ashkla duke u larguar nga zona e prerjes përplaset me ashkëlthyesin dhe kështu thehet, respektivisht thërmohet.

Rritja (mbirritja-ngjitja) e tehut prerës të veglës prerëse (ang.Built-up-edge-BUE)

Në sipërfaqet kontaktuese ndërmjet instrumentit prerës dhe materialit përpunues në zonën e prerjes lajmërohen procese shumë të ndërlikuara fizike, kimike dhe të tjera.

Rritja (mbirritja) është një dukuri që krijohet gjatë prerjes së disa materialeve në kushte të caktuara. Kjo dukuri bazohet në ngjitjen mbi tehun prerës të thikës të një mase të caktuar të materialit që përpunohet, figura në vazhdim.

Rritja (mbirritja-ngjitja) e krijuar është në afërsi të tehut prerës të instrumentit dhe ka strukturë të shtresuar jo homogjene të ndryshme nga struktura e materialit i cili prehet. Shtresat e rritura përbëhen nga materiali i cili përpunohet dhe grimcave të përfshira të forta nga filmat oksido-nitrike të krijuara nga rrethina e ambientit nën ndikimin e shtypjeve dhe temperaturave të larta. Rritja e formuar gjatë procesit të prerjes si rezultat i shkallës së lartë të deformimeve veçohet me qëndrueshmëri dhe fortësi të lartë.

Ashkla

Fortësia sipas Knoop-itRritja-mbirritja-ngjitja

Pjesa-detali

Procesi i dukurisë së rritjes(mbirritjes) është gjithmonë në lëvizje , d.m.th., se një shtresë e krijuar largohet dhe krijohet tjetra.

Parimisht dukuria e rritjes(mbirritjes) ka ndikim negativ gjatë përpunimit me prerje nga se shkakton ndryshimin e trashësisë së prerjes, të thellësisë se prerjes dhe krijon mundësinë e lindjes së dridhjeve, pra të prishjes së cilësisë së sipërfaqes së punuar.

Vlen të theksohet se dukuria e krijimit të rritjes(mbirritjes) akoma nuk është e studiuar në detaje dhe ekzistojnë kontradikta të theksuara.

Ndikimi i mbirritjes (rritjes-ngjitjes) në procesin përpunimit:

-në krijimin e ashklës,

-në kualitetin e sipërfaqes,

-në konsumin e veglës prerëse,

-në forcën dhe fuqinë e prerjes,

-në stabilitetin e procesit të prerjes, etj.

Forcat e prerjesGjatë procesit të prerjes, shtresa e

punimit që hiqet, i reziston veglës prerëse që synon ta shkëpusi-shkuli ate nga masa kryesore e metalit (matrixa - amëza). Rezistencë ndaj prerjes ushtron gjithashtu edhe shtresa që deformohet, fërkimi që lind (krijohet) ndërmjet veglës prerëse dhe pjesës që përpunohet si dhe veglës prerëse dhe ashklës që rrëshqet mbi te.

Rezistencat të cilat lajmërohen gjatë prerjes (forcat e prerjes) dhe momentet të cilat ato i krijojnë, në masë të madhe përcaktojnë shumë karakteristika të procesit përpunues siç janë: ngarkesat e elementeve të sistemit përpunues, temperaturat e prerjes, jetëgjatësinë e veglës prerëse, saktësinë e përpunimit, fuqinë e prerjes, produktivitetin e përpunimit etj.

Duke pasur parasysh rëndësinë të cilën forcat e prerjes e kanë, me problemet e lidhura me to janë marrë shumë hulumtues nga vetë fillimi i shqyrtimeve shkencore të procesit të prerjes.

Për përcaktimin e forcave të prerjes në parim shfrytëzohen dy metoda të përgjithshme:

• metoda analitike dhe

• metoda eksperimentale

Përcaktimi i forcave që lindin në zonën e prerjes bëhet duke u nisur nga ekuilibri i forcave të jashtme me ato të brendshme.

Forca F, N, Fs dhe Fn nuk mund të përcaktohen eksperimentalisht, andaj edhe procesi i prerjes nuk mund të definohet saktë nëpërmjet këtyre forcave, ndërsa forcat të cilat veprojnë sipas skemës së mëposhtme mund të përcaktohen eksperimentalisht.

Gjatë përpunimit me tornim, copa përpunuese realizon lëvizje kryesore rrethore ndërsa vegla prerëse lëvizje drejtvizore. Materiali që përpunohet gjatë prerjes u bën rezistencë këtyre lëvizjeve gjegjësisht në zonën e prerjes vepron forca rezultuese e prerjes ose forca e rezistencës së prerjes-(FR).

Matja e forcave të prerjes bëhet në mënyra të ndryshme, të cilat mund të jenë direkte dhe indirekte.

Vlen të theksohet se përdoren dy metoda kryesore për matjen e forcave të prerjes:

-metoda energjetike,

-metoda e përdorimit të dinamometrit.

Metoda energjetike për matjen e forcës tangjenciale të prerjes konsiston (bazohet) në fuqinë e harxhuar e cila nevojitet për realizimin e procesit të përpunimit me prerje.

Metoda e përdorimit të dinamometrit për matjen e forcës tangjenciale të prerjes konsiston (bazohet) në matjen e drejtpërdrejtë të tyre me ndihmën e :

-dinamometrave mekanik,

-dinamometrave hidraulik

-dinamometrave elektrik.

Vlen të theksohet se matja e forcave të prerjes me ndihmën e dinamometrave elektrik është më e saktë dhe me ndihmën e këtyre dinamometrave njëkohësisht mund të përcjellet e dhe ndikimi i disa faktorëve më të rëndësishëm në forcat e prerjes.

Parimi i matjes Dinamometri mekanik

Dinamometri hidraulik Dinamometri elektrik

Metoda eksperimentale

Pajisja për matjen e forcave të prerjes gjatë tornimit

Matja e forcave te secili dinamometër kryhet në bazë të matjeve të deformimeve elastike të elementeve matëse (∆l) në dhënës, të cilat janë proporcionale me forcat e si pasojë është veprimi i tij. Deformimet elastike në elementin matës të dhënësit të shkaktuara nga veprimi i forcave të prerjes mund të shndërrohen në madhësi të përshtatshme mekanike, hidraulike, pneumatike ose madhësi elektrike, kështu që në mënyrë të njëjtë mund të ndahen edhe dinamometrat. Aplikim më të madh megjithatë kanë dhënësit elektrik gjegjësisht dinamometrat elektrik.

Dinamometrat për matjen e forcave të prerjes duhet të plotësojnë edhe kushte të caktuara prej të cilave të rëndësishme janë këto:elementet matëse të cilët e pranojnë forcën e prerjes duhet të kenë deformime elastike sa më të vogla ashtu që ato të mos ndikojnë në ndryshimin e kushteve të prerjes (ndërrimi i kushteve të prerjes, prerjes së ashklave etj.);

të kenë mundësi të realizimit të lehtë të diapazoneve të ndryshme të ngarkesave e gjatë kësaj të ruajnë ndjeshmëri të mjaftueshme, d.m.th aftësi të reagimit në ndryshime të vogla të forcave;

të kenë inertësi të vogël, d.m.th. që gjatë ndryshimit momental të forcës së prerjes të reagojë menjëherë. Kjo është me rëndësi gjatë matjeve të vlerave reale, momentale të forcave të prerjes, ndërsa te matjet e vlerave mesatare të forcave të prerjes kjo karakteristikë nuk është shumë e rëndësishme;

të mund lehtë dhe shpejt të kalibrohen; që konstruksionet të jenë të thjeshta dhe

me gabarite të vogla; që të jenë të rezistueshëm ndaj

ndikimeve të jashtme; që të mund lehtë të mirëmbahen dhe me

to të manipulohet lehtë; të kenë mundësi të ndërlidhen me njësi

të ndryshme indikatore dhe kompjuter.

Dinamometrat të cilët kanë vetëm një element matës i cili shërben për matje të një komponente të forcës së prerjes quhen një komponentësh. Dinamometrat të cilët kanë të vendosur dy elemente normale ndërmjet veti (p.sh. për matjen njëkohësisht të komponentës kryesore Fz dhe komponentës aksiale Fx) quhen dy komponentësh. Nëse dinamometrat kanë tri elemente matëse të renditura në mënyrë normale për matje të njëkohësishme të tri komponenteve të forcës së prerjes quhen tre komponentësh.

Forca e prerjes (Fc) ose siç quhet ndryshe forca tangjenciale, vepron mbi thikën prerëse duke synuar që ta përkuli ate dhe ta shty pjesën (detalin) që punohet, duke e penguar rrotullimin e saj. Kështu, kjo krijon momentin e prerjes, mbi bazën e të cilit llogaritet momenti përdredhës që i transmetohet shpindelit nga elektromotori. Ky moment duhet të jetë më i madh se momenti i prerjes.

Forca radiale (Fr) synon ta ngjeshi-shtypi thikën prerëse te pjesa që përpunohet.

Forca aksiale (Fa) ose forca e hapit (ushqimit) vepron në drejtim të kundërt me hapin(ushqimin) dhe është paralel me aksin e pjesës që i nënshtrohet përpunimit.

Faktorët që ndikojnë në forcat e prerjes:

-materiali që përpunohet,

-konsumi i veglës prerëse,

-gjeometria e veglës prerëse,

-thellësia e prerjes,

-madhësia e hapit (ushqimit),

-shpejtësia e prerjes, etj.

Vlen të theksohet se në zonën e prerjes krijohet një gjendje e sforcuar mjaft e komplikuar ashtu që definimi dhe përcaktimi i forcave për realizimin e procesit të prerjes është tejet i ndërlikuar.

Llogaritja e forcave të prerjes ka një rëndësi të madhe, sepse në bazë të tyre përcaktohet edhe fuqia e makinës metalprerese.

Vlera e përafërt e forcës rezultuese të prerjes përcaktohet në bazë të relacionit:

P = p x A

ku:p- Presioni specifik i prerjes (kp/mm2) ose (N/mm2 ) ose (MPa)A-sipërfaqja –seksioni tërthor i shtresës së prerë (mm2).

Presioni specifik i është forca që nevojitet për prerjen e 1(mm)2 të sipërfaqes së seksionit tërthor të prerjes.

Vlera e (p) varet nga materiali që i nënshtrohet prerjes dhe përvetësohet nga tabela përkatëse, në varësi të vetive mekanike të materialit.

Fuqia e prerjes është produkt i forcës rezultuese (tangjenciale) të prerjes dhe shpejtësisë së prerjes.

N = P x v (kW)

Vlen të theksohet se fuqia e prerjes duhet të jetë më e vogël se fuqia e elektromotorit nga se një pjesë e fuqisë së elektromotorit humbet gjatë rrugës prej te elektromotori gjer te koka e makinës metalprerese.

Nem=N/𝔶 (kW)

𝔶-koeficienti i shfrytëzimit (rendimenti)

Vibrimet (dridhjet-lëkundjet-) gjatë përpunimit me prerje

Shpeshherë, gjatë procesit të përpunimit me prerje të metaleve, në kondita të caktuara të përpunimit lindin luhatje periodike, të cilat quhen dridhje (vibrime-oscilime).Dridhjet ndikojnë negativisht në cilësinë e sipërfaqes së punuar, shkaktojnë konsumimin e parakohshëm të veglës prerëse (nganjëherë edhe thyerjen e saj), humbjen e saktësisë(precizitetit) të përpunimit dhe prishjen e kushteve normale të punës së makinës metalprerëse.

Ku krijohen dridhjet?

Format e mundshme të dridhjeve (oscilimeve) të elementeve përbërëse të makinës metalprerëse janë:

-mbajtësi i veglës prerëse mund të oscilojë në drejtim të rrafshit horizontal dhe vertikal,

-vegla prerëse mund të oscilojë në drejtim të shpejtësisë së prerjes dhe në drejtim të hapit të përpunimit,

-pjesa që përpunohet, që përforcohet në makinë gjithashtu mund të oscilojë në dy rrafshe ortogonale,

-pjesa që përpunohet mund tu nënshtrohet edhe oscilimeve përdredhëse,

-boshti kryesor gjithashtu mund tu nënshtrohet oscilimeve përdredhëse,

-bazamenti i makinës metalprerëse u nënshtrohet oscilimeve,

-mbajtësi i pjesës që përpunohet dhe kundërmaja mund të oscilojnë në drejtim horizontal dhe vertikal.

Vlen të theksohet se përveç këtyre pjesëve edhe pjesët tjera të makinës metalpërpunuese u nënshtrohen oscilimeve të ndryshme gjatë përpunimit.

Vibrimet (oscilimet-dridhjet) e veglës prerëse (thikës) gjatë tornimit.

THIKA

Vlen të theksohet se shkaqet kryesore të krijimit të vibrimeve (dridhjeve-oscilimeve) të veglës prerëse janë:

-ndryshimi i shpejtësisë së prerjes,

-ndryshimi i madhësisë së hapit,

-ndryshimi i thellësisë së prerjes,

-ndryshimi i gjeometrisë së veglës prerëse në raport me pjesën që përpunohet (ndrshimi i këndeve dhe i pozicionit të vendosjes).

Të gjitha këto ndryshime mund të shkaktojnë ndryshimin e forcave të prerjes të cilat shfaqin efekt në dukurinë e vibrimeve.

Dridhjet (vibrimet) që krijohen gjatë përpunimit me prerje mund të klasifikohen në:

-dridhje të lira,

-dridhje të detyrueshme jashtë zonës së prerjes,

-dridhje të detyrueshme të inicuara në zonën e prerjes,

-dridhje vetëkrijuese.

Faktorët që ndikojnë në krijimin e dridhjeve janë të shumtë, por ndër më të rëndësishmit mund të përmenden:

-rritja(mbirritja) e majës së thikës,

- segmentarizimi i ashklës,

-ashkla e copëtuar-thërmuar, etj

Për ti amortizuar (shuar) me efektshmëri këto dridhje, duhet përcaktuar sakt dhe drejt shkaqet e krijimit të tyre dhe ndërmarrja e masave adekuate për pengimin dhe eliminimin e burimit te krijimit të tyre.