MAINSKI FAKULTET SARAJEVO

SEMINARSKI RADPostupci obrade otvora (buenje, proirivanje, uputanje, razvrtanje, izrada navoja) i alati za buenje i obradu otvora

Postupci obrade otvora (Buenje, proirivanje, uputanje, razvrtanje, izrada navoja)

Buenje je nain mainske obrade odvajanjem estica kojim se posebnim alatom (burgijom) izrauju valjkaste (cilindrine) rupe u obratku. Alat obavlja glavno rotacijsko kretanje i pravolinijsko posmino kretanje koje mora biti u smjeru osi rotacije. Buenje je povezano s predradnjom zabuivanja i naknadnim operacijama proirivanja, uputanja, razvrtanja i izbuivanja. Proizvodne operacije u obradi buenjemPored osnovnih operacija (buenja, proirivanja, uputanja i razvrtanja) buenjem se mogu realizovati i druge operacije izrade i obrade otvora i rupa kao to su: zabuivanje, buenje dubokih otvora (duboko buenje) i izrada navoja.Buenje otvora i rupa (slika 1.) se izvodi u punom materijalu jednim alatom ili, kod veih prenika, stepenasto u nekoliko faza, burgijama razliitog prenika.

Slika 1. Proizvodne operacije buenjaBuenje otvora spiralnim burgijama je efikasno kod otvora manje dubine (odnosa dubine i prenika otvora l/D 5). Za otvore vee dubine primenjuje se postupak dubokog buenja, koritenjem burgija za duboko buenje (topovske burgije).Naknadna i konana obrada otvora ostvaruje se operacijama proirivanja i razvrtanja (slika 2.), koje obezbeuju ostvarenje zadatih dimenzija otvora i propisanog kvaliteta povrina.Proirivanje je postupak buenja burgijom veeg promjera od promjera ve postojee rupe. Proirivanja se moe obaviti vie puta, ali je preporuljivo da promjer svake slijedee vee rupe bude izmeu 50% do 100% vei od prethodne rupe.

Slika 2. Proizvodne operacije proirivanja i razvrtanjaUputanje je postupak obrade ulaza ili izlaza okrugle rupe. Uputala su rezni alati koji se upotrebljavaju za proirivanje ulaza ili izlaza rupe, te za postizanje tanijeg oblika postojeih rupa. Reu kao i svrdla i izrauju se s dvije, tri ili vie reznih otrica. Uputanje je gruba obrada metala. Njima obraujemo elne plohe ravno ili pod uglom. Slue za proirivanje, uputanje za glave vijka, obradu kosih krajeva rupe i za poravnavanje uzdignutih dijelova obratka.Sve operacije uputanja imaju za cilj obezbeenje pravilnog naleganja vijaka razliitog tipa (poravnavanje eone povrine i uputanje glave vijaka). Obrada krajeva otvora postupkom uputanja prikazana je na slici (slika 3.).

Slika 3. Proizvodne operacije uputanjaRazvrtanje je postupak fine (zavrne) obrade cilindrine rupe. Tanost dimenzije, geometrijski oblik i hrapavost povrine koja se dobije nakon obrade svrdlom ne zadovoljava u veini sluajeva. Razvrtala su rezni alati koji se upotrebljavaju za zavrnu obradu rupe i slue za finu obradu ve postojeih rupa, tj. za dotjerivanje glatkoe povrine i postizanje vee tanosti izbuenih rupa.Razvrtalo skida relativno mali sloj materijala sa relativno malom brzinom obrade. Alat postupno aksijalno ulazi u rupu. Razvrtalo obrauje samo prednjim konusnim dijelom, dok cilindrini dio slui kao vodilica i za zaglaivanje rupa.Duina konusnog dijela ovisi o vrsti obraivanog materijala. Vea duina konusnog dijela daje ljepu i cicu obraenu povrinu.Pravilan rad razvrtala zavisi od njegove konstrukcije, izrade i naina upotrebe (reimima rada).U radu se susree puno vrsta i veliki broj razvrtala. Dijele se prema konstrukciji zuba, vrsti materijala, nainu primjene, obliku obraivane rupe, nainu pricvrenja.Kod konusnih razvrtala javljaju se posebni uvjeti rezanja zbog njihove konstrukcije. Garnitura se u principu sastoji od tri razvrtala (slika4.).- Prvo razvrtalo slui za grubu obradu i ima stepeniaste bridove zube.- Drugo razvrtalo ima sitne zube koji pri razvrtanju lome strugotinu i slui za finu obradu.- Tree razvrtalo ima ravne ili spiralne zube kontinuirano po cijeloj duini brida i slue za najfiniju obradu.

Slika 4. Garnitura razvrtala

Urezivanje navoja u rupi je postupak izrade spiralnih utora u postojeoj rupi. Ureznica ulazi okomito u okruglu rupu odreenim brojem okretaja, te odreenim posmakom, koji mora odgovarati koraku navoja.Navoji mogu biti lijevi ili desni, grubi, srednji ili fini. Utori mogu biti razlicitih profila pa se tako razlikuju metriki, navoji, trapezni navoji, pilasti navoji, Withwortovi navoji.

Parametri obrade buenjaKod buenja svake rupe potrebno je definisati parametre ili reime rada. Osnovni parametri su brzina rezanja, brzina okretanja burgije, posmak, promjer burgije i dubina buenja.- Brzina rezanja Vc je obodna brzina na burgiji tj. brzina s kojom alat obrauje obradak. Ona zavisi od materijala koji se obrauje. Svaki materijal ima svoju brzinu kojom se moe rezati. Brzina rezanja takoe zavisi i od alata kojim se bui, o potrebnom stanju povrine nakon buenja, o hlaenju za vrijeme buenja, o snazi ureaja (maine), o posmaku.Brzine rezanja se mogu naci u obliku dijagrama, tablica, a postoje i software-ski paketi koji sami raunati potrebne parametre za obradu.

Slika 5. Dijagramski prikaz zavisnosti brzine rezanja, broja obrataja burgije i prenika burgije (primjer: uz D=8mm i vc=44m/min dobije se n=1750 okr/min)Posmak Vf je relativna brzina kretanja alata prema obratku kod buenja uvijek u pravcu osi rotacije. To je brzina ulaza (penetracije) alata u materijal. Mjeri se u mm/min.Posmak po okretaju fn (mm/okr) definie se kao aksijalni pomak alata tokom jednog okretaja. Koristi se za raunanje dubine penetracije te za definisanje posmaka buenja.

Alati za buenje i obradu otvoraZavojna burgija je osnovni alat za obradu otvora. U praksi se sree naziv spiralna burgija Pravilan naziv je zavojna burgija a iz razloga to ima zavojne kanale za odvoenje strugotine a ne spiralne jer spirala nije prostorna linija. Obrada buenjem se izvodi na builicama, strugovima, revolver strugovima i automatima. Buenje burgijom moe da se izvede kao buenje otvora i proirivanje otvora. Zavojna burgija se u toku procesa rezanja nalazi u znatno nepovoljnijim uslovima u odnosu na strugarske noeve i druge rezne alate.Podjela burgija:Mogua je slijedea podjela burgija: prema dubini otvora koji se bui prema vrsti alatnog materijala i prema postupka izrade.Prema dubim otvora koji se bui razlikuju se burgije za buenje otvora malih dubina i burgije za duboko buenje (L/d3).Prema vrsti alatnog materijala razlikuju se burgije od brzoreznog elika i burgije sa ploicama od tvrdog metala. Postoje i burgije sa dijamantskim vrhom (obrada stakla i slino).Prema postupku izrade razlikuju se valjane, glodane i bruene burgije.U specijalne burgije spadaju zavojne burgije sa kanalima za odvodjere SHP, produene zavojne burgije i burgije za duboko buenje.

Slika 6. Alati za izradu otvoraKonstruktivni elementi burgije

Svi alati za obradu otvora se od drke, vrata, tijela i vrha prikazani su na (slici 7.). Drka obezbjeuje pozicioniranje, centriranje i stezanje burgije. Moe biti cilindrina (za burgijeprenika do 20 mm) ili konina (za burgije prenika preko 5 mm). Vrat se koristi za upisivanje osnovnih karakteristika burgije (materijal i prenik). Tijelo ini cilindrini dio, koji odgovara nominalnom preniku burgije. Na tijelu se nalaze dva naspramna zavojna ljeba za odvoenje strugotine.Vrh burgije se formira pomou dva konusa bruenjem na specijalnom ureaju za otrenje burgija. Na reznom vrhu se uoavaju dvije grudne i dvije lene povrine.Presjekom lenih i grudnih povrina nastaju dva glavna sjeiva. Glavna sjeiva su povezana pomonim sjeivom nastalim presjekom lenih povrina.

Slika 7. Osnovni konstruktivni elementi burgijeZa proirivanje i uputanje otvora koriste se proirivai i uputai. Prema obliku razvrstavaju dijele se na: spiralne proirivae sa cilindrinom i koninom drkom, vratne, sa voicama, nasadne, sa ploicom od tvrdog metala, specijalne i sl. odnosno cilindrine, konine, specijalne uputae itd.

Slika 8. Alati za proirivanje i uputanje otvoraRazvrtai se dijele na rune i mainske, prema konstrukciji na podeljive i nepodeljive, vrsti alatnog materijala na razvrtae od brzoreznog elika i sa ploicama od tvrdog metala, prema obliku na cilindrine i konine (slika 9.).

Slika 9. Alati za razvrtanjeAlati za izradu navoja Na builici standardne ili specijalne konstrukcije je mogua izrada unutranjeg ili spoljanjeg navoja primjenom ureznika ili nareznica. Izrada unutranjeg navoja, manjih nominalnih prenika, ureznicima je jedan od najjednostavnijih, najtanijih i najekonominijih postupaka.

Slika 10. Izrada unutranjeg navoja na builiciUreznik ima oblik zavojnice prekinute lijebovima za odvoenje strugotine i formiranje reznog klina alata. Broj lijebova je obino 3 - 4, pri emu se kod izrade navoja veeg prenika koriste ureznici sa 4 ljeba. Poetni dio ureznika je konino suen ime je obezbjeena ravnomjernija raspodjela ukupnog poprenog presjeka strugotine na pojedine rezne elemen te ureznika.

Slika 11. Princip rada ureznikaUreznici obino imaju lijeve ili desne zavojne ljebove. Ureznik sa lijevim zavojnim lijebom se koristi kod izrade navoja u prolaznim otvorima, jer obezbeuje potiskivanje strugotine kroz otvor, u pravcu kretanja ureznika. Ureznici sa desnim zavojnim lijebovima se koriste kod izrade navoja u rupama, kada se strugotina odvodi kroz ljebove u suprotnom smjeru od smjera kretanja ureznika. Pri izradi navoja u rupama postoji opasnost od udara ureznika o dno rupe. U tim sluajevima koristi se specijalni nosa alata sa sigurnosnom spojnicom.

Slika 12. Ureznici sa zavojnim lijebovima i sigurnosna spojnica pri urezivanju navoja u rupama

Literatura1. Slade I., Obrada materijala II, Tehnika kola Tesla Zagreb, Zagreb, 20082. Tadi B., Alati i pribori Skripta, Mainski fakultet Kragujevac, Kragujevac, 20083. Nedi B., Lazi M., Proizvodne tehnologije II Predavanja, Mainski fakultet Kragujevac, Kragujevac4. Kulenovi M., Tehnologije obrade za prvu godinu studija, Mainski fakultet Sarajevo, Sarajevo, 2006