Strojna obrada

Strojna obrada se može podijeliti na strojnu obradu odvajanjem čestica i na strojnu obradu bez odvajanja čestica. Strojna obrada odvajanjem čestica se obavlja na alatnom stroju s unaprijed određenim alatima, kako bi se u što kraćem vremenu dobio proizvod zadovoljavajuće kvalitete. Alatni strojevi su strojevi na kojima čovjek u proizvodnom procesu upravlja alatom. Osnovni zadatak alatnih strojeva je zamjena ljudskog rada uz povećanje točnosti, produktivnosti, ekonomičnosti i drugog. Obrada metala je promjena oblika, dimenzija ili svojstava metala radi daljnje upotrebe. Može se podijeliti na ručnu i strojnu obradu.

Strojna obrada bez odvajanja čestica se može podijeliti na plastično oblikovanje (kovanje: batovi i preše, duboko vučenje, savijanje: savijanje lima i savijanje cijevi, provlačenje, valjanje, hladno oblikovanje, isprešavanje ili ekstruzija), lijevanje (kalupljenje, peći, čišćenje odljevaka), spajanje (zavarivanje, tvrdo i meko lemljenje, lijepljenje) i obrada promjenom strukture (peći i kupke za toplinsku obradu).

Vrste strojne obrade odvajanjem čestica Postupci strojne obrade odvajanjem čestica mogu se podijeliti na nekoliko načina, a svaki od njih u nekoliko skupina. Tako na primjer podjela prema obliku oštrice noža je: Postupci obrade definiranom geometrijom alata kao što su tokarenje, glodanje, blanjanje (dubljenje), bušenje, provlačenje, piljenje, ozubljivanje; Obrada bez definirane oštrice alata kao što je brušenje; Obrada slobodnom oštricom kao što su poliranje, honanje, lepanje, superfiniš; Obrada bez oštrice kao što su elektroerozija, ultrazvučna obrada, obrada plazmom, rezanje vodenim mlazom, obrada laserom. "Alatni strojevi I", dipl. ing. strojarstva Ivo Slade, www.cnt.tesla.hr, 2012.

Obrada odvajanjem čestica na alatnim strojevima s definiranom geometrijom alata Obrada odvajanjem čestica je postupak promjene oblika sirovca, gdje dolazi do smanjenja volumena obratka zbog djelovanja reznog sredstva ili alata. Osnovni oblik reznog alata je klin. Njegova zadaća je razdvajanje materijala i odvajanje čestica materijala. Prednosti obrade odvajanjem čestica su: omogućuje postizavanje točnosti i preciznosti (uske tolerancije), te dobre kvalitete obrađene površine, često bez potrebe za naknadnim završnim obradama, najbolji, pa i često jedini način da se oblikuju oštri rubovi, ravne površine, te unutarnji i vanjski profili, može se primijeniti pri obradi gotovo svih materijala, jedini način preoblikovanja toplinski obrađenih i krhkih materijala, moguće je obrađivati i složenu geometriju, moguće su obrade u širokom rasponu dimenzija (od makropoizvoda poput turbina i zrakoplova do mikroproizvoda, pri odvajanju malo se mijenja struktura materijala obratka (samo tanki sloj), pogodna je za automatizaciju, ekonomičnost i produktivnost (jeftinija i brža) kod maloserijske i pojedinačne proizvodnje. Nedostaci obrade odvajanjem čestica su: stvara odvojenih čestica, za izradu jednog elementa obratka (tolerirani provrti, utori i drugo) potrebno je više obradnih postupaka i više raznovrsnih alatnih strojeva, neki dijelovi zahtijevaju primjenu CNC strojeva i komplicirano programiranje, alatni strojevi i potreba za rukovanjem alatima i obratcima zahtijevaju velik prostor, na mikroklimu jako utječu obradni procesi (toplina, buka, rashladne tekućine, ulja), visoki udio pomoćnih i pripremno-završnih vremena (vrijeme zahvata alata i obratka je često manje od 2 % ukupnog vremena protoka pozicije).

Definirana geometrija alata je obrada noževima kod kojih se kutovi obrade i namještanja alata mogu mjeriti i mijenjati. To su obrade: tokarskim noževima, noževe za blanjanje ili dubljenje, glodalima, svrdlima, razvrtalima, upuštalima, iglama ili motkama za provlačenje, pilama.

Tokarenje Tokarenje je postupak obrade skidanjem čestica kojim se proizvode obratci rotacijskih površina (valjkasti proizvodi). Izvodi se na alatnim strojevima tokarilicama. Obradak obavlja glavno gibanje, dok alat obavlja posmično, pripremno i dostavna gibanja. Površine nakon obrade skidanjem čestica, ma kako ona bila fina i precizna, nisu savršeno glatke. Mikroskopski gledano one su hrapave i pune neravnina raznih oblika, veličina i smjerova.

Prema postupcima tokarenja potrebno je koristiti odgovarajuće tokarske noževe. Tokarski nož se razvijao tijekom dugog razdoblja i stano se usavršava. Danas se za izradu tokarskih noževa koriste brzorezni čelik, tvrdi metal, kermet, keramika, CBN, umjetni dijamant i drugi materijali.

Strugotina je odsječeni dio materijala koji može prema strukturi imati tri oblika: lomljena (mrvičasta) strugotina, nasječena (rezana) strugotina i tekuća (trakasta) strugotina. Neki oblici strugotine su povoljni u proizvodnji, dok drugi otežavaju rad, te ih je dobro tijekom obrade usitnjavati ili lomiti. Dodavanje lomila strugotine na nož je još jedan način produljenja trajanja noža (osim optimalnih kutova noževa, kutova postavljanja noževa, zaobljenja vrha noža i ubrušivanja faze noža). "Strojarski priručnik", Bojan Kraut, Tehnička knjiga Zagreb 2009.

Glodanje Glodanje je nakon tokarenja najvažniji postupak obrade materijala skidanjem čestica. Tim postupkom možemo obraditi ravne plohe, prizmatične žljebove i utore, zupčanike, navoje, te uzdužno i prostorno profilirane površine. Glodanje je postupak obrade skidanjem čestica kod kojeg alat obavlja glavno gibanje. Posmično gibanje je uvijek pod nekim kutom u odnosu na os rotacije alata i obavlja ga ili obradak ili alat. Obavlja se alatima s više jednakih oštrica ili sa sastavljenim alatima. Sve oštrice toga alata nisu istodobno u zahvatu. Zato je glodanje složenija operacija od tokarenja ili bušenja zbog većeg broja oštrica alata i zbog promjenjivog presjeka strugotine koju skida pojedini zub za vrijeme obrade. Zubi glodala dolaze jedan za drugim u zahvat s materijalom i za vrijeme zahvata jako se mijenja opterećenje zuba.

Glodalo služi za raznoliku upotrebu obrade materijala odvajanjem čestica, npr. za poravnavanje, izradu prizmatičnih rubova, izradu čepova, džepova, izrezivanje, urezivanje, prerezivanje, izradu različitih utora na osovinama, izradu zubaca zupčanika, za rezanje navoja itd. Zbog toga je i oblik glodala raznolik.

Glodalice su alatni strojevi za obradu odvajanjem čestica pomoću kojih se rezanjem obrađuju dijelovi pretežno ravnog oblika (poravnavanja, utori, žljebovi), te profili, navoji, zubi. Glavno gibanje je uvijek rotaciono, dok je posmično gibanje pravocrtnog ili kružnog oblika i uvijek je okomito ili pod nekim kutom na os rotacije.

Bušenje Bušenje je način obrade odvajanjem čestica kojim se posebnim alatom (svrdlom) izrađuju valjkaste (cilindrične) rupe u obratku. Alat obavlja glavno rotacijsko gibanje i pravocrtno posmično gibanje koje mora biti u smjeru osi rotacije. Bušenje je povezano s predradnjom zabušivanja i naknadnim operacijama proširivanja, upuštanja, razvrtanja i izbušivanja.

Zabušivanje je postupak označavanja središta rupe specijalnim svrdlima zabušivalima. Svrha zabušivanja je centriranje rupe kako ne bi spiralno svrdlo prilikom bušenja rupe napravilo otklon. Alati za zabušivanje su svrdla za centralni uvrt ili NC svrdla.

Proširivanje je postupak bušenja svrdlom većeg promjera od promjera već postojeće rupe. Proširivanja se može obaviti više puta, ali je preporučljivo da promjer svake sljedeće veće rupe bude između 50% do 100% veći od prethodne rupe.

Upuštanje je postupak obrade ulaza ili izlaza okrugle rupe. Upuštala su rezni alati koji se upotrebljavaju za proširivanje ulaza ili izlaza rupe, te za postizanje točnijeg oblika postojećih rupa. Režu kao i svrdla i izrađuju se s dvije, tri ili više reznih oštrica. Upuštanje je gruba obrada materijala. Njima obrađujemo čelne plohe ravno ili pod kutom. Služe za proširivanje, upuštanje za glave vijka, obradu kosih krajeva rupe i za poravnavanje uzdignutih dijelova obratka.

Razvrtanje je postupak fine (završne) obrade cilindrične rupe. Točnost dimenzije, geometrijski oblik i hrapavost površine koja se dobije nakon obrade svrdlom ne zadovoljava u većini slučajeva. Razvrtala su rezni alati koji se upotrebljavaju za završnu obradu rupe i služe za finu obradu već postojećih rupa, tj. za dotjerivanje glatkoće površine i postizanje veće točnosti izbušenih rupa (dosjed).

Urezivanje navoja u rupi je postupak izrade spiralnih utora u postojećoj rupi. Ureznica ulazi okomito u okruglu rupu određenim brojem okretaja, te određenim posmakom, koji mora odgovarati koraku navoja.

Bušilice su alatni strojevi kojima se pomoću alata za bušenje izrađuju okrugle rupe. Dijele se na: stolne bušilice, stolno stupne bušilice, stupne bušilice, redne bušilice, revolverske bušilice, viševretene bušilice, radijalne bušilice, horizontalne bušilice, bušilice glodalice, koordinatne bušilice, bušilice za duboko bušenje, bušilice za urezivanja navoja.

Blanjanje Blanjanje je postupak obrade metala odvajanjem čestica kojim se obrađuju ravne površine (vodoravno, okomito ili koso), različiti prizmatični utori, kanali, vodilice. Alat za blanjanje je nož određene geometrije, dok reže obavlja pravocrtno glavno gibanje. Povrat alata u početni položaj je po istoj putanji. Nakon povratka slijedi posmak koji je okomit na glavno gibanje i kod kratkohodnih blanjalica ga obavlja radni stol (obradak). Dubina reza se određuje spuštanjem ili podizanjem noža u držaču alata. Osnovno svojstvo blanjanja je mala produktivnost, te se često zamjenjuje glodalicama. Blanjalice se dijele prama vrsti glavnog gibanja na kratkohodne blanjalice i dugohodne blanjalice.

Dubilice su posebne kratkohodne blanjallice kod kojih je glavno gibanje okomito. Obavlja ga alat. Posmak obavlja obradak. Posmak je najčešće rotacioni. Upotrebljavaju se kod posebnih vrsta obrada koje se blanjalicama ne mogu napraviti.

Provlačenje Provlačenje je jedan od novijih postupaka u obradi odvajanjem čestica. Uspjeh ovog postupka proizvodnje je u visokoj kvaliteti obrade i dobroj produktivnosti. Kod obrade dubokih rupa, te ravnih i spiralnih utora, u njima ovaj postupak je nezamjenjiv. To je završna obrada. Glavno gibanje obavlja alat, dok posmičnog gibanja nema. Ako se provlači zavojnica, onda je glavno gibanje kombinirano: translacija i rotacija, dok posmaka i dalje nema.

Alati za provlačenje (izvlačila ili provlačila) se razlikuju za vanjsko i za unutarnje provlačenje. Alati za unutarnje provlačenje mogu biti dugačke igle ili provlakači (vučeni alati) i kratke igle ili probijači (potiskivani alati). Alat za vanjska izvlačenja su motke koje također mogu biti vučene ili potiskivane. Provlačilice su alatni strojevi za obradu odvajanjem čestica koji rade bez posmičnih gibanja i obavljaju završnu finu obradu rupa.

Piljenje Piljenje je postupak obrade odvajanjem čestica koji obično služi za rezanje šipkastog materijala. Glavno gibanje izvodi alat, dok pomoćno (posmično) gibanje obično vrši alat, a može i obradak. Alat je pila s više reznih oštrica, od kojih je samo nekoliko istovremeno u zahvatu. Rezne se oštrice nalaze na zubima pile. Oblik zubaca pile ovisi o materijalu koji se pili i o postupku piljenja. Određuje se i gruboća pile, kojom se izražava broj zubaca na jedinicu duljine. Što je manja debljina ili promjer obratka, to zubi trebaju biti sitniji, kako bi u zahvatu s obratkom bila barem 3 zuba.

Obrada odvajanjem čestica bez definirane geometrije alata

Strojna obrada

Źródło i licencja