Alatni stroj: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Nadopunio Alatni stroj |
Nadopunio Alatni stroj |
||
Redak 42:
[[datoteka:Robotworx-spot-welding-robot.jpg|thumb|250px|[[Robot]] za [[Elektrootporno zavarivanje|točkasto zavarivanje]].]]
[[datoteka:Chain type changer and arm with two grippers.jpg|mini|desno|250px|Lančani nosač alata na [[obradni centar|obradnom centru]].]]
[[datoteka:MoriSeikiLathe.jpg|mini|desno|250px|Moderna [[CNC tokarilica]] s dodatnim nosačem [[alat]]a za [[bušenje]].]]
[[datoteka:Laser-and-CNC-Control.jpg|mini|desno|250px|Industrijsko [[rezanje laserom]] [[čelik]]a na CNC alatnom stroju.]]
'''Alatni stroj''' je [[stroj]] za oblikovanje obradaka ili izrađevina od različitih [[materijal]]a. Prije [[Industrijska revolucija|industrijske revolucije]] materijal se [[Ručna obrada|obrađivao uglavnom ručno]] ili se za [[pogon]] jednostavnih strojeva koristila [[vodena energija]]. Izumom [[Parni stroj|parnoga stroja]] dobiven je siguran i pokretan izvor [[Mehanička energija|mehaničke energije]] za pogon strojeva, a poslije su se za pogon upotrijebili [[elektromotor]]i. Tijekom 18. i 19. stoljeća konstruirana je većina osnovnih alatnih strojeva. Krajem 19. stoljeća alatni su strojevi postali temelj za [[Masovna proizvodnja|masovnu proizvodnju]] i za razvoj [[Industrija|industrijskog društva]]. Tijekom 20. stoljeća uvedena su mnoga poboljšanja, osobito glede veće [[proizvodnost]]i i [[Mjerna tolerancija|točnosti obrade]] te u [[elektronika|elektroničkom]] [[Upravljanje|upravljanju]] i [[Automatizacija|automatizaciji]] proizvodnje. Razvijaju se različite vrste novih postupaka obrade temeljenih na [[Elektrokemija|elektrokemijskim]] i [[ultrazvuk|ultrazvučnim]] osnovama. Posebno je važan razvoj visokobrzinske obrade i visokodinamičkih [[CNC upravljanje|CNC alatnih strojeva]], kojima se vrijeme obrade može smanjiti 5 do 10 puta. <ref> '''alatni strojevi''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=1347] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2019.</ref>
Line 123 ⟶ 129:
* [[savijanje]] je moguće za debljine do 100 mm.
=== Alatni strojevi za obradu odvajanjem čestica ===
[[Strojna obrada]] odvajanjem čestica se obavlja na alatnom stroju s unaprijed određenim [[alat]]ima, kako bi se u što kraćem vremenu dobio [[proizvod]] zadovoljavajuće [[kvaliteta|kvalitete]]. Alatni strojevi su strojevi na kojima čovjek u proizvodnom procesu upravlja alatom. Osnovni zadatak alatnih strojeva je zamjena ljudskog rada uz povećanje točnosti, [[produktivnost]]i, ekonomičnosti i drugog. [[Obrada metala]] je promjena oblika, dimenzija ili svojstava materijala radi daljnje upotrebe. Alatni strojevi za obradu odvajanjem čestica su [[rezni alat]]ni strojevi, obradni centri, fleksibilni obradni centri i industrijski roboti. Postupci strojne obrade odvajanjem čestica mogu se podijeliti na nekoliko načina, a svaki od njih u nekoliko skupina. Tako na primjer podjela prema obliku oštrice [[nož]]a je:<ref>[http://www.ss-industrijska-strojarska-zg.skole.hr/upload/ss-industrijska-strojarska-zg/multistatic/27/4.%20Rezni%20alati.pdf] "Rezni alati", dipl. ing. strojarstva Ivo Slade, www.cnt.tesla.hr, 2012.</ref>
*
*
*
==== Tokarilice ====▼
{{Glavni|Tokarilica}}
▲* Postupci obrade definiranom geometrijom alata kao što su [[tokarenje]], [[glodalica|glodanje]], [[blanjanje]] (dubljenje), [[bušenje]], [[provlačenje]], [[pila|piljenje]], ozubljivanje;
▲* Obrada bez definirane oštrice alata kao što je [[brušenje]];
▲* Obrada slobodnom oštricom kao što su [[poliranje]], [[honanje]], [[lepanje]], [[superfiniš]];
▲* Obrada bez oštrice kao što su elektroerozija, [[ultrazvuk|ultrazvučna]] obrada, obrada [[Rezanje plazmom|plazmom]], [[rezanje vodenim mlazom]], [[Rezanje laserom|obrada laserom]].<ref>"Strojarski priručnik", Bojan Kraut, Tehnička knjiga Zagreb 2009.</ref>
▲====Tokarilice====
▲[[Tokarenje|Tokarilice]] su alatni strojevi za [[strojna obrada|strojnu obradu]] odvajanjem čestica, pomoću kojih se [[rezanje]]m obrađuju i izrađuju dijelovi [[rotacija|rotacijskog]] oblika. Tokarilice se dijela: jednostavne tokarilice, univerzalne tokarilice, kopirne tokarilice, planske tokarilice, karusel tokarilice, revolverske tokarilice, CNC tokarilice. [[Tokarenje]] je postupak strojne obrade skidanjem čestica kojim se proizvode obratci rotacijskih površina ([[valjak|valjkasti]] proizvodi). Izvodi se na alatnim strojevima tokarilicama. Obradak obavlja glavno [[gibanje]], dok [[alat]] obavlja posmično, pripremno i dostavna gibanja.
==== Glodalice ====
{{Glavni|Glodalica}}
[[Glodalica|Glodalice]] su alatni strojevi za strojnu obradu odvajanjem čestica pomoću kojih se rezanjem obrađuju dijelovi pretežno ravnog oblika (poravnavanja, utori, [[Žlijebljeni spoj|žljebovi]]), te profili, [[navoj]]i, zubi. Glavno gibanje je uvijek rotacijsko, dok je posmično gibanje pravocrtnog ili kružnog oblika i uvijek je okomito ili pod nekim [[kut]]om na os rotacije.▼
▲
Glodanje je nakon tokarenja najvažniji postupak obrade materijala skidanjem čestica. Tim postupkom možemo obraditi ravne plohe, [[prizma]]tične žljebove i utore, [[zupčanik]]e, [[navoj]]e, te uzdužno i prostorno profilirane površine. Glodanje je postupak obrade skidanjem čestica kod kojeg alat obavlja glavno gibanje. Posmično gibanje je uvijek pod nekim kutom u odnosu na os rotacije alata i obavlja ga ili obradak ili alat. Obavlja se alatima s više jednakih oštrica ili sa sastavljenim alatima. Sve oštrice toga alata nisu istodobno u zahvatu. Zato je glodanje složenija operacija od tokarenja ili [[bušenje|bušenja]] zbog većeg broja oštrica alata i zbog promjenjivog presjeka strugotine koju skida pojedini zub za vrijeme obrade. Zubi [[glodalo|glodala]] dolaze jedan za drugim u zahvat s materijalom i za vrijeme zahvata jako se mijenja opterećenje zuba.
==== Strojne bušilice ====
{{Glavni|Bušilica}}
[[Bušilica|Bušilice]] su alatni strojevi kojima se pomoću alata za bušenje izrađuju okrugle rupe. Dijele se na: stolne bušilice, stolno stupne bušilice, stupne bušilice, redne bušilice, revolverske bušilice, viševretene bušilice, radijalne bušilice, vodoravne bušilice, bušilice glodalice, koordinatne bušilice, bušilice za duboko bušenje, bušilice za urezivanja navoja.▼
▲
==== Blanjalice i dubilice ====▼
{{Glavni|Blanjanje}}
'''Blanjanje''' je postupak obrade metala odvajanjem čestica kojim se obrađuju ravne površine (vodoravno, okomito ili koso), različiti [[prizma]]tični utori, kanali, vodilice. Alat za blanjanje je nož određene geometrije, dok reže obavlja pravocrtno glavno gibanje. Povrat alata u početni položaj je po istoj putanji. Nakon povratka slijedi posmak koji je okomit na glavno gibanje i kod kratkohodnih blanjalica ga obavlja radni stol (obradak). Dubina reza se određuje spuštanjem ili podizanjem noža u držaču alata. Osnovno svojstvo blanjanja je mala [[produktivnost]], te se često zamjenjuje glodalicama. Blanjalice se dijele prama vrsti glavnog gibanja na kratkohodne blanjalice i dugohodne blanjalice.▼
▲====Blanjalice i dubilice====
▲položaj je po istoj putanji. Nakon povratka slijedi posmak koji je okomit na glavno gibanje i kod kratkohodnih blanjalica ga obavlja radni stol (obradak). Dubina reza se određuje spuštanjem ili podizanjem noža u držaču alata. Osnovno svojstvo blanjanja je mala [[produktivnost]], te se često zamjenjuje glodalicama. Blanjalice se dijele prama vrsti glavnog gibanja na kratkohodne blanjalice i dugohodne blanjalice.
'''Dubilice''' su posebne kratkohodne blanjalice kod kojih je glavno gibanje okomito. Obavlja ga alat. Posmak obavlja obradak. Posmak je najčešće rotacioni. Upotrebljavaju se kod posebnih vrsta obrada koje se blanjalicama ne mogu napraviti.
==== Provlačilice i izvlačilice ====
{{Glavni|Provlačenje}}
[[Provlačenje|Provlačilice]] su alatni strojevi za obradu odvajanjem čestica, koji rade bez posmičnih gibanja i obavljaju završnu finu obradu rupa. Izvlačilice obrađuju vansku površinu obratka. Provlačilice i izvlačilice mogu biti: okomite (kraće) i vodoravne (duže). Prigoni na provlačilicama (ili izvlačilicama) moge biti: mehanički pogon (rjeđe), [[mehanizam sa zupčastom letvom]], navojno vreteno i matica, [[hidraulički pogon]] (najčešći), dvoradni [[hidraulički cilindar]].▼
▲
[[Pila|Piljenje]] je postupak obrade odvajanjem čestica koji obično služi za rezanje šipkastog materijala. Glavno gibanje izvodi alat, dok pomoćno (posmično) gibanje obično vrši alat, a može i obradak. Alat je pila s više reznih oštrica, od kojih je samo nekoliko istovremeno u zahvatu. Rezne se oštrice nalaze na zubima [[pila|pile]]. Oblik zubaca pile ovisi o materijalu koji se pili i o postupku piljenja. Određuje se i gruboća pile, kojom se izražava broj zubaca na jedinicu duljine. Što je manja debljina ili promjer obratka, to zubi trebaju biti sitniji, kako bi u zahvatu s obratkom bila barem 3 zuba.▼
====
{{Glavni|Pila}}
Osnovne karakteristike strojnog brušenja su velike glavne brzine rezanja, uz male posmične brzine i alat je bez geometrije, tj. oblik alata je različit i neujednačen. [[Brušenje]] se dijeli prema [[kinematika|kinematici]] (pa tako i brusovi) na:<ref>[http://cnt.tesla.hr/downloads/nastava/alatni%20strojevi%201/Alatni%20strojevi%201%20-%20I%20dio.pdf] "Alatni strojevi I", dipl. ing. strojarstva Ivo Slade, www.cnt.tesla.hr, 2012.</ref>▼
▲
==== Strojno brušenje ====
{{Glavni|Brušenje}}
▲Osnovne karakteristike strojnog brušenja su velike glavne brzine rezanja, uz male posmične brzine i alat je bez geometrije,
* plošno brušenje:
:* obodno plošno brušenje,
Line 165 ⟶ 182:
* profilno brušenje.
==== Poliranje ====
{{Glavni|Poliranje}}
Postoji nekoliko načina izvođenja obrade [[poliranje]]m, od ručnog s krpama za poliranje, ručnog električnom prijenosnom polirkom s kolutom, ručnog na stacionarnoj polirki s kolutovima za poliranje, potpuno automatiziranog poliranja na alatnom stroju polirki, numerički upravljanim NC polirkama, te robotima za poliranje.▼
▲Postoji nekoliko načina izvođenja obrade
====Alatni strojevi za lepanje====▼
[[Stroj]]evi za [[lepanje]] prilično su jednostavni, a sastoje se iz rotirajućeg stola na kojem se mogu nalaziti s tri ili četiri podesiva prstena. [[Standard]]ni strojevi imaju ploče za lepanje promjera od 300 do 1200 [[metar|mm]], a veliki strojevi imaju ploče [[promjer]]a i do 3600 mm. [[Elektromotor]]i koji se upotrebljavaju u strojevima za lepanje imaju snagu od 0,75 do 15 [[kW]].▼
▲==== Alatni strojevi za lepanje ====
{{Glavni|Lepanje}}
▲[[Stroj]]evi za
Ploča za lepanje najčešće je napravljena iz visokokvalitetnog [[lijevano željezo|lijevanog željeza]]. To je [[sivi lijev]] [[perlit]]ne strukture [[tvrdoća|tvrdoće]] od 150 do 140 [[Tvrdoća po Brinellu|HB]]. No, koriste se i drugi materijali kao što su: [[bakar (element)|bakar]] i njegove legure, meki [[čelik]], [[kositar]] (bijeli metal), [[antimon]] i [[olovo (element)|olovo]]. Ploče za lepanje moraju biti idealno ravne. Obratci se drže u podesivim prstenima. Ovi prsteni rotiraju u istom smjeru kao i ploča za lepanje. Rotacijom se izvršavaju dva zadatka: prvi je regulacija ploče za lepanje na takav način da se raspoređuje trošenje, kako bi ona imala dugotrajnu upotrebu. Drugi zadatak rotacije je da ona drži obradak na mjestu. [[Broj okretaja|Brzina okretanja]] ploče zavisi od operacije koju treba obaviti. Kod izrade kompliciranih obradaka koristi se brzina okretanja od 10 do 15 [[Broj okretaja|o/min]], a kod poliranja i do 150 o/min.
Line 175 ⟶ 196:
Prilikom lepanja potreban je [[pritisak]] lepanja od 20 [[Paskal|kPa]]. Ponekad je i vlastita [[težina]] obratka dovoljna. No, ako su obratci lagani postavljaju se teške ploče na regulirajuće prstene. Kod velikih strojeva za lepanje koriste se [[pneumatika|pneumatska]] ili [[hidraulički pogon|hidraulična]] dizala za postavljanje i skidanje teških ploča. Ploča za lepanje mora biti mekša ili u krajnjem slučaju isto toliko tvrda kao i obradak, kako abrazivna zrna se ne bi zabadala u obradak i degradirala njegovu obradu. Zavisno o operaciji poliranje za ciklus lepanja potrebno je od 1 do 20 [[minuta]]. Vrijeme obrade zavisi od veličine dodatka za obradu, vrste abrazivnog zrna i tražene [[Tolerancija hrapavosti površine|kvalitete obrade]].
==== Alatni strojevi za honanje ====
{{Glavni|Honanje}}
[[Honanje]] ili '''vlačno glačanje''' je slično [[brušenje|unutarnjem brušenju]]. Alat je izrađen od istog [[materijal]]a, ali sitnije je zrnatosti. Kod brušenja je samo dio alata u zahvatu, dok je kod honanja alat istovremeno u zahvatu sa svim kamenima za honanje. Brzina honanja je manja od brzine brušenja, dok su posmaci honanja puno veći od posmaka kod brušenja. Zbog male brzine honanja ne razvija se [[toplina]] pri obradi i nije potrebno nikakvo specijalno hlađenje – obradak je hladan (kod nekih materijala je ipak potrebno malo hlađenja, npr. honanje [[čelik]]a ili [[sivi lijev|sivog lijeva]] hladi se [[petrolej]]om ili smjesom petroleja i lakog [[Mineralna ulja|mineralnog ulja]]).▼
▲
==== Alatni strojevi za superfiniš ====▼
{{Glavni|Superfiniš}}
Alatni strojevi za '''superfiniš''' se nazivaju '''titrajuće glačalice''' i to su [[Strojevi|uređaji]] s pomoću kojih se mogu na vanjskim [[valjak|cilindričnim]] plohama radnog komada postići najkvalitetnije [[Tolerancija hrapavosti površine|finoće obrađene površine]]. Razlika između titrajućeg i vlačnog glačanja ([[honanje]]) je u finijem zrnu brusnog tijela, uz ispiranje određenom mješavinom [[mineralna ulja|mineralnog ulja]] i [[petrolej]]a. Osim toga se glavnom reznom kretanju, tj. okretanju radnog komada, i posmičnom uzdužnom kretanju profiliranog [[prizma]]tičnog brusnog tijela, doda oscilirajuće ([[titranje|titrajuće]]) brzo kretanje brusnog tijela u uzdužnom smjeru, tj. u smjeru uzdužnog pomaka. To titrajuće kretanje brusnog tijela, elastično pritisnutog na cilindričnu površinu radnog komada, znatno povisuje učinak glačanja. Titrajuće glačanje profinjuje obrađenu površinu, ali nema utjecaja na [[geometrija|geometrijski]] oblik.<ref>"Odvajanje strugotine", Filozofski fakultet u Rijeci, www.ffri.uniri.hr, 2012.</ref>▼
== Automatizacija alatnih strojeva ==
{{Glavni|CNC upravljanje}}
Automatizacija alatnih strojeva započela je vrlo rano, i to uglavnom u upravljanju brzinom rezanja, posmakom i izmjenjivanjem različitih vrsta alata. U početku su rješenja bila mehanička, ali nakon 1950., osobito od 1960., razvijali su se takozvani NC alatni strojevi ([[Engleski jezik|eng]]. ''Numerical Control''), to jest numerički upravljani strojevi, dakle upravljani bušenim vrpcama, karticama ili magnetskim vrpcama, koje prema utvrđenom kodu aktiviraju sustav releja i [[servomehanizam]]a, tako da su pojedini dijelovi procesa automatizirani. Međutim, ti su strojevi bili slabije fleksibilnosti. Od 1970. u upravljanju alatnim strojevima upotrebljavaju se miniračunala ili mikroračunala. To su takozvani CNC alatni strojevi (engl. ''Computer Numerical Control''). Ti se strojevi mogu vrlo lako prilagoditi za različite radnje jednostavnijom promjenom programa. Upravljački je dio jednostavniji, jeftiniji, održavanje je lakše pa je izradak točniji i ekonomski isplativiji. Sustav DNC (engl. ''Direct Numerical Control'') obuhvaća nekoliko spregnutih alatnih strojeva CNC, vođenih većim središnjim [[računalo]]m. Suvremeni alatni strojevi CNC imaju adaptivno upravljanje (povratnu spregu), kojim se štite stroj i alat od mogućeg oštećenja i postiže veća proizvodnost. Tako se, na primjer, [[zakretni moment]] glavne [[osovina|osovine]] posebnim servouređajem održava unutar zadanih parametara.
Daljnjim razvojem automatizacije alatnih strojeva nastaju takozvani [[Obradni centar|obradni centri]], obično glodalice s automatskom zamjenom alata i obradaka te s nekoliko osi upravljanja. Na taj se način obradak može obraditi bez premještanja na drugi alatni stroj. Fleksibilni proizvodni sustav (engl. ''Flexible Manufacturing System''', FMS) sastoji se od više proizvodnih jedinica, a povezan je s uređajem za automatsko rukovanje materijalom preko središnjega računala. Osnovna mu je značajka što promjena vrste izratka ne zahtijeva zaustavljanje proizvodnje, koja je jeftina i pri izradbi vrlo malih količina proizvoda. U suvremenome pristupu alatnim strojevima CNC ujedinjuju se funkcije konstrukcije i proizvodnje. To je takozvana koncepcija [[CAD/CAM]] (engl. ''Computer Aided Design/Computer Aided Manufacture'') ili [[proizvodnja s pomoću računala]], u kojoj se već prilikom konstruiranja analizira i proizvodnja, pa se odmah izrađuje i program obrade na CNC stroju. Računalno povezivanje svih funkcija proizvodnje (engl. ''Computer Integrated Manufacturing'', CIM) omogućit će razvoj automatizirane tvornice.
▲'''Glava za honanje''' ima tri ili više kamena za honanje, koji se potiskuju istom [[sila|silom]] na obrađivanu površinu. Honanjem se proizvode kvaliteta hrapavosti površine u klasama N1 do N4. Dodatak za obradu kreće se od 0,05 do 0,5 mm. Standardni unutarnji [[promjer]]i koji se mogu honati su od 1,5 do 150 mm. Duljina posmaka kreće se od 10 do 200 mm na manjim strojevima, dok veći imaju dužinu obrade do 600 mm. Specijalni strojevi mogu honati i promjere preko 1200 mm, s dužinom hoda do 3500 mm. Honanje se određuje prema vrsti abraziva, granulaciji abraziva, tvrdoći kamena za honanje, strukturi i vrsti veziva, vrsti honanja (grubo ili fino), te području korištenja.
== Proizvodnja alatnih strojeva u Hrvatskoj ==
▲====Alatni strojevi za superfiniš====
[[Hrvatska]] ima dugogodišnju tradiciju u gradnji alatnih strojeva. Prva tvornica alatnih strojeva osnovana je u Zagrebu 1922. godine kao ''Metalska radionica Braća Ševčik''. U toj su tvornici 1936. izrađeni prvi alatni strojevi, a 1937. započeta je serijska proizvodnja tokarilica. Nakon Drugog svjetskog rata stručnjaci i radnici te tvornice prelaze u novoosnovanu tvornicu alatnih strojeva ''Prvomajska'', koja je ubrzo postala najvećom takvom tvornicom u regiji. U skladu sa svjetskim razvojem strojeva, ''Prvomajska'' je 1963. proizvela prvi programirani stroj, a 1969. prvi NC stroj; godine 1982. u toj je tvornici razvijena prva vlastita upravljačka naprava, a 1986. i prvi NC laserski stroj za rezanje lima i tokarski obradni centar s robotom. Tijekom 1970-ih proizvodnja se iz [[Zagreb]]a širila u [[Raša|Rašu]], [[Ivanec]], [[Split]]. Usporedno s time, razvijala se i proizvodnja alatnih strojeva u [[Zadar|Zadru]], gdje je 1961. iz tvornice šivaćih strojeva ''Bagat'' osnovana tvornica specijalnih strojeva ''SAS-Zadar''. U posljednja tri desetljeća proizvodnja je alatnih strojeva u Hrvatskoj u stagnaciji.
▲Alatni strojevi za superfiniš se nazivaju '''titrajuće glačalice''' i to su [[Strojevi|uređaji]] s pomoću kojih se mogu na vanjskim [[valjak|cilindričnim]] plohama radnog komada postići najkvalitetnije [[Tolerancija hrapavosti površine|finoće obrađene površine]]. Razlika između titrajućeg i vlačnog glačanja ([[honanje]]) je u finijem zrnu brusnog tijela, uz ispiranje određenom mješavinom [[mineralna ulja|mineralnog ulja]] i [[petrolej]]a. Osim toga se glavnom reznom kretanju, tj. okretanju radnog komada, i posmičnom uzdužnom kretanju profiliranog [[prizma]]tičnog brusnog tijela, doda oscilirajuće ([[titranje|titrajuće]]) brzo kretanje brusnog tijela u uzdužnom smjeru, tj. u smjeru uzdužnog pomaka. To titrajuće kretanje brusnog tijela, elastično pritisnutog na cilindričnu površinu radnog komada, znatno povisuje učinak glačanja. Titrajuće glačanje profinjuje obrađenu površinu, ali nema utjecaja na [[geometrija|geometrijski]] oblik.<ref>"Odvajanje strugotine", Filozofski fakultet u Rijeci, www.ffri.uniri.hr, 2012.</ref>
== Izvori ==
| |||