1 .Vrste i podjela reznih alata. Definirajte osnovnu razliku između reznih alata i alata za OMD. Rezni alat je alat kojim ručno ili na stroju obrađujemo materijal rezanjem. Rezni alati mogu biti: 1.Alati za razdvajanje (sječenje) koji u izravnom dodiru razdvajaju materijal sječenjem pomoću oštrice u obliku klina, bez odvajanja čestica (npr: noževi na škarama, žigovi i matrice štanci); 2.Alati za odvajanje u izravnom dodiru režu materijal odvajanjem čestica pomoću oštrice u obliku klina (npr: tokarski nož, glodalo, svrdlo); 3.Alati za odnošenje bez izravnog dodira obratka i rezne oštrice obrađuju materijal odnošenjem čestica korištenjem energije (npr:elektroda za elektroerozijsku obradu). Podjela alata : Prema namjeni alata - tehnološki alati - mjerni i kontrolni alati - stezni alati Prema materijalu obratka - alati za obradu metala - alati za obradu drveta - alati za obradu gume - alati za obradu plastičnih materijala - alati za obradu kamena, granita i sl ( u rudarstvu) Prema načinu - tehnologiji rada alata - alati za obradu rezanjem – rezni alati - alati za obradu deformiranjem - alati za lijevanje (kalupi) - alati za injekcijsko prešanje (kalupi) Prema upotrebi – pogonskoj energiji - ručni alati - strojni alati Prema izvedbi - standardni (univerzalni) alati - specijalni alati Prema uvjetima upotrebe - jednokratni alati - višekratni 2. Što predstavlja rezni alat, koji je njegov značaj u tehnologiji OOČ i objasnite njihovu primjenu. Posebno se osvrnite na razvoj alata i unapređenje reznih mogućnosti, te ostvarive brzine rezanja. Osnovni zadatak alata (tehnoloških) je formirati oblik obradka. Alati imaju iznimno veliki značaj u proizvodnji jer su posrednici između stroja i bratka. (kao što su npr. gume za vozilo ili tračnice za vlakove ili krila za avione) Alatima se prenosi energija sa stroja na obradak, prenosi se oblik i u velikoj mjeri utječu na točnost izrade proizvoda. Rezni se alati koriste pri obradbi odvajanjem čestica Alati koji su se koristili za obradu čelika krajem 19. i početkom 20. stoljeća bili su uglavnom niskolegirani čelici. Brzine rezanja su iznosile 7 m/min, a za brzorezne čelike (koji su se tada smatrali najkvalitetnijima) brzine su se penjale i do tada 18-20m/min. Keramičke pločice postižu brzine obradbe veće od 50 m/min, dok pločice od sinteriranog aluminijevog oksida postižu brzine i preko 200 m/min. Alat i alatni stroj su jedna tehnološka cjelina. S razvojem alatnih strojeva – povećanjem snage, točnosti, broja okretaja, povećavani su i zahtjevi koji su se postavljali pred brzinu obradbe. Rezni alati imaju široku primjenu i ne koriste se samo na jednoj vrsti alatnih strojeva (npr. glave za glodanje se mogu rabiti na portalnim glodalicama, horizontalnim strojevima za bušenje i glodanje, univerzalnim strojevima i sl.).
3.Navedite i objasnite gibanja (glavno i pomoćno) kod primjene pojedinih reznih alata (kod bar 6 različitih reznih alata).
4. Koji je značaj i cilj upravljanja reznim alatima u proizvodnji. Objasnite tok alata u proizvodnji (skladištenje, transport, upotreba). Što se postiže informatizacijom sustava upravljanja reznim alatima? Kako se zbrinjavaju otpadni rezni alati?
5. Ekonomičnost primjene reznih alata. Utjecaj brzine rezanja na troškove, objasnite Taylorovu jednadžbu. Prikažite utjecaj trošenja alata na reznu mogućnost alata. Povećanje proizvodnosti i sniženje troškova je jedan od ciljeva koje si postavlja svaka proizvodna tvrtka. Povećanje proizvodnosti istovremeno pretpostavlja i veće koeficijente uporabe obrtnih sredstava – njihovo učinkovitije korištenje. •Na životni vijek oštrice alata utječe nekoliko čimbenika, a jedan od najvećih je ekonomična brzina rezanja. •Ekonomična brzina rezanja je ona brzina pri kojoj se određena količina odvojenih čestica skida uz najniže troškove. Troškovi se također javljaju i pri skidanju i stavljanju alata,održavanja – oštrenja i obrade reznih površina i sl.
1906. godine F.W. Taylor objavio je jednadžbu koja povezuje brzinu rezanja (v) i trajnost oštrice (T).
v – brzina rezanja (m/min) T – trajnost oštrice alata (min) n – komponenta trajnosti oštrice, koja se određuje putem eksperimenata CT – komponenta koja zavisi od materijala alata i materijala obrade. •Taylorova formula je osnovni dio niza metoda koje se upotrebljavaju kod ekonomskih proračuna obrade skidanjem čestica.
6.
Tokarski noževi. Izvedba, geometrija, primjena
7.
Glodala. Izvedba, geometrija, primjena
8. Svrdla. Izvedba, geometrija, primjena. Alat za bušenje – SVRDLO
9.
Brusevi. Izvedba, geometrija, primjena
10. Svojstva reznih alata. Zahtijevi za izradu i upotrebu reznih alata. Izrada reznog alata zahtijeva veliki broj raznovrsnih materijala. Osnovni materijali koji se rabe u izradi reznih alata su: ugljični alatni čelici (ovisno o količini C u čeliku – po skupinama – 0,55-0,70; 0,70-0,85....) - legirani alatni čelici: - Cr alatni čelici - W alatni čelici - Cr-V alatni čelici - Cr-Si alatni čelici - Cr-W alatni čelici (moguće su i druge kombinacije) Brzorezni alatni čelici – spadaju u visokolegirane alatne čelike – omogućava im rad s velikim brzinama rezanja. Legirajući elementi – Cr, V, W, Mo i Co. Tvrdi metali (trgovački naziv "WIDIA" ua sinterirani materijal). Dobivaju se posebnim postupcima u rotirajućim pećima – redukcijom wolfram oksida. Nakon toga se wolframu dodaje kobalt – smjesa se mrvi u sitni prah i preša. Nakon toga slijedi postupak predsinteriranja na oko 800°C i sinteriranje na 1370-1800°C. Najčešće se rabe u obliku okretnih pločica pričvešćenih za ----------
Sinterirani aluminijev oksid – keramička pločica. Omogućava izvanrednu postojanost rezne oštrice alata. Osjetljivi su na promjenu strukture materijala – može uzrokovati oštećenje ili lom pločice. Postoji nekoliko varijanti pločica: - miješana keramička pločica (sadrži Al2O3 i TiC) - presvučena keramička pločica (pločica od TM koja je presvučena slojem TiC Al2O3) •Dijamanti – rabe se sve više kao materijali za izradbu alata jer jedino se dijamantom može brusiti tvrdi metal. Ima izuzetno visoku tvrdoću i otpornost na trošenje. Nedostatak svojstava je krtost koja je vrlo niska (D – 300 N/mm2, TM – 1900 N/mm2). Javlja se u kristalnom obliku (rombooktaedar, rombododekaedar, tetraedar i kocka). Sintetički ili umjetni dijamanti se izrađuju u posebnim laboratorijskim uvjetima. 11. Materijali za izradu reznih alata. Komentirajte postupak izrade kod svakog materijala i mogućnost obnove reznih oštrica. Alatni čelici: 0,6-1,5% C; brzina ~10m/min; temp. izdr. 300°C Brzorezni čelici: legirani Cr, W, Co, V i Mo; brzina 30-40m/min; 600°C Tvrdi metal: sinterirani od tvrdih metalnih karbida (W, Ti, Ta) i veziva; višedjelan (drška od konstrukcijskog čelika) ili “puni” (cijeli alat je TM); Prevučeni tvrdi metali: TiN, Al2O3,, TiCN, ... CVD i PVD postupci prevlačenja Sitno-zrnati tvrdi metali Keramike: oksidna na bazi Al2O3 i nitridna Si3N4; ojačana vlaknima CBN – kubni nitrid bora PCD – polikristalni dijamant 12.
Prevlake na reznim alatima. Način (tehnike) prevlačenja, primjena pojedinih prevlaka
13. Što je toplinska postojanost alata, dijagramski prikažite toplinsku vodljivost pojedinih prevlaka Toplinska postojanost reznog alata je svojstvo alata da se pri velikim brzinama rezanja ne smanjuje njegov vijek trajanja i točnost obrade. Tvrdoća materijala alata u procesu obrade zavisi od količine topline koja se prenosi na alat, tj. od temperature pri kojoj se taj alatni materijal naglo omekšava. Veliko zagrijavanje obratka i alata, te na njih vezanih dijelova alatnog stroja i pribora dovodi do znatnih temp. deformacija koje smanjuju točnost obrade. Osim toga, toplina je jedan od osnovnih fizikalnih faktora koji određuje dopuštenu brzinu rezanja i dimenzije poprečnog presjeka odreska.
Toplinska postojanost prevlaka
14. Geometrija rezne oštrice alata. Odabir i vrste reznih pločica (o čemu ovisi). Definirajte razliku pločica za grubu i završnu obradu.
Rezna pločica se odabire na osnovi: •materijala obratka •geometrije obrađivane površine •vrste obrade (gruba, srednja, fina) •uvjeti obrade (dobri, uobičajeni, loši) Gruba obrada- odstranjivanje viška materijala kako bi se dobio osnovni oblik predmeta. Oblici pločica za grubu obradu:
Fina obrada- jedan prelaz alata po konturi kojim se skida dodatak koji je ostavljen po gruboj obradi Oblici reznih pločica za finu obradu:
15.
Objasnite načine stezanja i izvedbe stezača reznih pločica na držače.
16. Objasnite značaj veličine i oblika reznih zrna u jednoj reznoj pločici. Veličina zrna obrnuto proporcionalno utječe na rezne sposobnosti tvrdog metala, tj. pločice koje imaju finozrnatu sktrukturu imaju puno veću otpornost na abrazivno trošenje, dok je tvrdoća finozrnatih i grubozrnatih podjednaka. Oblik zrna i njegov raspored trebaju biti takvi da kada dođe do pucanja po granici zrna pukotina bude što duža. Na taj način povećavamo trajnost alata. 17. Objasnite tehnološki i kinematski koordinatni sustav Tehnološki KS
Kinematski KS
18.
Lomač odvojenih čestica. Izvedbe, primjena.
Mali korak izbočina na lomaču utječe na : veći utrošak snage , dužu postojanost alata, apreporuča se za obradu teškoobradivih materijala i manje dubine rezanja. Veći korak izbočina na lomaču utječe na : manji utrošak snage, kraću postojanost alata, apreporuča se za obradu lakoobradive materijale gdje se traži veća proizvodnost na strojevimamanjih snaga. 19.
Podešavanje i kontrola reznih alata. Tehnike i metode za utvrđivanje stanja rezne pločice.
Ručno podešavanje •Moguće greške operatera •Gubitak vremena Podešavanje pomoću instrumenta: •Mjerenje duljine i promjera •Alat se okreće brzinom rezanja •Automatska operacija •Eliminiranje greške operatera Podešavanje alata •BEZ probne obrade –Trenutno podešavanje alata bez probne obrade –Mjerenje je precizno i sigurnije –Alat se podešava u fazi okretanja sa kompenzacijom greške bacanja
•BEZ ručnoga unašenja ofseta –Software automatski uzima podatke podešavanja –Operaterove greške i oštećenja alata se smanjuju •BEZ predhodnog podešavanja –Za veću točnost podešavanja alat se mjeri dok se okreće Cilj podešavanja alata Aksijalni i radijalni udar
Stanje rezne pločice može se utvrditi kontaktnim ili beskontaktnim metodama 20. Objasnite razliku kontaktih i beskontaktnih metoda za utvrđivanje stanja rezne oštrice.
Bezkontaktne metode gore...laserskim sustavima
21. Lomovi alata, rizici otkaza alata, izbalansiranost alata.
22. Što je to plan alata, koji su parametri za izbor alata, koji je odnos cijena pojedinih materijala za izradu reznih oštrica i kolika je zastupljenost pojedinih materijala. Priprema i planiranje alata - (Plan alata) - odabir alata i držača alata - prednamještanje alata u držaču alata - postavljanje alata u magazin alata Plan alata je dokument koji omogućava operateru na stroju da izvrši prednamještanje alata te obradu s točno određnim alatima, redoslijedom i načinom kako je predviđno u programu. On sadrži sljedeće podatke: •naziv, tip i oznaku alata, •vrstu i oznaku držača alata, •dimenzije alata, •broj mjesta gdje se smješta alat u magazinu alata ili revolver glavi, •broj, značenje i način određivanja pojedine korekcije alata, i •za operacije obrade koje se dugo izvršavaju treba osigurati informacije o trajanju alata te o načinu zamjene alata izboru alata razmotriti slijedeće paramatre :- obradivost materijala- vrsta rezanja- kontinuirano , isprekidano (kod glodanja)- tip materijala alata - svojstva (tvrdoća,žilavost, trošenje, kemijskastabilnost)- parametri rezanja – posmak, brzina, dubina- oblik i geometrija – okrugle pločice su čvšće od trokutastih- cijena- reciklaža , ponovna upotreba (CBN)- držač, prihvat pločice - čvrsti ili izmjenjivi alat 23. Prednamještanje alata. Opišite koji su bitni parametri. Prednamještanje reznih alata može se vršiti na samom stroju pomoću ticala, ili na uređaju za prednamještanje u alatnici. Kako je vrijednost rada samog stroja uvijek veća od vrijednosti rada uređaja za prednamještanje, ono se uvijek izvodi na tim uređajima. Krutost ovog sustava mora biti veće nego onog na alatnom stroju, a točnost mora biti veća od 0,002 mm u promjeru i 0,01 u dužini. Točnost uležištenja okretnog vretena mora biti tolika da udar radnog vretena ne bude veći od 0,001 mm. Materijali od kojih su izrađene dosjedne površine uređaja moraju biti izabrani na način da osiguravaju minimalna trošenja i osiguraju što dulju točnost sustava. Tokarski strojevi isto tako se služe brzoizmjenjljivim nosačima alata i prednamještanjem. Za razliku od glodanja kod tokarenja vrlo je važno voditi računa o polumjeru oštrice reznog alata i njegovom utjecaju na konačnu mjeru obradtka. 24. Izmjena alata- načini, sustav brze izmjene reznih alata, izvedbe sustava za izmjenu. Sustavi za stezanje alata Izmjena alata Jedan od zahtjeva koji mora biti zadovoljen kako bi imali visok stupanj automatizacije CNC stroja je i postojanje odgovarajućeg sustava smještaja i izmjene alata na CNC stroju. Najranija rješenja bila su u obliku revolverske glave koja je i danas najčešći način smještaja alata kod tokarilica (opasnost od kolizije ograničava broj alata u revolverskoj glavi). Glodalice i obradni centri koriste veći broj alata pa su ovdje dominantna spremišta alata (magazini): •Disk nosača alata (12-36 alata) •Prstenasti nosač alata (36-60 alata) •Lančani nosač alata (60-80 alata) •Kazetni (80 i više alata) •Regalni nosač alata (do 180 alata)
25. Sustavi za prihvat glodala, definirajte pojedine izvedbe i njihovu primjenu. Prihvati su za BT, ISO,SK,HSK, Vrijeme izmjene 1 s, Max masa alata 15 kg, max duljina alata 400 mm
PRIHVATI Lijevi BT.....Desni CAT
26. Izvedbe magazina alata na Obradnim centrima. Koji su bitni parametri za smještaj alata u magazinu. Podaci o alatu bitni za smještaj u magazinu alata: - najveći promjer - najveća duljina - najveća masa alata
REVOLVER
27. Što su to gonjeni alati i kako oni rade u revolverima.
28. Sila stezanja alata u držač, objasnite značaj radijalnog udara kod gonjenih alata.
390Nm Glavni zadatak = sila stezanja, Visoki zakretni moment, Cilindrični prihvati se koriste za visoke perfomanse 29. Objasnite princip rada sustava za toplinsko stezanje alata sa cilindričnom drškom.
Zagrijavanje držača alata vrši se elektromagnetnom indukcijom u zavojnici pri čemu se stvara toplina. Zagrijavanje traje 5-10 sekundi lokalno na mjestu gdje se ostvaruje spoj pa je prijelaz topline na ostale dijelove držača alata mali. Toplinsko širenje je u elastičnom području materijala pa je promjena povratna. Kako su držači izrađeni od specijalnog toplinski otpornog čelika postupak je moguće ponoviti i više od 5000 puta, a da se ne izgubi visoka elastičnost materijala i centričnost spoja. Hlađenje se vrši najčešće pomoću zraka, a traje oko 1 min
30. Što podrazumijeva modularni sustav za stezanje obradaka. Objasnite princip rada i primjenu.
Omogućava obradu više obradaka odjednom bla bla i tako malo objasni. A kao primjena svaki obradak se ručno steže za tu ploču koja se kasnije stavlja u stroj bla bla i to malo objasni ;)
31. Objasnite funkciju sustava za izmjenu obradaka. Kako se ostvaruje sila stezanja? Zadatak sustava za izmjenu (pozicioniranje i stezanje) obradaka: -Pozicioniranje obradaka i alata -Stezanje -Nošenje -Osigurati krutost obratka (posebno ako se radi o tankostijenim dijelovima) Postoje 2 grupe sustava za stezanje obradaka: -Za cilindrične obratke -Za prizmatične obratke Sustav za izmjenu (pozicioniranje i stezanje) obradaka treba osigurati: -Brzu izmjenu obradaka -Dovoljno visoku silu stezanja -Potreban pristup reznim alatom do obradne površine -Spriječiti pojavu neželjenih vibracija u sustavu -točno pozicioniranje u radnom prostoru -Da ne oštećuju obradak i da se lako postavljaju i uklanjaju Sila stezanja obratka ostvaruje se (može biti i nekoliko 10 kN): -Mehanički (vijak/matica) -Hidraulički / pneumatski -Magnetni Obradci se postavljaju: -Izravno na radni stol -Na paletu
32. Točnost sustava za stezanje obradaka. Što je bazna površina? Točnost većine obradnih centara je oko 0,01 mm. -Kod postavljanja obratka točnost odstupanja od ravnosti treba biti oko 0,075 mm. -Kod glodanja utora odstupanje od paralelnosti max 0,2 mm
Ovo dolje je netočnost u z osi
Bazna površina za stezanje i pozicioniranje obradaka može biti : FIKSNA: a) ravnina b) kružnica PRILAGODLJIVA a) ekscentar Položaj bazne površine se može prilagoditi.
33. Dijagramski objasnite utjecaj tlaka u hidrauličkom sustavu za stezanje na silu stezanja. Koji je utjecaj veličine površine stezanja?
34.Objasnite SK sustav za stezanje alata. Primjena, prednosti, nedostatci.
Samo SK prihvat bez HSK
SK prihvat je konstruiran tako da se prijenos snage i momenta vrši preko ostvarenog pritiska na konusnoj dodirnoj površini. Između čeone površine ,glavnog vretena i prirubnice držača prisutna je određena zračnost.Dakle nema nalijeganja ovih površina. Sustav je samocentrirajući i jednostavan za stezanje i upuštanje. Nedostaci SK prihvata: Osjetljiv je na točnost kuta konusa površine držača i vretena----Pritisak na površini ovisi o sili stezanja držača----Kod velikog broja okretaja pojavljuje se velika centrifugalna sila,koja proširuje vreteno te se držač pod djelovanjem sile stezanja pomiće aksijalno prema unutra što istovremeno dovodi do aksijalnog vrha alata----Zbog centrifugalne sile,mjenja se kut konusa u vretenu,smanjuje se dodirna površina, a time i prenosivi okretni moment. Zbog ovih nedostataka SK prihvat se ne koristi kod visokobrzinskih obrada. 35.Objasnite HSK sustav za stezanje alata. Primjena, prednosti, nedostatci.
Samo HSK prihvat bez SK
z=0 HSK sustav stezanja se danas najviše koristi,a pogotovo kod visokobrzinskih obrada.Kod ovakvog prihvata dolazi do nalijeganja na površinu glavnog vretena pa je zračnost jednaka nuli. Držač je oblika kratkog konusa,progiba 1:10,koji na vreteno nalježe konusom i čeonom površinom same prirodnice. Prilikom stezanja stezne čeljusti djeluju na tanku konusnu stijenku šireći prema konusnoj površini prihvata u vretenu, čime se i kod velikih broja okretaja i širenja otvorena vretena stalno ostvaruje dodir naležnih površina. Zbog toga nema niti radijalnog niti aksijalnog pomaka pri radu ovakvih sustava. Karakteristike HSK sustava: Brza i jednostavna izmjena alata----Velika krutost zbog ravnog nalijeganja,čime se postiže znatno viša krutost pri savijanju-----Točnost aksijalnog i radijalnog pozicioniranja----Velike sile stezanja----Pogodan za visoke okretaje (Kod velikih brzina vreteno se širi uslijed dijelovanja centrifugalnih sila čime se konus drške dodatno utiskuje u vreteno pri čemu stavara veću prisnost.Pored toga se stijenke šupljeg konusa potiskuju prema spoju uslijed djelovanja centrifugalne sile,što izaziva pojačanu silu stezanja.)-----Mala masa-----Visoka statička i dinamička krutost sustava
36.Objasnite CAT i BT sustav za stezanje alata. Primjena, prednosti, nedostatci. CAT i BT prihvat alata CAT je najstarija izvedba i nastala je u SAD-u. Poboljšanje ove izvedbe je BT izvedba,a razvijena je u Japanu. Obje izvedbe imaju držač s konusom 7:24. Karakteristike ovih držača su. •velika masa držača i velika dužina konusa •aksijalna točnost ovisi o aksijalnoj sili stezanja alata •smanjena radijalna i aksijalna točnost kod velikog broja okretaja •nije pogodan za visoko brzinsku obradu •konus nije samokočan.
37.Objasnite i skicirajte elastičnu čahuru za stezanje alata. Koja se sila stezanja i točnost stezanja ostvaruje (DIN 6499)
Stezanje čahurom – problem radijalnog udara (u ovom primjeru koristi se dvostruki konus) Zbog tolerancije stezanja, stega je zakaljena na oko. HRc 46. Radijalni udar prema slici 0,015 do 0,02 mm (ovisno o promjeru) u standardnoj izvedbi, a s posebnom točnosti 0,01 do 0,015
38.Objasnite princip rada hidrauličke glave za stezanje alata.
•High clamping forces •Large assortment of collets •High accuracy, runout max 6μm at 3xD •Large assortment of tools •For drilling & finish milling •Fast tool changing time •Can damage hydraulic membrane if not used properly •Any shank type can be used but recommended to use solid round shank cutting tools
39.Weldon sustav za stezanje alata. Objasnite princip stezanja, prednosti i nedostatke.
•Screw type holders •Good general purpose tool •Limited clamping area, typically less than 10% •Runout, typically is around 40 μm at the surface of chuck •Can cause vibration problems •Low cost solution for holding tools 40.Što su to „silent tools“? Kako se ostvaruje smanjenje vibracija na alatima sa dugom drškom?
Silent Alati odavno zaštitni znak za držača alata , dizajniran kako bi se smanjili vibracije s prigušinim sustavom unutar tijela alata . Većina Silent Alati kupaca ih koristiti za duge ispuste i teško dostupnim mjestima . Međutim , veliki porast produktivnosti i poboljšanja kvalitete površine su se stekli , i za kraće ispuste . Nije moguće izbjeći vibracije cijelosti u metalnim rezanjima, ali postoje razni načini za njegovo smanjenje . Ovaj program vodič će vam pomoći da dođete do produktivan obrade s minimalnim vibracijama .Mi ćemo proći kroz načine primjene , kako bi se izbjegle skupe pogreške pri obradi s dugim ispustima i principima obrade , kao i preporuke i grešaka za najčešćih operacija i aplikacija na području okretanje , mljevenje i dosadna . Vibracije je čestoograničavajući čimbenik u stjecanju visoke izlazne u stroju ; na primjer smanjite brzinu , hrane i dubinu reza . Korištenjem namočenom Tihi Alati možete povećati parametre rezanja , au isto vrijeme se više siguran i bez vibracija postupak s bliskim tolerancije , dobre površine i mnogo veće stope uklanjanje metala , što je u sažetku vam daje niže troškove po komponentu . OVO TI JE GOOGLE PREVODITELJ JER JE S NETA!