Transcript pps
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve OBRADA ODNOŠENJEM ( nekonvencionalni postupci obrade) ECM – Electro Chemical Machining – Elektrokemijska obrada EDM – Electric Discharge Machining – Elektroerozijska obrada WJ – Water Jet - Vodeni Mlaz Doc. Dr.sc. Damir Ciglar 1/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve OBRADA ODVAJANJEM (DIN8580) Rezanje s geometrijski određenom oštricom ( tokarenje,glodanje, bušenje ,upuštanje, razvrtavanje, provlačenje, blanjanje, dubljenje, piljenje, turpijanje, grecanje ) Rezanje s geometrijski neodređenom oštricom ( brušenje, honanje, superfiniš, lepanje, odrezivanje brusnim sredstvom ) Obrada odnošenjem ( elektrokemijska, elektroerozijska, ultrazvučna, laser, vodeni mlaz, elektronski mlaz ) 2/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Obrada odnošenjem – Nekonvencionalni postupci obrade alat za obradu nije tvrđi od obratka – nema klina praktički nema kontakta i mehaničkih sila između alata i obratka mehanička svojstva obratka (tvrdoća, čvrstoća, žilavost...) ne utječu na proizvodnost obrade ali fizikalna svojstva da (el. vodljivost, toplinska vodljivost,... ) 3/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve ECM - ELEKTROKEMIJSKA OBRADA Princip rada : Faraday-ev zakon – Ako su dva materijala priključena na istosmjernu struju i uronjena u elektrolit, dolazi do kemijskog rastvaranja metala + anode (obradak) i taloženja na - katodu (alat-elektroda). 4/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve izvor istosmjerne struje katoda alat elektroda + anoda obradak elektrolit 5/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve 6/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Karakteristike obrade: velika proizvodnost ( 50 000 mm3/min ) – za serijsku proizvodnju kvaliteta obrade N3 - N6 ( Ra =0,1 – 2,5 m ) točnost dimenzija izratka 0,02 – 0,2 mm elektrolit vodi struju i odvodi produkte elektrolize iz zone obrade alat-elektroda-katoda je od bakrene legure, mjedi, mesinga, nehrđajućeg čelika, “negativ “ dijela koji se obrađuje, NE troši se kod obrade ali se mora sporo i kontinuirano pomicati prema obratku ( 0,1 – 20 mm/min ) oprema za ECM je vrlo skupa i vrlo je velik utrošak energije manja je preciznost obrade pa proces nije pogodan za male obratke 7/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Primjena : - - za obradu teškoobradivih (tvrdih) elektrovodljivih materijala u serijskoj proizvodnji izrada obradaka složenih oblika i većih dimenzija alati, kalupi, dijelovi reaktora, motora, turbina ... 8/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM – ELEKTROEROZIJSKA OBRADA ELEKTROEROZIJSKA OBRADA UMAKANJEM (ŽIGOM) ELEKTROEROZIJSKA OBRADA ŽICOM 9/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM - UMAKANJEM (ŽIGOM) 10/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Princip rada : Osnova je električno iskrenje između elektroda - katode (alatelektroda) i + anode (obradak), priključenih na istosmjernu struju i uronjenih u dielektričnu tekućinu. Preskakanje iskre uzrokuje zagrijavanje, taljenje i isparavanje materijala obradka. Temperature su 6000 – 12000 oC. 11/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve dielektrična tekućina alat - elektroda posmak obradak dodatna vibracija iskra ODNOŠENJE MATERIJALA PRI ISKRENJU 12/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve impulsni prekidač alat ( - katoda ) upravljanje posmakom alata dielektrična tekućina filter pumpa DC - generator obradak ( + anoda ) hladnjak 13/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Alat za obradu : • alat - elektroda od bakrenih legura ili grafita, složenih su oblika i zahtjevna je izrada jer su elektrode “negativ “ dijela koji se obrađuje • alat se zbog iskrenja troši kod obrade i mora se mijenjati • elektrode mogu biti i jednostavnog oblika ( numerički upravljane ) • alat se sporo i kontinuirano pomiće prema obratku 14/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Karakteristike obrade: - manja proizvodnost od ECM 10 000mm3/min - kvaliteta obrade N3 - N6 - točnost dimenzija izratka 0,002 – 0,02 mm - dielektrična tekućina mora odvoditi nastalu toplinu i mora se hladiti - u obratku mogu ostati zaostala naprezanja od visokih temperatura - pogodan je postupak za pojedinačnu proizvodnju, jeftiniji je i precizniji od ECM 15/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Primjena : - za obradu teškoobradivih elektrovodljivih materijala (kaljeni čelik, TM) izrada alata, ukovnja, kalupa, turbinskih djelova izrada slijepih rupa složenog oblika, malih i dubokih provrta 0,02 mm, L = (10 – 80 )D 16/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM - ŽICOM obradak , +anoda alat (žica), -katoda 17/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Karakteristike obrade: žica od bakrene legure 0,25 mm - standard volframova žica 0,02 - 0,08 mm Vođenje žice je kroz precizne safirne vodilice otporne na trošenje Žica se kao alat-elektroda troši i nakon upotrebe se baca Žica se odmata s kalema i namata na drugi kalem Brži je postupak sa žicom od EDM postupka sa žigom Brzina gibanja žice u xy ravnini utječe na širinu reza žica 0,2 mm uz vxy = 1 mm/min daje širinu reza od 0,25 mm vxy = 3,5 mm/min daje širinu reza od 0,27 mm Numerički upravljani stroj Masa sirovca i do 500 kg - Alat- elektroda : - - 18/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Obratci izrađeni EDM - ŽICOM 19/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM stroj (žig) 20/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM stroj (žica) 21/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve FILM EDM - žigom 22/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve FILM EDM - žicom 23/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve FILM EDM – bušenje žicom 24/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve WJ – Water Jet Obrada Vodenim Mlazom čisti vodeni mlaz (VM) - za obradu papira, drveta, tekstila, gume... abrazivni vodeni mlaz (AVM) – za obradu metala, kamena, stakla, keramike... 25/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Osnovne karakteristike : • • • • • • • tehnologija VM stara tridesetak godina, odnosno AVM dvadesetak godina VM i AVM koriste princip protiskivanja visokotlačne vode kroz vrlo mali otvor mlaznice visoki tlakovi 2000 – 4000 bara mlaznica promjera 0.1 do 0.4mm od tvrdog metala, safira ili dijamanta brzina mlaza ≈ 900m/s udaljenost mlaznice od obratka je nekoliko milimetara brzina posmaka mlaznice do 2 m/min 26/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve 27/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve VM i AVM • obrada svih vrsta materijala ( neželjeznih, aluminija i bakra (toplinski vodljivih materijala), obrada reflektirajućih materijala ) • nema zagrijavanja obratka-hladna obrada • debljina materijala obratka i do 100mm • točnost obrade +/- 0,1 mm • bolja je iskoristivost energije ( laser 2%) • nije potreban početni provrt za obradu • male su posmične sile za vrijeme obrade • mala je potreba za stegama kod postavljanja i stezanja obratka • jednostavno je održavanje 28/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Stroj za obradu VM ili AVM 29/30 Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve LASER • jako toplinsko djelovanje - HAZ • skuplji je od vodenog mlaza • opasniji je za zdravlje i okoliš • nije dobar kod obrade toplinski vodljivih materijala • nije dobar kod obrade reflektirajućih materijala • precizniji je i uži je rez nego kod vodenog mlaza 30/30