viskoznost (vpliv na upore in toplotno prestopnost),
topljivost v olju (mazanje oziroma penjenje v upar
jalniku), topljivost vode (zmrzovanje, kemična re
akcija na kovine), eksplozivnost, strupenost, gorlji
vost in ne nazadnje ceno. Opozoriti je treba še, da
je notranji izkoristek, ki je upoštevan v računih,
razmeroma dober. Na primerjavo samo pa to ne
vpliva bistveno.
Poseben problem pa nedvomno pomeni določa
nje notranjega izkoristka kompresorja. Teh raziskav
je še razmeroma malo. Medtem ko so meritve po
kazale, da so notranji izkoristki pri hladilnih pro
cesih pri višjih kondenzacijskih temperaturah manj
ši, pa se je izkazalo, da pri grelnih procesih takšne
težnje niso prav izrazite, vrednosti notranjih izko
ristkov pa so boljše [11]. Če so meritve na hladilnih
napravah pokazale, da z naraščanjem hladilne moči
naraščajo tudi efektivni izkoristki, lahko to pri
grelnih procesih tudi predvidevamo, čeprav zadev
nih meritev ni. Vse povedano pa dokazuje, da so
vplivi, ki naj bi odločali o pravilni in ekonomsko
najbolj utemeljeni izbiri delovnega sredstva, zelo
zapleteni in obsežni. Potrebno bo še precej časa
in ustreznih meritev, da bi se lahko odločili za
konkretna načela, ki bi za zahtevane naloge dala
najprimernejše rešitve.
L i t e r a t u r a
[1] O prešnik, M.: U p o ra b n o st ek se rg ijsk e g a d ia g ra m a v h la d iln i te h n ik i. S tro jn iš k i v estn ik , 1966 (3) 57—62.
[2] B a d y fk e s, I. S.: R abočie v ešče stv a i processy h o lo d il’n y h m ašin. G ostorgizdat, 1966.
[3] B aeh r, H. D., E. H ick en : D ie th e rm o d y n a m i schen E ig e n sch a fte n von C F2CI2 (R 12) im k ä lte te c h n isc h w ich tig en Z u sta n d sb ereich . K ä lte te c h n ik , 1965 (5) 143—150.
[4] O prešnik, M., L. K ogej: E k se rg ijsk i d ia g ra m za d iflu o rd ik lo rm e ta n C F2CI2 (R 12). S tro jn išk i v estn ik , 1966
(4/5) 105—109.
[5] O prešnik, M.: T e rm o d in a m ič n e ta b e le in d ia gram i. 2. izd aja. U n iv e rz ite tn a zal., L ju b lja n a , 1966.
[6] R om busch, U. K .: E in M ollier -i, lg p -D ia g ra m m f ü r T riflu o rm o n o b ro m -m e th a n (R 13 B 1). K ä lte te c h n ik , 1964 (3) 69—76.
[7] A S H R A E -G uide a n d D a ta Book. F u n d a m e n ta ls a n d E q u ip m e n t. A m . Soc. H eat. R efr. A ir-C ond. E ngin. N ew Y ork, 1965/66.
[8] P la n k , R.: H a n d b u c h d e r K ä lte te c h n ik . Bd. IV. Die K ä lte m itte l. S p rin g e r V erlag, B e rlin /G ö ttin g e n /H e i- delberg, 1956.
[9] K ä lte m a sc h in e n R egeln. 5. A ufl. V erla g C. F. M üller, K a rlsru h e , 1958.
[10] H olo d il’n a ja te h n ik a . S p ra v o čn ik . T om 1. 1960. [11] H au ssier, W.: E in sa tzm ö g lic h k eite n d e r W ä r m epum pe. L u ft- u n d K ä lte te c h n ik , 1966 (5) 1959—163.
A v t o r j e v n a s lo v :
p r o f. dr. M ir a n O p r e šn ik , F a k u lt e t a z a s t r o j n iš t v o , U n iv e r z a v L j u b lj a n i
DK 621.9.022:669.715
Nekaj značilnosti pri preiskavah odrezovalnosti aluminijevih zlitin
z orodji iz hitroreznega jekla
P O L D E L E S K O V A R
R a zisk a v e ob delov aln o sti k o v in s k ih m a te r ia lo v so zd ru že n e z v e lik im šte v ilo m p r e sku so v. Če hočem o, da so re zu lta ti ta k ih p r e s k u s o v za n e sljiv i, jih je tre b a p o n a v lja ti na več p re sk u ša n c ih oz. enotah. Z a rv se to so p o tre b n a zn a tn a fin a n č n a s re d stv a in v e lik e k o ličine m a teria la, k i jih pa po n a v a d i ra zisko v a ln e in s titu c ije sa m e n im a jo na izbiro. Z aradi tega č u tim dolžnost, da se z a h v a lim str o k o v n e m u v o d s tv u in d u s tr ije m e ta ln ih p o lizd e lk o v Im p o l v Slo v. B istrici, k i je v s estr a n sko p odprlo ra zisk a v e a lu m in ije v ih zlitin , o p ra v lje n e p ri In š titu tu za str o jn ištv o p ri F a k u lte ti za s tr o jn iš tv o v L ju b lja n i. Č la n ek p rio b č u je le m a jh e n del ra ziska v, k i pa so za sp o zn a n je določenega k o v in sk e g a m a teria la n eo g ib n o p o treb n e. To je za č e te k zb ira n ja o sn o vn ih p o d a tk o v za širo ko odrejen o ra zisko v a ln o nalogo, k i se nanaša na o p tim iza cijo in a vto m a tiza c ijo o b d elo va ln ih sis te m o v v p ro izvo d n ji.
1. Uvod
Vse v eč ja u p o ra b a a lu m in ija in n je g o v ih z litin v stro jn iš tv u in te h n ik i sploh n a re k u je če d a lje in te n z iv n ejše raz isk av e n jih o v ih obdelo v aln ih la stn o sti. K o so bile podane osnove za iz b o ljša n je m e h a n sk ih la stn o sti a lu m in iju in njegovim zlitinam , so b ili p o d an i tu d i osnovni pogoji, d a jih če d alje več u p o ra b lja m o tu d i v k o n stru k cijsk e nam ene.
V elika uporab n o st, k a k ršn o im a jo zdaj a lu m in ij in njegove zlitine, p a ni sam o za rad i u g o d n ejših m e h a n skih, tem več p ra v gotovo tu d i za rad i n e k a te rih iz re d n ih fizik aln o -k em ičn ih in te h n o lo šk ih lastnosti. A lu m in ijev e zlitin e se dajo tu d i zelo ugodno obdelo v ati z vsem i z n a n im i postopki za obdelavo, to je o b lik o v a n je s p lastično deform acijo, litje m in odrezav an jem .
R azen sposobnosti o b lik o v a n ja s p la stič n o o bde lavo in litje m je zelo p o m em b n a tu d i sposobnost obli k o v a n ja z o d rezav an jem . V v ečini p rim e ro v dobi n a m reč p re d m e t dokončno obliko šele z o d rez av an jem . Z a ra d i te g a im a jo v kon čn i ceni določenega p re d m e ta pom em bno vlogo p r a v p o sto p k i za o bdelavo z o d re z a vanjem .
J u g o s la v ija s p a d a m e d b o g a te d rž a v e z b o k sito m . Z a ra d i te g a n a r a š č a iz d n e v a v d a n tu d i p r id o b iv a n je a lu m in ija in n je g o v ih zlitin . Z a to je ra z u m ljiv o , d a je če d a lje več z a n im a n ja za čim p o p o ln e jše sp o z n a v a n je n jih o v ih la stn o sti in o b d elo v aln ih zm ožnosti tu d i p ri nas.
Za u g o ta v lja n je o b d elo v aln o sti d oločenega m a te r ia la u p o ra b lja m o la h k o več ra z lič n ih p o sto p k o v :
n eg a izd elk a. O b ra b a o ro d ja je p ri o b d elav i je k la in tr d ih litin še v ed n o to lik šn a, d a je to g la v n o m erilo o b d elo v aln o sti te h m a te ria lo v , č e p ra v sam o pogostom a n e d a je dovolj n a ta n č n e g a p o ja sn ila .
O b sto jn o s t o ro d ja ali čas o b ra b e rez a ln e g a ro b a m e d d v e m a b ru še n je m a je k o t k r ite r ij z a ra d i vedno b o ljših m a te ria lo v , iz k a te r ih so r e z a ln a orodja, p o se b n o p r i neželeznih k o v in a h n p r. m e d e h in a lu m in i je v ih zlitin a h , izgubil p rv o tn o v red n o st. O bjek tiv n o o c e n ju je m o o b d elo v aln o st te h m a te ria lo v če d alje bolj s k v a lite to p o v ršin e n p r. s k r ite r ije m to p o sti po C ira- g a n u [1], T udi po B ic k lu [2] je k v a lite ta p o v ršin e dolo če n eg a m a te ria la p rim e re n k r ite r ij za njegovo obdelo v a ln o st; n a d ru g e m m e s tu je šele o b rab a . Z a n jo so re z a ln i u čin ek , te m p e r a tu ra , re z a ln e sile in o b lik a odrezkov.
K v a lite to p o v ršin e ozir. n je n o h ra p a v o s t določa s ta n je o ro d ja ozir. s ta n je re z a ln e g a ro b a n a orodju. S ev ed a se h r a p a v o s t m e n ja v a in je m e d začetk o m in k o n ce m r e z a n ja ra z lič n a . K o je o ro d je še o stro in sveže n a b ru še n o , je z a č e tn a h ra p a v o s t o d v isn a od specifičn ih č in ite lje v p r i o d re z a v a n ju , n p r. v r s te m a te ria la , h itr o s ti re z a n ja , g e o m e trije o ro d ja in p re re z a odrezka. V pliv sil in te m p e r a tu r e n a k v a lite to p o v ršin e je še slabo ra z isk a n .K e r p a v p liv a h la d iln o ozir. m azalno sredstvo n a k v a lite to p o v ršin e ugodno, la h k o sklepam o, d a im a jo n a n jo določen v p liv tu d i sile r e z a n ja in te m p e r a tu ra [3],
T ak o v p liv a n a k v a lite to p o v ršin e več č in ite lje v h k r a ti. Z a te g a d e lj je pom em bno, k a te r i od te h čin i te lje v je n a jv p liv n e jši. V ečin a po d atk o v , ki g ovore o k v a lite ti izdelka, so p o d a tk i o v p liv u g eo m etrije orodja, h itr o s ti re z a n ja , p o d a ja n ja in glo b in i re z a n ja . V en d a r ta k a k v a lite ta izd elav e n i n ik je r n a ta n k o določena in n a s pogostom a n e p re p rič u je , a li sm o s pom očjo om e n je n ih p o d atk o v sposobni iz d e la ti n eoporečen obdelo- vanec.
2. Činitelji, ki vplivajo na kvaliteto površine
pri obdelavi aluminijevih zlitin
V rste č in ite lje v , k i v p liv a jo n a o b d elo v aln o st a lu m in ije v ih zlitin , se v m nogočem ra z lik u je jo o d tis tih , k i p re v la d u je jo n p r. p r i o b d elav i je k la . S p o zn an ja, ki sm o jih d o b ili p r i o b d e la v i je k la , z a ra d i te g a n i m o goče k r a tk o m a lo p r e n a š a ti n a d ru g e z litin e n p r. zlitin e n a osnovi a lu m in ija , b a k r a in d ru g ih . P ri o d re z a v a n ju so n a m re č a lu m in ije v e z litin e m a n j o d p o rn e p ri r e z a n ju , ta k o d a jih g led e n a to la h k o o b d elu jem o tu d i p r i z n a tn o v iš jih h itr o s tih re z a n ja . T u d i g e o m e trija o ro d ja z a o b d elav o a lu m in ija in n je g o v ih zlitin se ra z lik u je od g e o m e trije o ro d ja za ob d elav o je k la .
Iz d o se g ljiv ih o b ja v lje n ih ra z isk o v a ln ih del dom a in po sv e tu la h k o posnam em o, d a so a lu m in ije v e zli tin e , še posebno p a zlitin e, k i so pop rej oblik o v an e s p la stič n o d efo rm ac ijo , k a m o r sp a d ajo tu d i a lu m in i je v e zlitine, k i jih o b d elu jem o n a av to m atih , zelo slabo raz isk an e .
Z a ra d i te g a sm o p re sk u ša li p ri I n š titu tu za s tr o j n ištv o v L ju b lja n i tu d i a lu m in ije v e zlitine, k i so po p re j gneten e. V o k v iru te n aloge smo določali n a j ugo d n ejše pogoje p r i o b d elav i ta k ih zlitin z od reza- v an jem .
Z a p reso jo re z a ln ih sposobnosti sm o p resk u ša li a lu m in ije v e z litin e dom ače izdelave. To sta z litin i D 58 in D 4. P re isk a v e se n a n a š a jo n a stru že n je , p ra v ta k o z o ro d ji iz dom ačega h itro re z n e g a je k la ELOM AX. N alo g a obsega v g la v n em d v e sm e ri raz isk o v an ja, in sicer:
— v p liv h itro s ti re z a n ja in g eo m e trije o ro d ja te r p re re z a odrezkov n a k v a lite to p o v ršin e in — v p liv h itro s ti re z a n ja , g e o m e trije o ro d ja in p r e
re z a o d rez k a n a obliko odrezkov.
P r i ra z isk o v a ln ih n a lo g ah in p re s k u š a n ju n asp lo h težim o za tem , d a oprav im o p re sk u se z o p tim aln im i sred stv i. P r i te m p a m oram o paziti, d a dobim o ta k e podatke, k i za g o ta v lja jo čim p o d ro b n e jši vpogled v
področje, k i ga preskušam o. M nožino rezu ltato v , ki jih dobim o s ta k im i preskusi, p a v red n o tim o v m o d e rn i teh n o lo g iji vse pogosteje s sodobnim i sta tistič n im i postopki, k i d ajejo ra z e n su b je k tiv n e ocene tu d i o b je k tiv n o sliko določenega pojava.
K v a lite ta p o v ršin e a li n je n a rec ip ro č n a vrednost, k i ji p rav im o h rap a v o st, je o d v isn a od več činiteljev. V seh te h č in ite lje v p ri p re sk u ša n ju n i m ogoče sp re m in ja ti h k ra ti. P osam ezni čin ite lji im a jo n am re č do ločene v eč je a li m a n jše vplive, k a r je posebno p ri a lu m in iju in n je g o v ih z litin a h p rec ej n ejasn o , sa j so te z litin e še raz m ero m a zelo slabo razisk an e. V ta k ih p rim e rih so la h k o u v odni p resk u si zelo k o ristn i in p o treb n i, saj pokažejo n a jv e č je v p liv e in pom agajo p ri iz b iri k o n čn eg a p ro g ra m a p re sk u ša n ja .
Z u v o d n im i p re sk u si sm o p re sk u ša li pred v sem n a s le d n je č in ite lje in n jih o v a obm očja:
— izb iro o b m o č ja ce pilnega k o ta y — izbiro n a s ta v n e g a k o ta x — izb iro k o ta n ag ib a 1
— v p liv v išin e v p e t j a re z aln e g a o ro d ja — izbiro globine r e z a n ja a.
R e z u lta ti u v o d n ih p resk u so v so d ali po d atk e za dokončno izbiro p ro g ra m a p resk u ša n ja . N ek a teri teh p o d atk o v so se b istveno raz lik o v ali od tistih , k i jih je bilo m ogoče d o b iti iz lite ra tu re . To v e lja še posebej za cep iln i k o t y. D el lite r a tu r e p red la g a zelo m a jh n e cepilne kote, n e k a j p a zelo v elik e [3,4, 5, 6], R e zu ltati u v o d n ih p resk u so v so pokazali, d a je k v a lite ta po v ršin e p ri z litin a h D 58 in D 4 zn a tn o b o ljša p ri m a n j ših cepiln ih kotih. T udi o b lik a odrezkov je b ila ugod n e jš a p ri m a n jših cepiln ih kotih.
Iz v seh o m e n jen ih podatk o v in s pom očjo u v o d n ih presk u so v sm o sestav ili dokončni p ro g ra m p re sk u ša n ja :
1) u g o ta v lja n je k v a lite te p ovršine v odvisnosti od p o d ajan ja , h itro sti re z a n ja in cepilnega k o ta te r 2) u g o ta v lja n je o blike odrezkov v odvisnosti od
p o d a ja n ja , h itro s ti re z a n ja in ce pilnega kota. P ri te m sm o sp re m in ja li n a sle d n je čin itelje: — h itro s t r e z a n ja v = 100, 200, 500, 800 in
1100 m /m in.
— cep iln i k o t y — 5, 10, 15 in 20°
— p o d a ja n je s = 0,028, 0,05, 0,08 in 0,135 m m /v rt. O stali p a ra m e tri p a so o stali k o n sta n tn i, in sicer: — p ro sti k o t a = 8°
— k o t n a g ib a 1 — 0° — n a s ta v n i k o t к — 60" — k o t k onice s = 90° — g lo b in a r e z a n ja a = 1 m m
— ra d ij za o k ro žen ja rez aln e g a ro b a r = 0,5 m m . D a bi o d p ra v ili m o re b itn e slu č ajn o stn e m otiln e vplive, k i sp re m in ja jo ta k o p re sk u ša n je , in dobili čim z a n e s ljiv e jše re z u lta te , sm o se d rža li določenih p ra v il:
1) p o n a v lja n je p resk u so v n a več en o tah , s čim er se la h k o izognem o n e k o n tro lira n im vplivom v določeno sm e r in
2) p resk u ša n ce -v z o rc e k a k o r tu d i o ro d ja je m lje m o le slučajno.
P osam ezne obdelo v an ce sm o raz d elili n a štiri od seke. V sak odsek je im el s tru ž n i dolžini 25 m m . T ako je bilo m ogoče o b d elati v sa k odsek z d ru g a č n im po d a ja n je m . P o sto p k i p re s k u š a n ja o b d elo v aln o sti s k r a t kim i obm očji re z a n ja d a je jo r e z u lta te p ri en a k ih h i tro s tih r e z a n ja z zelo k o n sta n tn im i pogoji, saj sp re m in ja m o n a iste m o b d elovancu-vzorcu n p r. sam o po d a ja n je . T ak o je m ogoče izločiti v se m ogoče slu č a j n o stn e v p liv e in do b iti re z u lta te , k i om ogočajo o b je k tiv n e p rim e rja v e [7].
a-Sl. 1. S tru žn ica z v p e tim p re sku ša n c em m ed delom
Sl. 2. N aprava za m e r je n je h ra p a vo sti T a ly su r f 4 m ed p re sk u ša n je m
m en sm o p re u re d ili p ri I n š titu tu za stro jn ištv o p o sebno sta b iln o stružnico z m očnim in togim p o d sta v kom . P ri stru žn ici sm o za m e n jali v re te n jak , p re u re d ili pogonski in p o d a ja ln i m e h an izem te r k o n jič ek [8].
Z opisano e k sp erim e n taln o stru žn ico smo dosegli n a delovnem v re te n u 8200 do 8500 v rt/m in , ki jih lah k o sp rem in jam o b rezstopenjsko. P ri te m p a lahko stru žim o n ajv eč ji p rem e r p re sk u ša n ca 200 m m in n a j večjo dolžino 650 m m p ri še stih ra z lič n ih p o d a ja n jih v obm očju 0,028 do 0,36 m m /v rt. S lik a 1 p rik a z u je v p e tje p resk u ša n ca n a novi stru žn ici m ed razisk av am i.
H ra p av o st površin sm o u g o ta v lja li n a posebnem , zelo n atan č n em m e riln ik u h ra p a v o sti T A LY SU R F 4. M ožnosti za povečavo p ri ra z b ira n ju ozir. ris a n ju d ia gram o v h ra p a v o sti so od 500- do 100.000-kratne. S li k a 2 p rik a z u je p o sn e tek m e riln ik a p ri m e rje n ju h r a pavosti n a preskušancu.
Da bi b ili re z u lta ti čim rea ln ejši, sm o v sa k p r e skus ponovili tr ik r a t. P ri tem sm o pazili, d a sm o izlo čili m o reb itn e v p liv e m a te ria la obdelovanca in orodja. V ta n am en smo o p rav ili vsako p onovitev z dru g im nožem . T udi posam ezne odseke 1 do 4 n a p resk u ša n cu sm o o bdelali z d ru g ač n im za p o red je m p o d ajan j.
3.
Rezultati preskušanja
P ostopki fine obdelave so v z a d n je m o b dobju če d a lje večjega pom ena. P o tre b e po k v a lite ti p o v ršin e so n am reč vse večje, saj je m ed d ru g im p ri g ib ajo čih se stro jn ih delih o d pornost p ro ti o brabi, o dpornost p ro ti k o roziji k a k o r tu d i tra jn o s tn a trd n o st toliko večja,
k o lik o r v e č ja je k v a lite ta pov ršin e. P o seb n o p ri fin e m stru ž e n ju je k v a lite ta p o v ršin e p rv e n stv e n o o d v isn a od k v a lite te stro ja , p o d a ja n ja , h itro s ti re z a n ja , g e o m e trije o ro d ja in m a te ria la obdelovanca.
V elikost o b d elan e p o v ršin e dobim o k o t p ro d u k t p o d a ja n ja in obsega p resk u ša n ca . To je zelo v p liv n a veličin a. R azen n je im a določen v p liv še g lo b in a r e zanja. R a z m e rje m ed p o d a ja n je m in globino r e z a n ja je zelo pom em bno, saj je zm nožek o b eh p re re z o d rezka. Od p re re z a o d rez k a p a so o d v isn e sile, k i se p o ja v lja jo p ri re z a n ju . C im v eč je je to ra z m e rje , te m m a n jši je v p liv g lobine rez an ja .
V n ašem p rim e ru sm o iz b ra li globino re z a n ja p ri u v o d n ih p re sk u sih 1 in 2 m m , k a r d a p ri n a jv e č je m p o d a ja n ju ra z m e rje :
— = —-— = 7,4 m e d te m ko je p ri n a jm a n jš e m
s 0,135
p o d a ja n ju ra z m e rje celo 1 : 35,5.
K a k o r iz h a ja iz p o d atk o v v lite r a tu r i, v p liv glo bin e r e z a n ja n a k v a lite to p o v ršin e n i o b ču ten v se d o tle j, d o k le r p rese g a ra z m e rje v re d n o st 4.
To u g o to v itev p o trju je jo tu d i n a š i u v o d n i p r e skusi, k a r p rik a z u je slik a 3. R e zu ltati, k i jih p o n a z a rja slik a 3, se n a n a š a jo n a g lo b in i r e z a n ja 1 in 2 m m . M ed n jim i n i b istv e n e ra z lik e in se m očno p re k riv a jo . T udi p ri ob lik i o d rezkov n i bilo o p az iti v id n e ra z lik e zarad i ra z lič n e g lobine re z a n ja .
D iag ra m i n a slik a h 4, 5 in 6 p rik a z u je jo re z u lta te p re sk u ša n ja k v a lite te p o v ršin e v od v isn o sti od p o d a ja n ja p ri ra z lič n ih h itro s tih r e z a n ja in k o n s ta n tn i g eo m e triji o ro d ja. V sak a s lik a k až e o m e n je n e od v isn o sti za obe zlitin i, k a r om ogoča tu d i n ep o sre d n o p r im e rja n je o b d e lo v a ln o sti o beh z litin m e d seboj. Ce p rim e rja m o sl. 4, 5 in 6 m ed seboj, la h k o sp re m lja m o tu d i v p liv e ce p iln ih kotov.
S liki 7 in 8 p r ik a z u je ta o d v isn o st k v a lite te po v ršin e od c e p iln ih kotov, in sic e r p ri h itr o s ti re z a n ja 100 in 1100m /m in. T u d i ti d v e slik i s ta zelo n a z o re n p rik a z v p liv a p o sam ezn ih čin ite lj ev n a k v a lite to p o vršine. V sak d ia g ra m p rio b č u je r e z u lta te p ri k o n s ta n tn i h itr o s ti re z a n ja . Z m e d seb o jn o p rim e rja v o obeh slik p a la h k o opazim o tu d i v p liv h itr o s ti n a k v a lite to p o v ršin e ozirom a h ra p a v o st.
S p o d ro b n e jšo an a liz o p o sa m ez n ih d ia g ra m o v se da d ognati, d a im a n a j v e č ji v p liv n a h r a p a v o s t po d a ja n je . To v e lja za obe zlitini. R azen te g a p a povedo d ia g ra m i po slik a h 4, 5 in 6 tu d i to, d a je v p liv po d a ja n ja n a h ra p a v o st p o v ršin e v e č ji p ri z litin i
D 4
k a k o r p ri z litin i D 58, k a r d o k az u je jo bolj strm e r e g resijsk e prem ice. Iz d ia g ra m o v la h k o sklepam o, d a dobim o u g o d n ejše re z u lta te p ri ce p iln ih k o tih 10° in
15°
k ak o r, p a p ri 5° ozir. 20°.
Sl. 3. V p liv globine re za n ja n a >k v a lite to p o vršin e
Ra
Im»1 l/JmlRtt
s [mm/ vrt.]
Si. 4, O d v isn o st h ra p a v o sti od p o d a ja n ja p r i ra zličn ih h itr o stih rezanja; y = 10°
G e o m e t r ij a o r o d j a : a = 8°, ra = 10°, 1 = 0 °, x = 60°, г = 9 0 °, r = 0.5 m m . H it r o s t i r e z a n j a : v 4 = 100 m /m in , v 2 = 200 m /m in ,
Vg = 500 m /m in , v 4 — 800 m /m in , v 5 = 1100 m /m in . G lo b in a r e z a n j a a = 1 m m ■
Sl. 7. O d visn o st h ra p a v o sti od p o d a ja n ja p ri različn ih cep iln ih ko tih ; v — 100 m /m in
G e o m e tr ija o r o d ja : a = 8°, ri = 5°, гг = 10°, rg = 15°, n = 20°, 1 = 0°, X 60“, e = 90°, r = 0,5 m m . H it r o s t r e z a n j a : n , =
100 m /m in . G lo b in a r e z a n j a : a — 1 m m .
Sl. 5. O d visn o st h ra p a v o sti od p o d a ja n ja p ri ra zličn ih h itr o stih rezanja; y — 15°
G e o m e t r ij a o r o d j a : a = 8°, r s = 15°, /. = 0°, x = 60°, £ = 90°,
r = 0,5 m m . H it r o s t i r e z a n j a : v , = 100 m /m in , v 2 = 200 m /m in ,
v :1 = 500 m /m in , v 4 = 800 m /m in . v 5 = 1100 m /m in . G lo b in a r e z a n j a : a = 1 m m .
[ ft m l
Sl. 6. O d v isn o st h ra p a v o sti od p o d a ja n ja p ri ra zličn ih h itr o stih re za n ja ;' y — 20°
G e o m e t r ij a o r o d ja : a = 8°, r 4 = 20° 1 = 0°, x = 60°, e = 90“, r = 0,5 m m . H it r o s t i r e z a n j a : v t = 100 m /m in , v 2 200 m /m in ,
v :i = 500 m /m in , v 4 — 800 m /m in , v s = 1100 m /m in . G lo b in a r e z a n j a : a = 1 m m .
Sl. 8. O d visn o st h ra p a v o sti od p o d a ja n ja p ri različnih cep iln ih ko tih ; v — 1100 m /m in
G e o m e tr ija o r o d ja : a = 8°, r 4 = 5°, y2 = 10°, r.? = 15°, r t = 20°, 2 = 0°, X = 60°, s = 90°, r = 0,5 m m / H it r o s t r e z a n j a : v 5 =
1100 m /m in . G lo b in a r e z a n ja : a = 1 m m .
V pliv h itro s ti re z a n ja n a k v alite to p ovršine v od v isnosti p ri raz ličn e m p o d a ja n ju k až eta sliki 9 in 10. S lik a 9 p rik a z u je re z u lta te p re sk u ša n ja za alu m in ijev o zlitin o D 58 p ri n aju g o d n e jših cep iln ih kotih, k i so r e z u lta t an a liz e o v p liv u p o d ajan ja . To s ta cep iln a k o ta 10° in 15“. Iz n ag ib a re g re sijsk ih p rem ic je razvidno, d a je v p liv v h itro s ti re z a n ja n a k v a lite to površine m a n jši od onega p ri p o d a ja n ju , ko sm o d obili znatno bolj strm e odvisnosti. H k ra ti p a so oddaljen o sti m ed posam eznim i p rem icam i bistveno v eč je od o d d aljenosti
v d ia g ra m ih po s lik a h 4 do 8. To zopet p o trju je p re jš- ljo ugotovitev, d a je v p liv p o d a ja n ja n a h rap a v o st in a tn o v ečji od v p liv a h itro sti rez an ja .
P ra v k a r povedano d o k azu je tu d i slik a 11, k i p r i n a š a v tro d im e n zio n a ln i obliki odvisnosti h itro sti r e z a n ja in p o d a ja n ja n a h ra p a v o st površine. S slike la h k o razberem o, d a je odvisnost p o d a ja n ja n a k v a lite to p o v ršin e zn a tn o v e č ja k a k o r p a h itro st rezan ja. To v e lja za obe zlitini. S slike je v id n a tu d i skoraj lin e a rn a o dvisnost h ra p a v o sti od p o d ajan ja , v te m ko je v p liv h itro s ti re z a n ja bolj nihajoč.
alu-Sl. 9. O d visn o st h ra p a v o sti od h itr o sti reza n ja p ri ra zličn ih p o d a ja n jih
G e o m e tr ija o r o d ja : a = 8 °, A = 0», * = 60°, s = 90°, r = 0,5 m m . G lo b in a r e z a n j a : a = 1 m m . M a te r ia l o b d e lo v a n c a : D58 P o d a ja n j a : s t = 0.028 m m /v r t , s 2 = 0,05 m m /v r t , s 3 = 0,08
m m /v r t , s 4 = 0,135 m m /v r t.
Sl. 10. O d visn o st h ra p a v o sti od h itr o sti reza n ja p ri ra zličn ih p o d a ja n jih
G e o m e tr ija o r o d ja : a — 8°, l = 0 °, x = 60°, e = 90°, r =
0,5 m m . G lo b in a r e z a n j a : a = 1 m m . M a te r ia l o b d e lo v a n c a : D4 P o d a ja n j a : s 4 = 0,028 m m /v r t , s» = 0,05 m m /v r t , s 3 = 0,08
m m /v r t , s 4 = 0,135 m m /v r t.
m in ije v i z litin i D 58 p a p o sta n ejo re z u lta ti h ra p a v o sti ugodnejši p ri v eč jih h itro stih rez an ja .
V pliv cepilnega k o ta n a h ra p a v o st p o v ršin e je n ajm an jši. S lik a 12 p o n a z a rja odvisnost h ra p a v o sti od re z a n ja in cepilnih kotov. S slike dobim o p o trje n o ugotovitev, d a je v p liv h itro sti re z a n ja n a k v alite to površine v eč ji k a k o r v p liv cepilnega kota.
4. A n aliza v a ria n c e
S k orelacijsko an a liz o — reg resijsk im i p rem icam i k ak o r tu d i s pom očjo diagram ov, v k a te re sm o v n a ša li sre d n je v re d n o sti posam eznih re z u lta to v p resk u ša n ja , smo dobili precej jasn o sliko o v p liv ih p osam eznih čin ite lje v n a k v a lite to površine. P osam ezne ugotovitve p ri an alizi vpliv o v la h k o strn em o v splošni sklep, da im a n a k v a lite to p ovršine n ajm o čn e jši v p liv p o d a ja nje, za tem p a h itro s t r e z a n ja in n a jm a n jš i v p liv g eo m etrija o ro d ja — v našem p rim e ru — cepilni kot. Iz diagram ov, k i sm o jih a n a liz ira li v p re jšn je m p o g lavju, p a ni mogoče vedno p r iti n a čisto z vso z a nesljivostjo, k a te ri od p resk u ša n ih čin ite lje v je n a j
s i . 11. O d visn o st h ra p a v o sti od h itr o sti reza n ja
in p o d a ja n ja
G e o m e t r ij a o r o d ja : a = 8°, y ~ 15°, 1 = 0 ° . * = 60°, e = 90°,
r = 0,5 m m . M a te r ia l o b d e lo v a n c a : --- D 5 8 , --- D4.
Sl. 12. O d visn o st h ra p a v o sti od h itr o sti re za n ja in cepilnega ko ta
G e o m e t r ij a o r o d ja : a = 8°, l — 0°, x — 60°, e = 90°, r = 0,5 m m . G lo b in a r e z a n j a : a = 1 m m . P o d a j a n j e : s = 0,05 m m /v r t .
M a te r ia l o b d e l o v a n c a : ---D 5 8 ,---D 4.
bolj v p liv en . R azen te g a n a s v ta k ih p rim e rih m a rs i k d a j z a n im a tu d i to, a li je v p liv d oločenega č in ite lja sta le n — z a n e s ljiv ali sam o slu čajen .
U čin k a p o sam ezn ih č in ite lje v n a določeno k v a li te to la h k o določam o tu d i rač u n sk o — z an a liz o v a rian ce. A n a liz a v a ria n c e pove, a li je določen v p liv m očan ali le m a jh e n in k o m a j zaznaven.
V našem p rim e ru sm o ra č u n a li z a n a liz o v a ria n c e p osam ezne v p liv e n a k v a lite to površine. U g o tav ljali smo, k a te ri od tr e h č in ite lje v — p o d a ja n je , h itr o s t r e z a n ja in ce p iln i k o t — im a n a n jo n a jv e č ji v p liv . P ri
tem sm o sp re m lja li n a jp re j v p liv e p o sa m ez n ih f a k to r jev, v n a d a lje v a n ju p a tu d i v p liv e k o m b in a c ij, n p r. v p liv p o d a ja n ja in h itro s ti r e z a n ja t e r v p liv cep iln eg a k o ta i n p o d a ja n ja .
A n aliza v a ria n c e te m e lji n a iz ra č u n u v a ria n c e , tj. k v a d ra to v s ta n d a rd n e d e v ia c ije ali d ru g e g a m o m e n ta okoli a ritm e tič n e sredine.
N
2 ( X j — x ) 2
a 2 = —
p r i č e m e r zn a ša a ritm e tič n a sred in a :
N
2 x ( i = l X =
---N
p o sam ezn e označbe p a pom en ijo :
N — šte v ilo re z u lta to v X; = p osam ezen re z u lta t
X = a ritm e tič n o sre d n jo v re d n o st
S pričo tega, k e r o ce n ju je m o v aria n co osnovne sk u p in e z v a ria n c o vzorca, u p o rab im o v im enovalcu
N — 1 n a m e sto N ; ta k o se p oveča v a ria n c a vzorca. Z d aj dobim o novo en a čb o :
N _
2 (Xj x ) 2
2 i — 1 S =
---N — 1
k i jo im en u jem o enačbo tro šen ja. P ri tem im enujem o
N _
2 (Xj — x ' f k ra tk o vsoto k v a d ra to v , d iv id e n d N — 1 pa 1=1
p ro sto stn o stopnjo.
A n aliza v a ria n c e om ogoča n e p ristra n sk o določitev pom em b n o sti ra z lik m ed v eč jim številom pojavov, vplivov, la stn o sti, p o stopkov ipd. V našem p rim e ru želim o d ognati, ali o b sta ja jo sta tistič n o p om em bne r a z lik e v p liv o v tr e h č in ite lje v — p o d a ja n ja , h itro s ti re z a n ja in ce pilnega k o ta — n a k v a lite to pov ršin e ozir. n je n o h rap a v o st.
B istvo an a liz e v a ria n c e je v tem , da p rim e rja m o v a ria n c e ra z lič n ih sk u p in m ed seboj a li posam ezne sk u p in e z osnovno celotno skupino. V edno iz ra č u n a v am o k v o c ie n t d v e h v a ria n c ozir. d v eh sk u p in m ed s e b o j:
_ v a ria n c a vzorca
F = ---v a ria n c a osno---vne skupine
C epilni k o t y: 5° 10° 15° 20°
100
200 :
c- Ш Г ' ' ‘V \: T'- , * j*1' lit ‘r 4 / 5; . ^ ■
'i
’ Z' ’* ", "
i vS k-/ % S. Ä
' 3 * V #
fei'S. J ' ; > t
v • > Л '
4 / / ' , ¥ )
***" * y
-*4 ^ A
>} -k ** a Sp 4
t * .* J » * *
1 "
- ' / Л \ « 4 #чЧЧ 4 * • vV
-i y K %
.s i '
f . d »
# 1F1! w
f U ■>
C >t * V
* »■ 1,- •• „ s
tt d v ' , M*
« '! , y , . T
4 S
s i - V
1»S' if' •* - 4 V
> # • -s> *-;/• ■
fSr. " *«* .k A'*“ « , > < 4:
. . k
v -t- •'
Ч/г/
« f/’i *■ w "
: € f ’ - Ф
~ vSS, It
>
E
n)
g 500
N Ф
U
4-> CO O
U
-»-»
>1
' ® »
* ®
> , d »
■ > » s ^ n
■ чЧ t l
* 'T » 4 г чч ^
V A
и C
1 ) ц r t l * -■ ^ ’
ij v « 1 * Г
2
800
Ш ^
j
j % i
•> ) ^» ,
■
'■ V .
« » ^ ^
Jk 0 ^
< >
1100
Ј ШШк .
% • * > * »
;S
§ J P
Za vsako skupino določim o n a jp re j pro sto stn o stopnjo
N — 1. S pom očjo ra z lik e v sote k v a d ra to v odsto p an j od a ritm e tič n e sre d in e p a iz ra ču n a m o v aria n ce , k i jih želim o p r im e rja ti m ed seboj. T ako dobim o v r e d n o s t za rij — N j— 1 in lij = N 2— 1- S pom očjo rij in n , la h k o raz b erem o te o re tič n e v red n o sti v aria n ce , k i so ta b e la rn e , in sic er za FqOS ali F0 0I, k a r p om eni p ri 5 % ali 1 % riziku.
Z a v re d n o st F dobim o ta k o d v e v red n o sti, raz - b ran o po ta b e la h in izraču n an o . Ce je iz ra č u n a n a v re d n o st v e č ja od ta b e la rič n e , o b sta ja p o m e m b n a ra z lik a m ed p r im e rja n im a sk u p in a m a . V n a s p ro tn e m p r i m e ru je ta ra z lik a n ep o m em b n a in zgolj slu č ajn a.
Po p ra v k a r o pisanem te stu (F-test) sm o a n a liz i ra li tu d i n aše re z u lta te za obe a lu m in ije v i zlitini. N a j m očnejši v p liv n a k v a lite to p o v ršin e k aže p r i obeh z litin a h p o d ajan je , potem h itro s t re z a n ja , n a jm a n jš i v p liv p a im a cepilni kot. T ak o je a n a liz a v a ria n c e p o trd ila n aše u g o to v itv e iz p r e jš n jih poglavij in p r i loženih diagram ov. Iz F -te s ta iz h a ja tu d i n e d v o u m n a težn ja, d a im a ta p o d a ja n je in h itr o s t re z a n ja n a h r a p av o st p o v ršin e m očnejši v p liv p ri a lu m in ije v i zlitini D 4 k a k o r p ri z litin i D 58. P o d obno u sm e rje n o st k a ž e ta obe z litin i tu d i p ri v p liv u k o m b in acij, sam o d a je v p liv k o m b in a cije h itro s ti r e z a n ja in p o d a ja n ja m oč n e jši p ri z litin i D 4. Z a ra d i te g a se tu d i sp rem e n i v rs tn i red vplivov. T ak o im a n a j v eč ji v p liv n a k v a li te to pov ršin e p ri a lu m in ije v i z litin i k o m b in a c ija cepil- neg a k o ta in h itro sti re z a n ja , za te m k o m b in a c ija po d a ja n ja in h itro sti re z a n ja in n a z a d n je m m e stu te r p rak tičn o brez v p liv a je k o m b in a c ija cepilnega k o ta in p o d ajan ja . P ri alu m in ije v i z litin i D 4 p a im a n a jv e č ji v p liv h itro s t re z a n ja in p o d a ja n ja , za n jo p a v p liv k o m b in acije cepilnega k o ta in h itro s ti re z a n ja . N a j m a n jša ozirom a brez v p liv a je p ri z litin i D 4 tu d i k o m b in a c ija cepilnega k o ta in p o d ajan ja .
5. P re sk u ša n je o blike odrezkov
O blika odrezkov je v a ž n a in z n a čiln a k a r a k te r i stik a za u g o ta v lja n je sposobnosti z litin za delo n a avtom atih. T a k rite rij je tu d i raz m e ro m a en o stav en in cenen. Z litin a za av to m a te m o ra im e ti k r a te k od rezek, ki p a im a k o t m a sa določen m in im a ln i volum en. P ra v ta k o ne želim o p reveč d ro b n ih p ra š n a tih od rezkov, saj povzročajo p ri o d p la k o v an ju težave. M a šijo n am re č la h k o filtre in č rp a lk e za odplako valno ozir. rezalno tekočino. P ra v ta k o so n e v a rn i tu d i dolgi
p o lžasti a li sp ira ln i k o n tin u irn i o drezki, saj la h k o b istv en o v p liv a jo ali celo ogrožajo sam p o te k o p era cij n a av to m a tu . P r i p re s k u š a n ju o b lik e o d re z k a sm o oce n je v a li sam o a lu m in ijev o z litin o D 58, saj je ta z litin a za av to m ate. P odobno k a k o r n a k v a lite to p o v ršin e im a jo tu d i n a obliko odrezkov m o č an v p liv p o d a ja n je , h itro s t r e z a n ja in cepilni kot. S lik a 13 p rik a z u je fo to g rafsk i p o sn e tek o blike odrezkov, k i so ra z v ršč e n i v o dvisnosti od h itro s ti re z a n ja in ce p iln ih k o to v p ri k o n sta n tn e m p o d a ja n ju . N aju g o d n e jše od rezk e dobim o p ri cepilnem k o tu 15°. P ri ta k e m k o tu so p rim e rn e o blike odrezkov do h itro s ti re z a n ja 800 m / m in p ri p o d a ja n ju 0,028 m m /v rt. P ri p o d a ja n ju 0,05 m m /v rt. d o bim o ugodne o b lik e odrezkov do h itr o s ti re z a n ja 500 m /m in. S p o v eč an jem p o d a ja n ja se o b lik a odrezk o v h itro slabša.
L i t e r a t u r a
[1] I. R. H. S eidel: E x p e rim e n te lle U n te rsu c h u n g e n ü b e r Z e rsp a n b a rk e it u n d E ig e n sp a n n u n g e n v o n A u to m aten m essin g , M ic ro tec h n ic 1965, H e ft 3, 4 in 5.
[2] E. B ickel: D ie P ro b le m a tik d e r D efin itio n u n d M essung d e r Z e rs p a n b a rk e it m e ta llisc h e r W erkstoffe, W e rk s ta tts te c h n ik 1963-53.
[3] K lju č za a lu m in ij — v rs te a lu m in ijs k ih m a te rija la i n jih o v a sv o jstv a — M e tal biro , Z ag reb 1965. [4] A lu m in iu m — Z e n tra le E. V. A lu m in iu m T a schenbuch, A lu m in iu m V erlag G m bH , D ü sseld o rf 1955, 11. A uflage.
[5] H. W alk er, G. B e d u h n : D ie B e a rb e itu n g von A lu m in iu m a u f D re h a u to m a te n , A lu m in iu m 1962-1, A lu m in iu m V erla g G m bH , D üsseldorf.
[6] K. K re k e le r: Die Z e rs p a n b a rk e it d e r m e ta lli schen u n d n ic h tm e ta llisc h e n W erk sto ffe. S p rin g e r- V erlag, B e rlin /G ö ttin g e n /H e id e lb e rg 1951.
[7] G. S ch lesin g er: M essung d e r O b erfläc h en g ü te . S p rin g e r-V erla g , B e rlin /G ö ttin g e n /H e id e lb e rg 1951.
[8] P. L esk o v a r: O b d elo v aln o st a lu m in ije v ih z li tin. S tro jn išk i v e s tn ik 1966-3.
[9] P. L esk o v a r sk u p a j z Z. S eljak o m , B. J u s t i nom , F. R ö th lo m in I. G a n ta rje m : R a zisk av e obdelo- v aln o sti z o d re z a v a n je m p ri I n š titu tu z a s tro jn iš tv o v L ju b lja n i, S tro jn išk i v e s tn ik 1967-2.
A v t o r j e v n a s lo v :
dioc. m a g . P o l d e L e s k o v a r F a k u l t e t a z a s t r o j n iš t v o v L j u b lj a n i
DK 621.974.823
Osnovne tehnološke lastnosti kovaškega valjanja
K A R L K U Z M A NV u to p n e m k o v a š tv u do b iva jo ved n o v e čjo težo z a h te v e po k v a lite tn ih , a ce n e je iz dela n ih iz k o v k ih . Za n e k a te re od n jih la h ko ta p ro b le m obču tn o izb o ljša u p o raba k o v a škega va lja n ja . K je se da to v a lja n je u p o ra b iti in k a k š n e so n je g o v e b is tv e n e p re d n o sti, pa bo o b ra v n a va l ta članek.
1. Uvod
V zvezi z n ag lim raz v o jem dom ače in d u s trije po tre b u je jo to v a rn e avtom obilov, tra k to rje v , m o to rn ih koles in s tro jn e o prem e vedno večje količin e izkovkov, k a te rih p reč n i p re re z i se sp re m in ja jo z n jih o v o dol žino. To so n p r. ojnice, gredi, osi in vzvodi. T udi veliko av to m eh a n ič n eg a in p o lje d elsk eg a oro d ja, k i je p r a v ta k o kovano, im a ta k šn o obliko.
P ro sto k o v an je ta k ih izdelkov j e sk o ra j že iz u m rlo, je p a tod ali ta m še v ra b i sam o v m a lo se rijsk i in in d iv id u a ln i proizv o d n ji. N av a d n e s e rije izkovkov so p a že tolikšne, d a se že sp lača k o v a n je v raz m e rom a d ra g ih u to p n ih orodjih.
K o t izhodiščni m a te ria l za k o v a n je podolg o v atih izkovkov se u p o ra b lja jo p alice ali ožji tra k o v i. P ri
k o v a n ju je tr e b a en a k o m e rn o ra z p o re je n i m a te r ia l osnovnega gurovca r a z p o re ja ti tako, k a k o r bo v k o n č n em izdelku. Z a to so p o tre b n e p rv e o b lik o v a ln e ope ra c ije ta n jš a n ja , su k a n ja , š irje n ja , n a k rč e v a n ja , u p o g ib a n ja in podobno. D okončno obliko p a dobi izk o v ek n a to v k o n čn i g ra v u ri, k i m o ra b iti od v se h iz d e la n a n a jb o lj n a ta n č n o , z a ra d i č e sa r je tu d i n a jb o lj ob ču tljiv a .