VISOKA TEHNICKA SKOLA STRUKOVNIH STUDIJA NOVI BEOGRAD

SEMINARSKI RAD

Predmet: Masinski sistemiTema: Obrada rendisanjem

Student: Islamovic Damir 2/2012 Profesor: Zivkovic Dragan

Beograd, maj 2015. god.Sadrzaj:

1. Uvod..32. Osnovne operacije..53. Obrada ravne povrsine.64. Odredjivanje dimenzija sirovog komada..75. Izbor oblika i dimenzija alata.116. Jednacine za odredjivanje elemenata rezima rezanja.127. Odredjivanje broja duplih hodova.158. Odredjivanje broja prolaza.169. Fina obrada1810. Odredjivanje masinskih vremena....1811. Alat za rendisanje.1912. Alati za izradu zupcanika rendisanjem..2113. Podela rendisaljki i njihove karakteristike..22

Uvod:

Obrada rendisanjem spada u obradu skidanjem strugotine i izvodi se na masinama na kojima je glavno kretanje pravolinijsko, dok pomocno kretanje moze biti pravolinijsko ili po nekoj krivoj liniji.

Obrada rendisanjem pociva na analogiji sa obradom na strugu, posto se ravna povrsina obrtaka moze smatrati kruznom povrsinom beskonacno velikog poluprecnika krivine. Ova analogija ogleda se u obliku alata, koji je u osnovi identican strugarskom nozu.

Osim za obradu ravnih povrsina i u izradi zupcanika, rendisanje, rendisanje se primenjuje i za unutrasnje i za spoljasnje ozubljenje. Oblik obratka cesto namece ovu metodu kao jedinu mogucnost za izradu zupcanika.

Rendisanje se izvodi na masinama alatka rendisaljkama, i to pravolinijskim kretanjem alata ili obratka. Kao alat pri rendisanju koriste se nozevi od brzoreznog celika i s plocicom od tvrdog metala, kao i specijalni alat za izradu zupcanika.

U zavisnosti od duzine kretanja alata ili obratka, za obradu rendisanjem koriste se kratkohodne horizontalne ili vertikalne rendisaljke i dugohodne rendisaljke.

Rezim obrade rendisanjem definisu brzina rezanja, dubina rezanja i pomak, u zavisnosti od vrste materijala obratka i vrste alata. Smer alata periodicno se menja, pa se pri ovom kretanju javlja ubrzanje ili usporenje, kao i udari pri ulasku noza u material. Usled udara znatno se smanjuje postojanost alata, narocito kada je u pitanju kratak hod, odnosno cesti udari noza u material obratka.

Kratkohodne rendisaljke na mehanicki pogon, jednostavnije konstrukcije, imaju brzinu rezanja izmedju 5-15 m/min, dok brzina rezanja modernih masinapri gruboj obradi moze dostici vrednosti i do 30 m/min, a pri zavrsnoj obradi do 60 m/min. Kratkohodne rendisaljke na hidraulicni pogon dostizu brzinu rezanja od m/min.Na svakoj masini nalazi se tabela iz koje se moze videti kolika je dozvoljena brzina rezanja u zavisnosti od duzine hoda, odnosno broja duplih hodova u minutu.

Na osnovu duzine hoda i brzine rezanja odredjuje se broj duplih hodova noza u minute, prema tabeli koja se nalazi u uputstvu za rukovanje masinom ili na tablici na masini.

Osnovne operacije:

U zavisnosti od toga da li glavno kretanje izvodi alat ili radni predmet, razlikuju se obrada na kratkohodnoj i obrade na dugohodnoj rendisaljci. Kod kratkohodne rendisaljke noz izvodi glavno pravolinijsko kretanje, dok radni predmet izvodi periodicno pomocno kretanje, i to neposredno po obavljanju povratnog hoda alata, a pre pocetka sledeceg radnog hoda. Kod dugohodne rendisaljke radni predmet izvodi glavno pravolinijsko kretanje, a noz periodicno pomocno kretanje neposredno po zavrsenom povratnom hodu radnog predmeta, a pre pocetka sledeceg radnog hoda.

Kratkohodna rendisaljka sa horizontalnim kretanjem alata moze biti izvedena i u vidu vertikalne kratkohodne rendisaljke s vertikalnim glavnim kretanjem alata.

Obrada rendisanjem pociva na analogiji sa obradom na strugu, posto se ravna povrsina radnog predmeta moze smatrati kruznom povrsinom beskonacno velikog poluprecnika krivine. Ova ideologija ogleda se i u obliku alata, koji je u osnovi identican strugarskom nozu.

(primer obrade rezanjem)Obrada ravne povrsine:

Ravne povrsine mogu biti horizontalne, vertikalne i pod nekim uglom.

1) Horizontalne povrsine se obradjuju nozem koji reze samo u jednom ili u oba smera kretanja obratka. Ako noz obradjuje samo desnom stranom ostrice, posle svakog prolaza masina se zaustavi. Skakavac se postavi u neutralan polozaj, a sto sa obratkom rucno vrati u polozajdesno od noza. Zatim se mernim tockom noz spusti za dubinu rezanja, ukljuci se masina, podesi se polozaj skakavca i obradi se povrsina prolazom. Ako je vrh ostrice noza pod uglom, on moze da reze sa obe strane. Obrada pocinje bez obzira na polozaj obratka. Posle prvog prolaza masina se ne mora zaustavljati. Noz se spusti za dubinu rezanja, okrene se skakavac za 180 i nastavi se sa obradom sledecim prolazom. Vise ravnih ploca moze se rendisati u paketu, ali samo poprecno, da se pri obradi ne bi pomerale. Sa suprotne strane se obradjuju na slobodnu meru, jer se ne mogu garantovati uglovitost i tacnost mera.

2) Obrada vertikalnih povrsina izvodi se zaokrenutim drzacem, da bi se obezbedilo podizanje noza za vreme povratnog hoda. Posle izvrsene horizontalne obrade po povrsini ploce masina se zaustavi. Skakavac se postavi u neutralan polozaj. Nosac se zaokrece udesno za 10. Polozaj noza se podesi prema obrtku, ukljuci se masina i poravnaju ceone povrsine. Posle svakog radnog I povratnog hoda noz se spusti za velicinu zahvata. Obradak se obradi i sa druge strane, ako se obrne za 180 ili se zameni noz. Pri obradi duzih ploca stezanje se izvrsi na stolu, na podmetacima, da se obezbedi izlaz noza.

3) Povrsine pod uglom mogu se obraditi zaokretanjem glave zajedno sa nosacem alata i alatom ili zaokretanjem stola sa obratkom. Obradak se postavi normalno u celjusti stege. Glava se zaokrene za zadati ugao povrsine obratka. Zatim se postavi noz, zaokrene normalno na povrsinu i fiksira zavrtnjem. Rendisanje se vrsi rucnim spustanjem noza tockom, u smeru, posle svakog radnog I povratnog hoda. Posle prolaza masina se zaustavi i alat se vrati u gornji polozaj. Sto se pomeri rucno, u smeru, za velicinu sledeceg prolaza. Prokontrolise se ugao I nastavi sa obradom. Pri obradi veceg broja obradaka sto se okrene za odgovarajuci ugao. Obraci se stezu na stolu pomocu sapa I pomakom stola vrsi se obrada, uredjajem sa skakavcem. Zahvat se izvodi rucno, spustanjem noza, posle svakog prolaza.

Odredjivanje dimenzija sirovog komada:

Pro obradi na rendisaljci u svakom zahvatu skida se odredjen sloj materijala sa obratka (radnog predmeta). Da bi se odredila dubina rezanja (sloj materijala koji se skida u svakom zahvatu) neophodno je odrediti dimenzije pripremka. U zavisnosti od dimenzija gotovog komada, propisane tacnosti, klase, povrsinske hrapavosti i nacina izrade pripremka, odredjuju se dodaci za grubu I finu obradu. Dodaci za grubu I finu obradu dati su tablicama. Na osnovu skupa dodataka I gabaritnih dimenzija gotovog dela izracunavaju se dimenzije primerka, koje se moraju prilagoditi standardnim dimenzijama polufabrikata (osim kod polufabrikata izradjenih kovanjem i livenjem). U principu, da bi se obezbedila propisana velicina dodataka za obradu, pri standardizovanju dimenzija usvaja se prva veca standardna vrednost. Kod odredjivanja dimenzija otkovaka i odlivaka izracunate velicine se zaokruzuju na prvu vecu celobrojnu vrednost.

Tabela 1. Dodaci za slobodno kovane pripremke konstantnog poprecnog preseka (kruznog, pravougaonog I kvadratnog)

Tabela 2. Dodaciza slobodno kovane pripremke promenljivog poprecnog preseka (kruznog, kvadratnog)

Tabela 3. Dodaci za kovane cilindre sa otvorom

Tabela 4. Dopunski dodaci za tabelu 2

Tabela 5. Dodaci za slobodno kovane prstenove

Izbor oblika i dimenzija alata:

U zavisnosti od proizvodnih, tehnoloskih, ekonomskih I drugih faktora proizvodnje, definise se redosled stezanja i zahvata za operaciju rendisanja i izbor odgovarajuceg oblika alata. U izvesnim slucajevima, ukoliko ne postoje standardizovani oblici alata, konstruise se specijalni alat. Po geometriji i obliku glave, alat za obradu na rendisaljci slican je alatu za obradu na strugu, osim nekih specijalnih vrsta standardnog alata, kao sto su alati za obradu ljustenjem itd. Medjutim, vrlo cesto se oblici tela alataza struganje i rendisanje medjusobno razlikuju.

Dimenzije alata se odredjuju uporedo sa odredjivanjem velicine koraka u svakom zahvatu. Treba teziti da se dobije sto manji broj razlicitih alata za pojedine operacije, pa i za operaciju rendisanja. Pri ovome je neophodno voditi racuna da slobodne duzine alata (In) I vrednosti parametra e i f budu u dozvoljenim granicama (f = 1 2).

Jednacine za odredjivanje elemenata rezima rezanja:

Grubo rendisanjeOdredjivanje koraka

Kao kriterijum za odredjivanje korakapri gruboj obradi koriste se:1. Otpornost alata,2. Kvalitet obradjene povrsine,3. Staticka krutost masine,4. Dinamicka stabilnost masine,5. Dozvoljeno opterecenje elasticnog sistema masine i drugo,

Za sada ce biti razradjena prva dva kriterijuma za odredjivanje velicine koraka.

a) S obzirom na otpornost alata, korak se izracunava analogno, kao pri obradi na strugu, prema obrascu:

S [mm/o],

Gde je:

ck1, x1 i y1 konstante karakteristicne za material obratka,

doz[KN/mm2] dozvoljeno naprezanje materijala tela noza,

Co geometrijska konstanta alata koja se odredjuje prema obrascima, u zavisnosti od zahvata,

t[mm] dubina rezanja (izracunava se),

kf popravni koeficijent glavnog otpora rezanja, koji se odredjuje po obrascu:

kF = kFv kFM kFs kFx kf kFr

Gde je:

kFv koeficijent koji zavisi od brzine rezanja,

kFM koeficijent zavisan od od mehanicnih karakteristika materijala radnog predmeta,

kFs koeficijent zavisan od stanja i vrste materijala,

kFx - koeficijent zavisan od velicine naprednog ugla,

kf - koeficijent zavisan od velicine ugla nagiba glavnog seciva,

kFr - koeficijent zavisan od velicine zaobljenja vrha noza

Tabela 6. Oznake i karakteristike materijala i alata

Tabela 7. - Nastavak

b) S obzirom na kvalitet obradjene povrsine korak se odredjuje po obrascu:

s , odnosno s ,gde je:

2 [mm] dodatak za finu obradu,C[mm] debljina defektnog sloja,

R[mm] poluprecnik zaobljenja vrha noza,

H[mm] propisana hrapavost povrsine.

Korak se odredjuje prema sledecem kriterijumu: = min {s, s}

Merodavni korak za dalji proracun je prvi manji ili jednak koraku na masini, odnosno so so. Prilagodjavanje se vrsi prema velicini osnovnog koraka datog u tabeli, pri cemu treba voditi racuna da redraspolozivih koraka na masini bude aritmericki.

Odredjivanje broja duplih hodova:

Broj duplih hodova odredjuje se s obzirom na iskoriscenje postojanosti alata i s obzirom na iskoriscenje snage masine. U literaturi se mogu naci drugi kriterijumi za odredjivanje broja duplih hodova, kao na primer ako uzmemo u obzir dinamicku stabilnost masine i drugo.

Broj duplih hodova s obzirom na iskoriscenje postojanosti alata odredjuje se po obrascu:

NLA =

gde je: Cv, m, x, y konstantne zavisne od materijala obratka i materijala alata,

T postojanost alata

kv opsti popravni koeficijent s obzirom na brzinu rezanja,

kv = kMv * ksv * kfv * kxv * kx1v * krv * kAv * kLv,

kMv koeficijent zavisnostiod materijala obratka,

ksv koeficijent zavisnosti od kvaliteta sirovine,

kfv * kxv * kx1v * krv koeficijent zavisan od geometrije reznog dela alata,

kAv - koeficijent zavisan od velicine preseka tela noza,

kLv koeficijent zavisan od velicine hoda.

Odredjivanje broja prolaza:

Kada je u pitanju rezim rezanja s obzirom na iskoriscenje snage masina (nLM < nLA) broj prolaza proracunava se po obrascu:i =

Tumacenje svih velicina I njihov proracun dati su pri odredjivanju nLA i nLM, osim velicine z, koja se odredjuje po obrascu:Z = (y1 - y) (x1 x)

U izvesnim slucajevima dobija se veliki broj prolaza i tada treba voditi racuna o konstruktuvnim karakteristikama masine, odnosno o maksimalnim velicinama koraka koji postoje na masini. Maksimalan broj prolaza odredjuje se po obrascu:imax = ,gde je:Smax [mm/dh] maksimalan korak na masini.So [mm/dh] korak za i=1 (vec odredjena vrednost)

Ovako izracunat broj prolaza zaokruzuje se na prvi manji ceo broj io. U ovom slucaju, dubina rezanja je:t = i korak S = So *

Velicina s mora biti prilagodjena raspolozivim vrednostima koraka na masini. Ta vrednost obelezava se sa so.

Velicina so i t mopraju da zadovolje kriterijum s obzirom na propisanu velicinu hrapavosti, odnosno propisane tolerancije odgovarajuce kvote izratka. Ukoliko se ne zadovolji ovaj uslov, smanjuje se broj prolaza sve dok se ne zadovolje gornji uslovi. Nova velicina koraka izracunava se prema relaciji:S = So A dubina rezanja t = ,

Fina obrada:Postupak odredjivanja rezima rezanja za finu obradu identican je kao i za grubu obradu, s tim sto se unapred zna da nije potrebno odredjivati broj prolaza.

Odredjivanje masinskih vremena:Sa ovako odredjenim elementima rezanja t, so ili t I so, zatim T, v, L I B proracunava se masinsko vreme prema obrascima datim za pojedine zahvate.

Orijentacione vrednosti stepena iskoriscenja masina alatkiVrsta masineStepen iskoriscenja

Strugovi0.7 0.85

Busilice0.75 0.90

Glodalice0.60 0.80

Rendisaljke0.60 0.80

Dugohodne rendisaljke0.65 0.80

Izrada zlebova:

Korak se odredjuje na identican nacin kao i pri gruboj obradi, i to se koristi samo kriterijum otpornosti alata. Vrednosti koeficijenta i drugih velicina u ovom obrascu se odredjuju na isti nacin, samo sto se umesto t uzima B (sirina noza).

Alat za rendisanje:

Nozevi za obradu rendisanjem mogu biti od alatnog celika ili s plocicom od tvrdog metala. Prema nameni, nozevi za rendisanje dele se na: nozeve za grubu I za zavrsnu obradu ravnih povrsina, nozeve za usecanje i nozeve za obradu profilnih povrsina I za zupcanike.

Najcesce se koristi prav noz 22 x 22 mm. Kukasti noz je narocito podesan u slucajevima kada secivo noza, radi sto boljeg iskoriscavanja punog hoda, treba sto vise pribliziti nosacu alata. Savijeni noz se moze koristiti za ravno horizontalno i vertikalno rendisanje. Svi nozevi mogu biti izradjeni i kao desni i kao levi.

Nozevi za rendisanje su pravougaonog i kvadratnog preseka, standardnih dimenzija i duzina. Najcesce se za upotrebu preporucuju nozevi kvadratnog preseka (a = 10, 16, 20, 25 mm) i pravougaonog preseka (b x h = 6 x 10, 10 x 16, 16 x 25, 20 x 30, 32 x 50 mm), duzine 50 400 mm. Velicina poprecnaog preseka noza bira se u zavisnosti od velicine otpora materijala obratka i od rezima obrade. Na osnovu visine i sirine noza (e) moze se odrediti slobodna duzina noza (In). Kod navedenih nozeva kvadratnog i pravougaonog preseka e = 1 do 1,6, slobodna duzina noza moze se odrediti i po obrascu In = eh (mm). Maksimalna slobodna duzina vrha noza za rendisanje, dimenzija 10 x 16 mm, iznosi In = eh = 1,6 x 16 = 25,6 mm.

Za obradu rendisanjem mogu se koristiti i nozevi s plociciom od tvrdog metala. Za obradu ugljenickog celika i celicnog liva koriste se nozevi za oznakom P30, P40, i P50, za legirane celike M20, a za liveno gvozdje K10, K20 i K40. Oblici tela i plocica podeseni su prema obliku povrsina obratka i zahvata koji se izvodi rendisanjem.

Alati za izradu zupcanika rendisanjem:

Izrada kruznih nozeva podrazumeva vrlo slozenu I specijalizovanu proizvodnju. Brzorezni celik od kojeg su kruzni nozevi napravljeni, mora biti visokokvalitetan, prethodnon kovan i brizljivo termicki obradjen, posto udari koji prate rendisanje nepovoljno uticu na tacnost i na sam alat. Oblici su standardizovani (DIN 3 972, DIN 5 480 I sl.), a osnovna nazivna mera je velicina modula i precnik podeonog kruga. Kruzni noz plocastog oblika koji se koristi za cilindricnih zupcanika sa pravim zubima ima, prema podacima firme ,,Lorenz, 22 velicine modula 1-10. Slicnu namenu ima i casasti oblik za spoljasnje i unutrasnje ozubljenje. Kruzni noz sa drskom koristi se za unutrasnje ozubljenje, a mere su standardizovane. Za izradu cilindricnih zupcanika sa kosim zubima koriste se kruzni nozevi sa koso postavljenim zubima. Osim ovoga, postoji veci broj specijalnih zahteva koje proizvodjaci resavaju van standard. Postoje posebni oblici, kao sto su specijalni zvonasti noz ,,Lorenz za izradu zuba na vencu radnog predmeta.

Kod zavrsnih busenja profila kruznih nozeva potrebna je specijalna oprema. Odstupanje paralelnosti strana plocastih nozeva iznosi najvise 0,003 mm, a otvor se brusi u toleranciji H4. Do modula 4 podela sme da odstupa do 0,003 mm, a najvise 0,004. Ekscentricnost moze biti u granicama 0,012 0,018 mm.

Kod rendisanja zupcanika po metodi ,,MAAG alat je pravi zupcasti noz. Velicine i oblici su standardnizovani fabrickim standardima, tako da ,,MAAG proizvodi od modula 1 do 50. To je zupcasta poluga, tj. jedan deo evolventnog zupcanika beskonacno velikog precnika.

Za izradu konusnih zupcanika s pravim zubima koriste se prizmaticni nozevi specijalnog oblika koji po sistemu ,,Gleason rade u paru, tako da je jedan noz u random, a drugi u povratnom hodu.svaki od nozeva obradjuje po jednu stranu. Grudni deo se odredjuje prema materijalu koji se obradjuje, a krece se u granicama 10-25.

Podela rendisaljki i njihove karakteristike:

Prema vrsti glavnog kretanja, rendisaljke mogu biti horizontalne i vertikalne. Horizontalne rendisaljke mogu biti kratkohodne, s duzinom radnog hoda do 1000 mm, ili dugohodne, s duzinom radnog hoda do 6000 mm. Kratkohodne rendisaljke mogu biti na mehanicki ili na hidraulicki pogon. Dugohodne rendisaljke mogu biti s jednim stubom za obradu delova duzine do 3000 mm ili s dva stuba za obradu duzih delova. Vertikalne rendisaljke mogu biti za izradu zlebova i za izradu zupcanika.

Rendisaljka dobija pogo nod elektromotora, preko remenice sa klinastim remenom. Kretanje se preko zupcastog prenosnika u menjackoj kutiji i kulisnog mehanizma prenosi na konzolu sa nosacem alata. Podesavanjem polozaja rucice menajca vrsi se izbor broja duplih hodova nosaca alata. Ukljucivanje i iskljucivanje izvodi se pomocu tarne spojnice. Duzina radnog hoda podesava se rucno, okretanjem tocka na prenosniku za glavno kretanje. Sve osigurace i rucice pre podesavanja uredjaja treba opustiti, a posle podesavanja obavezno zategnuti.

Literatura:

1. www.goggle.rs2. Grupa autora, Masinska obrada I, Masinski fakultet, Beograd 1997.3. Dr P. Stankovic, Masine alatke i industrijska proizvodnja masina, Gradjevinska snjiga, Beograd 1963.4. Prospekti I katalazi proizvodjaca masina alatki I JU standard.5. Dr V. R. Milacic, Masine alatke I, Masinski fakultet, Beograd, 1991.