Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: dr.sc. S. Škorić REZNIH ALATA pojam Trošenje i postojanost reznih alata Sve procese obrade odvajanjem neizbježno prati i proces trošenja oštrice reznog alata. Proces trošenja nastaje kao posljedica opterećenja kojima je alat izložen tijekom procesa obrade. Obzirom na veliki broj ulaznih parametara, i na to da su i kvantitativne i kvalitativne prirode, složenost i broj mogućih interakcija je vrlo velik.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: dr.sc. S. Škorić REZNIH ALATA
pojam
Trošenje i postojanost reznih alata Sve procese obrade odvajanjem neizbježno prati i proces trošenja oštrice reznog alata. Proces trošenja nastaje kao posljedica opterećenja kojima je alat izložen tijekom procesa obrade. Obzirom na veliki broj ulaznih parametara, i na to da su i kvantitativne i kvalitativne prirode, složenost i broj mogućih interakcija je vrlo velik.
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
Zona def
obradak
alat
područje kontakta na prednjoj površini alata ili
sekundarna (smična) zona
primarna smična zona
područje kontakta na stražnjoj površini alata ili tercijarna zona φ
h
Deformacije u zoni obrade
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
Tempreature Temperature u zoni obrade
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
Područje
trošenja
f
a p rε
f
vf
n
f
Područje trošenja alata
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
Parametri
VB = ? KT = ? KB = ?
Parametri trošenja oštrice reznog alata
VB
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
Primjer
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
Primjer stražnja
Brzo trošenje stražnje površine uzrokuje lošu kvalitetu obrađene površine i netočnost dimenzija
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
Primjer krater
Krater dovodi do slabljenja oštrice i loše kvalitete obrade
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
zasto
Z A Š T O ?! K A K O ?
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
uzroci
Shematski prikaz uzročno-posljedičnog lanca trošenja alata
OBRADNI PROCES uzroci trošenja
(opterećenja alata)
Procesi trošenja (mehanizmi trošenja)
Oblici trošenja (na prednjoj i stražnjoj
površini alata) Parametri trošenja (VB, KT, KB, KM,)
Promjene mjerljivih veličina procesa
(sila, zvuk, snaga,...)
Uzroci trošenja su opterećenja kojima je alat izložen tijekom obrade. Najčešće se spominju:
mehanička
toplinska
kemijska
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
Procesi trošenja
Procesi trošenja
Procesi (mehanizmi) trošenja su posljedica (nastaju kao rezultat) opterećenja kojima je alat izložen tijekom obrade, a mogu se podijeliti u dvije skupine:
procesi koji su posljedica mehaničkih opterećenja (abrazija i adhezija)
procesi koji su posljedica kemijskog djelovanja između alata, obratka i okoline (oksidacija i difuzija)
Prva skupina procesa trošenja prisutna je uvijek, a dominira kod nižih temperatura obrade.
Druga skupina procesa trošenja karakteristična je za povišene temperature obrade.
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
Procesi trošenja
Procesi trošenja
a)
b)
O N
d Fe
C Co,W
Fe
c)
a) abrazijsko trošemje
b) adhezijsko trošenje
c) difuzijsko trošenje
d) oksidacijsko trošenje
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
Procesi (udjeli) Procesi trošenja
(relativni udjeli)
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
postojanost
POSTOJANOST
VIJEK TRAJANJA ALATA (TOOL LIFE)
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
I - Period uhodavanja -veliki intenzitet, ali mali iznos trošenja II - Period “normalnog” trošenja -pravocrtna promjena trošenja u vremenu III - Period naglog trošenja -veliki porast trošenja (kraj vijeka trajanja) (katastrofalno trošenje
T
VB
Tipska krivulja vrijedi za određenu kombinaciju alat-obradak i pri slijedećim uvjetima obrade:
A = ap·f = konst., vc = konst.
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
kriterij POSTOJANOST OVISI O KRITERIJU.
Alat koji više ne može obavljati zahtjevanu funkciju (kriterij) dosegao je korisni vijeka trajanja.
Ne postoje jednoznačni kriteriji istrošenosti oštrice alata.
Ovisi o konkretnoj situaciji. Kao kriteriji postojanosti mogu se (sve češće) uzeti vrijednosti
parametara obratka (hrapavost i dimenzije) ili mjerljivih veličina procesa (sile, snaga, moment, vibracije,...)
Za ocjenu trošenja kod alata s ravnom prednjom površinom dominiraju parametri VB,VBmax, KT, KM i KB, a standardi preporučuju samo prva
tri. Kod završnih obrada za nadzor trošenja preporuča se trošenje pomoćne stražnje površine, a granična vrijednost ovisi o toleranciji obratka, dok se kod grubih obrada uzimaju parametri VB i KT. Kao kriterij istrošenosti, kod završne obrade, preporuča se parametar
hrapavosti obređene površine Ra.
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
Taylor
Taylorova metoda određivanja vijeka
trajanja alata
Zasniva se na određivanju tipskih krivulja trošenja za više brzina rezanja.
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA
Taylor dij
Taylorovi dijagrami
Tm
c CTv
:izraz Taylorov
=⋅
vc – brzina rezanja T - postojanost (vijek trajanja alata) m – eksponent Taylorove jednadžbe CT – Taylorova konstanta
Zavod za tehnologiju, TROŠENJE I POSTOJANOST Katedra za alatne strojeve: REZNIH ALATA