Untitled - Tribology in Industry
Untitled - Tribology in Industry Untitled - Tribology in Industry
LITERATURA 1, BANIC M., NEDELJKOVIC M., DOKIC V., IFTOMM - JuDEKo. Svetski simpozijum o zupianicima i zupdastim prenosnicima, Dubrovnik - Kupari 13 - 16. septembar 1978. 2. DOKIC V., Modelsko utvrclivanje kritidne vrednosti istro- Senja zubaca sa tadke gledi5ta 6vrsto6e podnoZja, Magistarski rad Beograd 1978. Dr MILAN NEDELJKOVIC, alipl. ins. vanredni profesor Ma5inskog fakulteta u NiSu Roalen 1923. godine. Diplomirao i doktorirao na Ma5inskom fakultetu Univerziteta u Beogradu. Radio je u IMT, ZTP i IAMA' Sada radi kao vanredni Plofesor i def katedre za ma5inske konstrukcije Ma5inskog fakulteta Univerziteta u Ni5u. 10 tribologija u industriji
UDK 621.892:62L9.027 M. BABIE TNT Tribolo5ke karakteristike sredstava za hladenje i podmazivanje u obradi struganjem alatima odtvrdogmetala T n z N Fr a UVOD Zahtev savremene metalopreradivadke industrije da se obezbedi neprekidnor pove6anje produktivnosti proizvodnje doveo je do uvoclenja znatno oStrijih reZima u obradi rezanjem. To podrazumeva primenu takvih alatnih materijala, koji mogu uspe5no podnositi veiika i promenljiva mehanidka i toplotna optereienja. Tvrdi metal, dobijen tehnologijom sinterovanja praha karbida volframa (W), titana ( Tt t, tantala ( 'I'. ) i niobijuma (NO) sa kobaltom (Co ) kao vezivnim sredstvom, odlikuje poveiana otpornost na habanje i tvrdo6a, koja sporo opada sa porastom temperature. Ove osobine ga dine pogodnim za izradu reznih elemenata alata u obradi rezanjem. Za obradu struganjem rezni elementi od tvrdog metala ranije su izraclivani iskljudivo u obliku plodica, koje se pridvr56uju za delidni drZad postupkom tvrdog lemljenja. Poznato je da ovaj naiin konstrukcije i izrade alata sadrZi velike nedostatke. Savremene konstrukcije reznih alata se zasnivaju na sistemu sa mehanidkim priivr5ienjem plodica od tvrdog metala. U zavisnosti od konstrukcije ploiice od tvrdog metala imaju unapred odredeni broj reznih ivica. Jedan od najperspektivnijih pravaca usavr5avanj3 plotica od tvrdog metala, koje se primenjuju u obradi metala rezanjem, je povetanje postojanosti pomo6u prevlaka u obliku tankog postojanog povrSinskog sloja. U toku nekoliko poslednjih godina neprekidno se pove6ava izrada reznih plodica sa jednostrukom i vi5estrukom prevlakom. Niz poznatih svetskih proizvodada iz ove oblasti proizvodi plodice sa jednostrukom prevlakom titan nitrida (ti Ni ) i titan karbida ( -fi C[ Najnovija istraZivanja u ovoj oblasti uvela su u proizvodnju plodice sa vi5eslojnim prevlakama, kombinacije Ti C, f i N i aluminijum oksida (AhOs). Obrada metala rezanjem se odvija u uslovima koje karakteri5u visoke temperature rezanja i visoki pritisci na kontaktnim povr5inama alata i materijala. To neminovno dovodi do razvoja tribioloSkih procesa na grudnoj i letlnoj povrSini reznog klina, izraZenih u tro5enju alata i pogor- Sanju kvaliteta obradene povrSine predmeta obrade. U odredenom trenutku pohabanost alata dostiZe kritidan stepen, pri kome je dalje rezanje nemogude. S ciljem da se poboljSaju uslovi obrade primenjuju se sredstva za hladenje i podmazivanje. I pored nedovoljno ispitanog mehanizma njihovog dejstva, osnovna uloga sredstava za hladenje i podmazivanje ogleda se u odvoclenju toplote nastale u zoni rezanja i smanjenju trenja na kontaktnim povriinama. Proizvodaii alata od tvrdog metala, u svojim preporukama za izbor reZims rezanja, ne pominju sredstva za hladenje i podmEzivanje, jer je uvek mogu6e sa ovom vrstom alata vr5iti obradu i bez njihovog kori56enja. Medutim, ispitivanja u Laboratoriji za obradu m:tala i tribiclogiju Maiinskog fakulteta u Kragujevacu, po programu razvoja proizvodnje i primene sredstava za hladenje tribologija u industriji i podmazivanje (SHP) u metalopreradivaikoj industriji, ukazuju da se njihovom primenom u obradi struganjem plodicama od tvrdog metala postiZe povecanje postojanosti alata, a time i smanjenje troSkova obrade. Poveianje postoJhnosti alata zavisi oC tribiolo5kih karakteristika SHP, koje su pored ostalog funkcija i primenjene koncentracije. Otuda proistide potreba poklanjanja posebne paZnje izboru i nadinu upotrebe sredstava za hladenje i podmazivanje. TRIBIOLOSKE KARAKTERISTIKE SHP Kao osnovni nadin vrednovanja tribiolo3ke karakteristike sredstva za hiadenje i podmazivanje koristi se kriva habanja dobijenn uz njegovo kori5ienje u nep:.omenjenim uslovima obrade (l) i (2). Promene koje nastaju usled habanja, na obe povr5ine reznog kiina (grudna i ledna) mogu se registrovati sa vi5e parametara kojima se meri, na primer, Sirina pojasa habanja na odredenom mestu leclne povrSlne ( h, ) ili dubina kratera na grudnoj povrBini (Sl. l). Merenjem ovih veliiina u razliditim vremenskim periodima rezanja dolazi se do niza tadaka, koje se aproksimiraju parabolama j dobijaju krive habanja. Sl. 1. Kriva habanja Sposobnost da vrSi rezanje alat gubi najviSe zbog habanja na leilnoj povr5ini reznog klina. To je razlog da se kao kriterijum zatupljenja najdeS6e koristi odredena velidina Sirine pojasa habanja na leilnoj povrSini reznog klina. Za odreileni stepen pohabanosti iz krive habanja odreduje se postojanost alata (T) kao kvantitativni pokazatelj tribio,lo5kih karakteristika sredstava za hlaclenje i podmazivanje. Radi uporedenja nekoliko sredstava za hlailenje i podmazivanje sa tribiolo5kog aspekta, potrebno je za svako od njih dobiti po krivu habanja - zavisnost h: f(T). Dobijanje jedne krive habanja na klasiian nadin je skopdano sa zatupljenjem reznog alata do kritiene pohabanosti ( hr, ). 11
- Page 2 and 3: YU ISSN-0S51-1642 rtr I GODINA I BR
- Page 4 and 5: stava 21 hladenje i podmazivanje (t
- Page 6 and 7: U kla.injim taikama A f ii nnr lzl
- Page 8 and 9: |ABELA 2. NAPONI U ODREDENIM PRESEC
- Page 12 and 13: n J min hk h(mnl lp hk h innl Sl. 2
- Page 14 and 15: I 6A 50 10 10 60 | 100r") glPA ht=
- Page 16 and 17: nnI S. ST. SEKULIE UDK 621.941 .02:
- Page 18 and 19: S ciljem da se ubrza obrada podatak
- Page 20 and 21: Trcdhovi alela i tro5kovi obrade u
- Page 22 and 23: ETT Z. PALUNCIE UDK 621.821.8 :621.
- Page 24 and 25: A l-d 350 300 N6 si. 5. dat je pres
- Page 26 and 27: Merno inst rume nt acija 0blo no je
- Page 28 and 29: Na sI. 12. Predstavljeni su rezulta
- Page 30 and 31: NTT T T z ,N F a v. rvusre UDK 539.
- Page 32 and 33: Primjer 2: eestice nastale abrazivn
- Page 34 and 35: temperaturama. Za ispitivani motor
UDK 621.892:62L9.027<br />
M. BABIE<br />
TNT<br />
Tribolo5ke karakteristike sredstava<br />
za hladenje i podmazivanje u obradi<br />
struganjem alatima odtvrdogmetala<br />
T n<br />
z<br />
N<br />
Fr<br />
a<br />
UVOD<br />
Zahtev savremene metalopreradivadke <strong>in</strong>dustrije da se<br />
obezbedi neprekidnor pove6anje produktivnosti proizvodnje<br />
doveo je do uvoclenja znatno oStrijih reZima u obradi rezanjem.<br />
To podrazumeva primenu takvih alatnih materijala,<br />
koji mogu uspe5no podnositi veiika i promenljiva<br />
mehanidka i toplotna optereienja.<br />
Tvrdi metal, dobijen tehnologijom s<strong>in</strong>terovanja praha<br />
karbida volframa (W), titana ( Tt t, tantala ( 'I'. ) i niobijuma<br />
(NO) sa kobaltom (Co ) kao vezivnim sredstvom,<br />
odlikuje poveiana otpornost na habanje i tvrdo6a, koja<br />
sporo opada sa porastom temperature. Ove osob<strong>in</strong>e ga d<strong>in</strong>e<br />
pogodnim za izradu reznih elemenata alata u obradi rezanjem.<br />
Za obradu struganjem rezni elementi od tvrdog metala<br />
ranije su izraclivani iskljudivo u obliku plodica, koje se pridvr56uju<br />
za delidni drZad postupkom tvrdog lemljenja. Poznato<br />
je da ovaj nai<strong>in</strong> konstrukcije i izrade alata sadrZi<br />
velike nedostatke. Savremene konstrukcije reznih alata se<br />
zasnivaju na sistemu sa mehanidkim priivr5ienjem plodica<br />
od tvrdog metala. U zavisnosti od konstrukcije ploiice od<br />
tvrdog metala imaju unapred odredeni broj reznih ivica.<br />
Jedan od najperspektivnijih pravaca usavr5avanj3 plotica<br />
od tvrdog metala, koje se primenjuju u obradi metala<br />
rezanjem, je povetanje postojanosti pomo6u prevlaka u obliku<br />
tankog postojanog povrS<strong>in</strong>skog sloja. U toku nekoliko<br />
poslednjih god<strong>in</strong>a neprekidno se pove6ava izrada reznih<br />
plodica sa jednostrukom i vi5estrukom prevlakom. Niz poznatih<br />
svetskih proizvodada iz ove oblasti proizvodi plodice<br />
sa jednostrukom prevlakom titan nitrida (ti Ni ) i titan<br />
karbida ( -fi C[<br />
Najnovija istraZivanja u ovoj oblasti uvela<br />
su u proizvodnju plodice sa vi5eslojnim prevlakama, komb<strong>in</strong>acije<br />
Ti C, f i<br />
N i alum<strong>in</strong>ijum oksida (AhOs).<br />
Obrada metala rezanjem se odvija u uslovima koje karakteri5u<br />
visoke temperature rezanja i visoki pritisci na<br />
kontaktnim povr5<strong>in</strong>ama alata i materijala. To nem<strong>in</strong>ovno<br />
dovodi do razvoja tribioloSkih procesa na grudnoj i letlnoj<br />
povrS<strong>in</strong>i reznog kl<strong>in</strong>a, izraZenih u tro5enju alata i pogor-<br />
Sanju kvaliteta obradene povrS<strong>in</strong>e predmeta obrade. U odredenom<br />
trenutku pohabanost alata dostiZe kritidan stepen,<br />
pri kome je dalje rezanje nemogude.<br />
S ciljem da se poboljSaju uslovi obrade primenjuju se<br />
sredstva za hladenje i podmazivanje. I pored nedovoljno<br />
ispitanog mehanizma njihovog dejstva, osnovna uloga sredstava<br />
za hladenje i podmazivanje ogleda se u odvoclenju<br />
toplote nastale u zoni rezanja i smanjenju trenja na kontaktnim<br />
povri<strong>in</strong>ama.<br />
Proizvodaii alata od tvrdog metala, u svojim preporukama<br />
za izbor reZims rezanja, ne pom<strong>in</strong>ju sredstva za<br />
hladenje i podmEzivanje, jer je uvek mogu6e sa ovom<br />
vrstom alata vr5iti obradu i bez njihovog kori56enja. Medutim,<br />
ispitivanja u Laboratoriji za obradu m:tala i tribiclogiju<br />
Mai<strong>in</strong>skog fakulteta u Kragujevacu, po programu<br />
razvoja proizvodnje i primene sredstava za hladenje<br />
tribologija u <strong>in</strong>dustriji<br />
i podmazivanje (SHP) u metalopreradivaikoj <strong>in</strong>dustriji, ukazuju<br />
da se njihovom primenom u obradi struganjem plodicama<br />
od tvrdog metala postiZe povecanje postojanosti<br />
alata, a time i smanjenje troSkova obrade.<br />
Poveianje postoJhnosti alata zavisi oC tribiolo5kih karakteristika<br />
SHP, koje su pored ostalog funkcija i primenjene<br />
koncentracije. Otuda proistide potreba poklanjanja<br />
posebne paZnje izboru i nad<strong>in</strong>u upotrebe sredstava za hladenje<br />
i podmazivanje.<br />
TRIBIOLOSKE KARAKTERISTIKE SHP<br />
Kao osnovni nad<strong>in</strong> vrednovanja tribiolo3ke karakteristike<br />
sredstva za hiadenje i podmazivanje koristi se kriva<br />
habanja dobijenn uz njegovo kori5ienje u nep:.omenjenim<br />
uslovima obrade (l) i (2).<br />
Promene koje nastaju usled habanja, na obe povr5<strong>in</strong>e<br />
reznog ki<strong>in</strong>a (grudna i ledna) mogu se registrovati sa vi5e<br />
parametara kojima se meri, na primer, Sir<strong>in</strong>a pojasa habanja<br />
na odredenom mestu leclne povrSlne ( h, ) ili dub<strong>in</strong>a<br />
kratera na grudnoj povrB<strong>in</strong>i (Sl. l). Merenjem ovih<br />
velii<strong>in</strong>a u razliditim vremenskim periodima rezanja dolazi<br />
se do niza tadaka, koje se aproksimiraju parabolama j dobijaju<br />
krive habanja.<br />
Sl. 1. Kriva habanja<br />
Sposobnost da vrSi rezanje alat gubi najviSe zbog habanja<br />
na leilnoj povr5<strong>in</strong>i reznog kl<strong>in</strong>a. To je razlog da se<br />
kao kriterijum zatupljenja najdeS6e koristi odredena velid<strong>in</strong>a<br />
Sir<strong>in</strong>e pojasa habanja na leilnoj povrS<strong>in</strong>i reznog kl<strong>in</strong>a.<br />
Za odreileni stepen pohabanosti iz krive habanja odreduje<br />
se postojanost alata (T) kao kvantitativni pokazatelj<br />
tribio,lo5kih karakteristika sredstava za hlaclenje i podmazivanje.<br />
Radi uporedenja nekoliko sredstava za hlailenje<br />
i podmazivanje sa tribiolo5kog aspekta, potrebno je za<br />
svako od njih dobiti po krivu habanja - zavisnost h: f(T).<br />
Dobijanje jedne krive habanja na klasiian nad<strong>in</strong> je skopdano<br />
sa zatupljenjem reznog alata do kritiene pohabanosti<br />
( hr, ).<br />
11
Change language