Postupci obrade alatima nedefinisane rezne geometrije

Question 1

Postupci obrade alatima nedefinisane rezne geometrije

Answer 1

Postupci obrade alatima nedefinisane rezne geometrije predstavljaju postupke fine, završne obrade površina različitog oblika obrađenih nekim od postupaka sa alatima definisane rezne geometrije. To su nezaobilazni postupci u slučajevima kada se zahtijeva visok kvalitet obrade.

Question 2

Podjela postupaka obrade alatima nedefinisane rezne geometrije

Answer 2

Postoje dvije glavne grupe ovih postupaka a s obzirom na vrstu alata: postupci sa čvrsto vezanim alatima i postupci sa nevezanim alatima. 
U postupke sa čvrsto vezanim alatima spadaju:
- brušenje,
- honovanje i
- superfiniš,
a u postupke sa nevezanim alatima:
- lepovanje,
- poliranje,
- ultrazvučna obrada i
- obrada abrazivnim mlazom.

Question 3

Kakvi su postupci obrade sa čvrsto vezanim alatima

Answer 3

Postupci obrade sa čvrsto vezanim
alatima predstavljaju postupke kod kojih je alat (brus koji je urađen iz jednog dijela ili iz brusnih segmenata) sastavljen od sitnih tvrdih čestica čvrsto vezanih vezivom masom. Postupak brušenja umnogome podsjeća na glodanje, ali sa dvije osnovne razlike: kod brusa postoji enormno velik broj reznih ivica i rezne ivice nemaju definisanu reznu geometriju. Ono što ovu reznu geometriju izdvaja od geometrije alata definisane rezne geometrije je velik ugao klina (beta), odnosno, obavezno negativan grudni ugao (gama).

Question 4

Postupci obrade sa nevezanim alatima

Answer 4

Postupci obrade sa nevezanim alatima predstavljaju postupke kod kojih su brusna zrna slobodna, dakle ne čvrsto vezana, nego su nošena u tečnoj ili pastoznoj smjesi koja se zove pasta za obradu.
Postoje različite kombinacije kretanja ploče za obradu (uslovno rečeno – alata) i obratka. Zahvaljujući ovom relativnom kretanju, abrazivna zrna se kreću (kližu ili kotrljaju) pri čemu, zbog svog oblika, zarezuju površinu obratka te na taj način vrše obradu.

Question 5

Obrada brušenjem - glavno i pomoćno kretanje

Answer 5

Postupci obrade brušenjem predstavljaju postupke kod kojih glavno, obrtno kretanje vrši alat – brusno tocilo, dok posmična kretanja, kojih može biti više i koja mogu biti pravolinijska i/ili obrtna, vrši obradak. Međutim, posmično kretanje može vršiti i brusno tocilo.

Question 6

Podjela postupaka obrade brušenjem

Answer 6

Postupci obrade brušenjem se mogu podijeliti na više načina:

1. Prema obliku površine koja se obrađuje
2. Prema položaju radne površine brusnog tocila
3. Prema obliku brusnog tocila
4. Prema pravcu pomoćnog kretanja
5. Prema veličini dodatka za obradu
6. Prema načinu stezanja obratka
7. Prema veličini brzine brušenja (rezanja) i proizvodnosti

Question 7

Podjela postupaka obrade brušenjem prema obliku površine koja se obrađuje

Answer 7

1. 1. brušenje spoljašnjih okruglih površina,
2. 2. brušenje unutrašnjih okruglih površina,
3. 3. brušenje ravnih površina i
4. 4. brušenje složenih površine (zavojne površine, bokovi zuba zupčanika, profilisane površine, ožljebljena vratila i sl.),

Question 8

Podjela postupaka obrade brušenjem prema položaju radne površine brusnog tocila

Answer 8

2. 1. obimno brušenje,
3. 2. čeono brušenje i
4. 3. profilno brušenje,

Question 9

Podjela postupaka obrade brušenjem prema obliku brusnog tocila

Answer 9

3. 1. brušenje sa koturastim tocilima,
4. 2. brušenje sa lončastim tocilima,
5. 3. brušenje sa segmentnim tocilima,
6. 4. brušenje sa valjkastim tocilima, itd.,

Question 10

Podjela postupaka obrade brušenjem prema pravcu pomoćnog kretanja

Answer 10

4. 1. uzdužno brušenje i

4. 2. poprečno ili radijalno brušenje,

Question 11

Podjela postupaka obrade brušenjem prema veličini dodatka za obradu

Answer 11

5. 1. višehodno brušenje ili brušenje u više hodova – prolaza pri malim pojedinačnim dubinama brušenja i
6. 2. brušenje sa povišenom dubinom brušenja, obično u jednom prolazu,

Question 12

Podjela postupaka obrade brušenjem prema načinu stezanja obratka

Answer 12

6. 1. brušenje sa stezanjem obratka u steznoj glavi,
7. 2. brušenje između šiljaka,
8. 3. brušenje bez šiljaka i
9. 4. brušenje sa stezanjem obratka na radni sto mašine i dr.

Question 13

Podjela postupaka obrade brušenjem prema veličini brzine brušenja (rezanja) i proizvodnosti

Answer 13

7. 1. brušenje sa uobičajenim (konvencionalnim) brzinama rezanja, oko 30 m/s (1800 m/min) – normalna proizvodnost (brzina rezanja se kod brušenja, za razliku od svih ostalih postupaka obrade rezanjem, izražava u m/s, a ne u m/min) i
8. 2. brušenje sa povišenim brzinama rezanja, preko 45 m/s – visokoproduktivno (visokoučinkovito) brušenje.

Question 14

Nabrojati postupke obimnog brušenja cilindričnih površina

Answer 14

• Obimno poprečno brušenje vanjskih cilindričnih površina
• Obimno poprečno brušenje unutrašnjih cilindričnih površina
• Obimno uzdužno brušenje (vanjsko i unutrašnje)
• Planetarno brušenje
• Obrada vanjskih i unutrašnjih konusa uzdužnim obimnim brušenjem
• Uzdužno brušenje bez šiljaka
• Poprečno ili zarezno brušenje bez šiljaka (specijalno profilno brušenje)

Question 15

Nabrojati postupke brušenja ravnih površina

Answer 15

Brušenje ravnih površina može biti čeono i obimno.
- Tocilo vrši glavno obrtno kretanje brzinom vt, a obradak periodično pravolinijsko posmično kretanje brzinom vs okomito na osu tocila.
Posmično kretanje dakle, predstavlja dupli hod (naprijed i nazad) pri čemu se poslije svakog duplog hoda tocilo primakne obratku za novu dubinu rezanja.
- Za brušenje obradaka manjih dimenzija koristi se postupak čeonog brušenja. U ovom slučaju radni sto na kome se nalazi više obradaka vrši posmično kružno kretanje.
- Čeono brušenje prstenastih ravnih površina
- Obimno brušenje ravnih površina se najviše primjenjuje. Obradak vrši pravolinijsko periodično kretanje vs pri čemu se nakon svakog duplog hoda ili pak poslije kretanja naprijed i nazad, pomjeri u poprečnom smjeru, paralelno sa osom tocila, za veličinu posmaka s. Ovo poprečno posmično kretanje nije kontinuirano, nego periodično. Nakon obrade cijele površine obratka, tocilo se pomjera prema dole zauzimajući na taj način novu dubinu brušenja d.
- Kada su u pitanju komadi manjih dimenzija, koristi se obimno brušenje sa obrtnim radnim stolom koji rotira posmičnom brzinom vs
- Prstenaste ravne površine se mogu obrađivati i obimnim brušenjem pri čemu obradak vrši obrtno pomoćno kretanje

Question 16

Kako se umanjuje zagrijavanje obratka kod čeonog ravnog brušenja?

Answer 16

U slučaju čeonog ravnog brušenja mnogo češće, gotovo isključivo koristi lončasto tocilo. Na ovaj način se mnogostruko smanjuje veličina kontaktne površine tocila i obratka čime se umnogome rješava gore navedeni problem zagrijavanja obratka.
Ovdje se razlikuju dva slučaja:
- Osa brusnog tocila je normalna na obrađivanu površinu. U ovom slučaju se obrada vrši i prednjom i zadnjom stranom tocila (gledajući u smjeru posmičnog kretanja), te se na taj način na obrađenoj površini reprodukuju unakrsni lučni tragovi brušenja i
- Osa brusnog tocila je zakrenuta za određeni ugao u odnosu na obrađivanu površinu. Ovdje brusno tocilo obrađuje samo prednjom stranom, te se na taj način na obrađenoj površini uočavaju karakteristični jednostrani lučni tragovi brušenja. Zbog ovoga, ovaj se postupak brušenja zove i lučno brušenje.

Question 17

Alati za brušenje i njihove karakteristike

Answer 17

Alati za brušenje se nazivaju brusna tocila ili brusevi i mogu biti izrađeni u cjelosti od brusnog materijala, ili je na trup od konstrukcionog čelika ili nekog drugog metalnog materijala na njegovoj radnoj površini/površinama nanesen tanki sloj brusnog materijala. Oblici i karakteristike brusnih tocila su standardizovani, a kao najvažnije karakteristike se izdvajaju: geometrijski oblik i dimenzije, sredstvo za brušenje (materijal zrna), veličina (krupnoća) zrna, vrsta veziva, struktura itd.

Question 18

Nabrojati standardna brusna tlocila

Answer 18

• koturasto
• prstenasto
• valjkasto
• obručasto
• kružno konusno
• lončasto
• konusno lončasto
• vretenasta tocila, odnosno tocila sa drškom

Question 19

Nabrojati nestandardna brusna tlocila

Answer 19

Neki nestandardni oblici brusnih tocila su:

• kružno konusno tocilo sa konkavnim bokom namijenjeno za brušenje zupčanika,
• koturasto tocilo za obostrano bočno brušenje utora,
• obručasto tocilo sa profilisanim utorom
• tocilo za bočno jednostrano brušenje, najčešće za ručno oštrenje alata

Question 20

Materijali brusnih tlocila

Answer 20

Sva nabrojana brusna tocila izrađena od tzv. normalnog brusnog materijala. Ti materijali su normalni korund, plemeniti korund, silicijumov karbid i borov nitrid. Međutim, kao brusni materijali koriste se i prirodni i vještački dijamant i kubični bor nitrid. Ovi brusni materijali se nazivaju super abrazivni brusni materijali. U ovom slučaju se na trup tocila od običnog konstrukcionog materijala nanosi tanki sloj super abrazivnog materijala.

Question 21

Definisati honovanje

Answer 21

Honovanje je postupak obrade skoro isključivo okruglih otvora koji su prethodno obrađeni razvrtanjem, najfinijim unutrašnjim struganjem, provlačenjem ili brušenjem. Ovaj postupak završne obrade služi isključivo za završno “dotjerivanje” oblika i smanjenje hrapavosti obrađene površine bez ikakve mogućnosti povećanja promjera ili popravljanja položaja ili konusnosti otvora.

Question 22

Razlike između honovanja i unutrašnjeg brušenja

Answer 22

Honovanje je slično unutrašnjem brušenju jer je alat izrađen od istog materijala kao i brusno tocilo, ali kod honovanja alat vrši sva kretanja: glavno obrtno i posmično pravolinijsko (naprijed – nazad), sa karakteristikom duplog hoda. Osim ove glavne, postoje još neke razlike između honovanja i unutrašnjeg brušenja a to su:

• Alat za honovanje je u zahvatu sa obrađivanim otvorom po cijelom obimu, za razliku od unutrašnjeg brušenja gdje se dodir ostvaruje samo jednim malim lučnim dijelom obrađivane površine,
• Aktivni dio kontakta alata za honovanje i obrađivanog otvora se kreće od 20 do 35% ukupnog obima otvora,
• Obodna brzina alata za honovanje je uvijek manja od obodne brzine tocila, dok je brzina posmičnog kretanja veća od posmične brzine kod brušenja
• Zbog manjih brzina rezanja i manjih sila rezanja pri honovanju se ne razvija velika količina toplote tako da nema zagrijavanja obratka kao kod brušenja.

Question 23

Alati za honovanje

Answer 23

Alati za honovanje su sastavljeni od dva osnovna dijela: trup (glava) i brusni segmenti. Najčešće su brusni segmenti zalijepljeni na metalne nosače u glavi koji se mogu radijalno pomjerati te na taj način fino podešavati na potrebni promjer – dimenziju.
Za promjere manjih dimenzija (2 do 10 mm) koriste se vretenasti alati ili trnovi za honovanje, a za promjere od 12 do 48 mm (iznimno do 60 mm) koriste se valjkasti alati, dok se za promjere od 32 do 200 mm koriste alati sa širokim segmentima i glave za honovanje

Question 24

Šta je superfiniš

Answer 24

Superfiniš predstavlja postupak najfinije obrade, najčešće vanjskih cilindričnih, ili rjeđe, ravnih površina. U principu se veoma rijetko koristi za obradu unutrašnjih površina. To je ustvari poseban oblik vrlo finog honovanja, tako da se ovaj postupak ponekad naziva kratkohodno honovanje.
U toku obrade cilindričan obradak vrši obrtno kretanje obodnom brzinom vo, a brusni segment vrši dva pravolinijska posmična kretanja: periodično uzdužno vs i oscilatorno uzdužno vosc.

Question 25

Koji su osnovni postupci superfiniša?

Answer 25

- Zarezni ili zasječni postupak vanjskih cilindričnih površina - Pri obradi dužih obradaka koristi se postupak uzdužnog supefiniša - Postupak obrade ravnih površina, u praksi poznat od nazivom multi-motion postupak

Question 26

Faze procesa suprfiniša

Answer 26

U toku procesa suprfiniša razlikuju se dvije faze, slika 6.23. U prvoj fazi kada su zrna brusnog segmenta oštra vrši se intenzivno odnošenje najviših vrhova neravnina površine obratka. Specifični pritisak je u ovoj fazi nešto veći jer se stvarna površina kontakta alata i obratka ostvaruje preko relativno manjeg broja mikrokontakata. U ovoj fazi uloga sredstva za hlađenje je svedena na minimum, eventualno se smanjuje temperatura kontakta. U drugoj fazi, koja nastupa relativno brzo, potrebno je smanjiti pritisak kojim alat djeluje na obradak, te na taj način obezbijediti stvaranje tankog sloja tekućeg sredstva između alata i obratka. U ovoj fazi znači, sredstvo za hlađenje i podmazivanje igra odlučujuću ulogu. Zrna brusnog segmenta u ovoj fazi vrlo malo, ili skoro nikako ne dodiruju površinu obratka koja postaje skoro ravna (glatka).

Question 27

Šta je lepovanje?

Answer 27

Lepovanje je postupak obrade sa sitnim abrazivnim zrnima raspoređenim u tečnosti ili pasti koja se nanosi na kalup (uslovno rečeno alat) i koji se relativno kreće u odnosu na obradak. Zahvaljujući relativnom kretanju između obratka i kalupa, te formiranom sloju tečnosti ili paste sa abrazivnim zrnima između njih, dolazi do abrazivnog djelovanja navedenih zrna i time do obrade površine obratka. Pri tzv. normalnom lepovanju dobijaju se površine sa jedva vidljivim tragovima obrade sa manje izraženim mutnim sjajem, dok se pri najfinijem lepovanjem dobiju skoro idealno glatke površine, sjajne kao ogledalo.

Question 28

Vrste lepovanja

Answer 28

Prema vrsti rada (karakter obrade) lepovanje se dijeli na: - lepovanje s ciljem oblikovanja i zaglađivanja površina i - lepovanje s ciljem zaglađivanja površina. Prema načinu izvođenja razlikuje se ručno, mašinsko i lepovanje abrazivnim mlazom. S aspekta postizanja složenog kretanja abrazivnih zrna u odnosu na površinu obratka postoje sljedeće kombinacije kretanja: - dva rotaciona kretanja kod lepovanja okruglih površina, - pravolinijsko i rotaciono kretanje kod lepovanja cilindričnih površina i - dva rotaciona kretanja, ili pravolinijsko i rotaciono, ili dva pravolinijska kretanja kod lepovanja ravnih površina.

Question 29

Poliranje

Answer 29

Poliranje je širok pojam različitih postupaka kojim se dobiju površine najfinijeg kvaliteta. Postoji polirno brušenje, polirno lepovanje, poliranje mlazom, elektroerozivno poliranje itd. Zadatak poliranja je prevashodno smanjenje hrapavosti obrađene površine i izgled površine, dok dimenzije i tačnost oblika obratka imaju drugostepeni značaj. S tim u vezi postoji i jedna posebna vrsta tzv. dekorativnog poliranja kojim se površine obratka ukrašavaju različito orjentisanim (kružnim, lučnim, pravim) tragovima obrade.

Question 30

Postupak poliranja koji ima karakter abrazivne obrade, odnosno, obrade alatima nedefinisane rezne geometrije sa nevezanim alatima

Answer 30

``` Na kotur (rotirajući točak) koji je najčešće izrađen od drveta, kože, debelog platna i sličnih materijala, nanosi se pasta za poliranje (polir – pasta). Ručno se određenom silom pritišće obradak te na taj način obezbjeđuje zaglađivanje površine obratka. Pasta za poliranje je sastavljena od abrazivnih zrna i veziva koje je mnogo čvršće nego kod lepovanja. Osim navedenog postupka, koji je rotacionog karaktera, postoji i pravolinijsko oscilatorno (njihajuće) poliranje. ```

Question 31

Šta je ultrazvučna obrada?

Answer 31

Ultrazvučna obrada alatima nedefinisane rezne geometrije sa nevezanima alatima predstavlja postupak obrade pri kojem se abrazivna zrna dovode u prostor između obratka i alata koji vibrira ultrazvučnim frekvencijama. Ove vibracije imaju karakter mehaničkih vibracija na račun kojih abrazivna zrna dobivaju ubrzanja, udaraju i abrazivno djeluju na površinu obratka vršeći na taj način obradu. Pri tome abrazivna zrna udaraju i o površinu alata, te se na taj način i alat troši.

Question 32

Koji su glavni principi obrade ultrazvukom? Objasniti!

Answer 32

Postoje dva glavna principa (načina) obrade ultrazvukom: - obrada slobodnim kretanjem abrazivnog sredstva i - dimenzionalna obrada. Pri obradi slobodnim kretanjem abrazivnog sredstva alat (kalup) je udaljen od obratka. Usljed širenja ultrazvučnih talasa u tečnosti, zrna dobijaju velika ubrzanja što im daje veliku kinetičku energiju. Na račun te energije abrazivna zrna vrše obradu. Pri dimenzionalnoj obradi alat (kalup) je vrlo blizu obratka i između njih se nalazi tanak sloj abrazivnog tečnog sredstva. Na taj način alat obradi identičan oblik na površini obratka kakav ima alat. Ovaj način je naročito pogodan za najfiniju obradu prostorno složenih površina.

Question 33

Tipovi obrade ultrazvukom

Answer 33

Kod ultrazvučne obrade razlikuju se: - ultrazvučna čeona obrada - ultrazvučna bočna obrada Pri čeonoj obradi se abrazivna zrna kreću ispod čela alata u istom smjeru kao i alat i udarajući o obradak vrše obradu. Bočna obrada predstavlja takav slučaj gdje zrna iz suspenzije usljed cirkulacije a i zbog oscilovanja alata obrađuju i bočne površine obratka (površine paralelne sa pravcem kretanja alata).

Question 34

Koji materijali se obrađuju ultrazvučnom obradom?

Answer 34

Plastični i mehki materijali se mnogo sporije obrađuju ultrazvukom, nego tvrdi i krti materijali. Ultrazvučnom obradom se najbolje obrađuju tvrdi i krti materijali kao što su keramika, kremen, staklo, rubin, silicijum, dijamant i sl. Nešto teže se obrađuju titanove legure, kaljeni čelici, tvrdi metal itd. Veoma teško se obrađuju plastični materijali kao olovo, mehki čelici, bakar i sl.

Question 35

Koje su najčešće korištene operacije ultrazvučne obrade?

Answer 35

- Dubljenje otvora različitih oblika - Operacija razrezivanja i izrezivanja - Ultrazvučno bušenje - Ultrazvučno graviranje - Ultrazvučno glodanje - Operacija izrade krivolinijskih otvora

Question 36

Obrada abrazivnim mlazom

Answer 36

Obrada abrazivnim mlazom je postupak obrade pri kojem abrazivna zrna nošena strujom zraka ili tečnosti velikom brzinom udaraju o površinu obratka te na taj način vrše odnošenje djelića materijala obratka. Ovim postupkom obrade se površine mogu čistiti, te im se može hrapavost snižavati, ali i povećavati. Mlaz može biti zrak, zrak pomiješan sa tečnošću kao i vodena para. Zrak pod pritiskom ulazi u tijelo mlaznice gdje se miješa sa abrazivnim zrnima sa ili bez dodatka tečnosti. Abrazivna zrna udaraju u neravnine i odnose dijelove tih neravnina i na taj način smanjuju hrapavost obrađivane površine. U slučaju da se obrađuje veoma glatka površina, naprimjer staklo, ovom obradom se u tom slučaju hrapavost povećava. Povećanje hrapavosti je nekada cilj, naprimjer kada se želi metalna površina "matirati" ili staklo učiniti neprovidnim.