Osnove glodanja

Powered by engineer Branko Ivković: Alati u obradi metala glodanjem

alatna glodalica

Proces stvaranja strugotine pri glodanju složeniji je od stvaranja strugotine pri struganju. Dok su kod ostalih vrsta obrade (struganje, bušenje, rendisanje) presek strugotine i otpori pri rezanju približno konstantni u toku obrade, dotle su u operacijama glodanja ove veličine promenljive. Promenljivost preseka strugotine i otpora rezanja izaziva neravnomernost rada, što negativno utiče na postojanost alata, a takođe izaziva i nedozvoljeno velike vibracije mašine.

Da bi se sa obrađujuće površine skinuo predviđeni sloj materijala glodanjem, potrebno je ostvariti relativno kretanje alata u odnosu na obrađivani radni predmet. Proces glodanja se ostvaruje obično na taj način što alat vrši obrtno kretanje oko svoje ose a radni predmet pravolinijsko kretanje u pravcu obrade. U operacijama u kojima se vrši glodanje, obrtno kretanje glodača naziva se glavno kretanje, a pravolinijsko kretanje radnog predmeta pomoćnim kretanjem. Veličina glavnog kretanja definiše se preko brzine rezanja merene m/min ili brojem obrtaja glodača u minuti. Pod brzinom rezanja podrazumeva se obimna brzina glodača.

Veličina pomoćnog kretanja definiše se sa tri parametra:

1. Sz (mm/z) - Korak po zubu.     Ovim parametrom definisana je veličina pomeranja radnog predmeta u pravcu obrade za jedan zub glodača

2. S (mm/ob) - Korak po obrtaju.     Ovim parametrom definisana je veličina pomeranja radnog predmeta u pravcu obrade za jedan obrtaj glodača

3. Vp (mm/min) - Brzina pomoćnog kretanja

Veza izmedju sva tri parametra sa kojima se definiše pomoćno kretanje data je obrascima

       S = Sz x Z (Z-broj zuba glodača)   V = S x N (S - korak)

Links

  • Strugarska obrada metala

    Ova obrada može da se izvrši samo pod uslovom ako imamo materljal, nož i mašinu. U grupu obrade materijala skidanjem slrugotine spadaju Obrada na strugu. Obrada na glodalici. Obrada na rendisaljci. Obrada na bušilici.

  • Obrada metala savijanjem

USEFUL LINKS

Ekonomični režimi glodanja

Proces rezanja počinje u trenutku kad sečivo zuba glodača dodirne obrađivanu površinu (φ = 0) a završava se u trenutku kad sečivo zuba izlazi iz materijala. U početnom delu perioda rezanja javlja se klizanje leđne površine sečiva zuba o obrađenu površinu što izaziva povećanje temperature rezanja i otvrdnjavanje obrađene površine. Posle toga nastaje gnječenje materijala ispred sečiva, pojava prskotine i konačno odvajanje strugotine od osnovnog materijala. Debljina strugotine i poprečni presek menja se od nule do neke maksimalne vrednosti.
Maksimalna debljina strugotine, maksimalni presek strugotine i maksimalni otpor rezanja zavise od dubine rezanja, koraka i prečnika glodača. Poslednje dve veličine zavise još i od širine rezanja, a maksimalni otpor rezanja još i od vrste obrađivanog materijala i njegove tvrdoće. Iz slike 28 proizilazi da je maksimalna debljina strugotine sledeća:.

formula otpora glodanja

Maksimalna površina preseka strugotine jednaka je

Amax = δM · B

skica glodanja

Smer obrtanja glodača i smer kretanja radnog predmeta naznačenog na slici 28. odgovaraju takozvanom suprotnosmernom glodanju, jer smer brzine rezanja u trenutku kad sečivo zuba zausima položaj je suprotan smeru kretanja radnog predmeta. Suprotnosmerno glodanje je u praksi najčešće primenjeno mada rezultati ispitivanja pokazuju da se veća postojanost alata postiže u slučaju kad se smerovi brzine rezanja i kretanja radnog predmeta poklapaju. Ovaj drugi slučaj glodanja naziva se istosmerno glodanje.
Pri istosmernom glodanju debljina strugotine najveća je na početku rezanja, a najmanja pri kraju. Osim toga jedna komponenta sile pritiskuje radni predmet o sto mašine što povećava tačnost izrade u odnosu na suprotnosmerno glodanje kod koga ista komponenta sile teži da podigne radni predmet sa stola mašine. U praksi se istosmerno glodanje primenjuje samo pri završnoj obradi tankih radnih komada, jer posebne uređaje za poništavanje zazora na radnom vretenu glodalice, koji su neophodni za istosmerno glodanje, malo mašina ima.

Ravnomernost rada pri glodanju

Potpuna ravnomernost pri glodanju je praktično neostvariva zbog promenljive debljine strugotine za vreme rezanja. Na slici Sl.2 prikazana je geometrija rezanja sa glodačima sa pravim zubima, a na slici Sl.3 geometrija rezanja sa glodačima sa zavojnim zubima. Ravnomernost rada može da se poveća povećanjem broja zuba glodača, međutim, to utiče na smanjenje veličine zuba na istom prečniku glodala, a time je i zahvat strugotine manji. Zadovoljavajuća ravnomernost rada u proizvodnim operacijama u kojima se vrši završna obrada glodanjem(obrada sa malim dubinama rezanja) postiže se danas primenom cilindričnih glodača sa zavojnim zubima.

Maksimalna površina preseka strugotine u bilo kom trenutku jednaka je

formula preseka strugotine

z0 - broj zuba koji istovremeno vrši rezanje
ψ1 i ψ2 - uglovi sa kojima se definiše položaj zuba u posmatranom trenutku u odnosu na početni položaj
D - prečnik glodača u mm
ω - ugao spirale zavojnice
S1 - korak po zubu

geometrija rezanja na glodalici

Geometrija alata glodača

razni tipovi glodala alati glodaci

Izbor alata glodala

Preporuka je da za manje dubine i manje širine rezanja odgovaraju gldači manjeg prečnika. Kako je cena alatnog materijala relativno visoka, a prečnik glodača negativno utiče na brzinu pomoćnog kretanja pa prema tome i na vreme izrade, to pri izboru prečnika glodača treba težiti izboru manjih prečnika jer na taj način se obezbeđuje i veća produktivnost i bolja rentabilnost obrade. Pri konstruisanju specijalnih glodača takođe treba projektovati što je moguće manje prečnike ali pri tome ne treba odstupati od propisanih standardnih mera.

Valjkasti glodači

Dubina rezanja u mmPrečnik glodača D u mm
B ≤ 70 B ≤ 90 B ≤ 100
do 5 60 - 75 - -
do 8 - 90 - 100 -
do 10 - - 110 - 113

Alati glodala - karakteristike
Alati sa kojima se vrši obrada glodanjem su višesečni alati cilindričnog oblika kod kojih se su sečiva raspoređena po obimu i po čeonim površinama. Oni se međusobno razlikuju po konstrukcijskim karakteristikama, po primenjenom postupku za izradu sečiva zuba, po načinu postavljanja na glodalicu i po vrsti operacija koje se sa njim izvode.

Po konstrukcijskim karakteristikama razlikujemo alate izrađene iz punog materijala(obično od od brzoreznog čelika) alate kod kojih je telo izrađeno od konstrukcijskih čelika a sečiva zuba izrađena su od tvrdog metala i postupkom tvrdog lemljenja pričvršćena za telo, i alate s umetnutim zubima kod kojih su zubi izrađeni ili od brzoreznog čelika ili od tvrdog metala

Po načinu postavljanja alata na glodalicu razlikujemo dve grupe alata. U prvu grupu spadaju glodači sa rupom koji se pri postavljanju na mašinu prvo postavljaju u odgovarajuća vratila koja su uključena u standardni pribor glodalice.
Drugu grupu čine glodači da drškom koji se pri postavljanju na mašinu direktno stavljaju u otvor radnog vretena glodalice.

Grubom podelom alata prema vrsti operacija koje se sa njima obavljaju glodači se dele na glodače namenjene obradi ravnih površina, krivih površina, površina specijalnog oblika i glodače namenjene obradi zavojnica, zupčanika i ožljebljenih vratila.

Konstruisanje alata glodača
Dimenzije standardnih alata propisane su odgovarajućim standardima. Standardi ne propisuju broj zuba, ugao spirale i geometriju sečiva zuba. Pri konstruisanju specijalnih alata treba usvojiti što veći broj standardnih mera.

Oštrenje glodala

Radni učinak koji glodačmože da ostvari u toku svog punog veka trajanja zavisi u velikoj meri od uslova pod kojima se vrši njegovo oštrenje odnosno od postupka koji se primenjuje za otklanjanje habanja sečiva. U toku svog veka glodač se oštri više puta. Oštrenje se vrši po leđnoj površini sečiva za glodače čiji su zubi izrađeni postupkom glodanja. Za glodače izradjene sa leđno struganim zubima oštrenje se vrši po grudnoj površini.

 

Da bi postojanost alata posle oštrenja bila ista kao postojanost novog alata potrebno je oštrenjem ostvariti sledeće:

  • Geometrija sečiva zuba naoštrenog alata mora biti potpuno identična sa geometrijom sečiva zuba novog alata. To znači da leđni i grudni ugao i posle oštrenja moraju imati vrednosti naznačene na crtežu alata.
  • Razlika u spoljnim prečnicima glodača merenim u različitim presecima ne sme biti veća:

    a) Kod vretenastih glodača dužine manje od 50 mm........0,002 mm.
    Kod vretenastih glodača dužine veće od 50 mm.....0,003 mm.
    b) Kod koturastih glodača ..................................0,003 mm.
    c) Kod valjkastih glodača dužine manje od 30 mm........0,003 mm.
    Kod valjkastih glodača dužine veće od 30 mm.....0,005 mm.

Sematski prikaz ostrenja glodala

Geometrija glodala

  
geometrija glodala

Geometrija sečiva zuba kod čeonih glodača je nešto složenija nego kod valjkastih, vretenastih i kolutastih glodača. Pored grudnog i leđnog utla merenog u ravni normalnoj na sečivo, veoma je važno izabrati optimalne vrednosti uglova kojima se definiše nagib pomoćnog i glavnog sečiva u odnosu na ravan obrade. Na slici 5 prikazane je geometrija zuba čeonog glodača.

U donjoj tablici su vrednosti uglova sa crteža.

Geometrija sečiva čeonog glodača

U tablici 13 date su preporučene vrednosti uglova sa kojima se definiše geometrija sečiva zuba čeonih glodača.

Uglovi čeonog glodačaαγφα1φ1φoƒo
Čeoni glodač - Jednodelni16o10o - 20o9o8o1o - 2o45o1o - 2o
Čeoni glodač - Sa umetnutim zubima12o10o - 20o45o - 60o8o1o - 2o - -