OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem kao

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem kao sustav Nacrti, CAD model, tolerancije, kvaliteta površine, program Proces rezanja definiran je sučeljem alata i obratka SHIP Pripremak (Sirovac) OBRADAK ALAT Izradak (Obrađeni dio) ALATNI STROJ FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Teorija rezanja ili mehanika rezanja Dio obrade odvajanjem koji istražuje utjecaj uvjeta obrade na tijek i način nastajanja odvojene čestice, te sile, naprezanja i defrormacije koje se pri tome javljaju. FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem područje kontakta na prednjoj površini alata ili sekundarna (smična) zona primarna smična zona alat područje kontakta na stražnjoj površini alata ili tercijarna zona obradak FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem sekundarna ravnina smicanja smična ravnina alat h obradak FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem “Card model” – model elementarnih lamela h - debljina rezanja (dubina rezanja - ap) h FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem “Card model” – model elementarnih lamela h FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem “Card model” – model elementarnih lamela h FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem “Card model” – model elementarnih lamela h FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem “Card model” – model elementarnih lamela h FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem “Card model” – model elementarnih lamela h FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem “Card model” - model elementarnih lamela i jedne smične ravnine h 1 h - debjina rezanja h 1 - debljina odvojene čestice h FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Formiranje odvojene čestice – simulacija Brzina deformacije u smičnoj zoni, vdef Odvojena čestica sekundarna smična zona primarna smična zona ALAT OBRADAK FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Formiranje odvojene čestice - simulacija FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Ortogonalno rezanje - pretpostavke Osnovne pretpostavke (preduvjeti) ortogonalnog rezanja: • brzina rezanja okomita je na glavnu oštricu i na posmičnu brzinu rezanja; • glavna oštrica šira je od širine obrade. • nema trenja na stražnjoj površini alata; • smicanje se dogadja u ravnini; • jednolika raspodjela naprezanja; FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Koeficijenti deformacije L 1 b 1 h 1 b h L FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Koeficijenti deformacije h 1 h alat obradak FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem TROKUT BRZINA (hodogram brzina) sekundarna ravnina smicanja smična ravnina v ( /2 - + ) vsh ( /2 - ) alat h vc obradak FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Oblici odovojene čestice a) b) c) a) - lomljena (elementarna) odvojena čestica b) - nasječena (lamelarna) odvojena čestica (više lamela zajedno) c) - tekuća (kontinuirana) odvojena čestica FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Oblik odvojene čestice – ovisnost o dubini obrade, a p, i posmaku, f Dubina obrade Posmak - vitkost odvojene čestice FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Oblik odvojene čestice – foto prikaz a) Lomljena i segmentirana (nekontinuirana) b) Kontinuirana FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Oblik odvojene čestice – vanjski lomač Lomač čestice Odvojena čestica Zona smicanja (smična zona) Rezni alat Obradak FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Oblik odvojene čestice – integrirani lomač FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Naslaga (naljepak) na prednjoj površini alata Odvojena čestica Naslaga Rezni Alat Naslaga Obradak FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Naslaga – faze nastajanja Formiranje i kidanje naljepka FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Naslaga – područje formiranja + Vc, m/s - FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Sile rezanja – ortogonalno rezanje (Merchant ) I) Fc - glavna sila rezanja Fp - pasivna (natražna) sila Fc Fp Fsh. N sh FR F n alat Fsh II) F - tangencijalna sila na p. p. a. F N - normalna sila na p. p. a. F III) Fsh – tang. sila u ravnini smicanja Fsh. N - norm. sila u ravnini smicanja p. p. a. – prednja površina alata FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Koeficijenti trenja - koeficijent trenja na prednjoj površini alata - koeficijent trenja u ravnini smicanja FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Sile rezanja – koso rezanje FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Sile rezanja – Kienzle-ov model Nema jedinstvene specifične sile ovisne o materijalu obratka, već se ona, pored ostaloga, mijenja i s paramterima obrade Najčešće se primjenjuje Kienzle-ov model izračuna sila rezanja: kc 1 x 1 - specifična glavna sila (dobije se pri b=h=1 mm) kf 1 x 1 - specifična posmična sila (dobije se pri b=h=1 mm) kp 1 x 1 - specifična pasivna sila (dobije se pri b=h=1 mm) b – širina odvojene čestice; b=ap/sin r h – debljina odvojene čestice; h=f sin r 1 -z; 1 -y; 1 -x - eksponenti ovisni o materijalu obratka FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Snaga kod procesa obrade odvajanjem Kod uzdužnog tokarenja FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Rad kod procesa obrade odvajanjem Rad potreban za savladavnje trenja 15 -30% Rad potreban za deformaciju i formiranje odvojene čestice 70 -85% FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Toplinske pojave kod procesa obrade odvajanjem Uz pretpostavku da nema gubitaka Glavni izvori topline: alat • Qd, deformacija i • Qtr, trenje na prednjoj i trenje na stražnjoj površini alata obradak FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Toplinske pojave kod procesa obrade odvajanjem – udjeli Q, % Qd Qtr vc FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Toplinske pojave kod procesa obrade odvajanjem-raspodjela Qob 100 Qal Q, % Qoč Nastala toplina se prenosi na: • odvojenu česticu, Qoč • alat, Qal • obradak, Qob vc FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Toplinske pojave kod procesa obrade odvajanjem - bilanca Toplinska bilanca FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Toplinske pojave kod procesa obrade odvajanjem Razmatranja: a) SHIP b) utjecaj brzine (vrsta SHIP-a, temp. , tlak SHIP-a, . . . ) c) distribucija temperatura d) Ekologija - Dry machining FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem SHIP – sredstva (tekućine) za hlađenje, ispiranje i podmazivanje Svrha uporabe ili tehnološke funkcije SHIP-a 1. Podmazivanje površina alata na kojima se razvija trenje. 2. Hlađenje alata i obratka, čime se sprečava povećanje temperature i usporava proces trošenja alata (ili omogućuje obrada većim brzinama) 3. Odvođenje (ispiranje) odvojenih čestica i prašine s alata i obratka, čime se smanjuje trošenje alata i poboljšava kvaliteta obrađene površine. 4. Smanjenje sila rezanja. 5. Kemijska zaštita obrađene površine od štetnog djelovanaj okoline (zbnog toga SHIP treba imati antikorozijska svojstva). FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem SHIP – sredstva (tekućine) za hlađenje, ispiranje i podmazivanje Vrste SHIP-a • Tekućine koje imaju primarno svojstvo hlađenja, a sekundarno (samo djelomično) svojstvo podmazivanja. U ovu skupinu pripadaju vodeni rastvori (vodene emulzije). • Tekućine koje imaju primarno svojstvo podmazivanja, a sekundarno (samo djelomično) svojstvo hlađenja. U ovu skupinu pripadaju mineralna, biljna i životinjska ulja, petrolej i sl. FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem Toplinske pojave kod procesa obrade odvajanjem-raspodjela Izbor SHIP-a ovisi o više faktora, među kojima su najznačajniji: · materijal obratka; · materijal alata; · vrsta i uvjeti obrade; · parametri obrade (može se reći, načelno, da veća brzina zahtjeva veće hlađenje, a veća dubina obrade zahtjeva viskoznija ulja); · cijena FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem SHIP – sredstva (tekućine) za hlađenje, ispiranje i podmazivanje Napomene Primjena SHIP-a nije moguća u svim situacijama, a ponekad je i štetna. Novi materijali za izradu alata imaju izvrsnu temperaturnu postojanost, pa hlađenje zbog tog razloga nije nužno. Razvijaju se “suhe” obrade (DRY machining) i obrade s minimalnom upotrebom SHIP-a (NEAR DRY machining i MQL) Sve više pažnje posvećuje se SHIP-u u smislu zaštite okoliša. Bez obzira na povoljno djelovanje SHIP-a na produljenje postojanosti alata, SHIP-ovi s dodacima Cl se više ne upotrebljavaju zbog dokazanog kancerogenog djelovanja na čovjeka. U sredinama koje su, u smislu zaštite primjereno organizirane, odvojena čestica se prije deponiranja (prije nego napušta pogon), a u cilju reciklaže, mora ispirati, a SHIP-ovi se moraju na odgovarajući način zbrinjavati (biorazgradivost). FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem SHIP – sredstva (tekućine) za hlađenje, ispiranje i podmazivanje Način dovođenja SHIP-a • · Slobodni mlaz • · Pod niskim tlakom • · Pod visokim tlakom (zahtijeva zaštitu radnog prostora) • · U struji zraka (sve češće) Hlađenje uvijek treba biti ravnomjerno; početak hlađenja treba biti prije prvog kontakta alata i obratka; SHIP treba dovesti na pravu lokaciju. FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO

OBLIKOVANJE DEFORMIRANJEM I OBRADA ODVAJANJEM Obrada odvajanjem SHIP – sredstva (tekućine) za hlađenje, ispiranje i podmazivanje FSB Zagreb, Proizvodno inženjerstvo, OD i OO