Faze konstruisanja alata i pribora Konstruktor alata i pribora radi u odeljenju koje se naziva tehnološki biro. On je dužan da izradi konstrukcije i crteže za alat i pribor koji je potreban za izradu ili stezanje obratka. On ora, na osnovu svog znanja i iskustva, kao i na osnovu savreenih dostignuća nauke i tehnike, da da najbolje rešenje. Rešenje konstrukcije zavisi u velikoj eri od broja delova. Na prier, ako je potreban veći broj delova, ogu se raditi skupi i složeni alati i pribori. Međuti, ako je potrebno sao nekoliko delova, alati i pribori oraju biti što jednostavniji i jeftiniji. U svako slučaju alat i pribor oraju biti konstruisani tako da zadovolje kako eko-noičnost tako i ogućnost tražene priene, tj. da je funkcionalan i bezbedan. On treba, takođe, da je lepo oblikovan, ali bez nepotrebnih ukrasa Ukoliko su alat i pribor jednostavniji i funkcionalniji, utoliko su bolji. U nastojanju da alati i pribori budu što jeftiniji, ne treba ići u drugu krajnost pa konstruisati alate i pribore nepodesne za proizvodnju. Pošto postoji veliki broj alata i pribora, to je uslovilo i izvesnu specijalizaciju konstruktorskog kadra. Na prier, ako se osnovna proizvodnja odvija obrado skidanje strugotine (na prier izrada zupčanika i reduktora), onda će i konstruktori alata biti orijentisani na izradu određenih grupa reznog alata, steznog pribora ili kontrolnih instrue-nata, i obrnuto, ako se radi o kovačnici, preseraju ili radnoj organizaci-ji za preradu plastičnih asa, proble alata je drugačiji. Iako se radi o različiti grupaa alata i pribora, postoje izvesna osnovna pravila kojih se konstruktor alata ora pridržavati. Da bi se alat i pribor ogli izraditi, konstruktor alata je dužan - da izradi kopletne crteže alata i pribora i to sklopne i radioničke crteže, - da proračuna potrebne delove i proveri opasne preseke s obziro na veličinudozvoljenog napona za usvojene aterijale, - da izvrši izbor aterijala, tolerancija, kvaliteta obrade i odrediv rstu teričke obrade. Da bi konstruktor ogao prići konstruisanju alata i pribora, potrebno je da ia određene podatke i to: - crtež polufabrikata i gotovog dela ili uzorak, - operacione skice obratka sa šeaa baziranja i stezanja, - opis operacije tehnološkog procesa, uključujući režie obrade i spreu, - godišnji progra proizvodnje, - standardne delove sklopova, alata i pribora, - podatke i tašini, uputstvo za rukovanje ššno i prihvatne ere (orze - konus, T - žlebovi na stolu za vezu steznog pribora sa ašino, dienzije stola, veličina hoda klizača i sl.). Već so rekli, iako se radi o različiti grupaa alata i pribora, postoje izvesna osnovna zajednička pravila kojih se konstruktor alata ora pridržavati. 1. Konstruktor alata ora tesno sarađivati sa odeljenje za izradu tehnoloških postupaka obrade, odnosno sa tehnologo koji u svoe postupku predviđa alat i pribor i ašinu za izvođenje određene operacije. Pre početka projektovanja konstruktor alata ora u potpunosti da bude upoznat sa predviđeni načino izrade u cilju iznalaženja najboljeg rešenja. On ora iati uticaja na tehnologa naročnto pri prvoj operaciji obrade. Ovo je potrebno.zato što obrađena površina u prvoj operaciji postaje osnova -baza sa kojo konstruktor alata računa u sledeći operacijaa, za baziranje i stezanje obratka u pribor. Ovo je naročito važno kod specijalnih steznih pribora.a iati uticaja na tehnologa naročnto pri prvoj operaciji obrade. Ovo je potrebno.zato što obrađena površina u prvoj operaciji postaje osnova -baza sa kojo konstruktor alata računa u sledeći operacijaa, za baziranje i stezanje obratka u pribor. Ovo je naročito važno kod specijalnih steznih pribora.. Konstruktor alata ora voditi računa o broju delova koji će se obraditi sa projektovani alato i o datuu početka eksploatacije alata i pribora u proizvodnji. Ovo su značajni faktori koji utiču na način konstrukcije i izradu alata i pribora. Na prier, ako je vree za 0
izradu steznog pribora kratko, konstruktor će se odlučiti za zavarenu uesto livene konstrukcije. 3. Pri konstruisanju pribora treba upotrebljavati što više standardnih delova. Upotreba ovih delova znatno olakšava rad kako konstruktora tako i alatničara. Ukoliko zvanični standardi JUS-a ne obuhvataju pojedine eleente, treba razvijati fabričke standarde. 4. Još u fazi proučavanja konstrukcijske dokuentacije tehnolog se dogovara sa konstruktoro oko svih nejasnoća po pitanju ogućnosti izrade alata i pribora, kvaliteta koji se traži crtežo i stvarnog kvaliteta koji se ože ostvariti u proizvodnji. Pre nego što se pristupi projektovanju nove konstrukcije, potrebno je videti da li se prerado i adaptacijo već postojećeg projektovanog i realizovanog alata i pribora ože postići željeni cilj. Naravno, ovo se radi sao u slučaju ako se na taj način postiže ušteda tj. ako je prerada jeftinija od izrade novog alata i pribora Pri konstruisanju novog alata i pribora za uzor ogu poslužiti ranije konstrukcije, pri čeu se koristi kartoteka alata i pribora. Prea toe, neophodna je analiza postojećih sličnih rešenja. 5. Konstruisani stezni pribor ora biti siguran za rad. Stezni pribor nije dobar ako radnik koji rukuje njie ora da uloži nogo napora pri obradi, stezanju ili skidanju obratka. Pošto se stezni pribori koriste ne sao radi veće tačnosti već i zbog brhseg rada, konstruktor ora dati takvo rešenje koje će sanjiti pooćna kreena (na prier naeštanje pribora u radni položaj, stavljanje pripreka u pribor i vađenje iz njega itd.) i oneogućiti proizvoljno i pogrešno postavljanje pripreka u pribor. Osi toga pribr treba da bude lak, krut i siguran s obziro na sile koje deluju na njega. Sve oštre ivice na priboru koje neaju posebnu funkciju oraju biti oborene da se radnik ne bi povredio. 6. Konstruisani alat i pribor ora sa obratko i alatno ašino da predstavlja jednu tehnološku celinu. Da bi se to ostvarilo u punoj eri, konstruktor alata ora dobro poznavati ašinu za koju konstruiše alat i pribor, tj. princip i način rada, konstruktivne karakteristike, uslove pri radu i sl. On treba da obrati naročitu pažnju na eleente ašine i alata koji dolaze u dodir pri stavljanju ili skidanju alata i pribora sa ašine. Postavljanje i stezanje alata i pribora za ašinu ora se vršiti bez udarca ili na neki drugi način koji oštećuje alat i pribor i uanjuje njegovu tačnost. Poštovanje ovih osnovnih principa konstruisanja alata i pribora oogućuje racionalan rad i sniženje troškova izrade alata i pribora i proizvodnje u celini. Pošto se završi konstrukcija alata i pribora, odnosno konstruktivna i tehnološka dokuentacija, planska služba istu dostavlja alatnici radi izrade. Prethodno planska služba na osnovu planskog vreena, za koje se serija ora završiti, odredi potreban broj alata i pribora koje treba izraditi. Po završetku izrade alata i pribora, oni se oraju testirati. Mora se verifikovati njihova radna tačnost pri izradi delova (uzoraka) za koje su naenjeni. Tek takav testiran alat ili pribor sa upisani broje konzer-vira se i odlaže u skladište alata i pribora. Pra}enje alata i pribora Sve konstruisane i izrađene alate i pribore u toku eksploatacije u pogonu prate stručna služba (kontrola) a i sai konstruktori. Konstruktori prate alate i pribore u toku rada i eventualne nedostatke otklanjaju u toku izrade delova ili za sledeću seriju izrade delova Iz pogona se takođe dostavljaju piseni zahtevi izene i korekcije alata i pribora, a konstruktor na predlog tehnologa vrši izene. Označavanje alata i pribora, održavanje i skladištenje Označavanje nestandardnog alata i pribora je različito što zavisi od radne organizacije. Standardni alati i pribori iaju oznaku po JUS-u ili neko drugo standardu, što zavisi od toga gde je alat nabavljen. U nogi radni organizacijaa za određenu grupu reznih alata (burgije, proširivače, razvrtače, glodala, provlakače i dr.) urađeni su interni standardi gde svaki rezni alat ia broj. Ponekad se prepravko (dorado) standardnog reznog alata pravi specijalni usko 1
naenski alat koji ia posebnu oznaku. Posle određene serije izrade delova ora se izvršiti pregled i eventualna opravka alata i pribora kako bi se održači stalno u radno stanju. Gakvi alati i pribori se skladište u agacin standardnog odnosno ns standardnog alata i pribora, a o njihovo održavanju i čuvanju stara se posebna grupa stručnih ljudi koji se bave to probleatiko. ZADATAK Za deo oblika i dienzija prea slici prora~unati i konstruisati alat za probijanje i prosecanje. I Podaci: 1. Materijal: ^.0545. Debljina lia: s = 1 3. Dozvoljeni {kart: DG=% 4. Veli~ina serije: n=30 000 ko. II Prora~unati: 1. Dienziju trake. Stepen iskori{}enja trake 3. Te`inski otpadak 4. Zazor i tolerancije alata 5. Silu prese 6. Reznu plo~u, probojac i proseka~ 7. Polo`aj cilindri~nog rukavca 8. Ostale dienzije usvojiti konstruktivno. III Nacrtati: 1. Sklopni crte` alata sa rasporedo koada na traci. Sve nestandardne eleente.
Prora~un 1. Dienzija trake Grani~nik Proseka~ Probojac Kora~ni no` 1. 1 Veli~ina koraka ( x ): x = ( a+ ) = (16 + 1, 6) = 4,9[ ] gde je: a 16[ ] = -deo du`ine predeta = (1, 5 )[ ] -ost ( str. 149 T.0 Binko Musafija skra}eno B.M.) usvaja = 1, 6[ ] usvaja x=5[] 1. [irina trake ( b ): b= L+ r+ i = 56,64+ 1,6+ = 63,84[ ] r = - rub trake, uzia se isto kao i ost gde je: L = a 8 + = 16 3,54 = 56,64[ ] 1, 6[ ] i [ ] usvaja: b 64[ ] 1.3 Dienzije trake: L b= 000 64 t = - dodatak za kora~ni no` = 3
. Stepen iskori{}enja trake.1 Broj koada iz jedne trake ( z ): Lt 000, 6 z = = = 79,9 x 5 gde je: = = 1,6 =,6[ ] usvaja: z=79 ko. (prvi anji ceo broj). Povr{ina radnog koada (A k ): d π 6 π Ak = A1 3 A = 4 a 3 = 4 16 3 = 939, 4 4. 3 Povr{ina trake ( A t ): A = L b= 000 64 = 18000 t t. 4 Stepen iskori{}enja trake ( η t % ): z Ak 79 939, ηt % = 100% = 100% = 57,97% A 18000 t 3. Te`inski otpadak 3. 1 Broj potrebnih traka za proizvodnu seriju ( y ): n n G 30000 30000 y = + = + = 387, 4 z z 100 79 79 100 usvaja y 1 =15 traka 3. Broj traka iz jedne teble ( y 1 ): B t 1000 y1 = = = 15,6 traka b 64 usvaja y 1 =15 traka 3. 3 Broj potrebnih tabli za proizvodnu seriju ( N t ): y 388 Nt = = = 5,87 tabli y1 15 usvaja N t =6 tabli 3. 4 Bruto te`ina proizvodne serije ( G b ): G = y A s γ = 388 1,8 0,01 7,8 = 387,38 [Kg] b t 4
3. 5 Neto te`ina proizvodne serije ( G n ): G = n A s γ = 30000 0,0939 0,01 7,8 = 19,78 [Kg] n k 3. 6 Te`inski otpadak proizvodne serije ( G 0 ): G0 = G G = 387,38 19, 78 = 167, 6 [Kg] b n 3. 7 Procentualni te`inski odpad ( G 0 % ): G0 167, 6 G% = 100% = 100% = 43, 7 % G 387,38 b [ ] 4. Zazor i tolerancija alata 4. 1 Relativna dubina prodiranja probojca ( ε 0t ): ε 0t = 0,6 za s=1 ( str.96 T.9. B.M. ) 4. Ugao sicanja ( b ): b=4 5 ( str.96 T.9. B.M. ) usvaja b=4 0 4. 3 Veli~ina zazora ( z ): a) Analiti~ki na~in: z = s ( 1 ε0t ) tgβ = 1 ( 1 0,6) tg4 = 0,056[ ] b) Tabelarni na~in: z=0,06 ( str.14 T.17 B.M. ) c) Pribli`ni na~in: z=0,1 s=0,1 1=0,1[] 4. 4 Nazivna era: 6H6 4. 5 Tolerancija izrade radnog predeta za φ 6H 6: T = A A = 0,008 0 = 0,008[ ] g d 4. 6 Najve}a dopu{tena era ( gornja grani~na era ) ( D g ): D = D+ A = 6 + 0,008 = 6,008[ ] g g 4. 7 Najanja dopu{tena era ( donja grani~na era ) ( D d ): D = D+ A = + = d d 6 0 6[ ] 4. 8 Nazivna era probojca ( d p ): dp = Dg = 6,008[ ] Na osnovu ere probojca odre uju se dienzije otvora. 5
Pre~nik u reznoj plo~i ( D ): D = d + z = 6,008 + 0,06 = 6,068[ ] p 4. 9 Tolerancije izrade alata: a) IT alata = IT radnog predeta - 3 IT alata = IT6-3=IT3 b) Odnos ize u tolerancije prstena i probojca Ta~nost izrade alata IT prstena IT3 H3 = = = IT probojca IT h 4. 10 Najve}a dozvoljena era otvora za probijanje ( D g ): D = D + A = 6,068 + 0,005 = 6,0705[ ] g g 4. 11 Najanja dozvoljena era otvora za probijanje ( D d ): D = D + A = 6,068 + 0 = 6,068[ ] d d 4. 1 Najve}a dozvoljena era era probojca ( d pg ): d = d + a = 6,008 + 0 = 6,008[ ] pg p g 4. 13 Najanja dozvoljena era probojca ( d pd ): d = d + a = 6,008 0,0015 = 6,0065[ ] pd p d NAPOMENA: Alat se satra istro{eni u trenutku kada se postigne donja grani~na vrednost probojca tj. d pin ili gornja grani~na vrednost otvora D ax. ( str.177 sl.4.54 Konstrukcija alata ) 6
5. Sila prese Sila prese ora se izra~unavati kako bi se obavio proces probijanja, prosecanja i proterivanja dela. Za odre ivanje sile rezanja zbog jednostavnosti prora~una uziao sao uticaj tangetnog napona za ^.0545 s =400 480 [N/ ] 5. 1 Sila bo~nog probijanja ( F 1 ): F1 = s ( x+ i) τ = 1 ( 5 + ) 480 = 590[ N] 5. Sila probijanja ( F ): F = 3 s d π τ = 3 1 6 3,14 480 = 7130[ N] 5. 3 Sila prosecanja ( F 3 ): F3 = s 10a τ = 1 10 16 480 = 76800[ N] 5. 4 Sila proterivanja ( F p ): Fp = n cp ( F1+ F + F3) = 6 0,08 ( 590 + 7130 + 76800) = 638N gde je: n=h/s=6/1=6 -broj koada koji se istovreeno nalazi u otvoru za probijanje i prosecanje. c p =0,05 0,1 -koeficijent proterivanja usvaja: c p =0,08 h=(5 10) -visina cilindri~nog dela u reznoj plo~i usvaja: h=6 ( str.164 T.4. B.M. ) 5. 5 Sila prese - a{ine ( F ): F = 1, 3 F + F + F + F ( 1 3 p) F = 1,3 ( 590 + 7130 + 76800 + 638) F = 49831[ N] usvaja F = 50[ KN]. 7
6. Rezna plo~a, edjuplo~a, probojac i proseka~ Rezna kontura plo~e odnosno prstena za prosecanje odgovara obliku koada. Profil oblika plo~e zavisi od naene i kvaliteta. Otvor profila za prosecanje daje najbolje koade a posle toga ogu}e je o{trenje, poravnjavanje rezne plo~e. Plo~a za probijanje i prosecanje, probojci i proseka~i izra uju se od kvalitetnih ~elika a u zavisnosti od vrste aterijala, veli~ine alata itd. 6. 1 DIMENZIJE PLO^E 6. 1. 1 Debljina plo~e ( H ): H = 10 + 5 s+ 0, 7 a+ b c= 10 + 5 1+ 0, 7 56, 64 + 34 1,15 = 4,9 ( ) ( ) [ ] gde je a L 56,57[ ] = = b a = + = 16,1 34[ ] gabaritne ere otvora za prosecanje c=1,15 za σ = 600 N / - koeficijent ( str.173 B.M. ) ^.0545 σ = ( 500 600 ) N / usvaja H=5. 6. 1. [irina ruba plo~e ( e ): e= 10 1 + 0,8 H = 10 + 0,8 5 = 30 ( ) [ ] 6. 1. 3 Du`ina plo~e ( e ): l = 3 x+ e= 3 5 + 30 = 135[ ] 6. 1. 4 [irina plo~e ( e ): l1 = L+ r+ bk + e= 57 + 1,6 + 8 + 30 = 136,[ ] usvaja l1 = 140[ ] b = 8 -{irina kora~nog no`a. gde je: [ ] k 6. 1. 5 Provera plo~e na savijanje: 3 F l 50 10 61 σ s = 0, 75 = 0, 75 = 0,5 N / ( l1 l) H ( 140 57) 5 l = L+ ( H h) tgα = 57+ ( 5 6) tg5 = 60,3[ ] gde je: L= 57[] - najve}a du`ina predeta H= 5[] - debljina plo~e h= 6[] - visina cilindri~nog dela rezne plo~e. 8
7. Polo`aj cilindri~nog rukavca TE@I[TE 7. 1 Analiti~ka etoda: Eleenti n Li Xi i= 1 8383,9 XT = = = 30,99 31[ ] Li 70,5 L 56,64 YT = = = 8,3[ ] (Zbog sietrije predeta) 9
7. Grafi~ka etoda odre ivanja te`i{ta: 30