Microsoft PowerPoint - PTP_3.ppt

Транскрипт

1 KRUTOST OS-a Krutot OS-a Krutot e otornot na deformacie. Poratne oave i konačni ni efekti TP ovini o krutoti oebno kod obrade. Krutot e neobično no važan an činilac u tehnološkom roceu. O no ovie: - veličina ina deformacie - vibracie - točnot izrade - hraavot ovršine - vrieme izrade (režimi) a bimo uoznali što i u koliko meri uteče e na krutot OS i kakve u oledice nedovolne krutoti, roučiti ćemo redom elemente koi e tvore: - ri tome ćemo razmatrati čitav obradni utav: )tro tro )izradak )narava 4)alat Kod različitih itih vrta obrade uteca krutoti e različit. it. Krutot troa Možemo reći u toku rocea obrade avlau e ile rouzrokovane otorom što ga ruža a material ri rezanu. Ove ile reuzima na ebe tro.. To dovodi do narezana i deformacia oedinih dielova i kloova troa. Primer: blanane uort orecna greda tu deformacia - ovii o ili i krutoti a A + Δ A

2 Ako romatramo amo vertikalnu komonentu koa e renoi na uort izraziti ćemo deformacie uorta od delovanem ile rezana. krutot a krutot uorta:, kn / mm Pod uvetom da e oznata ila i rogib za vaki klo troa, moguće e e izraziti ukunu krutot troa k... k i i k bro elemenata u itemu - što e bro elemenata k veći, mana e krutot, a veća a odatlivot - što e mane elemenata na utu rienou ile krutot e bola - nema zbraana krutoti To e odnoi na tro, ali i na čitav obradni utav Četo koritimo urotan oam od krutoti odatlivot k k k k i Ukuna odatlivot utava ednaka e zbrou odatlivoti elemenata enata utava

3 Poledica ano e da će e o veličini ini rogiba uorta oviiti kota A.. Ukoliko rogib kod rolaza noža a uzduž redmeta varira, varirati će e i mera A. a - rogibi kod troeva mogu biti značani, ani, a ovie o otuku ali u mnogome o kvaliteti izvedbe ovii o tri elementa. otornot dielova na elatične deformacie ovii o oblikovanu i dimenzioniranu i materialu. otornot na deformacie doednih ovršina ovii o hraavoti Stvarna dodirna ovršina nie A a b A Ovo vriedi za vaki alatni tro. A + - radi neavršenoti enoti doednih ovršina, tvarna doedna ovršina iznoi onekad tek mali dio ukune geometrike ovršine eformacia doedne ovršine ovii o veličini ini hraavoti. - Što e hraavot mana, deformacie mane - Veća a hraavot, deformacie veće - od delovanem ila doedne ovršine e deformirau, rilagode i ve više naliežu u edna na drugu i tako ružau ve veći i otor ilama koe ih deformirau - kao mera otornoti na deformacie doednih ovršina luži koeficient krutoti ovršine x.. Kako ga definiramo? Primer: P A - iitivanem različito ito obrađenih ovršina utvrđeno e da otoe velike razlike u deformaciama - rezultati u dati kroz koeficient krutoti doedne ovršine x: q x, N / mm q q, N / mm A načini obrade (rizmi) indek krutoti blanana ovršina 00 grecana, tuširana 58 vrlo fino grecana 8 brušena 58 leana 4 Ovi odaci okazuu kako kvaliteta doednih ovršina uteče e na rogib. Što više e doednih ovršina udelue u rienou ile to neovolnie

4 . zračnot Između u okretnih dielova troa otoi zračnot čii uteca moramo uzeti u obzir. Ako ovećavamo ilu Y i merimo odgovaraući rogib,, dobiti ćemo uzlaznu krivulu. Smanuemo li ada Merni uređa ilu od nekog makimuma, neće e e ovecavamo ilu romena rogiba okoravati itom max zakonu (( ukuna def.). Kod 0 otoati će oš uviek neki ozitivni hitereza rogib. On će e biti ribližno ednak 4 manuemo ilu zračnoti u romatranom klou. Slično onašane ane regitrirati ćemo i kod delovana ile u urotnom meru. 4 max Kod onovnog ovećavana ile doći ćemo onovo u točku ali drugom krivulom. Tako mo dobili neku krivulu hitereze koa okazue da i kod malih romena ile možemo očekivati o velike rogibe ( 4 ) zbog otoećih zračnoti u klou max 4 4 max hitereza ovecavamo ilu manuemo ilu i 4 - ovie o zračnoti - hitereza oledica zračnoti - zbog delovana zračnoti mogu e oaviti relativno velike deformacie i kod delovana relativno male ile. - što u zračnoti u klou veće, e, rogib e veći - tiekom vremena ekloatacie troa zbog trošena i ovećana zračnoti deformacie ratu t. krutot ada. romenivo - veći i bro elemenata veći i! n m d + i + def. def. zračnot oblika doednih ovršina zk

5 KRUTOST NAPRAVE Krutot narave - ve što vriedi za krutot troa u onovi vriedi i za krutot narave i ribora, koi udelue ri obradi. I kod nih krutot ovii o: - geom. oblikovanu (obično maivne, što četo nie luča kod tandardnih ribora), otornoti na deformacie - zračnotima - kvaliteti i brou doednih ovršina Važna kontrukcia i izvedba! KRUTOST IZRATKA Krutot izratka - izradak ima također vou krutot, kou možemo izračunati er e određena ena elatičnom deformaciom (otornot ornot na elatičnu deformaciu ormaciu) - okazati ćemo to na naednotavniem rimeru: - glatka oovina ueta među šilcima može e e matrati gredom olonenom na dva olonca l d - naveći i rogib imati ćemo kada ila delue u redini. Za okrugli reek dobiti ćemo: l max 48 EI l/ a krutot: 48 EI i l 48 EI l max

6 KRUTOST IZRATKA budući i da e moment tromoti : 4 π d I imamo: 64 i 48 E π d 64 l 4 48 π d E d 64 l omer d/l /vitkot - izraz okazue intereantnu međuovinot - omer d/l značano ano uteče e na krutot - alni tiični rimeri uinana ri obradi oovine u: - konzolno u tezno glavi - konzolno u tezno glavi i odurto konićem KRUTOST IZRATKA - na iti način možemo izračunati krutot i za ove lučaeve i kontatirati velike razlike U tablici dau e uoredni odaci za oovinu iz čelika načini uinana oovine hema uinana naveći rogib l 48 E J l E J l 48 5 E J krutot J N / mm d d( ) l d 0000 d( ) l d d( ) l relativna krutot % -lako ćemo e i ami uveriti da e kod malog Φ raktički ki nemoguće e tokariti komad ako uno viri iz tezne glave. Ito tako ćemo e uveriti da oduiranem uz omoć konića a dobivamo veoma krut utav. 00 6

7 KRUTOST ALATA Slično e onašau au i alati, odnono noači i alata. Naročito e to uočlivo kod dugačkih noževa ili noača a noževa koi u konzolno ueti. eformacie (vibracie) ćemo riečiti iti odgovaraućim dimenzioniranem reeka, a kada e to moguće e i olananem (oduiranem) na krau ovećane krutoti - kod različitih itih otuaka alati u različito ito oterećeni eni a e i roblem krutoti ikazue različito ito što veći l što mani KRUTOST ALATA Kod veoma dugačkih noača noževa to e i uvet za mogućnot rimene. Takav roblem rešavamo linetama. leža cilindri blok motora olonac ili lineta

8 KRUTOST OS-a Uzimaući i u obzir krutot vih činioca u obradnom utavu moguće e e ikazati reciročne vriednoti krutoti (odatlivot) za: gde u: n 0 -krutot troa -krutot narave + n + + i a i a -krutot izratka -krutot alata - ako e edan element nike krutoti, item ima malu krutot KRUTOST OS-a Računalnim utem ćemo za edan obradni utav teško doći i do uotreblivih rezultata. - Krutot troa onekad neoznanica. Zato, ako moramo iak utvrditi krutot i rogib korititi ćemo e robom ri normalnim radnim uvetima. Na r. ako želimo utvrditi krutot tokarilice riremiti ćemo dovolnu krutu oovinu rethodno obrađenu rema lici. rie obrade olie obrade d d v + Δ v + + k kruti nož - obradimo nr. redne zadeblane u ednom rolazu uz kontantan omak i brzinu rezana, te a vrlo krutim nožem. Budući i da e radi oebnog oblika redmeta miena dubina reza kod obrade i, miena e ila rezana, što rouzrokue različite ite deformacie utava utava.. One će e e odraziti na uravo obrađeno ovršini (lika deno). k +

9 KRUTOST OS-a eformacia, koa e natala kao oledica romene dubine reza Δ iznoi d d Δd - Na onovu romene dubine reza možemo izračunati i romenu ile rezana što nam omogućue ue da uz izmereni izračunamo krutot. izračunamo izmerimo Δ d d Δd - krutot troa nie ita u vim oložaima obrade - obradom va tri zadeblana od ednakim uvetima dobiti ćemo odatke koi ulaze u tri ednadžbe te na onovu koih možemo izračunati krutoti vreteništa, ta, uorta i konića ) Δv+ 0,0 A Δk 0,0 k Po itom rinciu možemo odrediti krutot i ) Δv+ + k 0,0 B Δ 0,05 kod otalih alatnih troeva, kao što u ) Δ 0,5 C Δ 0,05 bruilice, glodalice, blanalice i l. k+ v v Uteca krutoti na geometriu orečnog reeka Uteca krutoti na geometriu orečnog reeka - intereantan e uteca krutoti na točnot izratka u ogledu geometrikog oblika Primer roračuna krutoti tokarilice okazao nam e da o krutoti utava zavii točnot izratka u uzdužnom reeku. Želimo li otići i veću u točnot kod date krutoti, moramo maniti ile rezana. To možemo otvariti romenom dubine reza i omaka. Međutim, M čim manimo dubinu reza i omak neminovno će e e rodužiti vrieme obrade. Promotrimo oš malo odrobnie što e događa a za vrieme ednog okreta oovine rilikom tokarena. Sveni mo da e dubina reza miena tokom cielog okreta redmeta (barem iz dva razloga): orečni reek rie obrade (irovine) nie točan krug (naviše e uteče) e) oovina nie ueta na tro otuno centrično no itd. a cont x vece + ϕ/

10 Stuan orata točnoti izradak Budući i da e miena dubina reza tokom okreta, miena e i orečna ila, što znači i da će e deformacie biti različite ite (izratka ili alata). Kada e velika dubina reza, deformacia će e biti velika. Obrađena ovršina imat će na tom metu ovećani olumer zaoblena. Na a ta način će e greške u orečnom reeku irovine ine renoiti u nekom manenom merilu na orečni reek obrađene ovršine. Koliko e ovo merilo utvrditi ćemo ribližno na liedeći i način. d a izradak tvarni oblik riravak d a tvarni oblik Neka e oblik orečnog reeka irove oovine i obrađene oovine kao na lici. Preek - i - neka redtavla meto navećeg eg i namaneg odtuana od kružnice. Δa a a točnot (odtuane) orečnog reeka irove oovine riravak idealni oblik Δ točnot (odtuane) orečnog idealni oblik reeka obrađene oovine a a - omer ovih dviu veličina ina nazivamo tunem orata točnoti ε Stuan orata točnoti - tuan orata točnoti obrade ovii o krutoti itema max: deformac. kod a min: Naveća a ila rezana natae onda kada e dubina reza naveća. a. Po teorii rezana ona e može e izračunati unati: x C a ri čemu e: C ec. ila (otor) rezana koeficient ovian o geometrikom obliku noža a i votvima obrađivanog materiala veličina ina omaka a dubina reza x, odgovaraući i koeficienti (x,( obično blizu ) Izrazimo ada točnot orečnog reeka obrađene oovine: x x C x x ( C a C a ) ( a a ) - obrađena ovršina bit će e točnia ako e veća a krutot utava, mani omak i mane odtuane irove ovršine od geometrikog oblika izratka

11 Stuan orata točnoti - tuan orata točnoti bit će e rema tome: a a a a ε x x za x C a a ε C - tuan orata točnoti ovii o krutoti utava, ali i o alatu i obrađivanom materialu te omaku što e omak veći i tuan orata točnoti e mani Ako na tuan orata točnoti ne zadovolava treba maniti omak ili reći i na obradni utav veće e krutoti - ito tako možemo odrediti za traženi e: C ε log Slika ano redočue velik uteca krutoti na otizivi tuan orata točnoti, odnono uz iti tuan orata točnoti na veličinu inu omaka. C kon. kont. e 5 e0 e 0 e 40 log Stuan orata točnoti Potreban tuan orata točnoti možemo ikazati i kao zahtev: ε 0 dozvoleno odtuane oblika rie obrade dozvoleno odtuane oblika nakon obrade Budući i da e dozvoleno odtuane oblika u orečnom reeku ednog konkretnog izratka roorcionalno dozvolenim odtuanima dimenzia miemo matrati da u o i dozvolena odtuana dimenzia rie obrade i olie obrade. Ovo e ogodnii način ikazivana ebudući i da u kontrukcionom dokumentaciom obično ikazana dozvolena odtuana dimenzia!

12 Stuan orata točnoti - ako imamo dva rolaza, ukuan tuan orata točnoti iznoi: ε ε ε Vidimo da tuan orata točnoti značano ano rate a oratom broa rolaza. - ako na itom utavu tavu: ε ε ε C C C retotavka e nie bitno romienio nakon. rolaza ε ε ε ε... Potoi neka orientaciona veza između u tuna orata točnoti i broa rolaza za tokarene čelika (kod nekih uveta:, C, ) i rolaz za ε 5 6 i rolaza za 6 < ε < 40 i rolaza za ε > 40 No ovi odaci vriede amo za određene ene uvete. Stuan orata točnoti Ovim razmatranima viši i e cil da e oznau utecai oedinih faktora,, a mane da e dođe e do kratkih formula koima ćemo e u raki korititi Ova razmatrana također uućuu uu na otunot ri otrebi otizana većih točnoti h7 5 H7