1

PRIPREMA ZA II GRAFIČKI RAD Za dio dat na slici potrebno je projektovati tehnološki proces obrade sa izborom obradnog sistema i režima obrade. Prethodno je dato da se obrada izvodi u uslovima pojedinačne proizvodnje.

1. ODREĐIVANJE MJERA PRIPREMKA 1.1. Materijal

Za dati materijal Č.0645 bira se: Grupa: 1.8 → tablica 1.1.2. Mehanička svojstva:𝑅𝑚 = 600 ÷ 720 �𝑁 𝑚𝑚2� �, USVOJENO 𝑹𝒎 = 𝟔𝟓𝟎 �𝑵 𝒎𝒎𝟐� �; 𝐻𝐵 = 170 ÷ 195 USVOJENO 𝑯𝑩 = 𝟏𝟖𝟎 → tablica 1.1.2. Pripremak: šipkasti polufabrikat, vruće valjan, normalna tačnost – NT 1.2. Izbor dodataka za obradu

Saglasno zadatim klasama za kvalitet površina, a na osnovu tablice 2.1.3 određuje se broj i vrsta potrebnih zahvata za svaku površinu, pa se iz tablica 4.1.2, 4.1.4 i 4.1.11, biraju potrebni dodaci za obradu: - dodatak za poprečnu grubu obradu čeone površine ∅20mm 𝛿1𝑝

′ = 1,5𝑚𝑚 - dodatak za poprečnu grubu obradu čeone površine ∅35mm 𝛿1𝑝

′′ = 1,5𝑚𝑚 - dodatak za grubu obradu cilindrične površine ∅20 i L=70mm 𝛿1

′ = 3𝑚𝑚 - dodatak za grubu obradu cilindrične površine ∅35 i L=100 -70 mm 𝛿1′′ = 3𝑚𝑚 - dodatak za finu obradu cilindrične površine ∅20 i L=70mm 𝛿2′ = 1,2𝑚𝑚 - dodatak za finu obradu cilindrične površine ∅35 i L=100 -70 mm 𝛿2′′ = 1,3𝑚𝑚 - dodatak za odsijecanje - širina noža za odsijecanje: B = 4 mm NAPOMENA: Dodaci su birani u funkciji nazivnog prečnika i ukupne dužine gotovog dijela.

1.3. Računske mjere pripremka Na osnovu izabranih dodataka za obradu i nominalnih mjera gotovog dijela, dobijaju se računske mere pripremka, kao: 𝐷1𝑟 = 35 + 3 + 1,3 = 39,3𝑚𝑚 𝐷2𝑟 = 20 + 3 + 1,2 = 24,2𝑚𝑚 𝐿𝑟 = 100 + 1,5 + 1,5 + 4 = 107𝑚𝑚

1.4. Prečnik polufabrikata i mjere pripremka Najveći računski prečnik, 𝐷1𝑟standardizuje se na prvi veći broj saglasno tablici 4.4.1a, pa je prečnik polufabrikata 𝐷𝑃 = 40𝑚𝑚 Dakle, po jednom gotovom dijelu, mjere pripremka iznose 𝐷𝑃 = 40𝑚𝑚 𝑖 𝐿𝑃 = 𝐿𝑟 = 107𝑚𝑚

2. REDOSLIJED OPERACIJA I ZAHVATA Na slici je dat šematski prikaz redoslijeda operacija, stezanja i zahvata, koji su potrebni za obradu datog dijela.

2

OPERACIJA 10 – STRUGANJE stezanje 01 zahvat 01. vanjska poprečna gruba obrada čeone površine 𝜙40𝑚𝑚 zahvat 02. Izrada središnjeg gnijezda stezanje 02 zahvat 03. uzdužna vanjska gruba obrada na prečnik 𝜙35, odnosno na stvarni prečnik 35 + 1,3 = 36,3 mm i dužinu L = 100 + 𝛿1𝑝′ + B = 100 + 1,5 + 4 = 105,5 mm. zahvat 04. uzdužna vanjska gruba obrada na prečnik 𝜙20, odnosno na stvarni prečnik 20 + 𝛿2′= 20 + 1,2 = 21,2 mm i dužinu L = 70 mm. zahvat 05. uzdužna vanjska fina obrada na prečnik 𝜙35 i dužinu L = 105,5 - 70 = 35,5 mm. zahvat 06. uzdužna vanjska fina obrada na prečnik 𝜙20 i L = 70 mm. zahvat 07. obaranje ivice 1,5/45° na prečniku 𝜙20. zahvat 08. izrada navoja M20 na dužini L = 50 mm. zahvat 09. odsijecanje na prečniku 𝜙35 mm i L = 100 + 𝛿1𝑝′ = 100 + 1,5 = 101,5 mm. stezanje 03 zahvat 10. vanjska poprečna gruba obrada čeone površine 𝜙35. zahvat 11. obaranje ivice 2/45° na prečniku 𝜙35. Napominje se, da bi u slučaju serijske proizvodnje postojale tri operacije, gde bi se, tada, operacije poklapale sa stezanjima.

3. IZBOR OBRADNOG SISTEMA 3.1. lzbor mašine alatke

Iz tablice 6.1.1 bira se univerzalni strug USA 200 "Potisje" sa slijedećim tehničkim karakteristikama: - Unutrašnji prečnik GV 𝐷𝑢 = 76𝑚𝑚 - Broj stupnjeva mn 𝑚𝑛 = 12 - Oblast regulisanja brojeva obrta 30 – 2000 o/min - Broj stupnjeva ms 𝑚𝑠 = 56 - Oblast regulisanja za korak (uzdužni) 0,023 – 2,84 mm/o - Oblast regulisanja za korak (poprečni) 0,011 – 1,42 mm/o - Snaga pogonskog motora 𝑃𝑀 = 5,5 𝑘𝑊 - Maksim. presjek drške noža 25 x 25 mm

Faktor geometrijske promjene prenosnika za glavno kretanje dobija se iz

𝜑𝑛 = (𝑛𝑚𝑎𝑥/𝑛𝑚𝑖𝑛)1

(𝑚𝑛−1)� = (2000/30)1 11� = 1,469

3

pa se usvaja na osnovu tablice 6.2.1b da su brojevi obrta saglasni sa izvedenim redom R20/3, sa faktorom geometrijske promjene 𝜑𝑛 = 1.4. Na isti način dobijeno je da koraci odgovaraju osnovnom redu R20 sa faktorom geometrijske promjene 𝜑𝑠 = 1.12.

𝜑𝑠 = (𝑠𝑚𝑎𝑥/𝑠𝑚𝑖𝑛)1

(𝑚𝑠−1)� = (2,84/0,023)1 55� = 1,09

3.2. Izbor alata Obrada datog dijela izvodiće se alatom od tvrdog metala, gde se koriste posebni držači sa izmjenljivim pločicama. Saglasno tablici 5.12.1b biraju se držači pločica sa poprečnim presjekom drške 20 x 20 mm. U tablici 5.3.1 dati su podaci i formalizovan ključ za definisanje i izbor držača i oblika izmjenljive pločice. Tako je redom, za pojedine zahvate izabrano: Zahvat 01 – držač tipa CSDP⟶tablica5.3.2b Zahvat 03 - držač tipa CTGP ⟶tablica 5.3.2i, Zahvat 04 - isto kao za zahvat 03, Zahvat 05 - isto kao za zahvat 03, Zahvat 06 - isto kao za zahvat 03, Zahval 07 - isto kao za zahvat 01, Zahvat 08 - držač tipa S66S ⟶tablica 5.6.3a (b x h = 25 x 25 mm), Zahvat 09 - držač tipa FC51.22 ⟶tablica 5.5.1a, Zahvat 10 - isto kao za zahvat 01, Zahvat 11 - isto kao za zahvat 01. Za zahvate uzdužne obrade biraju se pločice tipa TP, za poprečnu obradu bira se pločica SP i za izradu navoja bira se plocica RS66 S sa ISO milimetarskim profilom. Za odsijecanje je izabrana pločica širine B = 4 mm, dok se obaranja ivica izvode alatom za poprečnu obradu.

4. IZBOR REŽIMA OBRADE Zahvat 01. Spoljašnja poprečna gruba obrada čeone povrsine 𝝓40 Dubina rezanja, a = 1.5 mm Geometrija alala: 𝜅= 45°, 𝜅1= 45°, r = 0,8 mm (prema držaču i usvojeno) α= 5°, 𝛾= 6°, 𝜆= 0° ⟶tablica 5.12.1a i tablica 5.3.2b Izbor koraka. Za klasu kvaliteta N10 prema tablici 2.1.3 Ra = 12.5 𝜇m, pa iz tablice 2.3.5 za ovu hrapavost, r = 0,8 mm, 𝜅 = 45° i 𝜅1 = 45° slijedi Rz = 49.3 𝜇𝑚 i s = 0.553 mm/o. Na

osnovu tablice 6.2.2b standardizuje se mjerodavni korak za dalji proračun, kao 𝑆𝑜 = 0,5 𝑚𝑚/𝑜

Izbor brzine rezanja i odredivanje broja obrta. Prema tablici 8.1.1 (nastavak 4), za dubinu rezanja 𝑎 = 1 ÷ 4𝑚𝑚 i korak 𝑠 = 0,2 ÷ 0.5 𝑚𝑚/𝑜, bira se pločica od tvrdog metala P20 i nominalna brzina rezanja 𝑉𝑜 = 170 𝑚/𝑚𝑖𝑛. Pošto se za pojedinačnu proizvodnju, ručno upravljanje mašinom alatkom i za tvrdi metal preporučuje period postojanosti T = 90 min (tablica 5.12.2a), to se prema tabeli 5.12.2b bira koeficijent popravke za brzinu rezanja, odnosno 𝑣 = 170 𝑘𝑇 = 170 · 0,73 = 124 𝑚/𝑚𝑖𝑛 Određivanje broja obrtaja vrši se preko

𝑛 = 1000∙𝑣𝜋∙𝐷

= 1000∙1243,14∙40

= 986�𝑜 𝑚𝑖𝑛� �

gdje se, poslije standardizacije, saglasno tablici 6.2.1 b, dobija 𝑛 = 710 𝑜/𝑚𝑖𝑛

4

Glavno vrijeme obrade za ovaj zahvat iznosi

𝑡𝑔 = 𝐿𝑛∙𝑠

= 20+2+1,5+2710∙0,5

= 0,072 𝑚𝑖𝑛

Specifična snaga, za ovaj zahvat, za tup alat, iznosi iz tablice 8.7.1

𝑝 = 0,064 𝑘𝑊𝑐𝑚3 /𝑚𝑖𝑛

pa se potrebna snaga rezanja dobija preko (tablica 8.7.2)

𝑃 =𝑎 ∙ 𝑠 ∙ 𝑣

2 ∙ 𝑝 =𝜋 ∙ 𝐷 ∙ 𝑎 ∙ 𝑠 ∙ 𝑛

2000∙ 𝑝 =

𝜋 ∙ 40 ∙ 1,5 ∙ 0,5 ∙ 710 ∙ 0,0642000

= 2,14 < 𝑃𝑀𝜂 = 5,5 ∙ 0,8 = 4,4𝑘𝑊

Zahvat 03. Uzdužna gruba obrada na prečnik 𝝓35

D= 40 mm, d = 36.3 mm, dubina rezanja a = (40 – 36,3)/2 = 1,85 mm Geometrija alata: 𝜅= 91°, 𝜅1= 29°, 𝛾= 6°, 𝜆= 0°, 𝛼= 5°, r = 0,4 mm →tablica 5.3.2i Izbor koraka. S obzirom da se radi o prethodnoj obradi, to se korak može odrediti isto kao za prethodni zahvat, odnosno kao za N 10, pa je za r = 0,4 mm i Rz = 49,6 𝜇𝑚 (tablica 2.3.5 (nastavak 4))

𝑠 = 0,386 → 𝑠0 = 0,355 𝑚𝑚/𝑜 Izbor brzine rezanja i odredivanje broja obrta. Za a = 1 ÷4 mm, s = 0,2÷0,5 mm, HB 180→TM P20 i 𝑉𝑛 = 170 𝑚/𝑚𝑖𝑛 (tablica 8.1.1 (nastavak 4)). Za postojanost T = 90 min, slijedi

𝑣 = 170 · 0,73 = 124 𝑚/𝑚𝑖𝑛 (𝒕𝒂𝒃𝒍𝒊𝒄𝒂 𝟓.𝟏𝟐.𝟐𝒃) Broj obrta

𝑛 = 1000 ∙ 𝑣𝜋 ∙ 𝐷 =

1000 ∙ 124𝜋 ∙ 40 = 986 𝑜/𝑚𝑖𝑛

odnosno 𝑛 = 710 𝑜/𝑚𝑖𝑛 (𝒕𝒂𝒃𝒍𝒊𝒄𝒂 𝟔.𝟐.𝟏𝒃)

Glavno vrijeme (tablica 3.1)

𝑡𝑔 =𝐿𝑛 ∙ 𝑠 =

105,5 + 2710 ∙ 0,355 =

107,5710 ∙ 0,3550 = 0,43 𝑚𝑖𝑛

Specifična snaga, za tup alat, iznosi 𝑝 = 0,064 𝑘𝑊/𝑐𝑚3/𝑚𝑖𝑛 → 𝒕𝒂𝒃𝒍𝒊𝒄𝒂 𝟖.𝟕.𝟏

Potrebna snaga rezanja→ tablica 8.7.2

𝑃 = 𝑎 ∙ 𝑠 ∙ 𝑣 ∙ 𝑝 =1,85 ∙ 0,355 ∙ 𝜋 ∙ 40 ∙ 710

1000∙ 0,064 = 3,75𝑘𝑊 < 𝑃𝑀 ∙ 𝜂

Zahvat 04. Uzdužna gruba obrada na prečnik 𝝓20 (20 + 𝜹𝟐′ = 21.2)

D = 36,3 mm, d = 21,2 mm, dubina rezanja a = (36,3 – 21,2) 12 = 7,55 mm.

Geometrija alata: 𝜅= 91°, 𝜅1= 29°, 𝛾= 6°,𝜆 = 0°, 𝛼= 5°, r = 0,4 mm.

Dužina rezne ivice pločice: 𝑎1= 11mm.

Dozvoljena dužina rezne ivice pločice u zahvatu: 𝑏1𝑚𝑎𝑥 = 1

2𝑎1 = 1

2∙ 11 = 5,5𝑚𝑚 < 7,55 (𝒕𝒂𝒃𝒍𝒊𝒄𝒂 𝟓.𝟏𝟐.𝟏𝒅), pa se usvaja dva prolaza, odnosno

𝑖 = 2, 𝑎 =7,55

2 = 3,755𝑚𝑚

Korak →N10

𝑠0 = 0,355 𝑚𝑚/𝑜

Brzina rezanja i broj obrtaja

5

𝑣 = 124𝑚 𝑚𝑖𝑛� 𝑖 𝑛 = 710 𝑜 𝑚𝑖𝑛�

Potrebna snaga rezanja(p=0,05kW/cm3/min za oštar alat)

𝑃 = 𝑎 ∙ 𝑠 ∙ 𝑣 ∙ 𝑝 =𝜋 ∙ 𝐷 ∙ 𝑎 ∙ 𝑠 ∙ 𝑛

1000∙ 𝑝 =

𝜋 ∙ 36,6 ∙ 3,755 ∙ 7101000

∙ 0,05 = 5,4𝑘𝑊

Pošto snaga rezanja oštrim alatom nije mnogo veća od instalisane, to se usvaja izabrani režim obrade pa je glavno vreme:

𝑡𝑔 = 𝑖 ∙𝐿𝑛 ∙ 𝑠

= 2 ∙70 + 2

710 ∙ 0,355= 0,57 𝑚𝑖𝑛

Zahvat 05. Uzdužna spoljašnja fina obrada na prečnik 𝝓35 i L = 35,5

D = 36,3 mm, d = 35 mm, N7, a = (D - d)/2 = (36,3 - 35) / 2 = 0,65 mm

Geometrija alata: Kao za zahvat 03, r = 0,4 mm

Korak: N7→Ra = 1,6 𝜇𝑚(tablica 2.1.3), Rz = 6,27 𝜇𝑚(tablica 2.3.5)(nastavak 4)

𝑠 = 0,141 𝑚𝑚/𝑜 → 𝑠0 = 0,14 𝑚𝑚/𝑜 (𝒕𝒂𝒃𝒍𝒊𝒄𝒂 𝟔.𝟐.𝟐𝒂)

Za a do 1 mm; s do 0,2 mm/o, →TM P10 (tablica 8.1.1 (nastavak 4))

Nominalna brzina rezanja iznosi

𝑣𝑛 → 215 𝑚/𝑚𝑖𝑛

Uzima se pločica od tvrdog metala P20→da bi se koristio alat iz grubih zahvata.

Popravka brzine zbog T = 90 min

𝑣 = 215 · 0,73 = 156,95 𝑚/𝑚𝑖𝑛

𝑛 = 1000𝑣 𝜋 ∙ 𝐷 =

1000 · 156.95𝜋 ∙ 36,3 = 1376.3 𝑜/𝑚𝑖𝑛

𝑛 = 1400 𝑜/𝑚𝑖𝑛

Napomena. Usvojen je veći broj jer je bliži standardnom, i zbog usvojenog višeg kvaliteta TM→P20.

𝑡𝑔 =𝐿𝑛 ∙ 𝑠 =

35,5 + 21400 ∙ 0,14 = 0,19 𝑚𝑖𝑛

Snaga

p→za oštar alat

p = 0,05 kW/cm3/min

𝑃 = 𝑎 ∙ 𝑠 ∙ 𝑣 ∙ 𝑝 =𝜋 ∙ 36,3 ∙ 0,65 ∙ 0,14 ∙ 1400

1000 ∙ 0,05 = 0,726𝑘𝑊 < 𝑃𝑀 = 5,5 ∙ 0,8 = 4,4𝑘𝑊

Zahvat 06. Uzdužna spoljašnja fina obrada na prečnik 𝝓20 i L = 70

6

D = 21,2 mm, d = 20 mm, N8

a = (D - d)/2 = (21,2 - 20) /2 = 0,6 mm

Geometrija alata: Kao za zahvate 03. i 05. r = 0,4 mm.

Korak: N8→Ra = 3,2𝜇𝑚, Rz = 12,6 μm

𝑠 = 0,199 𝑚𝑚/𝑜 → 𝑠0 = 0,2 𝑚𝑚/𝑜

Za a do 1 mm; s do 0,2 mm/o kvalitet TM→P20 .

Brzina rezanja i broj obrtaja: 𝑣𝑛 → 215𝑚/𝑚𝑖𝑛

𝑣 = 215 ∙ 0,73 = 156,95𝑚/𝑚𝑖𝑛

𝑛 =1000 ∙ 𝑣𝜋 ∙ 𝐷

=1000 ∙ 156,95

𝜋 ∙ 21,2= 2356,5 0

𝑚𝑖𝑛�

min2240 on =

min16,02,02240

270=

⋅+

=gt

Snaga

𝑝 = 0,05𝑘𝑊𝑐𝑚3 /𝑚𝑖𝑛

𝑃 =𝜋 ∙ 21,2 ∙ 0,6 ∙ 0,2 ∙ 2240

1000∙ 0,05 = 0,894𝑘𝑊 < 𝑃𝑀 = 5,5 ∙ 0,8 = 4,4𝑘𝑊

Zahvat 08. lzrada navoja M20

Korak navoja: s=1mm (jednohodni z=1)

Iz tablice 8.1.4a

𝑣 = 18 ÷ 60𝑚 𝑚𝑖𝑛� → 𝑇𝑀 𝑃10

Iz tablice 8.1.4b, za s=1mm/o, bira se broj prolaza 𝑖 = 5, redom sa dubinama rezanja (mm) 𝑎1 = 0,19𝑚𝑚 𝑎2 = 0,16𝑚𝑚 𝑎3 = 0,13𝑚𝑚 𝑎4 = 0,11𝑚𝑚 𝑎5 = 0,08𝑚𝑚

Usvaja se da su prva tri prolaza-gruba, a četvrti i peti –fina obrada Za grubu obradu

𝑣1 = 20𝑚 𝑚𝑖𝑛� Za finu obradu

𝑣2 = 60𝑚 𝑚𝑖𝑛�

7

Pa su

𝑛1 =1000 ∙ 20𝜋 ∙ 20

= 318,3 𝑜 𝑚𝑖𝑛�

𝑛2 =1000 ∙ 60𝜋 ∙ 20

= 954,9 𝑜 𝑚𝑖𝑛�

𝑡𝑔1 = 3 ∙50 + 3250 ∙ 1

= 0,64 𝑚𝑖𝑛

𝑡𝑔2 = 2 ∙50 + 3710 ∙ 1

= 0,15 𝑚𝑖𝑛

Zahvat 09. Odsijecanje na prečniku 𝝓35

B=4mm

Iz tablice 8.1.3 (nastavak 2) 𝑣𝑛 = 135 𝑚 𝑚𝑖𝑛�

Izbor koraka: 𝑠 = 0,053 𝑧𝑎 𝐵 = 3𝑚𝑚 𝑠 = 0,061 𝑧𝑎 𝐵 = 6𝑚𝑚

Poslije interpolacije za B=4mm 𝑠 = 0,0556 → 0,05 𝑚𝑚 𝑜⁄

Nominalna brzina rezanja (tablica 8.1.3): 𝑣𝑛 = 135 𝑚 𝑚𝑖𝑛�

Usvja se popravka bzine zbog postojanosti: 𝑣 = 135 ∙ 0,73 = 98,5 𝑚 𝑚𝑖𝑛�

𝑛 =1000 ∙ 98,5𝜋 ∙ 35 = 895,8 𝑜 𝑚𝑖𝑛� → 710 𝑜 𝑚𝑖𝑛�

𝑡𝑔 =17,5 + 2 + 2

710 ∙ 0,05 = 0,6 𝑚𝑖𝑛

Zahvat 10. Spoljašnja poprečna gruba obrada na prečnik 𝝓35 a = 1,5 mm, s = 0,5 mm/o, v = 124 m/min. Alat kao za zahvat 01.

𝑛 =1000 ∙ 124𝜋 ∙ 35 = 1127,7 𝑜 𝑚𝑖𝑛� → 1000 𝑜 𝑚𝑖𝑛�

𝑡𝑔 =17,5 + 2 + 1,5 + 2

1000 ∙ 0,5 = 0,046 𝑚𝑖𝑛

𝑃 =𝜋 ∙ 35 ∙ 1,5 ∙ 0,5 ∙ 1000 ∙ 0,064

2000 = 2,64 𝑘𝑊 < 𝑃𝑀 = 5,5 ∙ 0,8 = 4,4 𝑘𝑊