Transcript 2 Proces stvaranja strugotine 2013-14

Obrada rezanjem 2
predmetni nastavnik: Miroslava Stevanović
Proces rezanja nastaje prodiranjem reznog klina alata (1), brzinom v, u materijal
predmeta obrade (2). Prodiranjem reznog klina alata, pod dejstvom spoljašnje
sile (sile rezanja F), dolazi do pretvaranja viška materijala debljine a (dubina
rezanja) u strugotinu (3) debljine as.
U procesu rezanja se uočavaju tri osnovne površine:
• Obrađivana površina (4),
• Obrađena površina (5) i
• Površina rezanja (6)
Pri prodiranju reznog klina alata (1) u materijal predmeta obrade (2) mogu da
se pojave dva slučaja (principa) rezanja: ortogonalno i koso rezanje.
Ortogonalno rezanje nastaje u slučajevima kada je glavna rezna ivica alata (glavno
sečivo) normalna na pravac kretanja alata ili predmeta obrade (pravac relativnog
kretanja). Kod kosog rezanja pravac kretanja alata ili predmeta obrade i glavnog
sečiva zaklapaju ugao različit od 90.
Principi kosog ili ortogonalnog rezanja zastupljeni su kod svih vrsta obrade metala
rezanjem mada su uslovi pri kojima se izvodi obrada različiti.
Struganje je, u opštem slučaju, koso rezanje.
Pri odsecanju (usecanju) i obradi kada je napadni ugao 90 nastaje ortogonalno
rezanje.
Pri obimnom glodanju koso rezanje nastaje pri obradi valjkastim glodalima sa
zavojnim zubima, a ortogonalno pri glodanju glodalima sa pravim zubima.
Rendisanje je koso rezanje, osim usecanja žljebova kada nastaje ortogonalno
rezanje.
Pri bušenju se javlja koso rezanje.
Provlačenje je najčešće ortogonalno rezanje.
Obrada mnogosečnim alatima, na primer tocilima, je koso rezanje.
Formiranje strugotine se odvija kroz tri sukcesivne faze:
• plastično deformisanje materijala predmeta obrade (stvaranja strugotine),
• odvođenje strugotine iz zone rezanja i
• savijanje i lomljenje strugotine. Ova faza se ne pojavljuje uvek.
Proces formiranja strugotine ostvaruje se, u osnovi, lokalnim plastičnim deformisanjem
materijala predmeta obrade. Pri prodiranju reznog klina alata u materijal predmeta
obrade javljaju se, u materijalu ispred reznog klina, složena naprezanja. Ravan u kojoj
su naprezanja na smicanje maksimalna se naziva ravan smicanja, a njen položaj je
određen uglom smicanja φ. Većem uglu smicanja odgovara manja debljina strugotine.
U stvarnosti proces deformisanja se ne odvija u jednoj ravni (ravni smicanja), već u
jednom sloju materijala oko te ravni, koji se naziva zona smicanja ili zona
deformisanja (zona rezanja). Deformacija zrna materijala predmeta obrade
započinje u ravni AO, a završava u ravni OCB, u kojoj je struktura materijala potpuno
deformisana.
Vrste i oblici strugotine
U zavisnosti od mehanizma i karaktera obrazovanja strugotine formira se strugotina
različitog oblika i tipa. Oblik i tip strugotine zavisi od vrste i fizičko-mehaničkih osobina
materijala predmeta obrade (pre svega plastičnosti) i uslova plastičnog deformisanja
reznog sloja: karaktera naprezanja (prekidno ili neprekidno rezanje), vremena,
stepena i brzine deformisanja. Šarolikost uslova obrade, po spektru obrađivanih
materijala i njihovih osobina, metodama obrade itd., dovodi do velikog broja oblika i
tipova strugotine, razvrstana u tri osnovna tipa:
• prekidna ili diskontinualna - kidana,
• lamelarna – rezana,
• neprekidna ili kontinualna – trakasta.
Prekidna ili diskontinualna strugotina (kidana, lomljena, segmentna itd.) nastaje
pri obradi livenog gvožđa, livene bronze i drugih krtih materijala. Nastaje i pri obradi
žilavih materijala malim brzinama rezanja i velikim koracima. Proces formiranja
prekidne strugotine prate lomovi materijala nestacionarne prirode između kojih teče
proces plastičnog deformisanja dela materijala koji se pretvara u strugotinu.
Lamelarna (rezana, kratka) strugotina nastaje pri nešto većim vrednostima grudnog
ugla alata. Javlja se u vidu većih delića materijala, što zavisi od samog materijala i
stanja oštrice alata. Najbolje se odvodi iz zone rezanja, i najpoželjnija je u procesu
rada.
Neprekidna ili kontinualna (trakasta) strugotina je najčešće željeni oblik strugotine
pri obradi većine materijala. Njeno formiranje je posledica uglavnom plastičnog
deformisanja u zoni smicanja, odvajanje materijala se vrši kontinualno u vidu traka
određene debljine. Pri tome je kvalitet obrađene površine veoma dobar. Pri obradi na
automatima ovaj oblik strugotine nije poželjan, zbog opasnosti po bezbednost radnika
(nagomilava se).
Pitanja:
1.
Kako se odvija proces rezanja?
2.
Koja dva slučaja rezanja razlikujemo? Objasniti ih i skicirati ih.
3.
Koje faze se pojavljuju prilikom stvaranja strugotine? Skicirati.
4.
Objasniti razliku između ravni smicanja i zone deformisanja.
5.
Od čega sve zavisi koji oblik strugotine će nastati pri obradi rezanjem?
6.
Koje osnovne tipove strugotine razlikujemo?
7.
Skicirati i objasniti pod kojim uslovima nastaju pojedine vrste strugotine i kakav
kvalitet obrađene površine daju.