Izbor režima obrade

Izvor: Wikipedija
(Preusmjereno s Posmak)
Prijeđi na navigaciju Prijeđi na pretraživanje
Izbor režima obrade kod tokarenja podrazumijeva izbor vrijednosti sljedećih parametara: brzine rezanja vc, posmaka f i dubine rezanja ap.
Kutovi reznog alata.
Kutovi tokarskog noža.
Glodanje je postupak strojne obrade skidanjem čestica kod kojeg alat obavlja glavno gibanje.
Grubo uzdužno tokarenje.
Završno ili fino tokarenje.
Uzdužno tokarenje je osnovna operacija tokarenja.
Poprečno ili plansko tokarenje.

Izbor režima obrade kod tokarenja podrazumijeva izbor vrijednosti sljedećih parametara:

  • brzine rezanja vc (m/s),
  • posmaka f (mm/min),
  • dubine rezanja ap (mm).

Brzina rezanja je brzina kojom se materijal (obradak) kreće u odnosu prema oštrici reznog alata prilikom rezanja.

Posmak pri gruboj obradi je vezan uz geometriju pločice i dubinu rezanja. Posmak ne treba biti veći od pola (1/2) polumjera vrha pločice (na primjer tokarskog noža). Pri finoj (čistoj) obradi posmak (mm/okr) je određen zahtijevanom kvalitetom hrapavosti obrađene površine.

Dubina rezanja što je veća, broj prolaza će biti manji, a time i vrijeme izrade kraće.

Vrijednosti se biraju na osnovi:

uvažavajući ograničenja vezana uz:

Određivanje vrijednosti parametara obrade može se temeljiti na:

Optimalna brzina rezanja[uredi VE | uredi]

Za dani materijal i dani skup uvjeta rezanja postoji najbolja (optimalna) brzina rezanja. Glavni čimbenici na osnovi kojih se računa optimalna brzina rezanja jesu:

  • vrsta materijala koji se obrađuje, to jest rezljivost materijala; materijali s većim otporom za rezanje razviti će više topline, a time će temperatura i alata i obratka biti veća;
  • vrsta materijala alata, to jest sposobnost alata da izdrži toplinu bez gubitka reznih svojstava;
  • vrsta obrade (fina ili gruba obrada);
  • ekonomični životni vijek alata (trošak oštrenja ili nabavke novog alata s obzirom na količinu proizvedenih proizvoda). Na životni vijek alata neposredno utječe toplina koja se razvija pri obradi (proizvedena toplina ne predstavlja problem, ako se može odvoditi jednako brzo kao što se i stvara).

Materijali koji se koriste za izradu alata imaju neku graničnu temperaturu nakon koje se oštrica brzo zatupljuje. Prosječne vrijednosti tih temperatura dane su u tablici:

Prosječne temperature nakon koje se oštrica brzo zatupljuje
Materijal alata Granična temperatura (°C)
Visokougljični čelik 150
Brzorezni čelik (HSS) 600
Legure 700
Volframovi karbidi i titanijevi karbidi 870
Oksidna keramika 1 150

Brzina rezanja se računa pod pretpostavkom da su ispunjeni optimalni uvjeti rezanja što podrazumijeva:

  • stalno i dobro hlađenje;
  • optimalna količina odvojenog materijala;
  • odgovarajuću krutost sustava obradak - alat – stroj;
  • neprekinuti rez (u usporedbi s prekinutim kada se tokari pravokutni pripremak);
  • povoljnu strukturu materijala (bez otvrdnutih dijelova, uključaka pijeska (nakon lijevanja), ogorine i slično).

Ograničavajući čimbenici pri odabiru najveće brzine rezanja mogu biti:

  • svojstva stroja (snaga, okretni moment, najveća brzina vrtnje i najveći posmak);
  • tehničko stanje stroja (starost stroja, održavanje i slično).

Prevelika brzina rezanja može uzrokovati preveliko trošenje alata, lom alata ili odvajanje dijelova alata i to dovodi do mogućih opasnih uvjeta rada. Također može dovesti i do pregrijanja izratka što dovodi do njegovog znatnijeg širenja. Nakon hlađenja takav obradak će imati manje izmjere (dimenzije) od potrebnih. Jednako tako, pregrijavanje nekih materijala može dovesti do strukturnih promjena u površinskom sloju, mijenjajući mu na taj način svojstva.

Brzina vrtnje vretena kod tokarenja[uredi VE | uredi]

Na osnovu brzine rezanja vc (na primjer preporuke proizvođača alata) računa se broj okretaja vretena n (okr/s):

ili n (okr/min):

gdje je: d - promjer obratka u metrima, vc - brzina rezanja u m/s.

Kako brzina rezanja direktno utječe na vrijeme obrade, a značajno utječe i na veličine pri stvaranju odvojene čestice i pri trošenju oštrice reznog alata te na ostvarenje odgovarajuće kvalitete obrađene površine, potrebno ju je optimirati. U primjeni su najčešće dva kriterija optimiranja:

Optimalni posmak[uredi VE | uredi]

Najveće vrijednosti posmaka u ovisnosti o polumjeru vrha pločice tokarskog noža dane su u tablici niže:

Polumjer vrha pločice (mm) 0,4 0,8 1,2 1,6 2,4
najveći posmak (mm/okr) 0,13 - 0,25 0,25 - 0,50 0,35 - 0,70 0,5 - 1,0 0,7 - 1,5

Posmak se bira tako da se postigne najveće volumno odstranjivanje materijala za danu krutost sustava obradak-stroj-alat te raspoloživu snagu stroja.

Pri finoj obradi posmak (mm/okr) je određen zahtijevanom kvalitetom hrapavosti obrađene površine.

Hrapavost površine Polumjer vrha pločice (mm)
Stare oznake Ra Rt 0,4 0,8 1,2 1,6
Posmak (mm/okr)
N6 0,8 1,6 0,07 0,1 0,12 0,14
N7 1,6 4 0,11 0,16 0,19 0,22
N8 3,2 10 0,17 0,15 0,30 0,35
N9 6,3 16 0,22 0,32 0,39 0,45

Za postizanje vrlo male hrapavosti Ra < 0,8 μm veliki utjecaj ima i stanje rezne oštrice alata.

Na osnovu odabranog posmaka može se izračunati brzina posmaka vf (mm/min):

Dubina rezanja[uredi VE | uredi]

Pri gruboj obradi dubina rezanja ograničena je dodatkom za obradu i snagom stroja, a povezana je s brzinom rezanja i posmakom. Što je veća dubina rezanja, broj prolaza će biti manji, a time i vrijeme izrade kraće.

Pri finoj obradi dubina rezanja je mala kako bi se dobila dobra kvaliteta obrade:

0,2 mm < ap <0,5 mm.

Količina odvojenog materijala[uredi VE | uredi]

Nakon određivanja parametara vc, f i ap, može se izračunati količina odvojenog materijala Q (mm3/min):

Primjer izbora režima obrade[uredi VE | uredi]

Materijal obratka Vrsta
reza1)
Nož Brzina rezanja4) vc240 (m/min)
vrsta čvrstoća
Rm (N/mm2)
tvrde
kovine2)
kutovi na alatu3) pri posmaku f (mm/okr)
γ (˚) γf (˚) λ (˚) 0,1 0,2 0,4 0,8 1,6
čelični
lijev
< 520 m
v
P 10
P 30
6
6
-
- 5
0 - 4
5 - 10
135
-
110
-
95
40
80
32
-
27
520 - 700 m
v
P 10
P 30
6
6
-
- 5
0 - 4
5 - 10
110
-
90
-
75
30
65
25
-
22
> 700 m
v
P 10
P 30
6
6
-
- 7
0 - 4
5 - 10
70
-
60
-
50
20
45
17
-
14
meki
čelik
< 520 m
v
P 10
P 30
15
12
-
- 3
0 - 4
5 - 10
250
-
210
-
180
85
150
70
-
60
polutvrdi
čelik
500 - 700 m
v
P 10
P 30
12
10
-
- 3
0 - 4
5 - 10
220
-
185
-
155
65
130
55
-
45
tvrdi
čelik
700 - 1000 m
v
P 10
P 30
10
8
-
- 3
4 - 6
5 - 10
165
-
135
-
110
45
85
35
-
25
legirani
čelik
400 - 1000 m
v
P 10
P 30
6
6
0
- 7
0 - 4
5 - 10
85
-
65
-
55
22
45
18
-
14
1400 - 1800 m
v
K 10
K 10
4
4
0- 3
- 7
0 - 4
5 - 10
- 30 25 15 -
Mn tvrdi
čelični lijev
- m
s
K 10
K 10
0
0
-
- 5
0 - 4
5 - 10
- 18 15 - -
Mn tvrdi
čelik kovani
- m
s
P 20
P 20
4
4
-
- 5
0 - 4
5 - 10
- 18 15 - -
nehrđajući
čelik lijevani
600 - 700 m
s
K 10
K 10
6
6
-
- 5
0 - 4
5 - 10
30 25 20 15 -
nehrđajući
čelik kovani
600 - 700 m
s
P 10
P 20
12
12
-
0
0 - 4
5 - 10
80
-
65
40
50
30
45
25
-
alatni
čelik
1500 - 1800 m
s
K 10
K 10
0
0
-
- 5
3 - 5
3 - 5
23 18 15 12 -

Napomena:

  • 1) m - mali presjek, neprekinuti rez s dubinom rezanja do 3 mm i posmakom do 0,3 mm;
    • s - srednji presjek, prekinuti rez s dubinom rezanja do 6 mm i posmakom do 0,6 mm;
    • v - veliki presjek, prekinuti rez s dubinom rezanja do 10 mm i posmakom do 1,5 mm;
  • 2) Vrste tvrdih kovina.
  • 3) Kutovi na alatu: γf je kut fasete na prednjoj plohi, širokoj od 0,5 do 2 posmaka; α = 8˚. Kut fasete na stražnjoj plohi αf = 8˚.
  • 4) vc240 brzina rezanja za postojanost T = 240 minuta. Za drugačiju postojanost alata vrijede omjeri:
    • vc60 : vc240 : vc480 = 1,26 : 1 : 0,89 [2]

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. Mladen Bošnjaković: ”Numeričko upravljani alatni strojevi “, Školska knjiga, 2016.
  2. "Strojarski priručnik", Bojan Kraut, Tehnička knjiga Zagreb 2009.