OBRADA REZANJEM - ZBIRKA

UNIVERZITET U NOVOM SADUFAKULTET TEHNIČKIH NAUKA

Dragoje MilikićPavel Kovač

Marin GostimirovićSrđan Uzelac

Milenko Sekulić

TEHNOLOGIJATEHNOLOGIJAOBRADEOBRADE

REZANJEMREZANJEMZBIRKA REŠENIH I ZADATAKA ZA VEŽBU

Novi Sad, 2000.

Naziv udžbenika: „TEHNOLOGIJA OBRADE REZANJEM – – zbirka rešenih i zadataka za vežbu”

Autori: Dr Dragoje Milikić, redovni profesorDr Pavel Kovač, redovno profesorDr Marin Gostimirović, docentMr Srđan Uzelac, asistentMr Milenko Sekulić, asistentFakulteta tehničkih nauka u Novom Sadu

Recenzenti: Dr Sava Sekulić, redovni profesor u penzijiFakultet tehničkih nauka u Novom Sadu

Dr Dušan Vukelja, redovni profesor u penzijiMašinski fakultet u Kragujevcu

Dr Janko Hodolič, redovni profesorFakulteta tehničkih nauka u Novom Sadu

Priprema za štampu: Kompjutersku obradu teksta i slika i kompletan prelom knjige uradili su sami autori

Izdavač: Samostalno izdanje autora kao privremeno rešenjedo štampanja stalnog udžbenika

Tiraž: 100 primeraka

Fotokopiranje: „LK-foto” Novi Sad, Rumenačka 101.

NAPOMENA:

Ovaj materijal sačinjen je na osnovu podloga za vežbanje iz predmeta ”Proizvodne tehnologije I – obrada rezanjem” koje su autori stvarali tokom dugogodišnjeg rada. Materijal ima za cilj da pomogne studentima da lakše prate vežbe iz istoimenog predmeta, kao i za pripremu pismenog dela ispita. Za uspešno praćenje vežbi i rešavanje postavljenih zadataka, svaki student bi obavezno treba da koristi i knjigu Tehnologija obrade rezanjem – mašine, uređaji i postupci obrade koja je za potrebe studenata urađena na isti način kao i ova zbirka zadataka.

Materijal je strogo internog karaktera i služiće isključivo studentima Mašinskog odseka Fakulteta tehničkih nauka u Novom Sadu do izlaska iz štampe zbirke zadataka pod istim ovim nazivom, koja na Univerzitetu čeka štampanje od juna 1999. godine.

SVA PRAVA ZADRŽANA. Nije dozvoljeno da ni jedan deo ove zbirke bude reprodukovan ili snimljen na bilo koji način i bilo kojim sredstvom, elektronskim ili mehaničkim, uključujući fotokopiranje, snimanje ili druge sisteme umnožavanja, bez izričite dozvole autora.

Novi Sad, januara 2000. godine Autori

ZBIRKA REŠENIH I ZADATAKA ZA VEŽBUII

TEHNOLOGIJA OBRADE REZANJEM

PREDGOVOR

TEHNOLOGIJA OBRADE REZANJEM – zbirka rešenih i zadataka za vežbu nastala je kao logična dopuna knjige TEHNLOGIJA OBRADE REZANJEM – opšta i primenjena teorija rezanja. U njoj je iznet izbor karakterističnih primera proračuna režima rezanja i drugih parametara obrade na kojima je prikazana praktična primena teorije rezanja koja je detaljno obrađena u pomenutoj knjizi.

U ovoj knjizi su dati karakteristični primeri rešenih zadataka i zadataka za vežbu za sve najvažnije postupke obrade rezanjem, odnosno za struganje, bušenje, glodanje, rendisanje, brušenje i provlačenje. Većina rešenih zadataka je ilustrovana odgovarajućim planom obrade sa položajem obratka i alata, kao i potrebnim kretanjima pri obradi, što samo po sebi doprinosi boljem razumevanju postavljenog problema.

Za uspešno razumevanje rešenih zadataka i pravilno postavljanje i rešavanje datih zadataka za vežbu, moraju se, pored primenjene teorije rezanja, dobro poznavati i mašine alatke i njihove mogućnosti pri obradi rezanjem. U vezi toga studentima se preporučuje korišćenje privremenog izdanja knjige TEHNLOGIJA OBRADE REZANJEM – mašine, uređaji i postupci obrade.

Ova knjiga je rezultat dugogodišnjeg radnog iskustva autora koji su brojnim generacijama studenata Mašinskog fakulteta, kasnije Fakulteta tehničkih nauka u Novom Sadu, držali vežbe iz područja tehnologije obrade rezanjem, u okviru predmeta čiji su se nazivi i programi do sada više puta menjali. Zbog toga ova zbirka zadataka obuhvata nešto širu materiju nego što to predviđa trenutno važeći nastavni plan i program studija mašinske struke na FTN u Novom Sadu, kako bi ista mogla pokriti različite programe koji su do sada postojali ili će se možda pojaviti u narednom periodu.

Novi Sad, oktobra 2000. godine Autori

ZBIRKA REŠENIH I ZADATAKA ZA VEŽBU III


ISPRAVKA UOČENIH GREŠAKA U KNJIZI

STRANA UOČENA GREŠKA ISPRAVKA15 U šestom redu odozgo stoji 120 min 30 min

52

U izrazima za snagu pogonskog elektromotora mašine, srednju obimnu silu i srednji spec. otpor rezanja stoje oznake: Fm i

ksm

Nove oznake su: Fvm i kvm

62U izrazima za apsorbovanu snagu, srednju

obimnu silu i srednji spec. otpor rezanja stoje oznake: Fm i ksm

Nove oznake su: Fvm i kvm

64

U izrazima za apsorbovanu snagu, srednju obimnu silu na jednom zubu, broj zuba u zahvatu i spec. otpor rezanja soje oznake:

F1m, ks, ksm i z´ = ... = 4,72

Nove oznake su: Fv1m, kvm, kvm i zz = ... = 4,72 uz dodatak: usvaja se 5 zuba, pa je onda

P = 6533 W, umesto 6167 W

65U izrazima za snagu pogonskog

elektromotora i broj obrtaja alata stoje oznake: z´i F1m

Nove oznake su: zz i Fv1m

66U izrazima stoje oznake: z´= ... =3,78, F1m, ks i ksm

Nove oznake su: zz = .. = 3,78 uz dodatak: usvaja se 4 zuba, Fv1m, kvm i kvm, pa je onda broj obrtaja alata n = 1,019 o/s umesto 1,078

71U izrazima za apsorbovanu snagu, broj zuba u

zahvatu i srednji spec. otpor rezanja stoje oznake: z´, F1m i ks

Nove oznake su: zz, Fv1m i kv

73U izrazu za snagu pogonskog elektromotora stoje oznake: F1m i z´, kao i njena vrednost

15290 W

Nove oznake su: zz i Fv1m i nova vrednost snage 18202 W

74Oznaka za srednju silu na obimu jednog zuba glodala F1m i broj zuba u zahvatu z´= .. =2,52

Nove oznake su: Fv1m i zz = .. =2,52 uz dodatak: usvaja se 3 zuba, kao i φs = 26,1°,

φi = 49,5° i φ = φs - φi

125 Oznaka C – korekt. faktor spec. provlačenja Nova oznaka je: Kp

130 Slika klipnjače uz zadatak 4. Slika treba da stoji uz zadatak 5.144 Tablica S-16. → stoji: ugao vahvata Tablica S-16. → treba: ugao zahvata

145Tabeli S-17. → vrednosti u 5-tom redu se

menjaju Nove vrednosti su: Č1531; Ck45N; 713; 199;

1427; 0,7715; 198; 0,5426; 232; 0,2319

152Tablica BR-7→ vrednosti drugog i četvrtog

reda se menjajuGrubo kružno brušenje čelika → 0,02÷0,05Fino kružno brušenje čelika → 0,005÷0,01

153

Tablica BR-7 za unutrašnje brušenje u napomeni stoji pogrešna formula: Ista treba da glasi:

ZBIRKA REŠENIH I ZADATAKA ZA VEŽBUIV


SADRŽAJ

PREDGOVOR.............................................................................................................................III

SADRŽAJ......................................................................................................................................V

PREGLED KORIŠĆENIH OZNAKA....................................................................................VII

PREGLED KORIŠĆENIH SKRAĆENICA.............................................................................XI

1. UVOD.........................................................................................................................................1

2. OBRADA STRUGANJEM......................................................................................................3

2.1. UNIVERZALNI STRUGOVI......................................................................................................32.2. VIŠESEČNI STRUGOVI.........................................................................................................142.3. REVOLVERSKI STRUGOVI...................................................................................................202.4. ZADACI ZA VEŽBANJE........................................................................................................29

3. OBRADA BUŠENJEM..........................................................................................................33

3.1. JEDNOVRETENE BUŠILICE...................................................................................................333.2. VIŠEVRETENE BUŠILICE......................................................................................................373.3. BUŠILICE SA VIŠEVRETENOM GLAVOM..............................................................................443.4. ZADACI ZA VEŽBANJE........................................................................................................49

4. OBRADA GLODANJEM......................................................................................................51

4.1. HORIZONTALNE GLODALICE...............................................................................................514.2. VERTIKALNE GLODALICE...................................................................................................624.3. PRIMENA PODEONOG APARATA NA UNIVERZALNOJ GLODALICI.........................................754.4. ZADACI ZA VEŽBANJE........................................................................................................84

5. OBRADA RENDISANJEM...................................................................................................89

5.1. KRATKOHODE RENDISALJKE..............................................................................................895.2. DUGOHODE RENDISALJKE..................................................................................................92

ZBIRKA REŠENIH I ZADATAKA ZA VEŽBU V


5.3. ZADACI ZA VEŽBANJE........................................................................................................94

6. OBRADA BRUŠENJEM........................................................................................................97

6.1. BRUSILICE ZA KRUŽNO BRUŠENJE......................................................................................976.2. BRUSILICE ZA RAVNO BRUŠENJE......................................................................................1036.3. BRUSILICE BEZ ŠILJAKA...................................................................................................1086.4. RADIJALNE BRUSILICE......................................................................................................1126.5. ZADACI ZA VEŽBANJE......................................................................................................115

7. OBRADA PROVLAČENJEM............................................................................................117

7.1. MAŠINE ZA UNUTRAŠNJE PROVLAČENJE..........................................................................1177.2. MAŠINE ZA SPOLJAŠNJE PROVLAČENJE............................................................................1267.3. ZADACI ZA VEŽBANJE......................................................................................................130

LITERATURA...........................................................................................................................133

PRILOG.....................................................................................................................................135

SADRŽAJ PRILOGA...............................................................................................................136

OPŠTI PODACI.....................................................................................................................136OBRADA STRUGANJEM I RENDISANJEM.....................................................................136OBRADA BUŠENJEM..........................................................................................................137OBRADA GLODANJEM......................................................................................................137OBRADA BRUŠENJEM.......................................................................................................137OBRADA PROVLAČENJEM...............................................................................................137

ZBIRKA REŠENIH I ZADATAKA ZA VEŽBUVI


PREGLED KORIŠĆENIH OZNAKA

A mm2 površina poprečnog preseka režućeg sloja

Am mm2 srednja površina preseka režućeg sloja

Ap mm2 površina obrade

A0 mm2 površina preseka najslabijeg dela provlakača

A1max mm2 maksimalna površina preseka režućeg sloja koju skida jedan zub

a mm dubina rezanja

av odnos povratne i radne brzine pri rendisanju

B mm širina obratka

B mm širina tocila

Ba mm bočni radni hod alata

Bt mm bočni radni hod tocila

b mm širina drške strugarskog noža

b mm širina glodanja

b mm širina režućeg sloja

C konstanta

C % procenat ugljenika u čeliku

D mm prečnik kružnih alata

D mm polazni prečnik obratka

Dp mm prečnik radnog predmeta

Ds mm prečnik radnog stola mašine

Dt mm prečnik tocila

d mm završni prečnik obratka

d mm prečnik otvora glodala

do mm osnovni prečnik zupčanika

E N/m2 modul elastičnosti materijala obratka

e odnos visine i širine drške strugarskog noža

Fp N sila prodiranja

ZBIRKA REŠENIH I ZADATAKA ZA VEŽBU VII


Fpm N srednja sila prodiranja

Fr N radijalna sila rezanja

Fs N sila pomoćnog kretanja

Fv N glavna sila (otpor) rezanja

Fv1m N srednja sila pri rezanju jednog zuba glodala

Fvm N srednja sila rezanja na obimu glodala/tocila

Fvmax N maksimalna glavna sila rezanja

f odnos prepusta i visine drške strugarskog noža

f mm ugib obratka (vretena) u toku obrade

g koeficijent vitkosti strugotine

H mm debljina obratka

HB HB tvrdoća po Brinelu

HV HV tvrdoća po Vikersu

h mm debljina režućeg sloja

h mm korak zavojnice

h mm visina drške strugarskog noža

hm mm srednja debljina režućeg sloja

I mm4 moment inercije poprečnog preseka obratka

i broj prolaza

K kom. broj izrađenih obradaka posle kojih se menja zatupljeni alat

Kp korektivni faktor specifičnosti obrade provlačenjem

k koeficijent trošenja tocila

k izmenljivi zupčanici podeonog aparata

ki1.1 N/mm2 specifični otpor rezanja u Kienzle-ovoj jednačini

kj korektivni faktor u Kienzle-ovoj jednačini

kv N/mm2 specifični otpor rezanja

kvm N/mm2 srednji specifični otpor rezanja

L mm dužina obratka

L m dužinska postojanost burgije

L mm radni hod alata

LR mm dužina reznog dela provlakača

Ls mm dužina radnog stola mašine

l mm dužina obrade

lg mm dužina glodala

ln mm prepust noža

l1 mm dodatni hod alata da bi zahvatio punu dubinu rezanja

M Nm obrtni moment burgije

ZBIRKA REŠENIH I ZADATAKA ZA VEŽBUVIII


Ms kg/s masa skinute strugotine u jedinici vremena

m eksponent

mn mm normalni modul zupčanika

ms kg masa skinute strugotine

N kom. broj obradaka koji se istovremeno obrađuju

n o/s broj obrtaja obratka ili alata

nb koeficijent dodira po širini glodala

nL hod/min broj jednostrukih ili dvostrukih hodova obratka ili alata

np o/s broj obrtaja radnog predmeta

nr broj obrtaja ručice podeonog aparata

nst o/s broj obrtaja radnog stola mašine

nt o/s broj obrtaja tocila

nv o/s broja obrtaja vodećeg tocila

nv broja obrtaja vodećeg vretena stola glodalice

O mm obim

PK W korisna snaga rezanja pri rezanju

PM W snaga pogonskog elektromotora mašine

Ra m srednje aritmetičko odstupanje profila od srednje linije

Rm N/m2 zatezna čvrstoća materijala

Rmax m najveća visina neravnina

r mm poluprečnik zaobljenja vrha noža

s mm/o pomak obratka ili alata

s mm/min brzina stola glodalice

sa mm/o aksijalni pomak

sb mm/hod bočni pomak

sr mm/o radijalni pomak

sv mm korak vodećeg vretena stola glodalice

s1 mm/z pomak po zubu

T min postojanost alata

T mm širina tolerantnog polja

t mm korak zuba provlakača

t mm korak zupčaste letve

tg s glavno vreme obrade

tg’ s aktivno vreme rezanja

tk s vreme obrade po komadu

tn mm normalni korak zavojnog vretena

tp s pomoćno vreme obrade

ZBIRKA REŠENIH I ZADATAKA ZA VEŽBU IX


VB mm širina pojasa habanja

v m/min brzina rezanja

va m/min brzina aksijalnog pomeranja obratka

vp m/min brzina radnog predmeta

vt m/s brzina tocila

vv m/s brzina vodećeg tocila

u,q,w eksponent

Q kom/h kapacitet mašine

x,y,z eksponent

z broj zuba alata

zz broj zuba alata u zahvatu

z’ broj podeljaka

zz broj zuba zupčanika

l mm dodatak za ulazak/izlazak alata u obradu

ti s pomoćno, izgubljeno i međuvreme zajedno

step. leđni ugao alata

step. ugao nagiba vodećeg tocila

step. ugao nagiba tangente na zavojnicu

step. ugao nagiba zuba zupčanika

mm ukupni dodatak za obradu

mm dodatak za grubu obradu

mm dodatak za finu obradu

mm dodatak za obradu brušenjem

step. ugao vrha strugarskog noža

k eksponent

step. grudni ugao alata

step. ugao vrha burgije

step. promenljivi ugao zahvata zuba glodala

step. napadni ugao sečiva alata

step. ugao nagiba sečiva alata

stepen korisnog dejstva prenosnika mašine

koeficijent klizanja između obratka i vodećeg tocila

0 popravni koeficijent dubine bušenja

m kg/m3 specifična masa materijala obratka

d N/m2 dozvoljeni napon materijala na istezanje

doz N/m2 dozvoljeno naprezanje materijala burgije

s-1 ugaona brzina

ZBIRKA REŠENIH I ZADATAKA ZA VEŽBUX


step. ugao zavojnice zuba alata

m popravni koeficijent materijala alata

mrp popravni koeficijent materijala radnog predmeta

T popravni koeficijent postojanosti alata

popravni koeficijent napadnog ugla sečiva alata

1/z prenosni faktor pužnog prenosnika

PREGLED KORIŠĆENIH SKRAĆENICA

BČ Brzorezni Čelik

CČ Konstruktivni Čelik

CrČ Hrom Čelik

CrNiČ Hrom-Nikl Čelik

KP Keramička Pločica

LG Liveno Gvožđe

SL Sivi Liv

TM Tvrdi Metalni karbid

ZBIRKA REŠENIH I ZADATAKA ZA VEŽBU XI


1. UVOD

Primenjena teorija rezanja, koja je obrađena u knjizi TEHNOLOGIJA OBRADE REZANJEM – opšta i primenjena teorija rezanja, zahtevala je i razradu njene praktične primene na primerima koji su bliski realnoj industrijskoj proizvodnji. S obzirom da ona daje osnovne smernice za projektovanje tehnologije obrade rezanjem, a posebno za izbor najpovoljnijeg režima obrade, proizilazi da je to veoma važno pitanje od čijeg rešavanja najviše zavise ekonomičnost, tačnost i kvalitet obrađene površine. To su bili osnovni razlozi koji su doveli do pojave ove knjige, koja se, osim za potrebe studenata, može uspešno koristiti i u praksi pri izboru i proračunu režima rezanja, kao i drugih parametara obrade.

U knjizi su data 44 detaljno urađena zadatka i 39 zadataka za samostalno vežbanje studenata. Izboru zadataka za pojedine postupaka obrade posvećena je posebna pažnja. To su uglavnom takvi primeri obrade na kojima je praktično pokazano određivanje svih najvažnijih parametara obrade rezanjem. U svim iznetim primerima posebno se vodilo računa da se pri rešavanju postavljenih problema pristupi logičnim zaključivanjem, a ne da se formiraju šabloni, koji najčešće vode ka pogrešnom rešenju. Rešeni zadaci su u većini slučajeva ilustrovani odgovarajućim planom obrade u kome je naznačen položaj obratka i alata, kao i sva kretanja potrebna pri obradi. Takav način rada, koji umnogome doprinosi boljem razumevanju postavljenog problema, je vrlo važan metod i trebao bi da postane stil rada svakog inženjera.

Ova zbirka je izborom zadataka i datim rešenjima tako koncipirana da omogućuje studentima da uspešno savladaju primenjenu teoriju rezanja i da se tako vrlo dobro pripreme za polaganje pismenog dela ispita, kao i za rešavanje praktičnih problema u budućem inženjerskom radu.

U posebnom prilogu zbirke dato je i 40 tabela sa svim podacima potrebnim za proračun najvažnijih parametara obrade rezanjem, tako da se zbirka može koristiti potpuno autonomno, odnosno da za rešavanje datih zadataka nije potreban nikakav dodatni izvor.

ZBIRKA REŠENIH I ZADATAKA ZA VEŽBU 1


2. OBRADA STRUGANJEM

2.1. Univerzalni strugovi

ZADATAK 1.

Obradak prečnika 63 mm pre obrade i 60 mm posle obrade, obrađuje se na univerzalnom strugu.

ODREDITI:

površinu poprečnog preseka režućeg sloja;

brzinu rezanja za postojanost alata T = 90 min;

glavni otpor rezanja;

snagu pogonskog elektromotora mašine;

masu skinute strugotine u jedinici vremena.

PODACI:

materijal obratka CrNi čelik Rm = 70107 N/m2;

materijal alata BČ;

pomak s = 0,3 mm/o;

stepen korisnog dejstva prenosnika mašine = 0,8.

REŠENJE:

Površina poprečnog presek režućeg sloja određuje se preko obrasca:

gde je pomak zadat i iznosi:

s = 0,3 mm/o

dok se dubina rezanja izračunava na osnovu razlike prečnika pre i posle obrade:



Brzina rezanja se određuje na osnovu zadate postojanosti alata po obrascu:

Konstanta i eksponenti u prethodnoj jednačini su:

iz tab. S-7. za CrNiČ Rm = 70107 N/m2, a > 1 mm i s = 0,20,4 mm/o

dok su popravni koeficijenti određeni na sledeći način:

koeficijent koji uzima u obzir napadni ugao sečiva alata = 90 iz tab. S-5.:

= 0,74

koeficijent koji uzima u obzir materijal alata BČ iz tab. S-6.:

m = 1

koeficijent koji uzima u obzir postojanost alata T = 90 min iz tab. S-7. (z = 6 za obradu čelika):

Glavni otpor rezanja je:

pri čemu su konstanta i eksponenti u jednačini sledeći:

iz tab. S-13. za CrNiČ Rm = 70107 N/m2

Snaga pogonskog elektromotora mašine iznosi:

Masa skinute strugotine u jedinici vremena je:

gde je m = 7850 kg/m3 – specifična masa materijala uzeta iz tab. O-1. za čelik.

ZADATAK 2.

Na univerzalnom strugu vrši se uzdužna obrada u jednom i dva prolaza. Odrediti maksimalni površinu poprečnog preseka režućeg sloja za slučaj obrade u jednom prolazu i procentualno

ZBIRKA REŠENIH I ZADATAKA ZA VEŽBU4


smanjenje snage pogonskog elektromotora mašine za slučaj obrade u dva prolaza, a pri istim zadatim uslovima obrade.

PODACI:

materijal obratka CČ Rm = 70107 N/m2;

materijal alata TM P25;

postojanost alata T = 20 min;

koeficijent vitkosti strugotine g = 8;

napadni ugao sečiva alata = 90; snaga pogonskog elektromotora mašine PM = 10 kW;


REŠENJE:

Površina poprečnog preseka režućeg sloja, koja predstavlja proizvod dubine rezanja a i pomak s:

određuje se iz uslova maksimalnog iskorišćenja snage pogonskog elektromotora mašine, koja se određuje se iz sledećeg izraza:

Pri tome je glavni otpor rezanja:

dok je brzina rezanja:

tako da se sređivanjem dobija sledeći izraz za snagu pogonskog elektromotora mašine:

(1)

Ako se sada napiše i izraz sa kojim se definiše koeficijent vitkost strugotine:

(2)

uvrštavanjem izraza (2) u jednačinu (1) i sređivanjem dobija se da je:



odnosno:

Konstante i eksponenti u prethodnoj jednačini su sledeći:

iz tab. S-13. za CČ Rm = 70107 N/m2

iz tab. S-8. za CČ, TM P25 i pretpostavljeno s 0,75mm/o

dok su popravni koeficijenti u izrazu za brzinu rezanja određeni na sledeći način:


= 0,74

koeficijent koji uzima u obzir materijal obratka iz tab. S-8.:


Kako izračunati pomak zadovoljava prethodno uvedenu pretpostavku kod određivanja vrednosti konstante i eksponenata iz tab. S-8., može se nastaviti sa rešavanjem zadatka. Važno je napomenuti, da se u slučaju da dobijeni rezultat ne zadovolji postavljenu pretpostavku, uvodi nova pretpostavka i sa promenjenim vrednostima konstante i eksponenata se ponavlja proračun.

Sada se iz izraza (2) može odrediti dubina rezanja:

tako da je traženi maksimalna površina poprečnog preseka režućeg sloja:

U drugom delu zadatka, za proračun procentualnog smanjenja snage pogonskog elektromotora mašine u slučaju obrade sa dva prolaza, potrebno je odrediti novu dubinu rezanja i pomak, ali da se zadrže isti uslovi obrade, tj. za g = const.:



Snaga pogonskog elektromotora mašine, prema jednačini (1), za ove režime obrade je:

pri čemu se, s obzirom na druge uslove obrade, menjaju vrednosti konstante i eksponenata koji su vezani za brzinu rezanja:

iz tab. S-8. za CČ, TM P25 i s 0,3 mm/o

Traženo procentualno smanjenje snage pogonskog elektromotora mašine, prema tome je:

ZADATAK 3.

Odrediti najveću dubinu rezanja i broj obrtaja koji njoj odgovara pri uzdužnoj obradi na strugu.

PODACI:

materijal obratka LG HB = 180;

materijala alata BČ;

koeficijent vitkosti strugotine g = 8;

prečnik obratka pre obrade D = 80 mm;

napadni ugao alata = 55; snaga pogonskog elektromotora mašine PM = 1,8 kW;


REŠENJE:

Najveća dubina rezanja određuje se iz uslova maksimalnog iskorišćenja snage pogonskog elektromotora mašine.

Snaga pogonskog elektromotora mašine određuje se iz sledećeg izraza:




dok je brzina rezanja:


(1)

Ako se sada iz izraza sa kojim se definiše koeficijent vitkost strugotine:

(2)

izrazi pomak i zameni u jednačinu (1), dobija se da je:

odnosno:

Konstante i eksponenti u prethodnoj jednačini su sledeći:

iz tab. S-7. za LG, a > 1 mm i pretpostavljeno s < 0,72 mm/o

iz tab. S-13. za LG HB=180



= 0,9


m = 1



koeficijent koji uzima u obzir postojanost alata T = 60 min, koja se usvaja kao standardna vrednost za alate od BČ, iz tab. S-7. (z = 9 za obradu livenog gvožđa):

S obzirom da je za određivanje konstante i eksponenata iz tab. S-8. bila uvedena pretpostavka za vrednost pomaka, ona se mora proveriti.

Prema jednačini (2) pomak je:

što znači da je pretpostavka bila tačna, čime se rezultati proračuna mogu prihvatiti.

Brzina rezanja, odnosno broj obrtaja obratka za izračunatu dubinu rezanja su:

ZADATAK 4.

Naći dimenzije poprečnog preseka drške strugarskog noža kao i glavno vreme obrade, za slučaj uzdužne obrade na strugu pri istovremenom iskorišćenju snage pogonskog elektromotora mašine i postojanosti alata. Oblik poprečnog preseka drške strugarskog noža je kvadratni.PODACI:


prečnik obratka D = 50 mm;

dubina rezanja a = 2 mm;


odnos prepusta i visine noža f = 1,5;

dozvoljeno naprezanje materijala drške noža na savijanje doz = 22107 N/m2;

dužina obrade l = 180 mm.

snaga pogonskog elektromotora mašine PM = 2,2 kW;

stepen korisnog dejstva prenosnika mašine = 0,7;

REŠENJE:



Dimenzije poprečnog preseka drške strugarskog noža određuju se na osnovu dozvoljenog naprezanja materijala drške noža na savijanje i veličine glavnog otpora rezanja uslovljenog elementima režima obrade.

Prema tome dimenzije poprečnog preseka drške strugarskog noža određuju se iz dozvoljenog pomaka s obzirom na otpornost drške noža određenog poprečnog preseka, a koji ima sledeći oblik:

(1)

Vrednost Co izračunava se na osnovu standardnih dimenzija drške strugarskog noža:

(2)

gde su veličine:

- odnos prepusta i visine noža

- odnos visine i širine noža

Veličine h, b i ln su prikazane na skici.

Iz prethodnog se vidi da je za proračun minimalnih dimenzija drške strugarskog noža potrebno prvo odrediti merodavni režim obrade, koji se prema uslovu zadatka određuje pri istovremenom iskorišćenju snage pogonskog elektromotora mašine i postojanosti alata.

Kada se iz snage pogonskog elektromotora mašine:

i brzine rezanja:

izraze brojevi obrtaja s obzirom na snagu mašine i postojanost alata:



pomak, pri kome će se ostvariti istovremeno iskorišćenje snage mašine i postojanosti alata, dobija se na sledeći način:

Konstante i eksponenti u prethodnom izrazu su sledeći:

iz tab. S-7. za CČ Rm = 60107 N/m2, a=2 mm i pretp. s 0,4 mm/o




= 1


m = 1

koeficijent koji uzima u obzir postojanost alata T = 60 min, iz tab. S-7. (z = 6 za obradu čelika):

Kako izračunati pomak zadovoljava prethodno uvedenu pretpostavku kod određivanja vrednosti konstante i eksponenata iz tab. S-7., može se nastaviti sa rešavanjem zadatka.

Odgovarajući broj obrtaja obratka će biti:

Za izračunati pomak, ukoliko se iz jednačine (1) izrazi vrednost Co:



iz jednačine (2) može se odrediti širina drške strugarskog noža:

gde su: doz =22107 N/m2 - dozvoljeno naprezanje materijala drške noža na savijanje, iz tab. S-12. za integralni nož od BČ,

f = (11,6) = 1 - odnos prepusta i visine noža,

e = h / b = 1 - za kvadratni poprečni presek drške strugarskog noža.Prema tome, na osnovu standardnih preseka drški strugarskih noževa iz tab. S-11., minimalne dimenzije kvadratnog poprečnog preseka drške strugarskog noža su:

bh = 1010 mm

Glavno vreme obrade, shodno skici je:

gde je i = 1 – broj prolaza, a l = 2 mm – konstruktivno izabran dodatak za ulaz alata u obradu.

ZADATAK 5.

Na univerzalnom strugu obrađuje se obradak sa prečnika 80 mm na prečnik 70 mm. Odrediti merodavni režim obrade pod uslovom maksimalnog iskorišćenja snage pogonskog elektromotora mašine.

PODACI:

materijal obratka Č0545 Rm = 56107 N/m2;

materijal alata KP;

elementi rezne geometrije alata = -5 i = 60; koeficijent vitkosti strugotine g = 10;

snaga pogonskog elektromotora mašine PM = 25 kW;


REŠENJE:

Merodavni režim obrade obuhvata dubinu rezanja, pomak i broj obrtaja obratka.

Dubina rezanja se određuje na osnovu dimenzija obratka pre i posle obrade:



Pomak se određuje na osnovu zadatog koeficijenta vitkosti strugotine iz izraza:

Broj obrtaja obratka se određuje na osnovu maksimalne iskorišćenosti snage pogonskog elektromotora mašine:

gde je brzina rezanja:

tako da je broj obrtaja obratka:

Glavni otpor rezanja iz prethodne jednačine, s obzirom na zadate elemente rezne geometrije alata, određuje se na osnovu Kienzle-ove jednačine:

Pri tome se širina i debljina režućeg sloja određuju na osnovu izraza datih u tab. S-16.:

glavna vrednost specifičnog otpora rezanja i eksponent imaju sledeće vrednosti:

iz tab. S-17. za Č0545 Rm = 55,9107 N/m2

dok se korektivni faktor koji uzima u obzir grudni ugao alata =-5 određuje na osnovu podataka datih u tab. S-18.:

2.2. Višesečni strugovi

ZADATAK 1.

Pri obradi na višesečnom strugu iz šipkastog materijala prečnika 70 mm dobija se obradak prikazan na skici.



Odrediti merodavni režim obrade tako da postojanost najugroženijeg noža bude T = 30 min i posle koliko izrađenih obradaka treba zameniti pojedine zatupljene noževe.

PODACI:

materijal obratka: CČ Rm = 60107 N/m2;

materijal alata: BČ;

pomak: s = 0,35 mm/o.

REŠENJE:

Na višesečnom strugu zadati obradak se obrađuje istovremenim dejstvom svih noževa postavljenih na uzdužnom nosaču alata, kako je prikazano sledećim planom obrade.Merodavni režim obrade se određuje iz uslova da postojanost najugroženijeg noža bude T = 30 min. Pri tome je najugroženiji nož br. 1, zbog toga što u odnosu na druge noževe, za isti pomak i dubinu rezanja, obrađuje najveći prečnik, čime ima najveću brzinu rezanja i time najmanju postojanost.

Određivanje merodavnog režima obrade polazi od definisanja dubina rezanja.Dubine rezanja se izračunavaju na osnovu razlike prečnika pre i posle obrade za svaki nož posebno. U ovom slučaju (videti skicu) za sve noževe dubina rezanja je ista i iznosi:

a = 5 mm

Brzina rezanja određuje se prvo za nož br. 1 i to na osnovu njegove zadate postojanosti:


iz tab. S-7. za CČ Rm = 60107 N/m2, a > 1mm i s = 0,20,4 mm/o



= 0,74




m = 1


Broj obrtaja obratka prema tome je:

Da bi se odredilo posle koliko izrađenih obradaka treba zameniti pojedine zatupljene noževe, mora se prvenstveno znati njihova postojanost.

Na osnovu prethodno određenog broja obrtaja obratka mogu se odrediti brzine rezanja noževa br. 2 i 3.

Postojanost noževa br. 2 i 3, s obzirom da se obrađuje isti materijal sa istom dubinom rezanja i pomakom, može se sada odrediti iz poznatog Taylor-ovog obrasca:

odnosno:

Postojanosti noževa br. 1 i 2, prema tome su:

Broj urađenih komada posle kojih treba zameniti pojedine zatupljene noževe računa se na sledeći način:

, gde je j = 1,2,3.

gde je aktivno vreme obrade za pojedine noževe:



tako da je:

Znači, prvi alat će se menjati posle 31, drugi posle 94, a treći posle 342 izrađenih obradaka.

ZADATAK 2.

Obradak prema skici obrađuje se na višesečnom strugu iz šipke 80 mm tako što svi alati dejstvuju istovremeno.ODREDITI:

merodavni režim obrade;

glavno vreme obrade;

postojanost najugroženijeg noža.

PODACI:materijal obratka CČ Rm = 60107 N/m2;




koeficijent vitkosti strugotine g = 10, isti za sve noževe;



REŠENJE:

Na višesečnom strugu, prema uslovu zadatka, obradak se obrađuje istovremenim dejstvom svih noževa postavljenih na uzdužnom i poprečnom nosaču alata, kako je prikazano sledećim planom obrade.Određivanje merodavnog režima obrade polazi od definisanja dubina rezanja.Kod uzdužne obrade dubine rezanja se određuju na osnovu razlike prečnika pre i posle obrade za svaki nož posebno. Međutim, kako bi za obradu sa prečnika 80 mm na 60 mm dubina rezanja bila 10 mm, što se smatra relativno višom vrednošću, usvaja se da se za ovu obradu koriste dva noža. U tom slučaju (videti skicu) za sve noževe uzdužne obrade dubina rezanja je ista i iznosi:

a1 = a2 = a3 = 5 mm

Kod poprečne obrade dubina rezanja se određuje na osnovu širine žljeba koji se izrađuje. U ovom slučaju, zbog istih širina žljebova (videti skicu), dubine rezanja su iste i iznose:

a4 = a5 = 5 mm

Pomak se određuje na osnovu zadatog koeficijenta vitkosti strugotine koji je isti za sve noževe. Pošto su i sve dubine rezanja jednake tada će biti:

odnosno, za ove uslove obrade:

su = sp = 0,5 mm/o

Broj obrtaja obratka se određuje na osnovu potpunog iskorišćenja snage pogonskog elektromotora mašine, imajući u vidu da svi noževi u završnom trenutku dejstvuju istovremeno:



odnosno sređivanjem prethodnog izraza:

Konstanta i eksponenti u prethodnom izrazu su sledeće:


Glavno vreme obrade, s obzirom da su uzdužni i poprečni pomak isti, određuje se shodno nosaču alata sa dužim hodom, a to je u ovom slučaju nosač alata za uzdužnu obradu:

Postojanost najugroženijeg noža određuje se za nož br. 1, zbog toga što u odnosu na druge noževe, za isti pomak i dubinu rezanja, obrađuje najveći prečnik, čime ima najveću brzinu rezanja i time najmanju postojanost. Postojanost se određuje iz brzine rezanja:

gde je koeficijent koji uzima u obzir postojanost alata, iz tab. S-8.:

tako da je:

Konstanta i eksponenti u prethodnoj jednačini su sledeći:



iz tab. S-8. za CČ Rm = 60107 N/m2, TM P25 i s 0,75 mm/o



= 0,74


2.3. Revolverski strugovi

ZADATAK 1.

Obradak prema skici se obrađuje na revolverskom strugu sa horizontalnom glavom, tako što uzdužni i poprečni nosači alata deluju istovremeno.

ODREDITI:



postojanost najugroženijeg alata.

PODACI:


materijal burgije BČ, a strugarskih noževa TM K20;

snaga pogonskog elektromotora mašine je PM = 15 kW;

stepen korisnog dejstva prenosnika mašine je = 0,75.

REŠENJE:



Na revolverskom strugu, prema uslovu zadatka, obradak se obrađuje istovremenim dejstvom svih alata postavljenih na uzdužnom i poprečnom nosaču alata, kako je prikazano sledećim planom obrade.

Određivanje merodavnog režima obrade obuhvata određivanje dubina rezanja, pomaka i broja obrtaja obratka.

Dubine rezanja za strugarske noževe se određuju na osnovu skice obratka:

za uzdužnu obradu na osnovu razlike prečnika pre i posle obrade:

za poprečnu obradu na osnovu širine žljeba koji se izrađuju:

Pomak se određuje na osnovu preporučenih vrednosti za struganje i bušenje i to: pomak za uzdužno i poprečno struganje određuje se na osnovu preporučenih vrednosti

koeficijenata vitkosti strugotine datih u tab. S-9.:



pomak za bušenje se određuje na osnovu preporuka iz tab. BU-1. za LG HB = 200 i Db = 25 mm:

tako da se za merodavni pomak, za uzdužnu obradu (na osnovu preporuka za uzdužno struganje i bušenje) i poprečnu obradu (samo na osnovu preporuka za poprečno struganje), usvajaju maksimalno dozvoljene vrednosti, odnosno:

Broj obrtaja obratka se izračunava na osnovu maksimalnog iskorišćenja snage pogonskog elektromotora mašine, imajući u vidu da svi alati vrše obradu istovremeno:

odnosno sređivanjem prethodnog izraza:

Konstante i eksponenti u prethodnom izrazu su sledeće:

iz tab. S-13. za LG HB = 200.

iz tab. BU-4. za LG HB = 200.

Da bi se odredilo glavno vreme obrade, s obzirom da su uzdužni i poprečni pomak različiti, prvo se određuju vremena obrade za uzdužni i poprečni nosač alata:

pa se kao glavno vreme obrade cele operacije uzima vreme uzdužne obrade:

tg = 16,5 s



Za određivanje postojanosti najugroženijeg alata, s obzirom na različite formule, potrebno je posebno odrediti postojanosti najugroženijeg strugarskog noža i burgije i time videti koji je alat najugroženiji.

Postojanost najugroženijeg noža određuje se za nož br. 1, koji ima najveću brzinu rezanja i time najmanju postojanost. Ovo zbog toga što u odnosu na nož br. 2, za isti pomak i dubinu rezanja, nož br. 1 obrađuje veći prečnik, dok noževi br. 3 i 4, koji mada rade sa većim pomakom, zbog smanjenja prečnika obrade imaju manju efektivnu brzinu rezanja.

Postojanost najugroženijeg noža se određuje iz brzine rezanja:


tako da je:

Konstanta i eksponenti u prethodnoj jednačini su sledeći:

iz tab. S-8. za LG HB = 200, TM K20 i s 0,4 mm/o



= 0,74


Postojanost burgije se određuje iz sledeće brzine rezanja:



tako da je:

Konstanta i eksponenti korišćeni u prethodnom izrazu su sledeći:

iz tab. BU-2 za LG HB = 200

dok je koeficijent 0 na osnovu tab. BU-3:

0 = 1 za

Znači, najugroženiji alat je burgija i njena postojanost je Tb = 643 s.

ZADATAK 2.

Na revolverskom strugu izvodi se istovremeni zahvat uzdužnog struganja i bušenja. Odrediti merodavan režim obrade i potrebnu snagu pogonskog elektromotora mašine pod uslovom da glavno vreme obrade bude tg = 1 min.

PODACI:

materijal obratka CrNi čelik Rm = 70·107 N/m2;

prečnik pre obrade struganja D = 80 mm, a posle obrade d = 75 mm;

prečnik burgije Db = 25 mm;

dužina struganja i bušenja l = 50 mm;


REŠENJE:

Plan obrade istovremenog zahvata uzdužnog struganja i bušenja na revolverskom strugu, prikazan je na sledećoj skici.



Režim obrade, prema uslovu zadatka, određuje se iz glavnog vremena obrade:

gde dužinu radnog hoda nosača alata definiše alat koji ima duži radni hod:

tako da je:

L = Lb = 60 mm

Pomak se određuje na osnovu preporučenih vrednosti za struganje i bušenje i to: pomak za struganje određuje se na osnovu preporučenih vrednosti koeficijenata vitkosti

strugotine datih u tab. S-9.:

pomak za bušenje se određuje na osnovu preporuka iz tab. BU-1. za CrNiČ Rm = 70·107

N/m2 i Db = 25 mm:

tako da se za merodavni pomak usvaja maksimalno dozvoljena vrednost, odnosno:

Broj obrtaja obratka, prema tome, iz prvo napisane jednačine je:



Snaga pogonskog elektromotora mašine je:

Konstante i eksponenti iz prethodnog izraza su sledeće:

iz tab. S-13. za CrNiČ Rm = 70·107 N/m2

iz tab. BU-4. za CrNiČ Rm = 70·107 N/m2

ZADATAK 3.

Na revolver strugu sa horizontalnom glavom izvodi se istovremeno obrada struganjem i proširivanjem zavojnom burgijom. Odrediti merodavni režim obrade pod uslovom maksimalnog iskorišćenja snage pogonskog elektromotora mašine.

PODACI:

materijal obratka Č1731 Rm = 60107 N/m2;

materijal strugarskog noža i burgije BČ;

elementi rezne geometrije noža = 5 i = 90; ugao vrha burgije = 118; prečnik pre obrade struganja D = 80 mm, a posle obrade d = 72 mm;

prečnik rupe pre bušenja db = 10 mm, a posle bušenja Db = 20 mm;

pomak s = 0,2 mm/o;



REŠENJE:



Plan obrade istovremenog zahvata uzdužnog struganja i proširivanja zavojnom burgijom na revolverskom strugu, prikazan je na skici.

Dubina rezanja se određuje na osnovu prečnika obratka pre i posle obrade struganja:

Broj obrtaja obratka se određuje na osnovu maksimalne iskorišćenosti snage pogonskog elektromotora mašine:


Glavni otpor rezanja i moment pri bušenju iz prethodne jednačine, s obzirom na zadate elemente rezne geometrije alata, određuje se na osnovu Kienzle-ovih jednačina.

Glavni otpor rezanja pri obradi struganjem na osnovu Kienzle-ove jednačine je:

gde se širina i debljina režućeg sloja pri obradi struganjem određuju na osnovu izraza datih u tab. S-16.:

glavna vrednost specifičnog otpora rezanja i eksponent imaju sledeće vrednosti:



iz tab. S-17. za Č1731 Rm = 77,5107 N/m2

dok se korektivni faktor koji uzima u obzir grudni ugao alata = 5 određuje na osnovu podataka datih u tab. S-18.:

Obrtni moment pri bušenju na osnovu Kienzle-ove jednačine je:

gde se širina i debljina režućeg sloja pri obradi bušenjem određuju na osnovu izraza datih u tab. S-16.:

glavna vrednost specifične sile rezanja kv1.1 i eksponent (1-mv) imaju iste vrednosti kao i pri obradi struganjem, dok se korektivni faktori određuju na osnovu podataka datih u tab. S-18.:

korektivni faktor koji uzima u obzir oblik površine koja nastaje pri obradi rezanjem:

korektivni faktor koji uzima u obzir specifičnosti obrade bušenjem:

(za proširivanje već izbušene rupe)

2.4. Zadaci za vežbanje

ZADATAK 1.

Na univerzalnom strugu, vrši se zahvat grubog struganja sa prečnika 60 mm na prečnik 54 mm, dužine struganja 45 mm.

Odrediti, pod uslovom da se alat zatupi posle 50 izrađenih komada:


snagu pogonskog elektromotora mašine.

PODACI :materijal obratka CrNiČ Rm = 70107 N/m2;




stepen korisnog dejstva prenosnika mašine 0,8.

ZADATAK 2.

Odrediti postojanost alata koja će omogućiti da se pri struganju na univerzalnom strugu obradi 50 radnih predmeta. Na osnovu izračunate postojanosti odrediti kompletan režim obrade.

PODACI:

materijal obratka CČ Rm = 60·107 N/m2;


prečnik obratka pre obrade 98 mm, a posle obrade 82 mm;

koeficijent vitkosti strugotine 8;

napadni ugao sečiva alata 90; dužina struganja 50 mm.

ZADATAK 3.

Na univerzalnom strugu, bez prethodne grube obrade, vrši se završna obrada otvora u čauri stegnutoj u steznoj glavi spoljašnjeg prečnika 50 mm, unutrašnjeg prečnika 40+0,01 mm i dužine struganja (stezanja) 150 mm.

Odrediti merodavni režim obrade pod uslovom da deformacija (ugib) radnog predmeta pri obradi ne bude veća od širine tolerancijskog polja, a maksimalna hrapavost obrađene površine ne pređe 12,5 m.

PODACI:



postojanost alata 60 min;

dubina rezanja 1 mm;

radijus vrha noža 0,5 mm;

napadni ugao alata 90.

ZADATAK 4.

Na višesečnom strugu obrađuje se obradak sa skice, tako da u završnoj fazi svi alati dejstvuju istovremeno.



ODREDITI:



broj obrađenih komada posle kojih treba zameniti najugroženiji pohabani nož.

PODACI:



koeficijent vitkosti strugotine 10, isti za sve noževe;

snaga pogonskog elektromotora mašine 50 kW;


ZADATAK 5.

Na višesečnom strugu izvodi se zahvat uzdužnog struganja sa dva noža dubine rezanja a1 = 3 mm i a2 = 1,5 mm, a dužine obrade l1 = 60 mm i l2 = 50 mm.

ODREDITI:



količinu skinute strugotine u kg/čas.

PODACI:



prečnik sirovog komada 80 mm;


napadni ugao alata 60; snaga pogonskog elektromotora mašine 7,5 kW;




ZADATAK 6.

Na revolver strugu vrši se gruba uzdužna obrada. Odrediti elemente režima obrade i količinu skinute strugotine u jedinici vremena, pri potpunom iskorišćenju snage pogonskog elektromotora mašine i postojanosti alata, ako se obrada izvodi sa jednim ili sa dva noža.

PODACI:



prečnik obratka pre obrade 120 mm, a posle obrade 108 mm;


snaga pogonskog elektromotora mašine 6,5 kW;


ZADATAK 7.

Na revolver strugu sa vertikalnom glavom, izvodi se zahvat uzdužnog struganja i bušenja paralelno.

ODREDITI:



glavno vreme obrade.

PODACI:


materijal strugarskog noža TM K20;

materijal burgije BČ;

prečnik obratka pre struganja 100 mm, a posle 95 mm;

prečnik burgije 20 mm;

dužina struganja 80 mm, a dubina bušenja 50 mm;

postojanost ugroženijeg alata 30 min;




3. OBRADA BUŠENJEM

3.1. Jednovretene bušilice

ZADATAK 1.

Na radijalnoj bušilici, snage pogonskog elektromotora mašine PM = 2,75 kW, potrebno je na pločastom radnom predmetu od konstruktivnog čelika Rm = 60107 N/m2, debljine l = 60 mm, izbušiti otvor 25 mm.

ODREDITI:

najpovoljniji režim obrade;

broj urađenih komada posle kojih treba zameniti pohabanu burgiju.

PODACI:

postojanost burgije T = 25 min;


REŠENJE:

Najpovoljniji režim obrade, za traženi zahvat obrade, određuje se na osnovu istovremene iskorišćenosti snage pogonskog elektromotora mašine i zadate postojanosti burgije.

Prvo se iz snage pogonskog elektromotora mašine:

i brzine rezanja:

izrazi broj obrtaja burgije s obzirom na snagu pogonskog elektromotora mašine i postojanost alata:



Pomak, pri kome će se ostvariti istovremeno iskorišćenje snage mašine i postojanosti alata, dobija se na sledeći način:

tako da je:

Konstante i eksponenti u prethodnom izrazu su:

iz tab. BU-2. za CČ Rm = 60107 N/m2

iz tab. BU-4. za CČ Rm= 60107 N/m2

dok je koeficijent 0 određen iz tab. BU-3.:

0 = 1 za

Odgovarajući broj obrtaja burgije će tada biti:

Broj urađenih komada (izbušenih rupa) posle kojih treba zameniti pohabanu burgiju računa se na sledeći način:

pri čemu je aktivno vreme obrade:



Znači, do zatupljenja burgije mogu se izraditi 33 radna predmeta.

ZADATAK 2.

Na stubnoj bušilici, snage pogonskog elektromotora mašine PM = 1,85 kW i stepena korisnog dejstva prenosnika mašine = 0,7, buše se u ploči od CrČ Rm = 85107 N/m2, debljine l = 30 mm, otvori 18 mm.

Odrediti merodavni režim obrade pod uslovom da se burgija zatupi posle K = 50 izbušenih otvora, ako je materijal burgije BČ sa dozvoljenim naprezanjem na pritisak doz = 22107 N/m2.

REŠENJE:

Merodavni režim obrade određuje se na osnovu zahteva da burgija izradi 50 otvora pre nego što se zatupi. Pri tome, prvo treba odrediti pomak vodeći računa o preporučenim vrednostima i dozvoljenom naprezanju materijala burgije na pritisak u toku obrade.

Preporučeni pomak iz tab. BU-1. za CrČ Rm = 85·107 N/m2 i D = 18 mm iznosi:

s = 0,189 mm/o

Pomak na osnovu dozvoljenog naprezanja materijala burgije na pritisak izračunava se iz:

gde su korišćene sledeća konstanta i eksponenti:

iz tab. B-4. za CrČ Rm = 85·107 N/m2

Merodavan pomak za ovaj zahvat obrade, prema tome je:

s = 0,158 mm/o

Broj obrtaja burgije se određuje na osnovu postojanosti alata iz izraza za brzinu rezanja:

gde je postojanost burgije izražena dužinom bušenja:

tako da je broj obrtaja burgije:



Konstanta i eksponenti u izrazu za brzinu rezanja su sledeći:

iz tab. BU-2. za CrČ Rm = 85·107 N/m2


0 = 1 za

Proračunati režim obrade se može usvojiti tek nakon provere potrebne snage pogonskog elektromotora mašine:

Kako je potrebna snaga pogonskog elektromotora mašine za izvođenje ovog zahvata, manja od instalisane snage (1684<1850 W), proračunati režimi obrade uzimaju se kao merodavni.

3.2. Viševretene bušilice

ZADATAK 1.

Na viševretenoj bušilici potrebno je izbušiti 3 otvora 25 mm na radnom predmetu od konstruktivnog čelika Rm = 60·107 N/m2, dubine bušenja l = 60 mm.

ODREDITI:

najpovoljniji režim obrade;

broj urađenih komada posle kojih treba zameniti pohabane burgije.

PODACI:

postojanost burgije T = 30 min;



REŠENJE:

Najpovoljniji režim obrade određuje se na osnovu istovremenog iskorišćenja snage pogonskog elektromotora mašine i postojanosti alata, imajući svakako u vidu da kod viševretene bušilice sve burgije imaju isti pomak i broj obrtaja.



Prvo se iz snage pogonskog elektromotora mašine:

i brzine rezanja:

izrazi broj obrtaja burgije s obzirom na snagu pogonskog elektromotora mašine i postojanost alata:

Pomak, pri kome će se ostvariti istovremeno iskorišćenje snage mašine i postojanosti alata, dobija se na sledeći način:

Konstante i eksponenti u prethodnom izrazu su:

iz tab. BU-2. za CČ Rm = 60·107 N/m2



0 = 1 za




Broj urađenih komada posle kojih treba zameniti pohabane burgije računa se na sledeći način:

pri čemu je aktivno vreme obrade:

Znači, do zatupljenja burgije može se izraditi 37 radna predmeta.

ZADATAK 2.

Na obratku od konstruktivnog čelika Rm = 65·107 N/m2 potrebno je na viševretenoj bušilici izbušiti veći broj rupa 5 mm na dubinu l = 40 mm.

ODREDITI:

najveći broj alata koji mogu istovremeno da deluju;

ukupnu silu kojom će alati, preko obratka, delovati na radni sto bušilice.

PODACI:



postojanost alata L = 2 m.

REŠENJE:

Najveći broj alata koji mogu istovremeno da vrše obradu na viševretenoj bušilici određuje se s obzirom na raspoloživu snagu pogonskog elektromotora mašine. Pri tome se merodavni režim obrade određuje na osnovu zadate postojanosti alata.

Polazi se od pomaka čiji se izbor vrši na osnovu preporučenih vrednosti iz tab. BU-1. za CČ Rm = 65·107 N/m2 i D = 5 mm:

s = 0,108 mm/o

Zbog karakteristika mašine ovo će biti merodavni pomak za sve burgije.

Broj obrtaja burgije se određuje na osnovu postojanosti alata iz izraza za brzinu rezanja:

tako da je:



Pri tome su konstanta i eksponenti iz izraza za brzinu rezanja:



0 = 1 za

Ukoliko se sa N označi maksimalan broj alata koji mogu istovremeno da vrše obradu, može se napisati da je:

tako da je:

Konstanta i eksponenti iz izraza za obrtni moment bušenja su:


Prema tome, za date uslove obrade, u viševretenu glavu bi se mogao postaviti 21 alat koji mogu istovremeno da dejstvuju.

Pod pretpostavkom takve obrade, maksimalna sila kojom bi alati delovali na obradak je:

Konstanta i eksponenti iz izraza za otpor pomoćnog kretanja kod bušenja su:


ZADATAK 3.

Na viševretenoj bušilici istovremeno se buše 4 otvora 8 na dubinu bušenja 35 mm i 2 otvora 14 na dubinu bušenja 34 mm. Odrediti merodavni režim obrade kao i broj urađenih komada posle koga treba zameniti zatupljene burgije pod uslovom da glavno vreme obrade po komadu bude tg = 20 s.



PODACI:




REŠENJE:

Režim obrade, za postavljeni slučaj obrade, određuje se pod uslovom da glavno vreme obrade bude 20 s, uz istovremeno iskorišćenje snage pogonskog elektromotora mašine.

Da bi se odredilo glavno vreme obrade potrebno je prvo odrediti koja od burgija zahteva maksimalan radni hod viševretene glave, odnosno nosača alata.

Kako se sa skice vidi, radni hod burgije izračunava se na sledeći način:

Vidi se da duži hod nosača alata određuje burgija br. 2, pa je glavno vreme obrade:

Snaga pogonskog elektromotora mašine, za slučaj istovremenog bušenja svih otvora, određuje se iz izraza:



Ako se sada iz glavnog vremena obrade i snage pogonskog elektromotora mašine izrazi broj obrtaja burgije:

rešavanjem ovih jednačina po nepoznatoj s dobija se:


Konstanta i eksponenti iz izraza za obrtni moment kod bušenja su:


Broj komada posle kojeg treba zameniti pojedine zatupljene burgije izračunava se iz:

pri čemu se postojanost alata i aktivno vreme rezanja računaju na sledeći način:

Postojanost alata za pojedine burgije je:




iz tab. BU-2 za CČ Rm = 70·107 N/m2

dok se koeficijent 0 za pojedine burgije određuje iz tab. BU-3.:

01 = 0,765 za

02 = 1 za

Aktivno vreme rezanja za pojedine burgije je:

Konačno broj komada nakon kojih treba zameniti pojedine zatupljene burgije je:

Prema tome, zamenu burgije 8 potrebno je izvršiti posle izrađenih 179 komada, dok se zamena burgije 14 vrši posle izrađenog 131 komada.

3.3. Bušilice sa viševretenom glavom

ZADATAK 1.

Na bušilici sa viševretenom glavom obrađuje se istovremeno 8 otvora i to 49 mm na dubinu 24 mm i 413 mm na dubinu 36 mm. Odrediti potrebnu snagu pogonskog elektromotora mašine pod uslovom da se sve burgije istovremeno zatupe.



PODACI:


postojanost svih burgija T = 18 min;


REŠENJE:

Da bi se odredila potrebna snaga pogonskog elektromotora mašine za date uslove obrade, mora se prvo odrediti režim obrade.

Režim obrade se određuje na osnovu uslova da postojanosti svih alata budu iste, imajući svakako u vidu da kod bušilice sa viševretenom glavom mogu biti različiti pomaci i brojevi obrtaja pojedinih burgija, s tim da mora biti zadovoljen uslov da je ni si = const.

Polazi se od pomaka koji se za pojedine burgije određuju na osnovu preporuka iz tab. BU-1.:

iz tab. BU-1. za CČ Rm = 60·107 N/m2 i

Na osnovu izraza za brzinu rezanja kod bušenja:

moguće je izračunati brzine rezanja za pojedine burgije:

Konstanta i eksponenti iz prethodnog izraza su sledeći:

iz tab. BU-1 za CČ Rm = 60·107 N/m2


01 = 0,968 za

02 = 0,946 za

Broj obrtaja za pojedine burgije, prema tome je:



Sada je potrebno na osnovu brzine pomoćnog kretanja nosača alata, odrediti ugroženiju burgiju. Ugroženija je ona koja zahteva manju brzinu pomoćnog kretanja, tako da je to ujedno i merodavna brzina viševretene glave.

Iz određenih brzina pomoćnog kretanja alata:

vidi se da je ugroženija burgija br. 2, tj. da je merodavna brzina n2 s2 = 0,0023 m/s.

Da bi bio zadovoljen neophodan uslov viševretene glave ni si = const, ali i uslov zadatka o jednakosti postojanosti burgija T = const, mora se korigovati režim obrade burgije br. 1 istovremenim menjanjem vrednosti pomaka i broja obrtaja burgija.

Ukoliko se sa n1' i s1' označe korigovani režimi obrade za burgiju br. 1, može se na osnovu uslova viševretene glave napisati da je:

(1)

a iz uslova jednakosti postojanosti alata T1 = T2 da je:

(2)

Rešavanjem sistema jednačina (1) i (2), po n1' i s1', dobija se:

odnosno:

Konačno snaga pogonskog elektromotora mašine će biti:




iz tab. BU-4. za CČ Rm = 60·107 N/m2.

ZADATAK 2.

Na bušilici sa viševretenom glavom buši se istovremeno 6 otvora 212 mm, 215 mm i 224 mm u ploči od ugljeničnog čelika Rm = 60·107 N/m2, debljine 50 mm.

Odrediti, pod uslovom da glavno vreme obrade po komadu iznosi tg = 30 s:

režim obrade;

snagu pogonskog elektromotora mašine ( = 0,8);

broj obrađenih komada posle kojih treba zameniti zatupljene burgije.

REŠENJE:

Režim obrade se određuje na osnovu uslova da glavno vreme obrade bude 30 s, vodeći računa o tome da mora biti zadovoljen i uslov viševretene glave ni si=const.

Polazi se od pomaka koji se za pojedine burgije određuju na osnovu preporuka iz tab. BU-1.:

iz tab. BU-1. za CČ Rm = 60·107 N/m2 i

Za pravilno iskorišćenje uslova glavnog vremena obrade potrebno je prvo odrediti koja od burgija zahteva maksimalan radni hod viševretene glave, odnosno nosača alata.

Radni hod burgije izračunava se na sledeći način:

gde su l dubina otvora, D prečnik burgije i l dodatak za ulaz-izlaz alata.

Pošto sve burgije buše otvore u ploči debljine 50 mm, očigledno je da će merodavna burgija, za određivanje glavnog vremena, obrade biti burgija sa najvećim prečnikom, tako da je:



Iz jednačine za glavno vreme obrade:

određuje se brzina viševretene glave:

Sada je moguće izračunati merodavne brojeve obrtaja za sve burgije:

Snaga pogonskog elektromotora mašine određuje se na sledeći način:



Broj komada posle kojeg treba zameniti pojedine zatupljene burgije određuje se iz izraza:

pri čemu se postojanost i aktivno vreme rezanja računaju na sledeći način:



Postojanost alata za pojedine burgije je:




01 = 0,78 za

02 = 0,87 za

01 = 1 za

Aktivno vreme rezanja za sve burgije iznosi:

Konačno broj komada nakon kojih treba zameniti pojedine zatupljene burgije je:




ZADATAK 1.

Pri bušenju na stubnoj bušilici odrediti merodavni režim obrade i potrebnu snagu pogonskog elektromotora mašine, tako da se burgija zatupi posle 50 uzastopno izbušenih rupa.

PODACI:



dubina bušenja 60 mm;


ZADATAK 2.

Pri bušenju na radijalnoj bušilici odrediti merodavni režim obrade i broj izrađenih otvora posle kojih treba zameniti zatupljenu burgiju, pod uslovom potpunog iskorišćenja snage pogonskog elektromotora mašine i zahteva da glavno vreme obrade po otvoru iznosi 42 s.

PODACI:



dubina bušenja 60 mm;



ZADATAK 3.

Odrediti postojanost burgija koje će do svog zatupljenja omogućiti da se na viševretenoj bušilici, pri izvođenju zahvata istovremenog bušenja 3 otvora 20 mm, obradi 50 radnih predmeta. Na osnovu izračunate postojanosti odrediti kompletan režim obrade i apsorbovanu snagu bušenja.

PODACI: materijal obratka CrNiČ Rm = 70107 N/m2; debljina ploče 65 mm.

ZADATAK 4.

Posle koliko izrađenih radnih predmeta treba zameniti pojedine zatupljene burgije, ako se na viševretenoj bušilici istovremeno buše 3 otvora 14 mm i 3 otvora 20 mm, pod uslovom potpunog iskorišćenja snage pogonskog elektromotora mašine.

PODACI: materijal obratka CČ Rm = 70107 N/m2; dubina bušenja 33 mm, ista za sve burgije; snaga pogonskog elektromotora mašine 13,5 kW; stepen korisnog dejstva prenosnika mašine 0,8.



ZADATAK 5.

Na bušilici sa viševretenom glavom buše se istovremeno 8 otvora 210 mm, 415 mm i 225 mm, u ploči od ugljeničnog čelika Rm = 60107 N/m2 debljine 50 mm.

Odrediti merodavni režim obrade, tako da se sve burgije istovremeno zatupe, a da glavno vreme obrade iznosi 30 sekundi po komadu.

ZADATAK 6.

Na bušilici sa viševretenom glavom, u ploči od CČ Rm = 50107 N/m2 debljine 50 mm, istovremeno se buše 3 otvora 22 mm i 3 otvora 25 mm. Pod uslovom da se ugroženija burgija zatupi posle 30 obrađenih predmeta, a da manje ugrožena burgija obradi što veći broj radnih predmeta, odrediti merodavni režim obrade i broj komada koji može izraditi manje ugrožena burgija.

ZADATAK 7.

Na bušilici sa viševretenom glavom obrađuje se istovremeno 8 otvora i to: 312 mm dubine 45 mm, 215 mm dubine 35 mm i 318 mm dubine 40 mm.

Odrediti, pod uslovom da se sve burgije zatupe posle 50 izrađenih obradaka: merodavni režim obrade; snagu pogonskog elektromotora mašine; glavno vreme obrade.

PODACI:materijal obratka CrNiČ Rm = 70107 N/m2; stepen korisnog dejstva prenosnika mašine 0,75.



4. OBRADA GLODANJEM

4.1. Horizontalne glodalice

ZADATAK 1.

Na horizontalnoj glodalici, pomoću valjčastog glodala prečnika 125 mm, vrši se gruba obrada N = 5 obradaka prečnika 115 mm i debljine 60 mm, poređanih jedan do drugog bez razmaka.

ODREDITI:


potrebnu snagu pogonskog elektromotora mašine;

glavno vreme obrade po komadu;

količinu skinute strugotine u jedinici vremena.

PODACI:


postojanost glodala T = 120 min;

pomak po zubu s1 = 0,15 mm/z;

broj zuba glodala z = 10;

ugao zavojnice zuba glodala = 22; pomočno vreme tp = 30 s/kom;

koeficijent korisnog dejstva prenosnika mašine = 0,8.

REŠENJE:

Dubina rezanja, iz tab. G-1 za dimenzije obratka LBH = 11511560 mm, jednaka je dodatku za grubo glodanje:

a = = 2,6 mm

Brzina rezanja izračunava se na osnovu zadate postojanosti alata:



tako da je broj obrtaja glodala:

Konstanta i eksponenti iz izraza za brzinu rezanja su:

iz tab. G-4. za LG HB = 175

Brzina stola glodalice je:

Snaga pogonskog elektromotora mašine se računa na sledeći način:

gde je srednja obimna sila rezanja:

a srednji specifični otpor rezanja:

Konstanta i eksponent iz izraza za srednji specifični otpor rezanja su:

iz tab. S-15. za LG HB = 175

Glavno vreme obrade po komadu izračunava se na sledeći način:

U gornjoj jednačini, prema skici, ukupno glavno vreme obrade za 5 obradaka iznosi:



gde je hod alata u toku obrade:

Količina skinute strugotine u jedinici vremena iznosi:

gde je masa skinute strugotine po komadu:

pri čemu je = 7400 kg/m3 – specifična gustina materijala uzeta iz tab. O-1. za LG.

ZADATAK 2.

Odrediti postojanost valjčastog glodala koja će omogućiti da se na horizontalnoj glodalici obradi K = 50 radnih predmeta. Na osnovu izračunate postojanosti odrediti kompletan režim obrade.

PODACI:


prečnik glodala D = 100 mm;


ugao zavojnice zuba glodala = 28°;



površina koja se obrađuje 20080 mm.



REŠENJE:

Broj komada koje alat može izraditi pre nego što se zatupi određuje se preko sledećeg izraza:

Ukoliko se broj obrtaja alata, kao nepoznata veličina, izrazi u funkciji postojanosti alata:

i uvrsti u prethodni izraz za broj komada koje alat može izraditi pre nego što se zatupi, nakon sređivanja dobija se da je postojanost alata:


iz tab. G-4. za LG HB = 220

Da bi se kompletirao režim obrade potrebno je još odrediti broj obrtaja alata:

i brzinu stola glodalice:

.

ZADATAK 3.

Na obratku od ugljeničnog čelika Rm = 65107 N/m2, pomoću valjčasto-čeonog glodala 100110 mm, vrši se grubo glodanje označene površine sa date skice.



Odrediti merodavan režim obrade i potom usvojiti najpovoljniji plan obrade pod uslovom da se ostvari minimalno glavno vreme obrade.

PODACI:



ugao zavojnice zuba glodala = 24; pomak po zubu s1 = 0,15 mm/z .

REŠENJE:


a = = 4,2 mm

Broj obrtaja glodala izračunava se na osnovu zadate postojanosti alata:


iz tab. G-4. za CČ Rm = 65107 N/m2.


Da bi se odredio najpovoljniji plan obrade za određeni režim obrade, a pod uslovom da se ostvari minimalno glavno vreme obrade, potrebno je razmotriti uzdužnu i poprečnu varijantu obrade



koje su prikazane na skici. Povoljniji redosled obrade biće varijanta gde se ostvaruje manja dužina hoda alata u toku obrade.

I varijanta II varijanta

I varijanta predstavlja obradu zadata površina sa 4 uzdužna prolaza alata, pa će ukupna dužina hoda alata u toku obrade biti:

gde su prema skici:

II varijanta predstavlja obradu zadata površina sa 5 poprečnih prolaza alata, pa će ukupna dužina hoda alata u toku obrade biti:

gde su prema skici:



Vidi se da je druga varijanta obrade povoljnija, jer se osvaruje manji hod alata u toku obrade, a time i manje glavno vreme obrade koje iznosi:

ZADATAK 4.

Na horizontalnoj glodalici vrši se gruba obrada čeone površine prstenastih radnih predmeta spoljašnjeg prečnika 40 mm, unutrašnjeg prečnika 25 mm i debljine 35 mm, pomoću valjčastog glodala 63 mm.

Odrediti plan obrade i merodavni režim obrade pod uslovom da se postigne maksimalni kapacitet mašine u kom/čas.

PODACI:





ugao zavojnice zuba glodala = 24; dužina stola glodalice Ls = 1500 mm;

pomoćno i izgubljeno vreme ti = 10 s/kom.

REŠENJE:

Da bi se ostvario maksimalni kapacitet mašine potrebno je izvršiti obradu jednog do drugog poređanih obradaka duž stola glodalice. Međutim, kako se za zadato glodalo 63 mm iz tab. G-3 može usvojiti standardna dužina glodala lg = 50 ili 90 mm, obrada postavljenih obradaka može se sprovesti u jednom i dva reda, kako je prikazano na skici, tako da treba videti koja od ove dve varijante obezbeđuje da se obradi veći broj komada u jedinici vremena.

I varijanta




a = = 2 mm


S obzirom da se širina glodanja u toku obrade menja, za proračun broja obrtaja alata uzima se maksimalna širina godanja, koja prema skici za I varijantu iznosi:


iz tab. G-4. za CČ Rm = 50107 N/m2


Kapacitet mašine izračunava se na sledeći način:

U gornjoj jednačini glavno vreme po komadu iznosi:



Pri to je glavno vreme obrade svih obradaka postavljenih na sto glodalice:

dok je maksimalni broj komada koji se mogu postaviti na sto glodalice:

.

II varijanta


a = = 2 mm


S obzirom da se širina glodanja u toku obrade menja, za proračun broja obrtaja alata uzima se maksimalna širina godanja, koja prema skici za II varijantu iznosi:




iz tab. G-4. za CČ Rm = 50107 N/m2.



U gornjoj jednačini glavno vreme po komadu iznosi:

Pri to je glavno vreme obrade svih obradaka postavljenih na sto glodalice:

dok je maksimalni broj komada koji se mogu postaviti na sto glodalice:

.

Na osnovu prikazanog, proizilazi da se maksimalni kapacitet mašine postiže za slučaj obrade kako je prikazano u II varijanti.

ZADATAK 5.

Od raspoloživih valjčastih glodala sa zavojnim zubima prečnika 80, 100 i 125 mm, sa uglovima zavojnice zuba glodala 24, 34 i 42 za sva tri prečnika glodala, odabrati odgovarajuće glodalo uz uslov potpune ravnomernosti obimne sile. Zatim za izabrano glodalo odrediti režim obrade i apsorbovanu snagu rezanja.

PODACI:

materijal obratka CrČ Rm = 60107 N/m2;

dimenzije radnog predmeta LBH = 5008872 mm;





postojanost glodala T = 150 min.

REŠENJE:

Potpuna ravnomernost obimne sile kod valjčastih glodala se postiže za slučaj da koeficijent dodira po širini glodala bude celobrojna vrednost (ili što je moguće bliži celobrojnoj vrednosti).

Koeficijent dodira po širini glodala se računa na sledeći način:

gde je: b = 88 mm - širina glodanja,

z = 10 - broj zuba glodala,

D = 80 / 100 / 125 mm - prečnici glodala,

= 24 / 34 / 42 - uglovi zavojnice zuba glodala.

Izračunati koeficijenti dodira po širini glodala, za devet raspoloživih valjčastih glodala sa zavojnim zubima, dati su u sledećoj tabeli:

D (mm)

24 34 4280 1,559 2,362 3,153

100 1,247 1,889 2,522

125 0,998 1,512 2,018

Iz prethodne tabele sledi da je najpovoljnije glodalo, sa stanovišta ravnomernosti obimne sile, glodalo prečnika 125 mm sa uglom zavojnice zuba glodala 24.Režim obrade za ovako izabrano glodalo određuje se u nastavku.

Dubina rezanja, iz tab. G-1. za dimenzije obratka LBH = 5008872 mm, jednaka je dodatku za grubo glodanje:

a = = 4 mm






iz tab. G-4. za CrČ Rm = 60107 N/m2


Apsorbovana snaga rezanja se računa na sledeći način:

gde je srednja obimna sila rezanja:

a srednji specifični otpor rezanja:

Konstanta i eksponent iz izraza za srednji specifični otpor rezanja su:

iz tab. S-15. za CrČ Rm = 60107 N/m2

4.2. Vertikalne glodalice

ZADATAK 1.

Na obratku od niskougljeničnog čelika Rm = 70107 N/m2 i HB = 220, dimenzija obrađivane površine 1000200 mm, vrši se grubo glodanje pomoću glave za glodanje.

ODREDITI:

količinu skinute strugotine u jedinici vremena;

apsorbovanu snagu rezanja.

PODACI:

prečnik glave za glodanje D = 250 mm;

broj zuba glave za glodanje z = 16;

postojanost sečiva T = 240 min;



pomoćno vreme tp = 3,5 min/kom.



REŠENJE:

Za određivanje količine skinute strugotine u jedinice vremena i apsorbovane snage rezanja, potrebno je prvo odrediti merodavni režim obrade.


gde je:


Konstanta i eksponent iz izraza za brzinu rezanja su:

iz tab. G-5. za CČ Rm = 70107 N/m2 i C 0,6%


Količina skinute strugotine u jedinici vremena iznosi:

U gornjoj jednačini glavno vreme obrade, shodno skici je:



dok je masa skinute strugotine po komadu:

pri čemu je = 7850 kg/m3 – specifična gustina materijala uzeta iz tab. O-1. za čelik.

Apsorbovana snaga rezanja određuje se na sledeći način:

U prethodnom izrazu je srednja obimna sila na jednom zubu:

a broj zuba u zahvatu:

usvaja se 5 zuba.

Pri tome je specifični otpor rezanja, prema tab. G-6. za čelik:

dok je:

odnosno:

ZADATAK 2.

Na vertikalnoj glodalici sa okretnim stolom vrši se grubo glodanje pomoću glave za glodanje obe strane prstenastih radnih predmeta spoljašnjeg prečnika 150 mm, unutrašnjeg prečnika 50 mm i debljine 50 mm.

ODREDITI:



merodavan režim obrade;

postojanost glodala.

PODACI:






širina pojasa habanja VB = 1 mm;

spoljašnji prečnik radnog stola glodalice Ds = 1300 mm.


koeficijent korisnog dejstva prenosnika mašine = 0,8;

REŠENJE:

Merodavni režim obrade određuje se na osnovu maksimalne iskorišćenosti snage pogonskog elektromotora mašine:

tako da je broj obrtaja alata:

S obzirom da se širina glodanja u toku obrade menja zbog prstenastog oblika obratka, maksimalno opterećenje mašine javlja se u trenutku obrade kada se postigne maksimalna širina glodanja. Na prikazanoj skici se vidi plan obrade na vertikalnoj glodalici sa okretnim stolom i trenutak kada se ostvaruje maksimalna širina glodanja.



Prema tome, shodno prethodnoj skici maksimalni broj zuba u zahvatu iznosi:

usvaja se 4 zuba.

gde je:

S druge strane je srednja obimna sila na jednom zubu:

gde je specifična sila rezanja, prema tab. G-6. za LG:

a cos m:

Broj obrtaja alata sada iznosi:

Broj obrtaja radnog stola glodalice određuje se iz sledećeg odnosa:



tako da je:

Postojanost alata određuje se iz prethodno određenog broja obrtaja alata:

tako da je postojanost alata:

gde je konstanta y = 0,33 uzeta iz tab. G-5. za LG HB = 300.

ZADATAK 3.

Na vertikalnoj glodalici vrši se glodanje pomoću glave za glodanje u dva i tri prolaza. Pokazati u kom odnosu za ta dva slučaja glodanja stoje:

postojanosti glodala za konstantnu količinu skinutog materijala u jedinici vremena;

količina skinute strugotine u jedinici vremena za konstantnu postojanost.

Na osnovu odnosa iz prethodne dve tačke odabrati povoljniji slučaj obrade i za isti odrediti elemente režima obrade i izračunati količinu skinute strugotine na čas.

PODACI:





broj zuba glave za glodanje z = 10;

dodatak za glodanje = 12 mm;

površina koja se obrađuje 800200 mm;

pomoćno vreme je isto kao i glavno vreme.

REŠENJE:

Za određivanje traženih odnosa postojanosti glodala i količine skinute strugotine u jedinici vremena, prvo je potrebno pronaći njihovu međusobnu vezu.

U izraz za količinu skinute strugotine:



uvrsti se izraz za glavno vreme obrade:

u koji je prethodno uvršteno, koristeći tab. G-5., da je broj obrtaja alata:

Sređivanjem se sada dobija tražena zavisnost:

Ako se sada postavi odnos količine skinute strugotine u jedinici vremena za slučaj obrade sa dva i tri prolaza, vodeći računa da su osim dubine rezanja i broj prolaza sve ostale veličine iste, dobija se:

gde se dubine rezanja:

Odnos postojanosti glodala za konstantnu količinu skinutog materijala u jedinici vremena (Q2 = Q3) će sada biti:

odnosno:

Odnos količina skinute strugotine u jedinici vremena za konstantnu postojanost (T2 = T3), s druge strane će biti:



Iz prethodnog proističe da je povoljnija obrada sa dva prolaza, jer će se za taj slučaj obrade ostvariti veća proizvodnost uz veću postojanost alata.

Elementi režima obrade za povoljniju obradu sa dva prolaza određuju se na sledeći način.

Dubina rezanja je:

Broj obrtaja alata iznosi:

gde su konstanta i eksponent iz izraza za brzinu rezanja:

iz tab. G-5. za CČ Rm = 70107 N/m2 i C 0,6%


Količina skinute strugotine u jedinici vremena određuje se na sledeći način:

U gornjoj jednačini ukupna dužina obrade, shodno skici je:




pri čemu je = 7850 kg/m3 – specifična gustina materijala uzeta iz tab. O-1. za čelik.

ZADATAK 4.

Na vertikalnoj glodalici vrši se grubo glodanje površina A i B na obratku prema skici, pomoću glave za glodanje prečnika 200 mm. Obradak je od CČ Rm = 70107 N/m2.

Odrediti odnos apsorbovane snage rezanja, pri obradi naznačenih površina, pod uslovom da količina skinute strugotine u jedinici vremena bude ista za oba slučaja obrade, uz ostale iste uslove.

REŠENJE:

Različite apsorbovane snage rezanja pri obradi strana A i B zadatog radnog predmeta, kao što se vidi na skici, posledica su različitih maksimalnih širina glodanja koje se postižu u toku obrade.

Izraz za apsorbovanu snagu rezanja je:

pri čemu je broj zuba u zahvatu:



a srednja obimna sila na jednom zubu:

Kako se prema uslovu zadatka obrada obe strane obratka izvodi sa istim alatom, uz istu dubinu rezanja i pomak po zubu, tada je traženi odnos apsorbovane snage rezanja:

Nepoznati uglovi A i B određeni su za trenutak kada se u toku obrade javlja maksimalna širina glodanja i prema skici su:

za stranu A iz kosinusne teoreme:

sledi da je:

za stranu B je:

gde su:R = 100 mm - poluprečnik glodala;

Rp = 50 mm - poluprečnik radnog predmeta;

x = R – rp = 100 – 30 = 70 mm (rp = 30 mm – poluprečnik otvora na radnom predmetu).

Nepoznati odnos broja obrtaja alata za obradu strane A i B obratka određuje se iz uslova zadatka da su količine skinute strugotine u jedinici vremena iste za oba slučaja obrade.

Izraz za količina skinute strugotine u jedinici vremena je:

tako da iz uslova zadatka :



sledi traženi odnos broja obrtaja alata:

Sada je konačno moguće izračunati traženi odnos apsorbovanih snaga rezanja:

što znači da je za obradu strane A potrebno uložiti 45% više snage u odnosu na obradu strane B, naravno uz postavljeni uslov da količina skinute strugotine u jedinici vremena bude ista za oba slučaja obrade.

ZADATAK 5.

Na vertikalnoj glodalici, glavom za glodanje prečnika 250 mm, obrađuje se obradak širine 150 mm kako je prikazano na slici.

ODREDITI:


snagu pogonskog elektromotora mašine.

PODACI:

materijal obratka Č1531 Rm = 713106 N/m2 (0,420,50 C);


elementi rezne geometrije alata = 0 i = 60; broj zuba glodala z = 12;




koeficijent korisnog dejstva prenosnika mašine = 0,8.

REŠENJE:



Merodavni režim obrade, pored zadate dubine rezanja, podrazumeva određivanje broja obrtaja glodala i brzine stola glodalice.


gde je:


Konstanta i eksponent iz izraza za brzinu rezanja su:

iz tab. G-5. za CČ Rm = 71,3107 N/m2 i C 0,6%


Snaga pogonskog elektromotora mašine određuje se na sledeći način:

Srednja sila na obimu jednog zuba glodala iz prethodne jednačine, s obzirom na zadate elemente rezne geometrije alata, određuje se na osnovu Kienzle-ove jednačine:

Pri tome se širina i srednja debljina režućeg sloja određuju na osnovu izraza datih u tab. S-16.:

gde m određuje položaj zuba glodala u kome se ostvaruje srednja debljina hm:

tako što se uglovi s i i određuju na osnovu date skice:



Glavna vrednost specifične sile rezanja i eksponent imaju sledeće vrednosti:

iz tab. S-17. za Č1531 Rm = 713106 N/m2

dok se korektivni faktori određuju na osnovu podataka datih u tab. S-18.:

korektivni faktor koji uzima u obzir brzinu rezanja (zv = 0,071 za v 100 m/min):

korektivni faktor koji uzima u obzir grudni ugao noža = 0 (e = 6 za obradu čelika):

korektivni faktor koji uzima u obzir materijal alata TM:

Broj zuba u zahvatu određuje se na sledeći način:

usvaja se 3 zuba, s tim što je: = s + i.

4.3. Primena podeonog aparata na univerzalnoj glodalici

ZADATAK 1.

Na obratku 40 mm, na univerzalnoj glodalici uz pomoć podeonog aparata, vrši se izrada zavojnog vretena sa dva početka.

ODREDITI:

kinematsku šemu prenosa;

izmenljive zupčanike podeonog aparata pod uslovom da greška u koraku zavojnog vretena bude u granicama 0,05 mm;

broj obrtaja ručice podeonog aparata.

PODACI:

normalni korak zavojnog vretena tn = 12 mm;

korak vodećeg vretena stola glodalice sv = 5 mm;

prenosni faktor pužnog prenosnika 1/z = 1/40;

garnitura izmenljivih zupčanika podeonog aparata: 24, 28, 30, 32, 39, 40, 44, 47, 48, 56, 64, 68, 72, 76, 86, 96, 100.



REŠENJE:

Kinematska šema prenosnika za izradu zavojnice na univerzalnoj glodalici uz pomoć podeonog aparata, koja omogućuje sinhronizovano uzdužno i obrtno kretanje obratka, prikazana je na skici.

Korak zavojnice vretena sa dva početka, kako se vidi na skici, određuje se na sledeći način:

da bi uz dozvoljenu grešku izrade iznosila:

Pri tome je ugao nagiba tangente na zavojnicu određen iz sledeće zavisnosti:



tako da je:

Izmenljivi zupčanici podeonog aparata:

određuju se iz kinematske veze između broja obrtaja obratka u steznoj glavi podeonog aparata np

i broja obrtaja vodećeg vretena stola glodalice nv, koja se može izraziti na sledeći način:

U tom slučaju uz uslov da je:

prenosni odnos izmenljivih zupčanika podeonog aparata je:

odnosno za dozvoljenu grešku:

Kombinovanjem raspoloživih izmenljivih zupčanika potrebno je pronaći koja kombinacija zupčanika daje prenosni odnos u granicama tolerancije, a jedno od rešenja je:

Broj obrtaja ručice podeonog aparata, za izradu druge zavojnice vretena sa dva početka z' = 2, iznosi:

.



ZADATAK 2.

Na univerzalnoj glodalici, uz primenu podeonog aparata, izrađuje se cilindrični zupčanik sa kosim zubima. Odrediti potrebne elemente, kako bi se sa zadatom tačnošću ova obrada mogla izvršiti i nacrtati kinematsku šemu prenosa.

PODACI:

broj zuba zupčanika zz = 36;

ugao nagiba zuba zupčanika = 36 2';

normalni modul mn = 3 mm;



brojevi rupica na podeonoj ploči: 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 27, 29, 31, 33, 37, 39, 41, 43, 47, 49;


REŠENJE:

Kinematska šema prenosnika za izradu zuba cilindričnog zupčanika sa kosim zubima na univerzalnoj glodalici uz pomoć podeonog aparata, koja omogućuje sinhronizovano uzdužno i obrtno kretanje obratka, prikazana je na skici.

Ugao nagiba zuba zupčanika, kako se vidi na skici, određuje se na sledeći način:



pri čemu je osnovni prečnik cilindričnog zupčanika sa kosim zubima:

Korak zavojnice zuba zupčanika, prema tome je:


određuju se iz kinematske veze između broja obrtaja obratka u steznoj glavi podeonog aparata np i broja obrtaja vodećeg vretena stola glodalice nv, koja se može izraziti na sledeći način:



odnosno za zadatu tačnost:




Broj obrtaja ručice podeonog aparata, za izradu novog međuzublja zupčanika sa brojem zuba z' = zz = 36, iznosi:

što znači da je potrebno obrnuti ručicu za jedan pun krug i 2 rupice na podeonoj ploči od 18 rupica.

ZADATAK 3.

Na univerzalnoj glodalici, uz primenu podeonog aparata, vrši se izrada zupčaste letve. Odrediti izmenljive zupčanike i broj obrtaja ručice podeonog aparata pod uslovom da tolerancija tačnosti izrade koraka zupčaste letve bude 0,05 mm i nacrtati kinematsku šemu prenosa.

PODACI:

normalni modul zupčaste letve mn = 5 mm;


prenosni faktor pužnog prenosnika 1/ z= 1/40;


REŠENJE:

Kinematska šema prenosnika za izradu zupčaste letve na univerzalnoj glodalici uz pomoć podeonog aparata, koja omogućuje uzdužno pomeranje obratka za veličinu koraka zupčaste letve, prikazana je na skici.



Korak zupčaste letve, prikazan na skici, određuje se na sledeći način:

da bi uz dozvoljenu grešku izrade iznosio:


određuju se iz kinematske veze između broja obrtaja ručice podeonog aparata nr i broja obrtaja vodećeg vretena stola glodalice nv, koja se može izraziti na sledeći način:





Ako se za broj obrtaja ručice podeonog aparata, koji se prema preporukama uzima da je ceo broj od 510, uzme da je:

nr = 10

prenosni odnos izmenljivih zupčanika za zadatu toleranciju tačnosti izrade, prema tome je:


ZADATAK 4.

Na pločastom obratku buše se 5 otvora 3 mm, međusobnog rastojanja kako je prikazano na skici, na univerzalnoj glodalici uz pomoč podeonog aparata.

ODREDITI:


izmenljive zupčanike podeonog aparata;


PODACI:







REŠENJE:

Kinematska šema prenosnika za izradu otvora na univerzalnoj glodalici uz pomoć podeonog aparata, koja omogućuje uzdužno pomeranje obratka kako bi se ostvarila tražena međusobna rastojanja između otvora, prikazana je na skici.

Da bi se moglo izvršiti tačno pomeranje radnog stola mašine, za tražena međusobna rastojanja između otvora na obratku, usvaja se da jedinica pomeranja, odnosno korak bude t = 0,01 mm, jer će dimenzije koje treba ostvariti biti celobrojni umnošci jediničnog pomeranja.


određuju se iz kinematske veze između broja obrtaja ručice podeonog aparata nr i broja obrtaja vodećeg vretena stola glodalice nv, koja se može izraziti na sledeći način:





Ako se za broj obrtaja ručice podeonog aparata, za jedinično pomeranje od t = 0,01 mm, kao najpogodnija izabere podeona ploča sa 47 rupica (pomeranje ručice podeonog aparata za jednu rupicu na podeonoj ploči od 47 daće pomeranje stola od 0,01 mm):

prenosni odnos izmenljivih zupčanika, prema tome je:

Kombinovanjem raspoloživih izmenljivih zupčanika potrebno je pronaći koja kombinacija zupčanika daje gornji prenosni odnos, a jedno od rešenja je:

Brojevi obrtaja ručice podeonog aparata, da bi se izvršilo pomeranje stola za tražena međusobna rastojanja između otvora na obratku, određuju se na sledeći način:


ZADATAK 1.

Ploča od ugljeničnog čelika Rm = 65107 N/m2, dimenzija 3009560 mm, grubo se poravnava na univerzalnoj glodalici pomoću valjčastog glodala 80100 mm.

ODREDITI:

postojanost alata;

broj komada koji se obradi za jedan sat rada mašine;

maksimalnu radijalnu silu koja opterećuje vratilo glodala.



PODACI:

brzina rezanja 0,8 m/s;

pomak po zubu 0,15 mm/z;

broj zuba glodala 8;

ugao zavojnice zuba glodala 24; pomoćno, izgubljeno i međuvreme zajedno iznosi 1,5 min/kom.

ZADATAK 2.

Na horizontalnoj glodalici, valjčasto-čeonim glodalom 100110 mm, grubo se poravnava pravougaona ploča od LG HB = 200, dimenzija 600200400,05 mm.

Odrediti, pod uslovom da dozvoljeni ugib (deformacija) vratila glodala pri obradi ne bude veći od zadate tolerancije:

merodavni režim obrade,

apsorbovanu snagu;

količinu skinute strugotine u jedinici vremena.

PODACI:

postojanost glodala 400 min;


ugao zavojnice zuba glodala 20; dužina vratila glodala 340 mm.

pomoćno vreme 4 min.

ZADATAK 3.

Odrediti postojanost reznog alata, koji će omogućiti da se na horizontalnoj glodalici, valjčastim glodalom 100 mm, obradi 50 radnih predmeta. Na osnovu izračunate postojanosti odrediti kompletan režim obrade.

PODACI:

materijal obradka LG HB = 220;


ugao zavojnice zuba glodala 28; pomak po zubu 0,25 mm/z;

dubina glodanja 5 mm;

površina koja se obrađuje 20080 mm.

ZADATAK 4.

Na vertikalnoj glodalici sa pravougaonim stolom, pomoću glave za glodanje, vrši se grubo glodanje jednog do drugog poređanih radnih predmeta Ø400100 mm.

ODREDITI:




količinu skinute strugotine u kg/čas;

apsorbovanu snagu rezanja.

PODACI:materijal obratka ugljenični čelik Rm = 70107 N/m2, HB = 170 i 0,4 % C;


prečnik glave za glodanje Ø500 mm;

broj zuba glave za glodanje 24;


dužina radnog stola glodalice 2,2 m;

pomoćno vreme 5 min/stolu.

ZADATAK 5.

Pravougaona ploča od LG HB = 180, dimenzija 50019550 mm, grubo se poravnava na vertikalnoj glodalici pomoću glave za glodanje 200 mm.

ODREDITI:


postojanost alata;


PODACI:





koeficijent korisnog dejstva prenosnika mašine 0,7.

ZADATAK 6.

Na vertikalnoj glodalici , pomoću glave za glodanje Ø200 mm, vrši se poravnavanje obe čeone površine cilindričnih radnih predmeta dimenzija 12065 mm.

Odrediti, pod uslovom da se glodalo zatupi posle 100 obrađenih radnih predmeta:



PODACI:



pomak po zubu 0.2 mm/z.



ZADATAK 7.

Na vertikalnoj glodalici sa okretnim stolom vrši se grubo glodanje, pomoću glave za glodanje 400 mm, jednog do drugog poređanih prstenastih radnih predmeta spoljašnjeg prečnika 210 mm, unutrašnjeg prečnika 140 mm i debljine 50 mm.

ODREDITI:


količinu skinute strugotine u kg/čas.

PODACI:materijal obradka LG HB = 180;


dubina glodanja 5 mm;


širina pojasa habanja 1 mm;

spoljašnji prečnik radnog stola glodalice 1600 mm;

pomoćno vreme je iste vrednosti kao glavno vreme;


koeficijent korisnog dejstva prenosnika mašine 0,7.

ZADATAK 8.

Na univerzalnoj glodalici, uz primenu podeonog aparata, izrađuje se cilindrični zupčanika sa pravim zubima.

ODREDITI:




PODACI:

broj zuba zupčanika 89;




ZADATAK 9.

Na obratku 100 mm, na univerzalnoj glodalici uz pomoć podeonog aparata, potrebno je izraditi tri zavojna žljeba koji su pomereni jedan u odnosu na drugi za 111 20', 77 i 159 40'.

ODREDITI:






PODACI:

ugao zavojnice 23 3';

korak vodećeg vretena stola glodalice 5 mm;

prenosni faktor pužnog prenosnika 1/40;



ZADATAK 10.

Na cilindričnom obratku, potrebno je na univerzalnoj glodalici uz pomoč podeonog aparata, na krugu 80 mm izbušiti 6 otvora 5 mm, na međusobnom rastojanju 0, 25 48', 54 18', 42 54', 65 6' i 36 36'.

ODREDITI:



PODACI:

prenosni faktor pužnog prenosnika 1/60;

brojevi rupica na podeonoj ploči: 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 27, 29, 31, 33, 37, 39, 41, 43, 47, 49.



5. OBRADA RENDISANJEM

5.1. Kratkohode rendisaljke

ZADATAK 1.

Na kratkohodnoj rendisaljci, u jednom prolazu, obrađuje se obradak dimenzija obrađivane površine 300200 mm.

ODREDITI:


masu skinute strugotine u jedinici vremena.

PODACI:





pomak s = 1 mm/hod;

odnos povratne i radne brzine rendisanja av = 3;

napadni ugao sečiva alata = 45; pomoćno vreme obrade tp = 2,5 min;


REŠENJE:

Snaga pogonskog elektromotora mašine određuje se iz sledećeg izraza:




dok je brzina rezanja (radnog hoda):


Radni hod alata iz prethodne jednačine (videti skicu) iznosi:

Broj dvostrukih hodova izračunava se s obzirom na potpuno iskorišćenje postojanosti alata i to na sledeći način:

gde je brzina rezanja slična struganju:

tako da je:

Konstanta i eksponenti vezani za brzinu rezanja su:



iz tab. S-7. za LG HB = 160, a > 1 mm i s 0,72 mm/hod



= 1


m = 1

koeficijent koji uzima u obzir postojanost alata T = 45 min iz tab. S-7. (z = 9 za obradu livenog gvožđa):

Snaga pogonskog elektromotora mašine, konačno je:

gde su konstanta i eksponenti iz izraza za glavni otpor rezanja sledeći:

iz tab. S-13. za LG HB = 180

Masa skinute strugotine u jedinici vremena iznosi:

U gornjoj jednačini glavno vreme obrade, shodno prikazanoj skici je:


pri čemu je m = 7400 kg/m3 – specifična gustina materijala uzeta iz tab. O-1. za liveno gvožđe.

5.2. Dugohode rendisaljke

ZADATAK 1.

Na dugohodnoj rendisaljci vrši se poravnavanje četiri uzdužne površine obratka dimenzija 160160800 mm.

ODREDITI:




postojanost alata;


PODACI:



pomak s = 2 mm/hod;

odnos povratne i radne brzine rendisanja av = 1,5;

napadni ugao sečiva alata = 45; snaga pogonskog elektromotora mašine PM = 3,5 kW;


REŠENJE:

Merodavni režim obrade, kod dugohodne rendisaljke, pored zadatog pomaka čini još dubina rezanja i broj duplih hodova nosača radnog predmeta.

Dubina rezanja, iz tab. G-1 za dimenzija obratka LBH = 800160160 mm, jednaka je dodatku za grubo glodanje:

a = = 5,3 mm

Broj dvostrukih hodova određuje se na osnovu maksimalne iskorišćenosti snage pogonskog elektromotora mašine:


dok je brzina rezanja (radnog hoda):

tako da je broj dvostrukih hodova:

Radni hod alata iz prethodne jednačine (videti skicu) iznosi:



dok su konstanta i eksponenti iz izraza za glavni otpor rezanja sledeći:

iz tab. S-13. za CrNiČ Rm = 70107 N/m2

Postojanost alata određuje se tako što se iz prethodno određenog broja dvostrukih hodova odredi brzina rezanja:

Određena brzina rezanja izjednači se sa brzinom rezanja izvedenom za struganje:


tako da je postojanost alata:


iz tab. S-7. za CrNiČ Rm = 70107 N/m2, a > 1 mm i s 0,4 mm/o



= 1




m = 1

Glavno vreme obrade, shodno prikazanoj skici je:

gde je i = 4 – broj prolaza (obrađuju se četiri uzdužne površine obratka), a b = 5 mm – konstruktivno izabran dodatak za ulaz/izlaz alata tokom obrade.


ZADATAK 1.

Odrediti najveću dubinu rezanja i broj duplih hodova koji njoj odgovara pri poravnavanju obratka od LG HB = 180, dimenzija obrađivane površine 40060 mm.

PODACI:

materijala alata BČ;


napadni ugao sečiva alata 45; pomak 1,6 mm/hod;

odnos povratne i radne brzine rendisanja 1,5;

snaga pogonskog elektromotora mašine 2,5 kW;


ZADATAK 2.

Naći dimenzije poprečnog preseka drške noža, kao i merodavni režim obrade, za slučaj grube horizontalne obrade na dugohodnoj rendisaljci radnog predmeta dimenzija obrađivane površine 801000 mm pri potpunom iskorišćenju snaga pogonskog elektromotora mašine i postojanosti alata. Poprečni presek drške noža je pravougaoni standardni presek, a prepust noža je jednak visini noža.

PODACI:





odnos povratne i radne brzine rendisanja 2;





6. OBRADA BRUŠENJEM

6.1. Brusilice za kružno brušenje

ZADATAK 1.

Odrediti merodavni režim obrade, glavno vreme obrade i apsorbovanu snagu pri finom brušenju u šiljcima obratka 20+0,01200 mm, od kaljenog čelika HB = 400, tocilom 30030 mm, pod uslovom da dimenzije obratka budu u okviru zadate tolerancije.

REŠENJE:

Elementi režima obrade određuju se pod uslovom da greška, koja nastaje usled deformacije obratka tokom obrade, bude u granicama zadate tolerancije.

Prema planu obrade prikazanom na skici, sledi da maksimalni ugib obratka u toku obrade može biti:

gde je T širina tolerancijskog polja.

Iz izraza za maksimalni ugib obratka u toku obrade:



može se izračunati maksimalna dozvoljena srednja sila prodiranja:

pri čemu je moment inercije poprečnog preseka obratka:

a modul elastičnosti materijala obratka iz tab. O-1. za čelik:

E = 210 109 N/m2

Na osnovu određene srednje sile prodiranja, iz njenog odnosa prema srednjoj sili na obimu tocila, koji je prema preporukama iz tab. BR-6.:

može se odrediti srednja sila na obimu tocila:

Pri tome je iz tab. BR-7. za fino spoljašnje brušenje čelika usvojena dubina rezanja:

a = 0,01 mm

a iz tab. BR-9. za fino brušenje usvojen aksijalni pomak:

s tim da je pri usvajanju prethodnih vrednosti vođeno računa da se iste poklapaju sa vrednostima datim u tab. BR-6.

Na osnovu prethodno izračunate srednje sile na obimu, sada se iz Kurrein-ovog obrasca:

može izračunati srednja površina preseka režućeg sloja:

Kako je sa druge strane, srednja površina preseka režućeg sloja:



najpovoljnije je iz prethodnog izraza izračunati brzinu obratka, odnosno broj obrtaja obratka:

Prethodno je brzina rezanja usvojena na osnovu preporuka iz tab. BR-5. za spoljašnje brušenje čelika:

vt = 35 m/s

tako da je broj obrtaja tocila:

Da bi se određeni režim obrade usvojio kao merodavan, potrebno je još proveriti da li je izračunata brzina obratka u okviru, tj. blizu preporučenih vrednosti:

gde je konstanta C = 0,00300,0038 uzeta iz tab. BR-8. za obradu kaljenog čelika.

Glavno vreme obrade za spoljašnje kružno brušenje računa se na osnovu sledećeg obrasca:

U prethodnom izrazu je broj prolaza:

gde je dodatak za finu obradu brušenjem:

jer je ukupni dodatak za brušenje određen iz tab. BR-1., za dimenzije obratka 20200 mm:

3 = 0,3 mm

dok je hod tocila u toku obrade L (videti skicu) određen na sledeći način:



Korisna snaga brušenja je:

ZADATAK 2.

Na obratku od kaljenog čelika HB = 350 brušenjem se obrađuje otvor 120 mm na dužinu 100 mm.

ODREDITI:


kapacitet mašine u kom/čas.

PODACI:

dimenzije tocila 8050 mm;

pomoćno vreme obrade tp = 1,5 min.



REŠENJE:

Ukupni dodatak za unutrašnje brušenjem određuje se iz tab. BR-2., za dimenzije obratka 120100 mm, i iznosi:

3 = 0,4 mm

tako da su dodaci za grubo i fino brušenje:

Dubina rezanja iz tab. BR-7. za unutrašnju obradu čelika je:

ag = 0,02 mm

af = 0,005 mm

Broj prolaza, prema tome je:

Brzina rezanja usvaja se na osnovu preporuka iz tab. BR-5. za unutrašnje brušenje čelika:

vt = 25 m/s




Brzina obratka je:


gde je konstanta C = 0,0034 uzeta iz tab. BR-8. za obradu kaljenog čelika.

Aksijalni pomak se određuje s obzirom na širinu tocila i snagu pogonskog elektromotora mašine.

Aksijalni pomak s obzirom na širinu tocila određuje se na osnovu preporuka iz tab. BR-9.:

Aksijalni pomak s obzirom na potpuno iskorišćenje snage pogonskog elektromotora mašine određuje se na sledeći način:



Kao merodavni pomaci usvajaju se:

sag = 12,9 mm/o

saf = 16,6 mm/o


gde je glavno vreme obrade:

pri čemu su hod alata u toku obrade L (videti skicu), kao i koeficijent trošenja tocila k:

6.2. Brusilice za ravno brušenje



ZADATAK 1.

Na brusilici za ravno brušenje, sa pravougaonim stolom dužine Ls = 1,5 m, vrši se grubo i fino brušenje obe strane prstenastih obradaka spoljašnjeg prečnika 160 mm, unutrašnjeg prečnika 50 mm i debljine 50 mm, lončastim tocilom 200 mm sa keramičkim vezivnim sredstvom.ODREDITI:

merodavni režim za grubu i finu obradu;


PODACI:materijal obratka LG HB = 300;

pomoćno, izgubljeno i međuvreme zajedno iznosi ti = 30 s/kom.

REŠENJE:

Plan obrade prstenastih obradaka, pri obradi lončastim tocilom na brusilici za ravno brušenje sa pravougaonim stolom, prikazan je na skici:

Ukupni dodatak za ravno brušenje određuje se iz tab. BR-4., za dimenzije obratka 15050 mm, i iznosi:

3 = 0,4 mm

tako da su dodaci za grubo i fino brušenje:

Dubina rezanja iz tab. BR-7. za ravno brušenje je:

ag = 0,05 mm

af = 0,01 mm

Broj prolaza prema tome je:



Da bi dubina rezanja za grubu obradu u svakom prolazu bila ista, sledi korekcija tablične vrednosti, tako da je:

Brzina rezanja usvaja se na osnovu preporuka iz tab. BR-5. za ravno brušenje LG sa tocilom od silicijum karbida:

vt = 20 m/s


Brzina obratka za grubu i završnu obradu je:

gde je konstanta C = 0,0025 uzeta iz tab. BR-8. za obradu livenog gvožđa.


U gornjoj jednačini glavno vreme obrade po komadu iznosi:

Pri tome je glavno vreme obrade svih obradaka postavljenih na sto, uz obradu obe strane obratka:



gde su hod alata u toku obrade L (videti skicu), kao i koeficijent trošenja tocila k:

dok je maksimalni broj obradaka koji se istovremeno obrađuje:

ZADATAK 2.

Na brusilici za ravno brušenje sa okruglim stolom vrši se grubo i fino brušenje obradaka 20060 mm pomoću koturastog tocila 20050 mm.

ODREDITI:



PODACI:

materijal obratka: kaljeni čelik;

prečnik radnog stola brusilice D = 1500 mm;

pomoćno, izgubljeno i međuvreme zajedno iznosi ti = 30 s/kom.

REŠENJE:

Plan obrade prstenastih obradaka, pri obradi koturastim tocilom na brusilici za ravno brušenje sa okruglim stolom, prikazan je na skici:

Ukupni dodatak za ravno brušenje određuje se iz tab. BR-4., za dimenzije obratka 20060 mm, i iznosi:

3 = 0,5 mm

tako da su dodaci za grubo i završno brušenje:

Dubina rezanja iz tab. BR-7. za ravno brušenje je:

ag = 0,05 mm



af = 0,01 mm

Broj prolaza prema tome je:

Brzina rezanja usvaja se na osnovu preporuka iz tab. BR-5. za ravno brušenje čelika:

vt = 35 m/s


Brzina obratka za grubu i finu obradu je:


Broj obrtaja radnog stola za grubu i finu obradu, sada je:

Bočni pomak tocila za grubu i finu obradu iz tab. BR-9. je:


U gornjoj jednačini glavno vreme obrade po komadu iznosi:



Pri tome je glavno vreme obrade svih obradaka postavljenih na sto:

gde je bočni radni hod tocila Bt (videti skicu), kao i koeficijent trošenja tocila k:

dok je maksimalni broj obradaka koji se istovremeno obrađuje na obrtnom stolu mašine:

.

6.3. Brusilice bez šiljaka

ZADATAK 1.

Na brusilici bez šiljaka potrebno je grubim brušenjem obraditi glatku osovinicu 34100 mm, od nekaljenog čelika HB = 200.

ODREDITI:


otpore rezanja.

PODACI:

dimenzije radnog tocila 300100 mm;

dimenzije vodećeg tocila 200100 mm;



REŠENJE:

Ukupni dodatak brušenje određuje se iz tab. BR-1., za dimenzije obratka 34100 mm, i iznosi:

3 = 0,3 mm

tako da je dodatak za grubo brušenje:



Dubina rezanja po jednom obrtaju obratka, iz tab. BR-7. za grubo brušenje čelika brusilicom bez šiljaka je:

a = 0,02 mm

Brzina radnog tocila usvaja se na osnovu preporuka iz tab. BR-5. za kružno brušenje čelika:

vt = 30 m/s

tako da je broj obrtaja radnog tocila:

Brzina obratka, odnosno broj obrtaja obratka je:

gde je konstanta C = 0,0054 uzeta iz tab. BR-8. za obradu nekaljenog čelika.

Aksijalni pomak obratka, s obzirom na potpuno iskorišćenje snage pogonskog elektromotora mašine, izračunava se na sledeći način:

Za tako izračunati aksijalni pomak, iz jednačine date u tab. BR-9.:

može se izračunati ugao nagiba vodećeg tocila:

gde je = 0,88 koeficijent klizanja između obratka i vodećeg tocila uzet iz tab. BR-9.

Kako je izračunati ugao nagiba vodećeg tocila u preporučenim granicama (1,56), određeni režim obrade usvaja se za merodavni.



Brzina vodećeg tocila, koristeći prikazani plan brzina na skici, iznosi:

tako da je broj obrtaja vodećeg tocila:

Srednja sila na obimu radnog tocila određuje se na sledeći način:

gde je srednja površina režućeg sloja:

Srednja sila prodiranja određuje se iz njenog odnosa prema srednjoj sili na obimu tocila, koji je prema preporukama iz tab. BR-6. za sa = 6 mm/o i a = 0,02 mm:

tako da je:

ZADATAK 2.

Na brusilici bez šiljaka vrši se grubo brušenje glatke osovinice 1550 mm od kaljenog čelika.Odrediti merodavan režim obrade, pod uslovom da kapacitet brusilice bude Q = 350 kom/čas.PODACI:

dimenzije radnog tocila 300100 mm;

dimenzije vodećeg tocila 200100 mm;

tocila su od korunda sa keramičkim vezivnim sredstvima.

REŠENJE:

Na osnovu zadatog kapaciteta mašine određuje se prvo glavno vreme obrade, a potom na osnovu njega merodavni režim obrade.Iz kapaciteta mašine:



ako se za brusilicu bez šiljaka uzme da je tk tg dobija se da je glavno vreme obrade:

Sa druge strane glavno vreme obrade na brusilici bez šiljaka se izražava kao:

tako da je brzina aksijalnog pomeranja obratka:

U gornjoj jednačini, s obzirom da obraci ulaze u obradu jedan za drugi, tj. ne postoje dodaci za obradu (ulaz i izlaz alata), uzima se da je L = l = 50 mm. Za koeficijent trošenja tocila uzima se srednja preporučena vrednost k = (1,2-1,7) = 1,5.

Merodavni režim obrade, dobija se korišćenjem preporučenih vrednosti uz zadovoljenje izračunate brzine aksijalnog pomeranja obratka.

Ukupni dodatak za brušenje određuje se iz tab. BR-1., za dimenzije obratka 1550 mm, i iznosi:

3 = 0,2 mm

tako da je dodatak za grubo brušenje:

Dubina rezanja po jednom obrtaju obratka, iz tab. BR-7. za grubo brušenje čelika brusilicom bez šiljaka je:

a = 0,02 mm

Brzina radnog tocila usvaja se na osnovu preporuka iz tab. BR-5. za kružno brušenje čelika tocilom od korunda sa keramičkim vezivnim sredstvom:

vt = 35 m/s

tako da je broj obrtaja radnog tocila:

Brzina obratka, koristeći prikazani plan brzina na skici, iznosi:




gde je su iz tab. BR-9. usvojeni da je koeficijent klizanja između obratka i vodećeg tocila = 0,88 i ugao nagiba vodećeg tocila = 6.Da bi se određena brzina obratka mogla usvojiti kao merodavna, potrebno je proveriti da li je izračunata brzina u okviru, tj. blizu preporučenih vrednosti:

gde je konstanta C = 0,00300,0038 uzeta iz tab. BR-8. za obradu kaljenog čelika.

Aksijalni pomak određuje se iz prethodno određene brzine aksijalnog pomeranja obratka i broja obrtaja obratka, tj. iz:

tako da je:

Na kraju još se mora odrediti brzina, odnosno broj obrtaja vodećeg tocila:

6.4. Radijalne brusilice

ZADATAK 1.

Na osovini od kaljenog čelika, radijalnim brušenje vrši se gruba obrada rukavca 40h7 mm, širine 40 mm.

Odrediti merodavni režim obrade pod uslovom da kapacitet mašine iznosi Q = 25 kom/čas.

PODACI:

dimenzije tocila 20040 mm;

dodatak za grubu obradu brušenjem 3g = 0,2 mm;

pomoćno i izgubljeno vreme obrade ti = 2 min/kom.

REŠENJE:



Na osnovu zadatog kapaciteta mašine određuje se prvo glavno vreme obrade, a potom na osnovu njega merodavni režim obrade.Iz kapaciteta mašine:

glavno vreme obrade iznosi:

Sa druge strane glavno vreme obrade na radijalnoj brusilici se izražava kao:

tako da je brzina primicanja tocila obratku:

U gornjoj jednačini hod tocila u toku obrade L (videti skicu) i koeficijent trošenja tocila k su:

Merodavni režim obrade, sada se dobija korišćenjem preporučenih vrednosti uz zadovoljenje izračunate brzine primicanja tocila obratku srnp.

Brzina rezanja usvaja se na osnovu preporuka iz tab. BR-5., za kružno spoljašnje brušenje čelika:

vt = 35 m/s




Dalje se iz izraza za brzinu obratka:

izrazi broj obrtaja obratka:

U gornjoj jednačini važno je uočiti da se kod radijalnog brušenja dubina rezanja po jednom obrtaju obratka izjednačava sa radijalnim pomakom, odnosno da je a = sr.

Ako se iz izračunate brzine primicanja tocila obratku izrazi broj obrtaja obratka:

i potom zameni u prethodnu jednačinu dobija se da je radijalni pomak:


Brzina i broj obrtaja obratka, prema tome je:




ZADATAK 1.

Na brusilici za kružno brušenje, grubo i fino se obrađuje obradak od kaljenog čelika HB = 350, prečnika 46 mm i dužine obrade 100 mm.

ODREDITI: merodavni režim obrade; glavno vreme obrade.

PODACI: dimenzije tocila 30030 mm; snaga pogonskog elektromotora mašine 5 kW; stepen korisnog dejstva prenosnika mašine 0,75.

ZADATAK 2.

Za radni predmet od kaljenog čelika tvrdoće HB = 500, dimenzija 12300 mm, odrediti najveće odstupanje od idealnog geometrijskog oblika, koje nastaje pri finoj obradi brušenjem u šiljcima tocilom 30030 mm.

ZADATAK 3.

Na brusilici za ravno brušenje, sa okruglim stolom, vrši se grubo i fino brušenje radnih predmeta 20060 mm lončastim tocilom 250 mm.

ODREDITI: merodavni režim za grubu i finu obradu; kapacitet mašine u kom/čas.

PODACI: materijal obratka kaljeni čelik; spoljašnji prečnik radnog stola brusilice 1500 mm; pomoćno, izgubljeno i međuvreme vreme zajedno iznosi 30 s/kom.

ZADATAK 4.

Na brusilici za ravno brušenje, sa pravougaonim stolom dužine 1500 mm, vrši se koturastim tocilom 25050 mm grubo i fino brušenje jednog do drugog poređanih prstenastih radnih predmeta spoljašnjeg prečnika 200 mm, unutrašnjeg prečnika 125 mm i debljine 50 mm.

ODREDITI: merodavni režim obrade; kapacitet mašine u kom/čas.

PODACI: materijal obratka LG; pomoćno, izgubljeno i međuvreme vremena obrade zajedno iznosi 120 s/stolu.



ZADATAK 5.

Na brusilici bez šiljaka vrši se grubo brušenje glatke osovinice 1660 mm od kaljenog čelika. Dimenzije radnog tocila su 300100 mm, vodećeg tocila 200100 mm i tocila su od korunda sa keramičkim vezivnim sredstvom.

ODREDITI: merodavni režim obrade; kapacitet mašine u kom/čas; ugao ulaznog konusa tocila.

ZADATAK 6.

Na brusilici bez šiljaka vrši se fino brušenje glatke osovinice 10150 mm od kaljenog čelika. Dimenzije radnog tocila su 300100 mm, a vodećeg tocila 200100 mm. Odrediti merodavni režim obrade, pod uslovom da glavno vreme obrade bude 10 sekundi.

ZADATAK 7.

Na brusilici bez šiljaka vrši se gruba obrada osovinice 3490 mm od nekaljenog čelika HB =200.

Odrediti potrebnu snagu pogonskog elektromotora mašine, pod uslovom da se obezbedi kapacitet brusilice od 450 kom/čas.

PODACI : dimenzije radnog tocila 300 140; dimenzije vodećeg tocila 200 140; tocila su od korunda sa keramičkim vezivnim sredstvom; stepen korisnog dejstva prenosnika mašine 0,8.

ZADATAK 8.

Na osovini od kaljenog čelika HB = 580, radijalnim brušenjem vrši se obrada rukavca 40h7, širine 40 mm.

ODREDITI : merodavni režim obrade; snagu pogonskog elektromotora mašine.

PODACI: dimenzije tocila 20040 mm; radijalno pomeranje tocila 0,005 mm/o za grubo brušenje 0,001 mm/o za fino brušenje; stepen korisnog dejstva prenosnika mašine 0,8.



7. OBRADA PROVLAČENJEM

7.1. Mašine za unutrašnje provlačenje

ZADATAK 1.

Iz otvora 30 mm provlači se jednakostranični trougaoni oblik stranice a = 52,5 mm u obratku od čeličnog liva, debljine l = 60 mm.

Pokazati moguće načine provlačenja ovog profila i za iste odrediti:

dužinu reznog dela provlakača;

najveću silu provlačenja.

Na osnovu izračunatih parametara odabrati najpovoljniji način provlačenja.

REŠENJE:

Moguće načine provlačenja zadatog profila definišu konstruktivno izabrani oblici zuba za grubu i završnu obradu. Za posmatrani slučaj obrade izdvajaju se tri varijante oblika zuba. U prvoj svi zubi su trouglastog oblika, u drugoj su kružnog oblika, a u trećoj predstavljaju odgovarajuću kombinaciju.

Varijanta I

U ovoj varijanti svi zubi (za grubu i finu obradu) imaju oblik krajnjeg profila, odnosno trougla, kako je prikazano na skici.

Ukupni dodatak za obradu, kako se vidi na skici, određuje se na sledeći način:

tako da su shodno preporukama dodaci za grubu i finu obradu:



Dubina rezanja po jednom zubu prema preporuci iz tab. P-1. je:

Maksimalna glavna sila rezanja sada je:

U gornjoj jednačini, maksimalni presek strugotine po jednom zubu javlja se na kraju grube obrade i približno iznosi:

broj zuba u zahvatu je:

dok su: Kp = (1,11,3) = 1,3 - korektivni faktor specifičnosti provlačenja i

kv = 90107 N/m2 - specifična sila rezanja iz tab. P-2. pri obradi čeličnog liva za maksimalnu površinu preseka režućeg sloja.

Dužina reznog dela provlakača određuje se na sledeći način:

U prethodnoj jednačini broj zuba provlakača za grubu i finu obradu, kao i za kalibriranje iznosi:

dok je stvarni korak zuba provlakača:

.

Varijanta II



U ovoj varijanti svi zubi (za grubu i finu obradu) imaju oblik početnog profila, odnosno kruga, kako je prikazano na skici.

Ukupni dodatak za obradu, kako se vidi na skici, određuje se na sledeći način:



Maksimalna glavna sila rezanja sada je:

U gornjoj jednačini, maksimalna površina preseka režućeg sloja po jednom zubu javlja se na poslednjem zubu koji ima pun krug grube obrade, tj. na prečniku upisanog kruga u trougao i iznosi:



kv = 90107 N/m2 - specifična sila rezanja iz tab. P-2. pri obradi čeličnog liva za maksimalnu površinu preseka režućeg sloja.


U prethodnoj jednačini broj zuba provlakača za grubu i završnu obradu, kao i za kalibriranje iznosi:




.

Varijanta III

U ovoj varijanti zubi za grubu obradu su kružni, dok zubi za finu obradu imaju oblik krajnjeg profila, odnosno trougla, kako je prikazano na skici.

Dodaci za grubu i finu obradu, shodno preporukama i skici, su:


Maksimalna glavna sila rezanja u toku obrade izračunava se za grubu i finu obradu, s obzirom da se u ovoj varijanti bez prethodne provere ne može sa potpunom sigurnošću znati gde je veća sila:



U gornjoj jednačini, maksimalna površina poprečnog preseka režućeg sloja po jednom zubu za grubu obradu javlja se na poslednjem zubu koji ima pun krug grube obrade, a pri završnoj obradi na zadnjem zubu završne obrade i iznosi:


dok su: Kp = (1,11,3) = 1,3 - korektivni faktor specifičnosti provlačenja,

kvg = 90107 N/m2 - specifična sila rezanja iz tab. P-2. pri obradi čeličnog liva za veću površinu preseka režućeg sloja i

kvf = 120107 N/m2 - specifična sila rezanja iz tab. P-2. pri obradi čeličnog liva za manju površinu preseka režućeg sloja.




.

Izbor najpovoljnije varijante obrade nije jednoznačan i zavisi pre svega od postavljenih tehnoloških kriterijuma koje je potrebno zadovoljiti:

varijanta I obezbeđuje visok kvalitet obrađene površine, provlakač ima najmanju dužinu reznog dela što daje minimalno glavno vreme obrade, ali je izrada provlakača složena i pri obradi se ostvaruje najveća glavna sila rezanja;



varijanta II odlikuje se jednostavnom izradom provlakača, ali se dobija lošiji kvalitet obrađene površine, najveća dužinu reznog dela provlakača i velika glavna sila rezanja;

varijanta III obezbeđuje visok kvalitet obrađene površine, odlikuje se srednjim nivoom složenosti izrade provlakača, ali je velika dužinu reznog dela provlakača i glavna sila rezanja, mada nešto manja nego u varijanti II.

ZADATAK 2.

Na vertikalnoj mašini za unutrašnje provlačenje vrši se provlačenje šestougaonog otvora stranice b = 15 mm iz kružnog otvora prečnika d = 25 mm.

ODREDITI:


dužinu reznog dela provlakača.

PODACI:

materijal obratka: mesing;

debljina obratka l = 25 mm;

maksimalna vučna sila mašine Fmax = 50 kN

dodatak za finu obradu δf = 0,25 mm.

REŠENJE:

Plan obrade unutrašnjeg provlačenja šestougaonog otvora, odnosno oblik zuba, prikazan je na sledećoj skici. Dodatak za grubu obradu, shodno zadatom dodatku za finu obradu i skici, iznosi:

Dubina rezanja po jednom zubu određuje se s obzirom na potpuno iskorišćenje maksimalne vučne sile mašine, koristeći izraz za maksimalnu glavnu silu rezanja:

gde je broj zuba u zahvatu:

dok su: C = (1,11,3) = 1,2 - korektivni faktor specifičnosti provlačenja,



kvg = 75107 N/m2 - specifična sila rezanja iz tab. P-2. pri obradi mesinga za veću površinu preseka režućeg sloja i

kvf = 120107 N/m2 - specifična sila rezanja iz tab. P-2. pri obradi mesinga za manju površinu preseka režućeg sloja.

Sada se iz prethodne jednačine može odrediti maksimalna površina preseka režućeg sloja po jednom zubu:

S druge strane se maksimalna površina preseka režućeg sloja po jednom zubu, koji se za grubu obradu javlja na poslednjem zubu koji ima pun krug grube obrade, a pri završnoj obradi na zadnjem zubu završne obrade, shodno skici definiše sa:

Dubina rezanja po jednom zubu, s obzirom na potpuno iskorišćenje maksimalne vučne sile mašine, prema tome je:

tako da uvažavajući preporuke iz tab. P-1. za merodavne dubine rezanja usvaja se:

Brzina rezanja usvaja se na osnovu preporuka iz tab. P-1. za unutrašnje provlačenje:

v = 6 m/min






.

ZADATAK 3.

U otvoru 40 mm vrši se unutrašnje provlačenje 4 simetrično raspoređena žljeba širine b = 8 mm i dubine h = 4,7 mm, kako je prikazano na skici.

ODREDITI:

najveći broj obradaka koji se istovremeno mogu provlačiti;


PODACI:

materijal obratka čelik Rm = 75107

N/m2;

debljina obratka l(1) = 40 mm;

površina preseka najslabijeg dela provlakača A0 = 480 mm2;

dozvoljeni napon materijala provlakača na istezanje d = 20107 N/m2.

REŠENJE:

Plan obrade unutrašnjeg provlačenja žljeba, odnosno oblik zuba, prikazan je na sledećoj skici.

Ukupni dodatak za obradu, kako se vidi sa skice, iznosi:

= h = 4,7 mm





Najveći broj obradaka koji mogu istovremeno da se provlače, u ovom primeru zavisi od maksimalne dozvoljene sile koju može izdržati najslabiji deo provlakača, a koja se određuje na sledeći način:

(1)

S druge strane, maksimalna glavna sila rezanja u toku obrade, izračunava se iz sledećeg izraza:

(2)

U gornjoj jednačini, maksimalna površina preseka režućeg sloja po jednom zubu javlja se kod grube obrade i iznosi:


kv = 2,5Rm = 2,575107 = 150107 N/m2 - specifična sila rezanja iz tab. P-2. pri obradi čelika za maksimalnu površinu preseka režućeg sloja.

Ako se sada izjednače jednačine (1) i (2) dobija se maksimalno dozvoljeni broj zuba u zahvatu:

pri čemu dobijeni broj zuba u zahvatu, po preporukama, mora biti u granicama od 1 do 6 (uz izuzetno dobro podmazivanje do 8) i zbog ravnomernosti glavne sile rezanja usvaja se kao ceo broj. Koristeći sada standardnu jednačinu za određivanje broja zuba u zahvatu:

gde je l dužina provlačenja koja u ovom primeru predstavlja debljinu ne jednog, već debljinu svih naslaganih obradaka:

najveći broj obradaka koji se mogu istovremeno provlačiti može se odrediti na sledeći način:

Znači, pri zadatim uslovima obrade moguće je istovremeno obrađivati 3 obratka.






.

7.2. Mašine za spoljašnje provlačenje

ZADATAK 1.

Obradak sa skice obrađuje se na vertikalnoj mašini za spoljašnje provlačenje. Dimenzije polaznog dela su 10010045 mm, a materijal obratka je čelik zatezne čvrstoće Rm = 65107

N/m2.

ODREDITI:

najpovoljniji redosled provlačenja;

maksimalnu glavnu silu rezanja;


REŠENJE:

Kod spoljašnjeg provlačenja, da bi izrada alata bila jednostavnija, provlakač je sastavljen iz više segmenata gde svaki pojedinačno obrađuje određen deo profila. Zbog toga konstruktivna izvedba provlakača podrazumeva izbor redosleda izrade profila, broj segmenata provlakača kao i oblik zuba pojedinih segmenata.

Za dati primer obrade kao najpovoljniji broj segmenata i oblik



zuba usvojen je plan obrade prikazan na skici 1, dok je za najpovoljniji redosled provlačenja pojedinih delova profila usvojen raspored prikazan na skici 2.

Skica 1. Skica 2.

Ukupni dodatak za obradu pojedinih segmenata alata, kako se vidi na skici 1, iznosi:


Dubina rezanja po jednom zubu, prema preporuci iz tab. P-1., jednaka je za sve segmente:

Maksimalna sila provlačenja u toku obrade sada je:



U gornjoj jednačini, maksimalna površina preseka režućeg sloja po jednom zubu određuje se pojedinačno za svaki segment, a potom se shodno skici 2 izvrši potrebno grupisanje i za merodavni odabire najveća vrednost:

tako da je:

Broj zuba u zahvatu iz gornje jednačine je:


kv = 2,5Rm = 2,565107 = 162,5107 N/m2 - specifična sila rezanja iz tab. P-2. pri obradi čelika za maksimalnu površinu preseka režućeg sloja.

Ukupna dužina reznog dela provlakača određuje se na osnovu skice 2:

gde su dužine reznih delova pojedinih segmenata:

U prethodnoj jednačini broj zuba za grubu obradu iznosi:

za finu obradu broj zuba provlakača je:



dok je broj zuba za kalibriranje:

Stvarni korak zuba provlakača određen je na sledeći način:

.


ZADATAK 1.

Na vertikalnoj mašini za unutrašnje provlačenje vrši se provlačenje kvadratnog otvora stranica 50 mm iz kružnog otvora koji je upisan u ovaj kvadrat.

ODREDITI:

maksimalnu glavnu silu rezanja;


PODACI:

materijal obratka LG;

debljina obratka 50 mm.

ZADATAK 2.

Na vertikalnoj mašini za unutrašnje provlačenje vrši se provlačenje šestougaonog otvora stranice 18 mm iz kružnog otvora koji je upisan u ovaj šestougaonik. Odrediti, pod uslovom izuzetno dobrog podmazivanja, najveći broj komada koji se istovremeno mogu provlačiti i dužinu reznog dela provlakača.

PODACI:

materijal radnog predmeta bronza;

debljina radnog predmeta 20 mm;

presek najslabijeg dela provlakača 450 mm2;

dozvoljeni napon materijala provlakača na istezanje 20107 N/m2.



ZADATAK 3.

Pri provlačenju žljeba za klin, širine 16 mm, na pužnom točku od mesinga širine 25 mm, odrediti najveći broj komada na kojima se istovremeno može vršiti provlačenje, ako je maksimalna vučna sila koju mašina može da ostvari 28 kN.

ZADATAK 4.

Na vertikalnoj mašini za unutrašnje provlačenje, iz otvora 22 mm, provlači se pravougaonik stranica 3026 mm. Odrediti, pod uslovom da glavno vreme obrade bude 25 sekundi, a da broj zuba provlakača za grubu i finu obradu stoji u odnosu 3:1:

elemente režima rezanja;

maksimalnu glavnu silu rezanja.

PODACI:

materijal obratka LG;

debljina obratka 30 mm;

brzina provlačenja 4 m/min.

ZADATAK 5.

Na vertikalnoj mašini za spoljašnje provlačenje vrši se provlačenje naznačene površine klipnjače od čelika Rm = 70107 N/m2, dimenzija prikazanih na datoj skici, a debljine 30 mm. Ukupni dodatak za provlačenje je 6 mm i ravnomerno je raspoređen po celoj površini provlačenja.

ODREDITI:

najpovoljniji redosled provlačenja;

maksimalnu glavnu silu rezanja.



LITERATURA

[1]König W., Essel K.: Spezifische Schnittkraftwerte für die Zerspanung metallischer Werkstoffe, Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf, 1973.

[2]Kovač P., Milikić D.: Rezanje metala, Edicija „Univerzitetski udžbenik”, Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad, 1998.

[3]Milikić D.: Tehnologija obrade rezanjem – mašine, uređaji i postupci obrade. Fakultet tehničkih nauka u Novom Sadu, privremeno izdanje, Novi Sad, 2000.

[4]Milikić D.: Tehnologija obrade rezanjem – opšta i primenjena teorija, Fakultet tehničkih nauka u Novom Sadu, Novi Sad, 1999.

[5]Stanković P.: Mašinska obrada rezanjem – obrada metala rezanjem, Građevinska knjiga, Beograd, 1979.



PRILOG

OSNOVNI TEHNOLOŠKI

PODACIZA

PRORAČUNREŽIMA

OBRADE



SADRŽAJ PRILOGA

OPŠTI PODACITab. O-1. Orijentacione vrednosti modula elastičnosti i specifične mase

materijala obratka....................................................................................................138

OBRADA STRUGANJEM i RENDISANJEMTab. S-1. Preporučeni dodaci za grubu uzdužnu obradu na strugu.........................................138

Tab. S-2. Preporučeni dodaci za finu uzdužnu obradu na strugu............................................138

Tab. S-3. Preporučeni dodaci za grubu i finu unutrašnju obradu na strugu...........................139

Tab. S-4. Preporučeni dodaci za grubu i finu poprečnu obradu na strugu..............................139

Tab. S-5. Popravni koeficijent za proračun brzine rezanja za razne vrednosti napadnih uglova sečiva alata...................................................................................140

Tab. S-6. Popravni koeficijent za proračun brzine rezanja za razne alatne materijale............140

Tab. S-7. Vrednosti Cv , x i y za proračun brzine rezanja........................................................140

Tab. S-8. Vrednosti Cv, x, y i m za proračun brzine rezanja....................................................141

Tab. S-9. Preporučene vrednosti pomaka za grubo struganje noževima od BČ i TM...........142

Tab. S-10. Preporučene vrednosti pomaka za fino struganje noževima od BČ i TM................142

Tab. S-11. Standardni preseci drški strugarskih noževa............................................................142

Tab. S-12. Preporučene vrednosti doz , e i f za određivanje pomaka s obzirom na otpornost drške strugarskog noža zadatog preseka.............................................143

Tab. S-13. Vrednosti Ck , x1 i y1 za proračun glavne sile (otpora) rezanja................................143

Tab. S-14. Vrednosti Ck , x1 i y1 za proračun sile prodiranja i sile pomoćnog kretanja.............143

Tab. S-15. Vrednosti Ck i k za proračun specifičnog otpora rezanja........................................144

Tab. S-16. Pregled elemenata režućeg sloja b i h za najvažnije postupke obrade rezanjem.......................................................................................................144

Tab. S-17. Vrednosti ki1.1 i 1-mi za proračun glavne sile rezanja, sile prodiranjai sile pomoćnog kretanja na osnovu Kienzle-ove jednačine...................................145



Tab. S-18. Pregled korektivnih faktora za proračun glavne sile rezanja prema Kienzle-ovoj jednačini ............................................................................................146

OBRADA BUŠENJEMTab. BU-1. Preporučene vrednosti pomaka pri bušenju............................................................146

Tab. BU-2. Vrednosti Cv, x0, y0 i m za proračun brzine rezanja................................................147

Tab. BU-3. Vrednosti 0 za l/D2,5..........................................................................................147

Tab. BU-4. Vrednosti Cm i CF za proračun obrtnog momenta i sile pomoćnog kretanja pri bušenju.................................................................................................148

OBRADA GLODANJEMTab. G-1. Dodaci za grubu i finu obradu glodanjem.................................................................148

Tab. G-2. Preporučene vrednosti pomaka po zubu pri glodanju...............................................149

Tab. G-3. Standardne dimenzije glodala...................................................................................149

Tab. G-4. Vrednosti Cv, m, y, q, u, w, i za proračun brzine rezanja pri obimnom glodanju...............................................................................................149

Tab. G-5. Vrednosti Co, y i k za proračun brzine rezanja pri čeonom glodanju........................150

Tab. G-6. Vrednosti konstante C za proračun specifičnog otpora rezanja...............................150

OBRADA BRUŠENJEMTab. BR-1. Preporučeni dodaci za spoljašnju kružnu obradu brušenjem..................................150

Tab. BR-2. Preporučeni dodaci za unutrašnju obradu brušenjem.............................................151

Tab. BR-3. Preporučeni dodaci za brušenje bočnih površina....................................................151

Tab. BR-4. Preporučeni dodaci za ravnu obradu brušenjem.....................................................151

Tab. BR-5 Preporučene brzine rezanja i brzine obratka pri brušenju tocilom od korunda sa keramičkim vezivnim sredstvom.....................................................152

Tab. BR-6. Odnos srednje sile prodiranja prema srednjoj sili rezanja na obimu tocila............152

Tab. BR-7. Preporučene vrednosti dubine rezanja pri brušenju................................................152

Tab. BR-8. Vrednosti konstante C za proračun brzine obratka pri brušenju.............................153

Tab. BR-9. Preporuke za određivanje aksijalnog i bočnog pomaka pri brušenju.....................153

OBRADA PROVLAČENJEMTab. P-1. Preporučene brzine rezanja i dubina rezanja pri provlačenju....................................154

Tab. P-2. Preporučene vrednosti specifičnog otpora rezanja kv pri provlačenju......................154



Tablica O-1. Orijentacione vrednosti modula elastičnosti i specifične mase materijala obratka

Materijal

obratka

Modul elastičnosti

E (N/m2)

Specifična masa materijala

m (kg/m3)

Čelik 210109 7,85103

Liveno gvožđe 100109 7,4103

Bronza 120109 8,2103

Mesing 110109 8,85103

Aluminijum 70109 2,65103

Tablica S-1. Preporučeni dodaci za grubu uzdužnu obradu na strugu - 1 (mm)

Dužina obrade l (mm)

Prečnik obratka D (mm)

do 10 1018 1830 3050 5080 8012012018

018026

026036

0iz. 360

do 100 1,0 1,0 1,2 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4

100250 1,2 1,2 1,4 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6

250400 1,4 1,6 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0

400630 1,6 1,8 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2

6301000 - 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,0 3,2 3,4 3,8

10001600

- - 3,0 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2

iznad 1600 - - - 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5

Tablica S-2. Preporučeni dodaci za finu uzdužnu obradu na strugu - 2 (mm)



do 10 1018 1830 3050 5080 8012012018

018026

026036

0iz. 360

do 100 0,7 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,1 1,2 1,3 1,5

100250 0,8 0,8 0,9 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

250400 0,8 0,9 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6

400630 0,9 1,0 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7

6301000 - 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,5 1,6 1,7 1,9

10001600

- - 1,5 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1

iznad 1600 - - - 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5



Tablica S-3. Preporučeni dodaci za grubu i finu unutrašnju obradu na strugu - 1 i 2 (mm)

Prečnik gotovog

otvora d (mm)


do 63 63100 100160 160250 250400 iznad 400

1 - grubo struganje

do 18 1,4 1,5 - - - -

1850 1,6 1,6 1,8 2,0 - -

5080 1,8 1,8 2,0 2,2 2,4 -

80120 2,2 2,2 2,2 2,4 2,6 2,8

120180 2,6 2,6 2,8 2,8 3,0 3,2

180260 3,0 3,0 3,2 3,2 3,4 3,6

iznad 260 3,2 3,2 3,4 3,4 3,6 3,8

2 – fino struganje

do 18 0,9 1,0 - - - -

1850 1,1 1,1 1,2 1,2 - -

5080 1,2 1,2 1,3 1,3 1,4 -

80120 1,3 1,3 1,3 1,4 1,5 1,6

120180 1,4 1,4 1,5 1,5 1,6 1,7

180260 1,5 1,5 1,6 1,6 1,7 1,8

iznad 260 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,9

Tablica S-4. Preporučeni dodaci za grubu i finu poprečnu obradu na strugu - 1 i 2 (mm)

Završna dužina

obratka l (mm)


do 18 1850 50120 120260 iznad 260

1 - grubo struganje

do 18 0,9 1,0 1,1 - -

1850 1,1 1,2 1,3 1,5 -

50120 1,4 1,5 1,6 1,8 1,9

120260 1,8 1,9 2,0 2.1 2,3

260500 2,4 2,5 2,6 2,7 2,9

iznad 500 2,7 2,8 2,9 3,0 3,2

2 – fino struganje

do 18 0,6 0,7 0,8 - -

1850 0,7 0,8 0,9 0,9 -

50120 0,9 0,9 1,0 1,0 1,1

120260 1,0 1,1 1,1 1,2 1,3

260500 1,2 1,3 1,3 1,4 1,5

iznad 500 1,4 1,4 1,5 1,5 1,6



Tablica S-5.Popravni koeficijent za proračun brzine rezanja v za razne vrednosti napadnih uglova sečiva alata

Napadni ugao sečiva alata 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

1,27 1,22 1,17 1,11 1,05 1,00 0,95 0,90 0,86 0,82 0,79 0,77 0,75 0,74 0,74

Tablica S-6. Popravni koeficijent m za proračun brzine rezanja v za razne alatne materijale

Materijal obratkaMaterijal alata

Nelegirani alatni čelik Brzorezni čelik Tvrdi metal

Čelik 0,25 1 48

Liveno gvožđe 0,30 1 5 i više

Tablica S-7. Vrednosti Cv , x i y za proračun brzine rezanja (m/s)

Materijal a 1 mm a 1 mm

obratka Cv x, y Cv x, y Cv x, y Cv x, y

Ugljenični čelik s 0,4 mm/o s = 0,20,4 mm/o s = 0,20,4 mm/o s = 0,10,2 mm/o

Rm = 45107 N/m2 0,001610x=0,26

y=0,66

0,016841x=0,26

y=0,36

0,029266x=0,18

y=0,36

0,068524x=0,18

y=0,26Rm = 60107 N/m2 0,001046 0,010928 0,018991 0,044513

Rm = 70107 N/m2 0,000828 0,008673 0,015073 0,035339

Hrom-nikl čelik

Rm = 70107 N/m2

s 0,4 mm/o s = 0,20,4 mm/o s = 0,20,4 mm/o s = 0,10,2 mm/o

0,000937x=0,24 y=0,63

0,009069 x=0,24 y=0,34

0,015758x=0,16 y=0,34

0,036911x=0,16 y=0,24

Liveno gvožđe

HB = 160

s 0,72 mm/o s 0,72 mm/o- -

0,010395x=0,16 y=0,38

0,014336x=0,20 y=0,30

Bronza

Rm=(2030)107

N/m2

s 0,72 mm/o s 0,72 mm/o s = 0,20,4 mm/o s = 0,10,2 mm/o

0,001100x=0,40 y=0,60

0,002404x=0,40 y=0,50

0,020017x=0,16 y=0,42

0,005646x=0,40 y=0,40

Aluminijum

HB = 80100

s 0,72 mm/o s 0,72 mm/o-

s = 0,10,2 mm/o

0,003033x=0,40 y=0,60

0,006651x=0,40 y=0,50

0,015592x=0,40 y=0,40

Napomena: Popravni koeficijent za proračun brzine rezanja v za razne vrednosti postojanosti alata T određuje se

na osnovu jednačine ; z = 69 (manje vrednosti za čelik, a veće za liveno gvožđe).



Tablica S-8. Vrednosti Cv, x, y i m za proračun brzine rezanja (m/s)

Materijalobratka

Vrsta obradeMaterijal

alataKoeficijenti Tt

Cv x y m (min)

Konstruktivni ugljenični čelici, legirani čelici i

čelični liv Rm = 75 107 N/m2

Spoljašnje uzdužno struganje

s 0,3 TM P25

0,91970,15

0,20,2 60s 0,75 0,2713 0,35

s 0,75 0,1324 0,45

a sTM P10 0,4543

0,3 0,150,18 45

a s 0,15 0,3

s 0,25BČ

0,04430,25

0,330,125 60

s 0,25 0,0029 0,66

s0,

3 a 2

KP

0,4830 0,19 0,37 0,24

60a 2 16,539

0,08

0,02

0,24s =0,30,7a 7

10,321 0,08

Odsecanje- TM P25 0,0071 0 0,8 0,2

60- BČ 0,0115 0 0,66 0,25

Fazonsko struganje

- BČ 0,0409 0 0,5 0,3 120

Liveno gvožđeHB = 190

Spoljšnje uzdužno struganje

s 0,4

K20

0,98370,15

0,20,2 60

s 0,4 0,2056 0,4

a s0,2693

0,4 0,20,28 30

a s 0,2 0,4s 0,5 KP 9,5407 0,2 0,2 0,43

60Odsecanje

- TM K20 0,1634 0 0,4 0,2- BČ 0,0437 0 0,4 0,15

Liveno gvožđeHB = 150

Spoljšnje uzdužno struganje

a 2s 0,4 TM K35

2,13080,15

0,20,2

60a 2 0,1288 0,45

Odsecanje -

BČ

0,0689 0 0,5 0,25

Obojeni metali i njihove legure

HB = 100140

Spoljašnje uzdužno struganje

s 0,2 0,7856

0,12

0,25

0,23 60s 0,2 0,0950 0,5

Napomena: Vrednosti pomaka date su u (mm/o), a dubine rezanja u (mm). Popravni koeficijent za materijal obratka je:

- za čelike ; - za liveno gvožđe.

Za date postojanosti T koje se razlikuju od vrednosti u ovoj tablici, brzina rezanja se koriguje sa

koeficijentom ; z = 712 (alat od BČ), z = 26 (alat od TM), z = 1,53 (alat od KP).

Koristiti manje vrednosti za z pri obradi čelika, a veće pri obradi livenog gvožđa.



Tablica S-9. Preporučene vrednosti pomaka s za grubo struganje noževima od BČ i TM

PrečnikobratkaD (mm)

Presekdrškenoža

(mmxmm)

Materijal obratkaČelik i čelični liv Liveno gvožđe i obojeni metali

Pomak s (mm/o) pri dubini rezanja a (mm)do 3 35 58 812 iz. 12 do 3 35 58 812 iz. 12

do 2016 x 25

25 x 25

0,30,4

- - - - - - - - -

204016 x 25

25 x 25

0,40,5

0,30,4

- - -0,40,

5- - - -

406016 x 25

25 x 40

0,50,9

0,40,8

0,30,7

- -0,60,

90,50,

80,40,

7- -

6010016 x 25

25 x 40

0,61,2

0,51,1

0,50,9

0,40,8

-0,81,

40,71,

20,61,

00,50,

9-

10020016 x 25

25 x 40

0,81,3

0,71,2

0,61,0

0,50,9

-1,01,

50,91,

40,81,

10,60,

8-

20040020 x 30

40 x 60

1,11,4

1,01,3

0,71,2

0,61,2

0,41,1

1,31,6

1,21,5

1,01,3

0,81,0

0,70,9

40060020 x 30

40 x 60

1,21,5

1,01,4

0,81,3

0,61,3

0,41,2

1,51,8

1,21,6

1,01,4

0,91,2

0,81,0

600100025 x 40

40 x 60

1,21,8

1,11,5

0,91,4

0,81,4

0,71,3

1,52,0

1,31,8

1,01,4

1,01,3

0,91,2

iz. 100030 x 45

40 x 60

1,32,0

1,31,8

1,21,6

1,11,5

1,01,5

1,62,4

1,62,0

1,41,8

1,31,7

1,21,7

Napomena: Tablične vrednosti pomaka proveriti s obzirom na koeficijent vitkosti strugotine g = a/s. Preporučene vrednosti koeficijenta vitkosti strugotine g = 510 za uzdužno struganje i g = 520 za poprečno struganje.

Tablica S-10. Preporučene vrednosti pomaka s za fino struganje noževima od BČ i TM

Klasa kvaliteta površine

Materijal obratkaPomak s (mm/o) pri radijusu vrha noža r (mm)

r = 0,5 r = 1,0 r = 1,5 r = 2,0

N9Čelik 0,40,55 0,550,65 0,650,70 0,650,70

Liv. gvožđe i obojeni metal 0,250,40 0,400,50 0,50 0,50

N8Čelik 0,200,30 0,300,45 0,350,50 0,350,50

Liv. gvožđe i obojeni metal 0,150,25 0,200,40 0,300,50 0,350,50

N7Čelik 0,110,18 0,140,24 0,160,28 0,180,32

Liv. gvožđe i obojeni metal 0,100,15 0,120,20 0,150,30 0,200,35

Napomena: Preporučeni pomak proveriti s obzirom na geometrijsku hrapavost

Tablica S-11. Standardni preseci drški strugarskih noževa

Kvadratni presek (mmxmm) Pravougaoni presek (mmxmm)

6 x 6 -

8 x 8 -

10 x 10 10 x 16

12 x 12 12 x 20

16 x 16 16 x 25



20 x 20 20 x 32

25 x 25 25 x 40

32 x 32 32 x 50

40 x 40 -

Tablica S-12. Preporučene vrednosti doz , e i f za određivanje pomaka s obzirom na otpornost drške

strugarskog noža zadatog preseka (m/o)

AlatDozvoljeno naprezanje materijala drške noža

pri savijanju doz (N/m2)

Integralni nož od BČ (2225)107

Nož sa pločicom od BČ ili TM sa drškom od CČ (2022)107

Napomena: Za uzdužno spoljašnje struganje je: , , . Za druge vrste

struganja izrazi za C0 se mogu naći u literaturi [4]. Vrednosti veličina e i f se obično kreću između 11,6.

Tablica S-13. Vrednosti Ck , x1 i y1 za proračun glavne sile (otpora) rezanja (N)

Materijal obratka

Ck

Liveno gvožđeKonstruktivni

čelikHrom-nikl

čelikHrom čelik Bronza Mesing Al-legure

HB Rm 107 (N/m2) HB

140 180 200 45 60 70 50 70 45 7020 30

30 38

22 36

36 48

60 80

80

100

1,459 1,67 1,778 3,37 3,669 3,95 3,82 4,356 3,69 4,356 1,22 1,52 1,50 1,82 0,98 1,48

x1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

y1 0,73 0,78 0,78 0,78 0,73 0,78 0,80

Napomena: Vrednosti Ck se množe sa 108.

Tablica S-14. Vrednosti Ck , x1 i y1 za proračun sile prodiranja i sile pomoćnog kretanja

(N)

Materijal obratka

Liveno gvožđe Konstruktivni čelik Hrom-nikl čelik Hrom čelik

HB Rm 107 (N/m2)

140 180 200 45 60 70 50 70 45 70

Fp Ck 0,8918 1,1191 1,2327 0,6295 0,7950 0,9005 0,7519 0,9880 0,6907 0,9880

x1 0,9 0,9 0,9 0,9



y1 0,75 0,75 0,75 0,75

Fs

Ck 0,7675 0,9595 1,0467 0,3847 0,481 0,5508 0,4634 0,6030 0,4197 0,6030

x1 1,10 1,10 1,10 1,10

y1 0,65 0,55 0,55 0,55

Napomena: Vrednosti Ck se množe sa 108.



Tablica S-15. Vrednosti Ck i k za proračun specifičnog otpora rezanja (N/m2)

Materijal obratka Ck k

Liveno gvožđe 1,448108 7,4

Ugljenični čelik 1,936108 6,1

Hrom-nikl čelik 6,263108 10,4

Čelični liv 2,196108 6,7

Bronza 0,248108 4

Mesing 0,900108 6,8

Aluminijum 1,920108 8

Tablica S-16. Pregled elemenata režućeg sloja b i h za najvažnije postupke obrade rezanjem

Postupak obrade

Širina režućeg sloja b Debljina režućeg sloja h Napomena

Struganje i rendisanje

a - dubina rezanjas - pomak - napadni ugao sečiva alata

Bušenje s - pomakD - prečnik burgije - ugao vrha burgije

Čeono glodanje

a - dubina rezanjas1 - pomak po jednom zubu - napadni ugao sečiva alataφi - ugao zahvata koji odgovara

istosmernom. glodanjuφs - ugao zahvata koji odgovara

suprotnosmernom. glodanju

Obimno glodanje♣)

a - dubina rezanja s1 - pomak po jednom zubu B - širina glodanjaD - prečnik glodala

Brušenje – kružno

b = sa

vp - brzina pomoćnog kretanjavt - brzina tocilaa - dubina rezanjasa - aksijalni pomak tocila

Provlačenje b = O h = aO - obim konture a - dubina rezanja

♣) Važi za glodala sa pravim i sa zavojnim zubima.



Tablica S-17. Vrednosti ki1.1 i 1-mi za proračun glavne sile rezanja Fv, sile prodiranja Fp i sile pomoćnog

kretanja Fs na osnovu Kienzle-ove jednačine , (i = v,p,s)

R. br.

Materijal obratka Rm106

(N/m2)HV 10

Specifične sile rezanja (N/mm2)

po JUS-u po DIN-u kv1.1 1-mv kp1.1 1-mp ks1.1 1-ms

1. Č1220 C15G 373 108 1481 0,7184 266 0,2029 333 0,0005

2. Č1430 C35N 550 160 1516 0,7349 259 0,4648 321 0,1993

3. Č0545 St50-2 559 168 1499 0,7078 274 0,5089 351 0,2987

4. Č0745 St70-2 824 239 1595 0,6781 152 0,0994 228 0,0714

5. Č1531 Ck45N 713 199 1427 0,7715 198 0,5426 232 0,2319

6. Č1731 Ck60N 775 221 1686 0,7842 259 0,5870 285 0,2775

7. Č3130 40Mn4G 618 183 1602 0,7399 290 0,6161 343 0,2909

8. Č3230 37MnSi5G 676 196 1581 0,7532 259 0,5870 317 0,3113

9. Č5420 15NiCr6 G 589 180 1482 0,7403 274 0,5089 340 0,2997

10. Č5421 18CrNi8 G 578 181 1446 0,7328 257 0,5273 351 0,3437

11. Č5432 30CrNiMo8 G 707 210 1493 0,7477 255 0,5657 355 0,3844

12. Č5431 34CrNiMo6 G 834 250 1571 0,7800 233 0,5371 300 0,3233

13. Č4130 34Cr4 G 559 150 1569 0,7939 317 0,6925 366 0,4165

14. Č4131 41Cr4 G 618 173 1588 0,7763 231 0,4797 334 0,2828

15. Č4320 16MnCr5 N 500 150 1411 0,6995 312 0,5004 406 0,3652

16. Č4321 20MnCr5 N 588 183 1464 0,7413 300 0,5833 356 0,2433

17. Č4731 34CrMo4 G 628 193 1552 0,7192 237 0,3715 337 0,3190

18. Č4732 42CrMo4 G 568 170 1563 0,7442 271 0,5239 374 0,3295

19. Č4720 15CrMo5 G 500 150 1437 0,7161 300 0,5833 391 0,3748

20. Č7420 20MoCr4 BG 530 162 1566 0,7683 290 0,4770 394 0,2864

21. Č4734 30CrMoV9 G 657 214 1526 0,7614 229 0,4599 357 0,3609

22. Č4830 50CrV4 G 667 197 1584 0,7310 315 0,6106 317 0,2345

23. Č4734 31CrMoV9 G 687 208 1490 0,7470 248 0,4953 321 0,2946

24. Č1431 Ck35 V 622 185 1527 0,7150 291 0,4644 344 0,2535

25. Č1631 Ck53 705 204 1584 0,7619 362 0,5947 355 0,3586

26. Č5741 55NiCrMoVV 1141 340 1595 0,7087 198 0,3422 269 0,2135

27. Č4146 100Cr6 G 624 202 1726 0,7162 362 0,4702 318 0,1368

28. SL 30 GG 30 - 206 899 0,5862 164 0,2989 170 0,0867

Napomena: Ovi podaci su dobijeni pri struganju i sledećim uslovima ispitivanja:

Materijal alata TM – P 10 (za SL 30 K 10),

Brzina rezanja v = 100 m/min;

Rezna geometrija alata: α = 5°, γ = 6°, ε = 90°, κ = 70°, λ = 0°, r = 0,8 mm;

Opseg debljina režućeg sloja h = 0,1÷1,6 mm.Skraćenice: N-normalno žaren, G-meko žaren, V-poboljšan, BG-termički obrađen na feritno-perlitnu

strukturu.



Tablica S-18. Pregled korektivnih faktora za proračun komponenti sila/otpora rezanja prema Kienzle-ovoj jednačini

SILE––OTPORI REZANJA

Korektivni faktori za D (mm); v (m/min); VB (mm); γ, λ, α, κ (°)

kop♣) kva

♥) kh kγ kλ kα kκ

Fv1+ζ∙VB

ζ=0,2÷0,5– –

Fs –1+ ζ ∙VB

ζ=1,0÷2,5

Fp – –1+ ζ ∙VB

ζ=1,2÷3,0

Napomena: zv = 0,143 za v = 20-100 m/min; zv = 0,071 za v > 100 m/min. ♣) Odnosi se na unutrašnju obradu struganjem. ♥) Pošto su materijal alata i brzina rezanja međusobno povezane veličine, to su korektivni faktori za

ove dve veličine objedinjeni tako da je: kva = kv∙ ka.

Tablica BU-1. Preporučene vrednosti pomaka pri bušenju

Materijal obratkaPrečnik burgije

D (mm)

Pomak

s (mm/o)

Čelik do Rm = 50107 N/m2 110 0,050,18

Čelik do Rm = 50107 N/m2 1025 0,180,25

Čelik Rm = (6070)107 N/m2 110 0,050,18

Čelik Rm = (6070)107 N/m2 1025 0,180,25

Čelik Rm = (8090)107 N/m2 110 0,030,12

Čelik Rm = (8090)107 N/m2 1025 0,120,25

Liveno gvožđe HB 180 110 0,0250,27




Napomena: ; ;



Tablica BU-2. Vrednosti Cv, x0, y0 i m za proračun brzine rezanja (m/s)

Materijal obratka Cv x0 y0 M

Ugljenični čelik

Rm = 45107 N/m2 0,21028

0,4 0,5 0,2Rm = 55107 N/m2 0,17618

Rm = 65107 N/m2 0,15155

Rm = 75107 N/m2 0,13450

Hrom-nikl čelik

Rm = 65107 N/m2 0,11935

0,4 0,5 0,2Rm = 75107 N/m2 0,10609

Rm = 85107 N/m2 0,09472

Rm = 95107 N/m2 0,08525

Liveno gvožđe

HB = 170 0,14206

0,25 0,4 0,125HB = 190 0,12035

HB = 210 0,10359

Bronza

HB = 100140 0,08025 0,25 0,55 0,12

Aluminijum

Rm = 30107 N/m2 0166670,25 0,55 0,12

Rm = (3050)107 N/m2 0,12551

Napomena: , gde je L postojanost burgije data u (m).

Tablica BU-3. Vrednosti 0 za l/D 2,5

l/D 0

do 2,5 1,0

34 0,90,8

45 0,80,7

56 0,70,65

68 0,650,6

810 0,60,5



Tablica BU-4. Vrednosti Cm i CF za proračun obrtnog momenta i sile pomoćnog kretanja pri bušenju

(Nm) ; (N)

Materijal obratka CM CF

Ugljenični čelik

Rm = 45107 N/m2 59,139854106 70,395332106

Rm = 55107 N/m2 67,764416106 81,510385106

Rm = 65107 N/m2 76,388978106 98,860443106

Rm = 75107 N/m2 85,013540106 103,740489106

Hrom-nikl čelik

Rm = 65107 N/m2 85,013540106 103,740489106

Rm = 75107 N/m2 93,638102106 116,090548106

Rm = 85107 N/m2 103,494748106 127,205600106

Hrom čelik

Rm = 65107 N/m2 85,013540106 103,740489106

Rm = 85107 N/m2 103,494745106 127,205600106

Liveno gvožđe

HB = 170 26,552625106 142,921314106

HB = 190 29,022637106 154,010037106

HB = 210 30,875145106 163,866679106

Napomena: za sve čelike je x=2; y=0,8; x1=1 i y1=0,7; dok je za liveno gvožđe x=1,9; y=0,8; x1=1 i y1=0,8.

Tablica G-1. Dodaci za grubu i finu obradu glodanjem - 1 i 2 (mm)

Završna

debljina

obratka

H (mm)

Širina obratka B 200 mm Širina obratka B 200 mm

Dužina obratka L (mm)

do 100 100250

250400

400630

iz. 630 do 100 100250

250400

400630

iz. 630

1 - grubo glodanje

do 18 1,9 2,4 - - - 2,2 2,7 - - -

1830 1,9 2,5 3,0 - - 2,2 2,7 3,2 - -

3050 2,0 2,5 3,1 3,9 - 2,2 2,8 3,3 4,1 -

iznad 50 2,1 2,6 3,2 4,0 5,3 2,4 2,9 3,4 4,2 5,6

2 - fino glodanje

do 18 1,0 1,1 - - - 1,2 1,3 - - -

1830 1,0 1,1 1,2 - - 1,2 1,3 1,4 - -

3050 1,1 1,2 1,3 1,4 - 1,3 1,4 1,5 1,6 -

iznad 50 1,1 1,2 1,3 1,4 1,8 1,3 1,4 1,5 1,6 1.9



Tablica G-2. Preporučene vrednosti pomaka po zubu za grubo glodanje

Materijal obratka

Pomak po zubu s1 (mm/z)

Valjčasta i valjčasto-

čeona glodala

Koturasta glodala

Vretenasta glodala 1040

Profilna glodala sa leđno

struganim zubima

Glave za glodanje sa umetnutim

zubima od TM

Čelik Rm 60107 N/m2 0,10,2 0,060,08 0,0160,08 0,040,06 0,10,28

Čelik Rm 80107 N/m2 0,080,16 0,050,06 0,0120,04 0,030,05 0,10,25

Čelik Rm 110107 N/m2 0,050,1 0,040,05 0,010,04 0,020,04 0,10,2

Liveno gvožđe HB180 0,160,25 0,070,1 0,020,1 0,050,08 0,160,36

Liveno gvožđe HB180 0,10,2 0,040,06 0,0120,06 0,030,08 0,10,25

Bakar 0,20,25 0,080,1 0,0160,07 0,050,08 0,10,2

Aluminijum 0,10,2 0,050,08 0,0160,09 0,030,07 0,080,25

Napomena: Gornju granicu pomaka po zubu uzimati za grubu obradu, a donju za finu obradu

Tablica G-3. Standardne dimenzije glodala (prečnik glodala D, dužina glodala lg i prečnik otvora za vratilo d)

D (mm) 40 50 63 80 100 125 160

lg (mm)

20 25 32 36 40 50 63

32 40 50 63 70 80 100

50 63 70 80 90 110 125

70 80 90 100 110 140 160

d (mm) 16 22 27 32 40 50 63

Tablica G-4. Vrednosti Cv, m, y, q, u, w, i za proračun brzine rezanja pri obimnom glodanju

(m/s)

Materijalobratka

Liveno gvožđe Ugljenični čelik Hrom čelik Hrom-nikl čelik

HB Rm107 (N/m2) Rm107 (N/m2) Rm107 (N/m2)

150 200 230 40 50 60 70 55 75 55 80

Cv 0,0415 0,0311 0,0249 1,159 1,206 1,404 1,244 0,9732 0,8117 0,2825 0,1791

m 0,33 0,30 0,33 0,22

x 0,46 0,27 0,27 0,27

y 0,58 0,30 0,35 0,40

q 0,31 0,09 0,09 0,09

u 0,32 0,10 0,10 0,10

w 0,13 0,18 0,18 0,18

i 0,72 0,50 0,50 0,50



Tablica G-5. Vrednosti Co, y i k za proračun brzine rezanja pri čeonom glodanju (m/s)

Materijal obratka Co y k

Čelik

Rm 100107 N/m2

Ugljenični čelik

C 0,6 %

0,4

1,0

Ugljenični čelik C 0,6 %

0,85

Legirani čelik 0,60,65

Čelik

Rm 100107 N/m2

Ugljenični čelik

C 0,6 %

0,4

1,0

Ugljenični čelik C 0,6 %

0,85

Legirani čelik 0,60,65

Liveno gvožđe HB 200 0,333 -

Liveno gvožđe HB 200 0,333 -

Napomena: Širina pojasa habanja VB je za grubu obradu 1,52, a finu obradu 0,40,8 mm.

Tablica G-6. Vrednosti konstante C za proračun specifičnog otpora rezanja (N/m2)

Materijal obratka C

Čelik

Liveno gvožđe

Tablica BR-1. Preporučeni dodaci za spoljašnju kružnu obradu brušenjem - 3 (mm)

l (mm)Prečnik obratka D (mm)

do 10 1018 1830 3050 5080 8012012018

018026

026036

0iz. 360

do 100 0,20,3 0,20,3 0,20,3 0,20,3 0,30,4 0,30,4 0,30,4 0,4 0,5 0,5

100250 0,20,3 0,20,3 0,3 0,30,4 0,30,4 0,30,4 0,30,4 0,5 0,5 0,50,6

250400 0,20,3 0,3 0,30,4 0,30,4 0,30,4 0,30,4 0,40,5 0,5 0,5 0,6

400630 0,30,6 0,30,4 0,30,4 0,30,4 0,40,5 0,40,5 0,40,5 0,50,6 0,6 0,6

6301000 - 0,30,4 0,30,4 0,40,5 0,40,5 0,40,5 0,40,6 0,6 0,60,7 0,7

10001600

- - - 0,6 0,60,7 0,60,7 0,7 0,70,8 0,70,8 0,8

iz. 1600 - - - 0,7 0,70,8 0,8 0,8 0,80,9 0,9 0,9



Napomena: Pri grubom brušenju uzima se 80 % od navedenih vrednosti, a pri finom brušenju 20 %.



Tablica BR-2. Preporučeni dodaci za unutrašnju obradu brušenjem - 3 (mm)

Prečnik gotovog

otvora d (mm)


do 63 63100 100160 160250 250400 iznad 400

do 18 0,3 0,3 - - - -

1850 0,3 0,3 0,4 0,4 - -

5080 0,4 0,4 0,4 0,4 0,5 -

80120 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,6

120180 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,6

180260 0,5 0,5 0,5 0,5 0,6 0,6

260360 0,5 0,5 0,5 0,6 0,6 0,7

iznad 360 0,6 0,6 0,6 0,7 0,7 0,8


Tablica BR-3. Preporučeni dodaci za brušenje bočnih površina - 3 (mm)

Završna dužina

obratka l (mm)


do 18 1850 50120 120260 iznad 260

do 18 0,3 0,3 0,3 - -

1850 0,3 0,3 0,4 0,4 -

50120 0,4 0,4 0,4 0,5 0,6

120260 0,5 0,5 0,5 0,5 0,6

260500 0,6 0,6 0,6 0,7 0,7

iznad 500 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8


Tablica BR-4. Preporučeni dodaci za ravnu obradu brušenjem - 3 (mm)

Završna

debljina

obratka

H (mm)

Širina obratka B 200 mm Širina obratka B 200 mm

Dužina obratka L (mm)

do 100 100250

250400

400630

iz. 630 do 100 100250

250400

400630

iz. 630

do 18 0,3 0,4 - - - 0,3 0,4 - - -

1830 0,3 0,4 0,4 - - 0,4 0,4 0,5 - -

3050 0,4 0,4 0,5 0,6 - 0,4 0,4 0,5 0,6 -

iznad 50 0,4 0,5 0,6 0,6 0,8 0,5 0,5 0,6 0,7 0,8




Tablica BR-5 Preporučene brzine rezanja i brzine obratka pri brušenju tocilom od korunda sa keramičim vezivnim sredstom

Materijal obratka i vrsta obrade

Brzina rezanja vt (m/s)

Brzina obratka vp (m/min)

Čelik i čelični liv:

kružna spoljašnja obrada 2535 1218 (grubo); 814 (fino)unutrašnja obrada 25 1825ravna obrada 2035 635

Liveno gvožđe:


Legure bakra:


Aluminijum i njegove legure:


Napomena: Za tocila od SiC birati donje preporučene vrednosti.

Tablica BR-6. Odnos srednje sile prodiranja prema srednjoj sili rezanja na obimu tocila

Dubina rezanjaa (mm)

Odnos Fpm / Fvm pri aksijalnom pomaku sa (mm/o)

sa = 6 sa = 7,5 sa = 9,5 sa = 12 sa = 15

0,01 1,5 1,68 1,65 1,84 1,42

0,02 1,46 1,44 1,65 1,98 2,12

0,03 1,82 2,02 2,08 2,18 -

0,04 2,08 2,03 - - -

0,05 1,97 - - - -

Napomena: (N); (m2)

Tablica BR-7. Preporučene vrednosti dubine rezanja pri brušenju a (mm)

Vrsta obrade i materijal obratka Dubina rezanja a (mm)

Grubo kružno brušenje livenog gvožđa 0,08 0,15

Grubo kružno brušenje čelika 0,02 0,05

Fino kružno brušenje livenog gvožđa 0,02 0,05

Fino kružno brušenje čelika 0,005 0,01

Grubo ravno brušenje 0,05

Fino ravno brušenje 0,01

Napomena: Kod kružnog brušenja manje vrednosti birati za unutrašnje brušenje i obrnuto, veće za spoljašnje brušenje.



Tablica BR-8. Vrednosti konstante C za proračun brzine obratka pri brušenju

Materijal obratka CNekaljeni čelik 0,00530,0058

Kaljeni čelik 0,00300,0038

Liveno gvožđe 0,00170,0025

Bronza 0,00500,0053

Napomena: Kružno spoljašnje brušenje

Unutrašnje brušenje

Ravno brušenje

Tablica BR-9. Preporuke za određivanje aksijalnog i bočnog pomaka pri brušenju

Vrsta obrade

materijal obratkaAksijalni pomak

sa (mm/o)Bočni pomak sb (mm/hod)

Gruba obrada livenog gvožđa -

Gruba obrada čelika -

Fina obrada -

Najfinija obrada -

Ravno brušenje -

Brušenje bez šiljaka -

Napomena: B (mm) - širina tocila

=1,56 - ugao nagiba vodećeg tocila = 0,880,96 - koeficijent klizanja između obratka i vodećeg tocila



Tablica P-1. Preporučene brzine rezanja i dubina rezanja pri provlačenju

Brzina rezanja

v (m/min)

Dubina rezanja

a (mm)

Spoljašnje provlačenje: 615 Gruba obrada: 0,10,25

Unutrašnje provlačenje: 210 Završna obrada: 0,020,1

Tablica P-2. Preporučene vrednosti specifičnog otpora rezanja kv pri provlačenju

Materijal obratka kv (N/m2) kv =f (Rm) (N/m2)

Liveno gvožđe (60100)107 (4,56)Rm

Čelični liv (90120)107 (4,56)Rm

Meki čelik (110170)107 (2,53,2)Rm

Tvrđi čelik (160280)107 (2,53,2)Rm

Mesing (75120)107 -

Bronza (50100)107 -

Napomena: Date vrednosti specifičnog otpora rezanja množe se sa korektivnim faktorom specifičnosti obrade provlačenja kp=1,11,3

Manje vrednosti specifičnog otpora rezanja odnose se na veće površine preseka režućeg sloja.


OBRADA REZANJEM - ZBIRKA

Documents

Transcript of OBRADA REZANJEM - ZBIRKA