Strugarska obrada
metala

www.vizijadanas.com

Obrada metala na strugu

Obrada metala skidanjem strugotine

Rade Cvijanovic, maš.inž.
Ian Bradley, engineer

Strugarski nož
                 Strugarski noževi
Ova obrada može da se izvrši samo pod uslovom ako imamo materljal, nož i mašinu. U grupu obrade materijala skidanjem slrugotine mogu se nobrojati sledeće:
  • Obrada no strugu
  • Obrada na glodalici
  • Obrada na bušlici
  • Obrada na rendisaljci i dr.
Za sve ove načine obrade postoje posebni alati. Mašine za obradu materijala skldanjem strugotine građene su masivno i čvrsto, kako ne bi dolazilo do vibriranja, što bi moglo dovesti do pucanja alata i slabog kvallteta obrađene površine.
Kod ovih tipova obrade vrh alata je izložen velikom trenju što prouzrokuje vrlo visoke temperature. Da bi se postlgao veći učinak i vek trajanja alata, alat treba hladlti tokom rada.

Stranice sajta

Sigurnost pre svega!

Rad na strugu

Pre nego što pristupite radu na strugu morate ispoštovati sva uputstva zaštite na radu. To vam može dati majstor, strugar sa iskustvom ili nadležni rukovodilac. Ako radite na malom strugu , hobi poslove, ili ako ste početnik u obradi metala ovde su neka glavna uputstva zaštite na radu sa strugom. Pre početka rada neka iskusniji strugar pogleda mesto postavljenog struga i da uputstva o zaštiti na radu.

  • Uvek nosite zaštitne naočari, ako je moguće što kvalitetnije, sa bočnim zaklonima. Strug izbacuje spiralnu strugotinu, špon, koji može izazvati povrede radnika na strugu.
  • Nosite odeću sa kratkim rukavima ako je moguće, ako su dugi rukavi moraju biti stegnuti uz ruku, dugi rukavi sa slobodnim krajevima mogu biti uhvaćeni rotacijom steznih čeljusti i povući vašu ruku ili rame, izazvati opasne povrede.
  • Nosite cipele, po mogučstvu kožne cipele, da se zaštitite od oštrih metalnih delova koji padaju po podu.
  • Skinite sa ruku satove, narukvice, lančiće i ostale ukrase. Dobra je navika čak skinuti prstenje pre početka rada na strugu.
  • Trebali bi biti kratko podšišani, ili dugu kosu vezati bezbedno.
  • Pre startovanja mašine dva puta proverite da li je materijal u steznim čeljustima dobro stegnut. Startujte strug sa najmanjom brzinom a kasnije povećajte.
  • Imajte naviku da ključ za stezne čeljusti (futer ključ) odmah nako stezanja izvadite i ostavite na stranu. Čak se savetuje da nikad ne odvajate ruku od ključa dok je u čeljustima. Ako se strug pokrene sa ključem u čeljustima to moče biti opasan projektil.
  • Izbegavajte da se naginjete iznad rotirajućih čeljusti. Ako se rotirajući materijal obrađuje turpijom držite ruke tako da nisu iznad rotirajućih čeljusti - futera, nikad ne koristite turpiju bez drvenog držača.
  • Držite prste dalje od rotirajućih čeljusti i noža u toku rada, izbegavajte da rukama ukljanjate špon u toku rada.

Šema struga

Ima više tipova i veličina strugova, zavisno od namene i proizvođača. Dimenzije struga se određuju prema:

  • Najveći prečnik materijala koji može da se postavi u stezne čeljusti(futer) npr. 7x10 ili 7x12, broj 7 je prvi broj koji označava dimenzije struga.
  • Najduži materijal koji može da se postavi između steznih čeljusti i centrirača, konjića struga. Ovo je drugi broj koji označava dimenzije struga. Tako za materijal 7x10 drugi broj bi bio 10 (10" inča između centara), za 7x12 drugi broj je 12"
  • Prečnik najvećeg materijala koji može da se obrće iznad suporta. Na strugu 7 to je obično 4".
  • Prečnik rupe glavnog vretena ( u koje može da se uvuče materijal). Na strugu 7 ili bilo koji strug koji ima #3 Morze konus to je oko 3/4".

Osnovni delovi struga

Rad na strugu

Delovi struga

Ovde je prikazan jedan osnovni tip struga za metal. Strug se pokreće tako što se prvo uključi elektromotor pritiskom na dugme na tasteru. Pokretanje struga, to jest glavnog vretena, vrši se uključenjem spojnice, spojničke ručice, koja ima tri položaja. 0 - glavno vreteno miruje, 1 i 2 - udesno ili ulevo.
Brzina glavnog vretena određuje se prema tvrdoći materijala koji se obrađuje, prečniku materijala i drugim faktorima. Suport, nosač noževa pokreće se ručicom ili automatski.

Na strugu za obradu metala nož se čvrsto stegne u nosač noževa koji se nalazi na maloj platformi koja se zove suport, mali suport. Pomoću ručice na suportu podešava se pozicija noža u odnosu na radni deo. Materijal, obično okrugle šipke, se postavi u stezne čeljusti i dovođenjem srugarskog noža do materijala a zatim pokretanjem suporta ručno ili automatski vrši se obrada materijala. Tačnost dimenzija je do (0.001") jedna hiljadita od inča. Međutim, zbog načina funkcionisanja mašine, to jest obrtanja materijala, delovi koji se obrađuju imaju uglavnom cilindričan oblik. I pored toga, strug je višefunkcionalna, upotrebljiva mašina i može da uradi razne oblike metalnih delova.

Postavljanje strugarskog noža

Obrada na strugu
Prethodno očistite ležišta noža na gornjem suportu. Otpustite zavrtnjeve na nosaču noževa na gornjem uzdužnom suportu (mali suport) postavite strugarski nož i dovedite reznu ivicu noža u osu materijala, ako je potrebno postavljanjem pločica-podmetača, ponovo pritegnite zavrtnjeve, otpustite ručicu nosača i okrenite nosač prema željenom uglu. Na postolju malog obrtnog suporta treba da su obeleženi, ugravirani uglovi; vrednosti uglova odabirate prema potrebi. Mali uzdužni suport služi za finu uzdužnu obradu i nema automatski pogon.
Rasklopljeni suport

Parametri rezanja na strugu

Parametri rezanja na strugu

Tri glavna parametra podešavanja strugu su brzina obrtaja glavnog vretena, brzina posmaka i dubina rezanja. Ostali faktori kao što su vrsta materijala koji se obrađuje i tip strugarskog noža imaju, naravno, veliki uticaj ali tri navedena parametra strugar određuje neposredno pre rada, podešavanjem kontrola na strugu.

Brzina Odnosi se na brzinu obrtaja glavnog vretena u minutu, ali za strugara je bitna obodna brzina materijala, tj. materijali većeg prečnika imaće veću brzinu, šipke manjeg prečnika imaće manju obodnu brzinu.
Brzina posmaka Odnosi se na brzinu kretanja noža tj. posmaka, na novijim strugovima brzina posmaka automatski se podešava prema brzini vučnog vretena.
Dubina rezanja To je debljina zahvata strugarskog noža; veličinu zahvata noža određuje strugar prema tvrdoći materijala, prečniku i ostalim parametrima rezanja. Važno je imati u vidu da se prečnik radnog materijala smanjuje za duplu vrednost zahvata noža jer se sloj materijala skida sa obe strane radnog dela.

Geometrija reznog alata

Rade Cvijanović, maš. inžinjer Obrada na strugu - Uglovi strugarskog noza
Veličine uglova zavise od mnogo faktora od kojih su najvažniji tvrdoća materijala i kvalitet površine radnog dela.

UGLOVI OŠTRICE NOŽA
1. Leđni ugao ά (alfa) čija se veličina kreće u granicama 2º - 12º Pri oštrenju alata potrebno je naći neku srednju vrednost. Male vellčine ugla ά povoljno utiču na rezanje, ali su nepovoljne zbog trenja koje se javlja između noža i obrađene površine.
2. Ugao klina β (beta) je veličina kojom alat prodire u radni deo. Velična ugla β je približno 80º. β = 90º - ά - γ = 90 - (ά+γ) =~80º. 3. Grudni ugao γ (gama) vellčine (-6º) ~ 25º
< Između niza uglova na strugarskom nožu, kao i na ostalim alatima za obradu materijala skidanjem strugotine, ističe se svojom uticajnošću grudni ugao γ. Od ispravnog izbora njegove veličine za-visi trajnost alata i pravilno prodiranje oštrice u materijal, čime je ujedno povezana i potrebna snaga za obradu radnog dela.
4. Ugao nagiba klina λ (lambda) čija je veličina do 5º. Sa pravilnim izborom ovoga ugla zaštićujemo najosettjiviji deo noža, tj. vrh noža.
5. Radijus (poluprečnik) zaobljenja vrha noža r .
Uz nabrojane geometrijske veličine važnu ulogu za pravilan i dugotrajan rad igra i veličina zaobljenja vrha noža.
Za finu obradu r = 0,5 ~ 2 mm
Za grubu obradu r = 2 ~ 4 mm.
Noževl za obradu materijala skldanjem strugotine mogu da budu napravljeni od jednog komada visokokvalitetnog čellka, a mogu se na vrhu ugrađivatl i pločice od tvrdog materijala.

Geometrija reznog alata

Ian Bradley, engineer
Broj tipova strugarskih noževa za sve operacije na strugu je veoma ograničen. Jedno vreme nudio se veliki broj različitih strugarskih noževa u prodaji; mnogi, ako ne i većina nikada nisu ni korišteni. Još jedan nedostatak strugarskih noževa prodavanih u kompletima bila je donja površina naleganja noža ostavljena grubo odlivena , neobrađena, a potrebna je glatka površina da bi što bolje nalegala na nosač noževa. Različiti tipovi noževa koriste se za strugarsku obradu. Orginalno, ugljenični čelici su osnovni materijal za strugarske noževe ali sa pojavom novih materijala za obradu na strugu, i proizvodnim zahtevima da se noževi što brže menjaju bez ponovnog oštrenja uveden je u izradu brzorezni čelik. Uvođenjem brzoreznih čelika, oznaka HSS (High Speed Steel), ugljenični čelici izgubili su svoj značaj čak i u amaterskim radionicama.
Još jedan materijal se pokazao podesan za izradu strugarskih noževa, to je srebrni čelik (Silver Steel) , isporučuje se u okruglim šipkama različitih prečnika svaka 13 inča dužine. Ovaj materijal nalazi primenu u izradi strugarskih noževa različitih namena s obzirom da je u okaljenom stanju mašinski spreman, može biti okaljen i temperovan na veoma primitivan način. S druge strane, kaljenje i temperovanje brzoreznog čelika zahteva tehnologiju i opremu koja se najverovatnije ne može naći u malim radionicama, tako se oblikovanje reznog alata vrši isključivo brušenjem. Pošto se nerđajući čelik dosta sreće u malim radionicama, upotreba alata od brzoreznog čelika je nezamenjljiva. Moguće je obrađivati nerđajuć čelik sa noževima od ugljeničnog čelika, ali njihova trajnost je u tom slučaju veoma smanjena, brzo gube oblik i sposobnost rezanja.

Uglovi noža imaju različite terminološke nazive, međutim važno je znati vrednosti odgovarajućih uglova za odabrani materijal i proceduru rada. Ovde je, preuzeta sa interneta, jedna tablica vrednosti tzv. gornjeg nagiba noža (top rake angle).

Materijal koji se obrađuje
Liveno Gvožđe
Tvrdi čelici / Mesing
Srednje uglj. čelik
Meki čelik
Aluminijum
Ugao gornjeg nagiba
Top rake angle
0
8
14
20
40
Geometrija reznog alate

Vrednosti uglova strugarskih noževa za grubu obradu
Geometrija reznog alate

Preporučene brzine rezanja za pojedine materijale

Materijal
metara /min
Liveno Gvožđe
20-28
Meki čelik
18-25
Brzorezni čelik
12-18
Mesing
45-90
Bronza
15-21
Aluminijum
do 300
Moderni strugarski nozevi

Moderni strugarski noževi


Uglovi noža za odsecanje i rezanje navoja

Uglovi strugarskog noža

Odsecanje

Odsecanje na strugu je operacija pri kojoj se radni deo razdvaja nožem za odsecanje. Noževi za odsecanje su sasvim tanki sa bočnim odbojnim uglovima, šti čini ceo proces otežanim i razložno manje tačnim. Rezna ivica noža se pri ovoj operaciji mora tačno dovesti na osu rotacije radnog komada. Nož za odsecanje mora biti ožtar sa odgovarajućim odbojnim uglovima, i trebao bi biti vođen odgovarajućom i konstantnom brzinom kretanja.

Odsecanje na strugu


Čeona obrada

Ceona obrada na strugu

Čeona obrada je formiranje ravne površine na kraju radnog komada, izvodi se vođenjem strugarskog noža u osu rotacije radnog komada. Pri čeonoj obradi brzina rezanja se određuje prema spoljnem prečniku radnog komada. Čeona obrada se može izvršiti od spoljne površine radnog dela prema centru ili obrnuto. U oba slučaja vrh noža, rezna ivica, mora biti tačno postavljena u osu rotacije pošto sila rezanja ima tendenciju da odgurne nož od radnog dela. Stoga je neophodno čvrsto pritegnuti suport uz klizače struga da se spreči odvajanje noža od radnog komada. Pri čeonoj obradi livenog gvožđa i ostalih tvrdih materijala sa ojačanom površi dubina prvog zahvata trebala bi biti dovoljna samo za neophodan prodor noža u radni deo da se izbegne intenzivno trošenje noža.

Postavljanje strugarskog noza

Postavljanje noza u osu rotacije, najlakše je podesiti reznu ivicu noža prema centriraču konjića - kirneru. Postavljanjem pločica, podmetača, nož se može veoma precizno dovesti u osu radnog komada.

Rezanje navoja na strugu

Prva mašinska izrada navoja izvedena je na strugu. Iako danas postoje savremenije metode izrade navoja, strug još uvek nudi najjednostavniji način izrade navoja. Međutim, od svih operacija na strugu ova je najzahtevnija i traži najviše znanja, prakse i opreznosti pre svega.

Parametri navoja
p=korak navoja
n=broj navojnica po inču
D=dubina navoja,vertikalna distanca između vrha navoja i korena navoja
d=dubina navoja pri zaokrenutom malom suportu od 29 °

Šema rezanja navoja na strugu

Sema rezanja navoja na strugu


1. Naoštrite korektno vrh noža sa uglom od 60 ° i proverite ga kalibrom za navoj.
2. Postavite obrađen komad u stezne čeljusti, ako je komad dug postaviti drugi kraj u centrirač, kirner.
3.Izračunajte brzinu obrtaja radnog komada i smanjite broj obrtaja glavnog vretena na 1/3 od uobičajene. Za početnike neophodno je da radite pri najmanjoj mogućoj brzini vašeg struga.
Ispoštujte sva pravila o sigurnosti pri radu sa strugom. Da li je radni komad čvrsto stegnut? Da li je ključ za stezanje izvađen iz steznih čeljusti, okrenite rukom stezne čeljusti pre puštanja u rad struga, da li se nesmetano okreću? Da li ste stavili zaštitne naočari, da li su vam rukavi i odelo zakopčani? Upozorenje: nezgode se dešavaju veoma brzo pri rezanju navoja!!! Budite oprezni svakog sekunda!

Izračunavanje brzine obrtaja glavnog vretena

Brzine rezanja    (CS)
Liveno gvožđe 70 - 120
Čelik 90 - 100
Mesing 160 - 220
Aluminijum 600 - 1000

RPM = CS x 4 / D

RPM - Brzina obrtaja glavnog vretena u minuti (Revolution Per Minute)
CS - Brzina rezanja (Cutting Speed)
D - prečnik radnog komada (Diameter)

3. Podesite broj zavojnica i ostale parametre prema metalnoj tablici na strugu okretanjem poluga na kućištu menjača struga
4. Okrenite mali poprečni suport za 29 ° u desno. Koristite kaliabar za navoj da dodatno centrirate vrh noža, nož mora biti u osi radnog komada 90 ° na osu radnog komada.
5. Dovedite nož u kontakt sa radnim komadom na slobodnom kraju radnog komada.
6. Postavite mikrometar oba mala suporta na nulu.
7. Okrenite ručicu malog suporta dok na mikrometru pokaže 0.005
8. Odaberite broj navojnica na zavojnom vretenu i zapamtite taj broj.
9. Uključite zavojno vreteno i napravite prvi probni prolaz.
10. Kad dođete do kraja željene dužine brzo okrećete ručicu poprečnog suporta (smer suprotno od kazaljke na časovniku) da odvojite nož od radnog komada istovremeno drugom rukom isključite zavojno vreteno. Zaustavite strug i šablonom za navoj proverite da li prvi prolaz navojnica odgovara željenom navoju.
11. Vratite uzdužni suport na startnu poziciju rezanja, uljem za rezanje nauljite radni komad. Postavite mikrometar na 0 Polugom ručicom postavite nosač noža za dodatnih 0.005 sad bi trebalo biti 0.010.
12. Ponovite postupak više puta do potpunog narezivanja navoja. Po završetku rezanja navoj se dodatno pročisti nareznicom za odabrani navoj. To može da se uradi odmah na strugu (ko ima iskustva) pridržavanjem nareznice centriračem i ključem pri maloj brzini obrtaja struga.

Napomena
Rezanje navoja kao i ostale operacije na strugu ne mogu se naučiti preko interneta. Ovde su data neka osnovna uputstva kao koristan podsetnik šta sve treba preduzeti pri radu sa strugom. Praktičnu obuku rada na strugu može dati ISKLJUČIVO MAJSTOR SA ISKUSTVOM, ovlašćen za rad sa praktikantima.

Geometrija navoja

geometrija masinskog navoja

Kretanje noža pri rezanju navoja

Kretanje noza pri rezanju navoja

Priprema za rezanje navoja

Sema kretanja strugarskog noza

Provera noža kalibrom i ugla od 90 °

Nož mora bit pod uglom od 90 ° na radni deo.

Provera strugarskog noza

Podešavanja mikrometra suporta

Rezanje navoja na strugu

Rezanje navoja nakon svih podešavanja

Copyright © 2012 www.vizijadanas.com