Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: dr.sc. Stephan Škorić UVOD U OOČ
“Manufacturing” (latinski korjen) =Manu (ruka, rukom) + Facere (izrađivati)
Proizvodnja je proces svjesnog i organiziranog djelovanja čovjeka (i društva) koji rezultira dobrima i uslugama, a s ciljem
zadovoljavanja ljudskih potreba.
Proizvodnja omogućuje cjelokupnu reprodukciju društva.
Uključuje: istraživanje tržišta, projektiranje, proizvodnju u užem smislu, održavanje, financije, ljudske potencijale, marketing ...
sve djelatnosti koje doprinose stvaranju nove vrijednosti.
Proizvodnja posjeduje tehnički i društveni aspekt.
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Proizvodnja dobara:industrija, rudarstvo, građevinarstvo, poljoprivreda, šumarstvo i vodoprivreda
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Dobar projektant mora prije svega biti dobar tehnolog
Proizvodnja u užem smislu je proces pretvorbe pripremka u koristan proizvod, uz primjenu odgovarajućih proizvodnih tehnika.
Najprije treba znati proizvesti, a tek tada se može automatizirati, robotizirati, kompjutorizirati ... i prodavati znanje.
A gdje je ovdje OOČ ?
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Literatura
1. Š. Šavar: Obrada odvajanjem čestica I i II, Zagreb
2. R. Zdenković: Obrada metala skidanjem strugotine, Zagreb
3. G. Spur: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 3/1, Carl Hanser Verlag München Wien
4. W. König: Fertigungsverfahren, Band 1, VDI Düsseldorf
5. M.C. Shaw: Metal Cutting Priciples, Oxford University Press, New York
6. S. Kalpakjin, S. Schmid: Manufacturing Engineering and Technology, Prentice Hall, New Jersey
7. www.fsb.hr/kas
lit
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
RUČNI
-ručnim alatima,-turpijanje,-bušenje,-piljenje,-glodanje
STROJNI
Rezni alat s oštricom
Rezni alat bezoštrice
Postupci obrade odvajanjem čestica(DIN8580)
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Geometrijskidefinirana oštrica
Geometrijskinedefinrana oštrica
• Brušenje• Superfiniš• Honanje• Lepanje
• Tokarenje• Glodanje• Bušenje, upuštanje,
razvrtavanje• Blanjanje, dubljenje• Piljenje• Provlačenje
• Elektroerozija - EDM• Elektrokemijska obrada - ECM• Obrada laserom• Obrada vodenim mlazom - WJM
STROJNI
Rezni alat s oštricom
Rezni alat bezoštrice
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Nacrti, CAD model, tolerancije,kvaliteta površine, program
Pripremak(Sirovac)
Izradak(Obrađeni dio)
A L A T N I S T R O J
O B R A D A K
SHIP
A L A T
OOČ kao sustav
OBRADAK
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Alat je sredstvo za ooč, tj. sredstvo za preoblikovanje pripremka (sirovca).
Osnovni element svih reznih alata s oštricom je
rezni klin.Obzirom na smjer gibanja klina u odnosu na obradak
razlikuje se: razdvajanje (sječenje) i odvajanje (rezanje).
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Razdvajanje(sječenje)
Odvajanje(rezanje)
klin
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Gibanja – općenito (način gibanja)
GIBANJA
PRAVOCRTNA
(TRANSLACIJSKA)
ROTACIJSKA
(KRUŽNA)
Kontinuirana
DiskontinuiranaDiskontinuirana
Kontinuirana
gibanja
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
GIBANJA
GLAVNA POMOĆNA
DostavnaPosmična• vf– brzina rezanja• stalnost (kontinuitet)
procesa obrade odvajanjem čestica
• vc– brzina rezanja• stvara se odvojena čestica
• najveći dio snage se troši za to gibanje
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Gibanja kod tokarenja
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Gibanja kod blanjanja
kratkohodno blanjanje dugohodno blanjanje
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Gibanja kod bušenja
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Gibanja kod glodanja
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Gibanja kod brušenja
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
klin-noz
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Rezni dio alata obavlja proces rezanja.
Drška služi za prihvat alata na alatni stroj i za prijenos sila (otpora) rezanja.Osnova alata je površina koja osigurava pravilan prihvat alata na stroj.
Osnovni elementi alata
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Osnovni elementi alata - prikaz na tokarskom nožu
- drška- rezni dio
Rezni dio
Aγ
Aα
Aα’
s
s’
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Rezni dio alata definiran je s tri površine:
Aγ - prednja površina; površina koja je u kontaktu s odlazećom česticom (površina po kojoj klizi odvojena čestica)
Aα - stražnja (slobodna) površina; površina koja je u nepoželjnom kontaktu s površinom obrade
Aα’ - pomoćna stražnja površina
Ove površine mogu biti sastavljene od više ravnina ili zakrivljenih površina.
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Glavna oštrica - S
je presječnica površina Aγ i Aα.
Pomoćna oštrica - S’
je presječnica površina Aγ i A’α.
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Kutevi alata
Kutevi alata su neophodni za određivanje položaja rezne oštrice, prednje i stražnje površine reznoga dijela alata.
Kutevi se uvijek odnose na određenu točku na reznoj oštrici. Kada su rezna oštrica, prednja i stražnja površina zakrivljene, za određivanje kuteva su mjerodavne tangente, odnosno tangencijalne ravnine kroz odabranu točku.
Svaki kut je označen slovom grčkog alfabeta i sufiksom koji odgovara ravnini u kojoj se kut mjeri. (Primjer γo – prednji kut u ravnini Po ) Za radne (kinematske) kuteve dodaje se još i sufiks “e”.
Kutevi se definiraju pomoću referentnog sustava ravnina.
.
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Tehnološki (geometrijski) kutevi:
a) za orjentaciju prednje i stražnje površine
definiraju se pomoću tehnološkog referentnog sustava ravnina.
γ – prednji kut (kut prednje površine) - mjeri se između prednje površine Aγ i
osnovne ravnine Pr; može se mjeriti u više ravnina te se označava kao γn, γf, γp, γo i γg.
β – kut klina - mjeri se između prednje i stražnje površine; može se mjeriti u više ravnina
te se označava kao βn, βf, βp i βo.
α – stražnji kut (kut stražnje površine) - mjeri se između stražnje površine Aα i
ravnine rezanja Ps ; može se mjeriti u više ravnina te se označava kao αn, αf, αp, αo i αb.
b) kutevi za orjentaciju rezne oštrice
κr – kut namještanja glavne oštrice – mjeri se između ravnina Ps i Pf a u ravnini Pr
λs - kut nagiba glavne oštrice – mjeri se između oštrice i ravnine Pr a u ravnini Ps
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
vcve
vfz
yη
Neobrađena površinaPovršina obradeObrađena površina
Aγ - prednja površinaAα - stražnja površinas - rezna oštrica
Brzine
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
vc
vfz
y
Pr
90o
Tehnološki referentni sustav ravnina
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
vc
vfz
y
Pf
Pr
90o
Tehnološkikoordinatni sustav
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Pf
Pr
z
y
Psκr
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Pr
z
y
Ps
vc
90o
90o
vc
Po
Tehnološkikoordinatni sustav
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Tehnološki referentni sustav ravnina
Pr - osnovna ravnina: je okomita na pravac glavnog gibanja u promatranoj točki oštrice i istodobno je okomita ili paralelna na neku površinu ili os alata a koja je bitna za izradu, oštrenje ili kontrolu alata
Pf - ravnina kretanja: je okomita na Pr i paralelna pravcem posmičnog gibanja u promatranoj točki oštrice
Ps - ravnina rezanja: je okomita na Pr i paralelna sa tangetom na oštricu u promatranoj točki štrice
Po - ortogonalna ravnina: je okomita na Pr i Ps
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
općenito:
α + β + γ = 90o
Aγ ?
Aα ?
vc
P0Ps i Aαstražnji kut α0
P0Aγ i Aαkut klina β0
P0Aγ i Prprednji kut γ0
PsPr i skut nagiba oštrice λs
PrPs i Ps’kut vrha alata εr
PrPs i Pfnapadni kut κr
u ravninimjeri se između
kut
Ps
Po
αoγoβo
Pr
Po
90o
κr
λs
pogled u Ps
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
materijalMaterijali reznog dijela alata definirane geometrije
• Alatni čelici: 0,6-1,5% C; brzina ~10m/min; temp. Izdr. 300°C
• Brzorezni čelici: legirani s Cr, W, Co, V i Mo; jednodjelan
• Tvrdi metal: sinterirani karbidi metala (W + event. Ti, Ta) i veziva (Co);višedjelan (drška od konstrukcijskog čelika);
• Prevučeni tvrdi metali: prevlake od TiN, Al2O3,, TiCN, ...CVD i PVD postupci prevlačenja
• Sitno-zrnati tvrdi metali
• Cermet: TiC+TiNC + kobaltna vezivna osnova
• Keramike: oksidna na bazi Al2O3 i nitridna Si3Ni4; ojačana vlaknima
• CBN – kubni nitrid bora
• PCD – polikristalni dijamant
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ
Otp
orn
ost
na
troš
enje
Brz
ina
reza
nja
Čvr
stoć
a i t
vrdoća
na
povi
šen
im t
emp.
Čvrstoća i žilavost
Brzorezni čelici
Prevučeni brzorezni čelici
Sitnozrnatitvrdi metal
Prevučenitvrdi metal
tvrdi metal nabazi WC
Cermet
Idealni reznimaterijal
Vlaknima ojačana
keramika
Nitridnakeramika
Si3N4
Oksidnakeramika
Al2O3
PCDCBN
Svojstva materijala reznih alata – kvalitativni prikaz
Zavod za tehnologiju,Katedra za alatne strojeve: UVOD U OOČ