36. Ultrazvučna obrada
Ultrazvučne vibracije predstavljaju elastične talase koji se određenom brzinom prostiru u bilo kojoj sredini.Frekventna oblast elastičnih vibracija je vrlo široka,međutim ljudsko uho registruje elastične vibracije u frekventnom opsegu 20Hz-20kHz.
Ultrzvučna metoda obrade se zasniva na udarnom dejstvu čela alata koji vibrira sa ultrazvučnom i abrazivnih zrnaca koji se nalaze u suspenziji(sl.3.1a).Metod obrade obuhvata dva osnovna procesa:prvi,udarno dejstvo abrazivnih zrnaca na obradak i odvaljivanje delića materijala i drugi,cirkulacija i obnavljanje abrazivne suspenzije, čime se odnose delići skinutog materijala i dovodi svež abraziv.Ultrazvučna obrada najefikasnije se primenjuje u tečnoj sredini pa se zato i koristi suspenzija,kao mešavina abrazivnih zrnaca i tečnosti.
Primena ove metode je u elektro i radio industriji,optičkoj industriji,mašinogradnji...
37. Elektroeroziona obrada
Princip rada elektroerozione metode zasniva se na električnoj eroziji,tj.skidanju metalnih delova materijala pri električnom pražnjenju između elektroda,tj.katode-alata i anode-obratka .Elektrode se nalaze na određenom razmaku u random fluidu, dielektrikumu(tehnička voda,mineralno ulje i dr.).U toku električnog pražnjenja varnica ili električni luk izazivaju električnu eroziju na površini obradka,gde se formira krater na anodi-obratku zbog zagrevanja materijala do vrlo visoke temperatu
38. Elektrohemijska obrada
Elektrohemijska obrada se zasniva na Faradejevom zakonu,prema kojem je količina metala koji je rastvoren pri elektrolizi proporcionalan jačini i vremenu proticanja struje
između dve elektrode koje se nalaze u elektrolitu.Na sl.3.3 prikazana je šema elektrohemijske obrade i to elektrohemijskog bušenja.
Osnovni nedostatak elektrohemijske obrade predstavlja stvaranje anodnog filma na površini obratka,koji usporava skidanje materijala. Elektrohemijska obrada se primenjuje za izradu delova reaktivnih motora u avioindustriji,raznih kalupa i turbinskih delova.
39. Elektrohemijsko brušenje
40. Mehanizam plastičnog deformisanja metala
Plastično deformisanje je vrlo složen proces ,a pojavljuje se kao posledica prinudnog trajnog pomeranja grupe atoma u kristalnima metala.Osnovni mehanizam plastičnig deformisanja sastoji se u klizanju i dvojnikovanju u ravnima kristalnog konglomerata. Ravni klizanja se poklapaju sa mestima gde postoje linearni defekti kristalne rešetke,koji se nazivaju dislokacija(sl.2.1).
41. Osnovni pojmovi mehanike neprekidnih sredina
Mehanika kontinuuma ili mehanika neprekidnih sredina je deo mehanike koji se bavi izučavanjem opštih problema kretanja i ravnoteže neprekidnih sredina (kontinuuma). Neprekidna sredina je skup kontinualno raspoređenih materijalnih tačaka kojima se predstavlja neko deformabilno telo. Deformabilna tela mogu biti čvrsta, tečna i gasovita. Kontinuum je, u stvari, idealizacija koja je rezultat makroskopskog posmatranja molekularne strukture materije. Deformabilno telo se na ovaj način deli na niz kontinualno poređanih delića koji su dovoljno mali u odnosu na dimenzije tela, a dovoljno veliki u odnosu na mikroveličine, tj molekule i međumolekularne prostore, tako da se mogu smatrati homogenim. Materijalna tačka kontinuuma predstavlja beskonačno mali deo neprekidno raspoređene materije čiji je položaj položaj određen geometrijskom tačkom prostora. Pomeranje deformabilnog tela može se, prema tome, posmatrati kao pomeranje skupa materijalnih tačaka. Za opisivanje kretanja kontinuuma se, kao referenca, koriste različite vrste koordinatnih sistema.
42. Uslovi plastičnosti
Pod dejstvom spoljašnjeg opterećenja polazni materijal (polufabrikat) se u prvoj fazi
deformiše elastično, a onda u kritičnom trenutku počinje ostvarivanje procesa plastičnog
oblikovanja, koji traje sve do konačne promene oblika.
Da bi se ostvario prelaz iz elastičnog u plastično deformisanje , potrebno je da budu
ispunjeni određeni uslovi u pogledu intenziteta i međusobnog odnosa napona koji deluju
po zapremini tela.
a) Kod jednoosnog naprezanja kazemo da ce se plasticno deformisnje nastati kada glavni normalni napon dostigne granicu tecenja
b) Kod prostornog opterecenja tela
-Uslov najvećeg smičućeg napona
Poznat je pod nazivom kriterijuma Treska (Tresca) i glasi: da bi otpočeo proces plastičnog
deformisanja maksimalni smičući napon u materijalu treba da dostigne odgovarajuću
kritičnu vrednost.
naponsko− deformacionog stanja, potrebno je da maksimalni smičući napon dostigne
polovinu vrednosti deformacione čvrstoće. S druge strane, a sobzirom da se τmax izražava preko normalnih napona, može se reći da, prema uslovu najvećeg smicajnog napona, plastično deformisanje nastupa kad razlika između najvećeg i najmanjeg glavnog normalnog napona dostigne vrednost deformacionog otpora.
-Energetski uslov plastičnosti
Poznat je i kao Mizesov kriterijum plastičnosti (Misses) i važi u opštem slučaju prostornih naponskih stanja. Počiva na sledećoj energetskoj hipotezi: da bi otpočelo plastično deformisanje u napregnutom telu, količina unutrašnje energije elastične promene oblika, po jedinici zapremine, treba da dostigne jedan kritičan iznos u datim uslovima (temperatura, brzina, stepen deformacije). Ova energija ne zavisi od naponsko−deformacionog stanja, već isključivo od svojstava materijala.
Konačna forma ovog uslova može se dati preko sledećeg izraza:
što praktično znači da plastično deformisanje počinje kad efektivni napon dostigne vrednost deformacionog otpora. Zavisnost deformacionog otpora od plastične deformacije određuje se najčešće eksperimentalno pri jednoosnom zatezanju ili pritiskivanju.
43. Deformacije,vrste i podela
Deformacija predstavlja meru promene oblika i dimenzija posmatrane zapremine ili tela u
celini. Pri plastičnom deformisanju menjaju se dimenzije a najčešće i osnovni oblik tela. Svaka elementarna zapremina, u opštem slučaju, deformiše se do različitih iznosa deformacije. Slično naponima, deformaciono stanje u svakoj tački moguće je definisati tenzorom deformacije. Za potpuno određivanje deformacionog stanja potrebno je takav tenzor odrediti u velikom broju tačaka što je teorijski značajno ali praktično veoma teško izvodljivo. Zato se u tehnologiji plastičnog deformisanja pribegava pojednostavljenju tako što se posmatra veća, makro, zapremina i za nju definiše ostvarena deformacija. Smatra se da je po posmatranoj zapremini deformacija ravnomerna (homogena), a njen iznos predstavlja srednju vrednost svih realnih vrednosti. Slično efektivnom naponu moguće je definisati i efektivnu (ekvivalentnu, uopštenu) deformaciju:
Ova veličina je pogodan reprezent deformacionog stanja.
U praktičnim izračunavanjima vrednosti deformacija izražavaju se preko pokazatelja.
Pokazatelji deformacije:
− apsolutna deformacija
−relativna (jedinična) deformacija:
−deformacija površine (proširenje ili suženje):
−prirodna (logaritamska) deformacija:
Iz uslova o nepromenljivosti zapremine u oblasti plastičnosti dobija se veza između
deformacija u sva tri pravca.
44. Istisnuta zapremina, brzina deformacije i brzina
deformisanja
,
BRZINA DEFORMACIJE I BRZINA DEFORMISANJA
I brzine su tenzorske veličine (tenzori drugog reda kao naponi i deformacije) ali ovde će
se dati samo vrednosti na makro nivou.
Razlikujemo brzinu deformisanja (brzina kretanja izvršnog elementa mašine, v, mm/s) i
brzinu deformacije (promena deformacije u jedinici vremena, ϕ& , s−1 ).
45. Glavni faktori obrade pri plastičnom deformisanju
Osnovni parametri procesa plastičnog deformisanja su: deformaciona sila i deformacioni rad.
a) oblikovanje u toplom stanju
K=const
b)oblikovanje u hladnom stanju
46. Zone deformisanja i klizni konus
Pri slobodnom sabijanju bez trenja telo,posle deformisanja,zadržava sličan oblik.Na sl.2.2prikazano je telo pre i posle deformisanja.Svaki deo tela isto se deformisao.
Na čeonim dodirnim površinama između materijala obratka i površine pritiskivača,odnosno stola mašine,postoji spoljašnje,kontaktno trenje koje ometa bočno širenje materijala(sl.2.3).Pojedini delovi tela nejednako se defomišu.
Sl.2.3.Deformisanje pri slobodnom sabijanju sa trenjem
I zona ometanog sirenja, II zona glavne deformacije i III zona bocnog deformisanja.
47. Uticaj trenja na glavne faktore obrade pru sabijanju
48. Istosmerno istiskivanje, deformaciona sila i rad
Kod istosmernog istiskivanja ,smer kretanja istiskivača i deformisanog materijal je isti
49. Suprotnosmerno istiskivanje, deformaciona sila i rad
Pripremak se pod dejstvom deformacione sile,koja se saopštava istiskivačem,plastično
deformiše.Smer kretanja deformisanog materijala,koji ispunjava prostor između kalupa
i istiskivača,je suprotan smeru kretanja istiskivača.
50. Deformacije pri izvlačenju
51. Naponi pri izvlačenju
52. Određivanje otpora trenja oko zaobljenja prstena za izvlačenje
53. Određivanje deformacione sile izvlačenja
54. Otpor bočnog sabijanja pri izvlačenju
55. Obrada savijanjem
Savijanje ima značajnu primenu pri obradi lima gde se dobijaju različiti profili ili doboši za rezervoare i kotlove.Zavisno od mera i oblika delova,savijanje limova izvodi se u alatima za savijanje na mehaničkim ili hidrauličnim presama i na specijalnim mašinama za savijanje.U opštem slučaju,prema obliku delova dobijenih savijanjem,razlikuju se:
-kružno savijanje
-fazonsko savijanje,i
-ispravljanje,kao obrnuti proces savijanja.
Kružno savijanje limova izvodi se na specijalnim mašinama za savijanje sa tri valjka,gde je gornji valjak obično pomerljiv radi podešavanja prečnika savijanja Ro,dok su donji valjci fiksni.
Fazonsko savijanje vrši se postepeno,obaranjem svake ivice pojedinačno za prav ili
neki drugi ugao.Na sl.2.9 prikazano je fazonsko savijanje lima,a na primeru dvostranog
savijanja pod uglom od 90°.Alat je dosta skup jer je namenski.
Ispravljanje limova,kao obrnut proces savijanju,vrši se na taj način što se iskrivljene ili
talasaste trake propuštaju kroz sistem dvorednih valjaka na mašini za ispravljanje.Valjci
su obrtni i međusobno rastojanje između gornjeg i donjeg reda valjaka može se
podešavati zavisno od debljine lima.
56. Mehanički sistemi sa upravljačkim vratilom
Nosioci programa kod ovakvih sistema su uglavnom razni oblici krivulja i doboša, sagraničnicima koji sluţe kao komandni elementi. Jedan obrtaj upravljačkog vratila definiše jedan cikluszadavanog tehnološkog
procesa, u trajanju
vreme radnog hoda, tp vreme praznoghoda ). Redosled i trajanjehodova, kako radnih tako i praznih, odreĎuje UV pomoću svojih komandnih
elemenata.
Slika 8 prikazuje tipične nosioce programa kod mehaničkih sistema
sa UV.
57. Kopirni sistemi
Osnovni deo svakog sistema kopirnog upravljanja je šablon. Šablon je element koji sadrţi profilisanu površinu – uzor programa, čijim se praćenjem obezbeĎuje izrada dela sa identičnom ili vrlo sličnom površinom. Najprostiji SKU sadrţe samo jedan šablon i koriste se za kopiranje kontura u jednoj ravni, a kopiranje sloţenih površina u prostoru se vrši upotrebom više šablona, koji mogu da se koriste kanonički ( jedan nakon drugog do dobijanja konačne površine ) ili simultano ( npr. alat se vodi istovremeno po šablonu koji odreĎuje konturu i šablonu koji odreĎuje dubinu prodiranja alata ). Sistemi kopirnog upravljanja spadaju u domen visoko mobilne tehnologije, jer se program vrlo lako i brzo menja – zamenom šablona se obezbeĎuje novi program u vrlo kratkom vremenskom roku. Postoje dve osnovne grupe ovih sistema. Prvoj grupi pripradaju SKU kod kojih šablon vrši funkciju prenosnog mehanizma i direktno upravlja radnim organima mašine. Drugu grupu čine SKU kod kojih šablon sluţi za definiciju kretanja radnih organa, ali nema prenosnu ulogu, pa je upravljanje indirektno. SKU sa direktnim upravljanjem su obično jednostavni i izvode se krutom vezom alata i šablona pri čemu šablon i kontrolni pipak trpe veliko površinsko opterećenje – slika 18.
58. Sistemi kontaktnog programskog upravljanja
Sistemi kontaktnog programskog upravljanja mogu biti : hidraulicki, pneumatski i elektricni. Sustina sSistemi kontaktnog programskog upravljanja sastoji se u sledecem : deo programskog upravljanja (odnosi se na ciklus obrade i rezime obrade) zadaje se brojno preko upravljackog pulta ili komandne table pomocu cepova ili busenih kartica ; drugi deo programa definise velicinu radnih hodova radnih organa masine preko granicnika koji se postavlja na specijalne lenjire ili dobose sa zljebom. Zato se ovaj sistem upravljanja naziva jos i sistem upravljanja pomocu granicnika ili sistem upravljanja ciklusa obrade. S obzirom na vrlo malu fleksibilnost primenjuju se uglavnom na specijalnim masinama namenjeni za serijsku ili masovnu proizvodnju.
59. Vrste sistema numeričkog programskog upravljanja
Na osnovu mernog sistema ( postojanja i tipa povratne sprege ), NC sistemi se mogu podeliti na otvorene, poluotvorene, kvazizatvorene i zatvorene.
Otvoreni NC sistemi ne sadrţe merni sistem usled čega imaju najjednostavniju konstrukciju. Kako nemaju merni sistem, nemaju potrebe ni za povratnom spregom, koju takoĎe ne sadrţe. Sastoje se od upravljačke jedinice ( UJ ), elektrokoračnog motora ( EKM ), hidropojačivača ( HP ) i skupa prenosnih mehanizama ( slika 34 ). Veličina pomeranja se diktira brojem impulsa koji se saopštavaju EKM. Sistem nema povratne informacije, pa na tačnost obrade utiču jedino EKM, HP i prenosnik.
Poluotvoreni NC sistemi ( slika 35 ) sadrţe merni sistem i povratnu spregu koja kontinualno vraća informacije o toku obrade do komparatora u kome se uporeĎuju sa zadatim podacima. Bilo koje kretanje se prekida u trenutku kada se vraćene informacije o poloţaju poklope sa onima koje su zadate programom upravljanja. Umesto elektrokoračnih motora, kod ovih sistema se koriste elektromotori jednosmerne struje ( DC servomotori ). Merni sistem je povezan sa navojnim vretenom i merenjem ugaonog pomeraja indirektno meri ( preračunava ) pomeranje radnog stola. Usled povratne sprege i drugih razlika, poluotvoreni NC sistemi su sloţeniji i skuplji od otvorenih, ali obradu vrše dosta tačnije.
Kvazizatvoreni NC sistemi ( slika 36 ) imaju merni sistem povezan sa DC servomotorom, na kome meri ugaone pomeraje i tako indirektno odreĎuje veličinu pomeraja radnog stola. Primećuje se velika sličnost sa poluotvorenim sistemom, po konstrukciji i principu rada, ali su premeštanjem mernog sistema sa mašine na motor izbegnute vibracije i potresi koji negativno utiču na tačnost merenja. Pošto se merni sistem ne nalazi na samoj mašini, ovi sistemi se često smatraju i otvorenim.
Zatvoreni NC sistemi ( slika 37 ) koriste punu povratnu spregu i merni sistem za linearna pomeranja. Glavne mane zatvorenih sistema su vremensko kašnjenje izmeĎu ulaznog i izlaznog signala i dinamička nestabilnost sistema, što se primećuje u vidu grešaka, naročito pri konturnom upravljanju.
60. Sistemi adaptivnog graničnog upravljanja
61. Sistemi adaptivnog optimizacionog upravljanja
62. Osnovi projektovanja tehnoloških procesa
Нема коментара:
Постави коментар