METALLIDE LÕIKETÖÖTLEMISE TEHNOLOOGIA ABC (0)

LOENGUMATERJAL
METALLIDE LÕIKETÖÖTLEMISE 
TEHNOLOOGIA ABC
TTK
AT / TI rühmadele
Õppejõud: Mihkel Laurits
2012 / 2013
   AINE SISU / maht 16 ak. h
  • EELTEADMISED METALLIDE LÕIKETÖÖTLEMISEKS
      1 AJALOOST, ARENGUETAPID
      2 METALLIDE LÕIKETÖÖTLEMISE EESMÄRK JA SISU
      3 MIS ON VAJALIK DETAILI VALMISTAMISEKS
      4 ERINEVAD METALLIDE LÕIKETÖÖTLEMISE VIISID
      5  TREIPINGI PÕHIOSAD
      6 TREIPINGI RAKISED
      7 FREESPINGI PÕHIOSAD
      8 FREESPINGI RAKISED JA TARVIKUD
      9 TÖÖRIISTAD METALLIDE LÕIKETÖÖTLEMISEL
      10  TREITERA OSAD JA GEOMEETRIA ( servad , tahud, nurgad)
      11 LÕIKERIISTADE JAOTUS
      12 SPIRAALPUURI OSAD JA GEOMEETRIA
      13 LÕIKERIISTA PURUNEMINE , PÕHJUSED
      14 MÕÕTERI STAD ERINEVATE PINDADE MÕÕTMESTAMISEKS
      15 HÄLBED, TOLERANTSID ja ISTUD (ava ja võlli järgi)
      16 TÄPSUSKLASSID ISO286 järgi (28 erinevat tolerantsivälja)
      17 PINNAKAREDUSKLASSID
      18 LÕIKEPROTSESSI ELEMENDID met. lõiketöötlemisel
      19 TEHNOL. PROTSESSI ELEMENDID 
        met. lõiketöötlemisel
      20 OPERATSIOONIKAARDI KUJUNDAMINE
      21 LÜHIKESE  KOONUSE  KALDENURGA ARVUTAMISE VALEM
      22  SOOJUSBILANSS  ja JÕUDUDE JAOTUS met. lõiketöötlem.
      23 TOOTMISTRAUMATISM ja H. KUTSEHAIGUSTESSE     
      24 OHUTUSNÕUDED TÖÖPINKIDEL OPEREERIMISEL
      25 KASUTATUD MATERJALID
METALLIDE LÕIKETÖÖTLEMISE AJALOOLINE
LÜHIÜLEVAADE
Siin tuleb näha töö-, jahi- ja sõjapidamise vahendite pidevat arengut ajas.
Eneoliitikum – neoliitikumi ja pronksiaja vaheline siirdejärk, kus kivist ja 
sarvest vahendid asendusid vasksetega. Ees ja Kesk-Aasias, Balkanil ja 
Egiptuses algas eneoliitikum VI-V aastatuhandel e.m.a. Eesti aladel vani-
mad jäljed inimtegevusest pärinevad VIII-IV aastatuhandeni e.m.a. Tuntud 
kui Kunda kultuur. Siin kasutasid kütid ja kalastajad luust valmistatud töö-
riistu. Alles II aastatuhandel e.m.a. sattus Eesti aladele väheseid vahetuse -
ga saadud pronksesemeid. I aastatuhandel e.m.a., selle keskel, õpiti siin 
tundma ja kasutama rauda, mida saadi kohalikust soomaagist .
Esialgu töödeldi metalli külmas olekus, eranditult käsitsi meetodil –
löökide või surve abil.
Selle meetodi areng nõudis tööde kergendamiseks tööpinke.
1
METALLIDE LÕIKETÖÖTLEMISE AJALOOLINE
LÜHIÜLEVAADE
Puidutöötlemise pink , mis oli puidust valmis XIV saj. meie ajaarvamise järgi.
XVIII sajandi lõpul valmistasid Modseley ja Reichenbach esimesed metallist 
treipingid ja varustasid need ka suportidega tera hoidmiseks ja sellele liiku -
mise andmiseks lõikamise suunal.
Nende pinkide loomine on tärminiks, mis tähistab 
metallide mehhaanilise töötlemise algust tööpinkidel 
laastueraldamise teel - 1794. aastal.
1
METALLIDE LÕIKETÖÖTLEMISE AJALOOLINE
LÜHIÜLEVAADE
Sünnimaaks Inglismaa, kuid edasises hakkasid tooni andma USA ja Saksa-
maa ja I Maailmasõja alguseks hõivas esikoha USA.
Arengut toetavad olulisemad etapid:
1824.a Inglise teadlase Michael Faraday avastus, mis pani aluse elektri
kasutamiseks inimkonna hüvanguks. Enne II Maailmasõda alanud
programmjuhtimisega tööpinkide loomine ja sajandi teisel poolel  pooljuhtide  
kasutusele võtmine masinaehituses. See on viinud ala väga kiirele
arenguteele ja võib öelda, et sellega on kolm aastatuhandet kestnud
rauaaeg lõppenud ja alanud on küberajastu.
Ka TTK-s on toimunud viimastel aastatel kiire areng, kus kasutusele on 
võetud kaasaja uusimad CNC tööpingid.
1
EESMÄRK...
... on valmistada detail, mis vastab joonisel etteantule kuju, 
mõõtmete, pinnakareduse või muude parameetrite järgi.
JA SISU...
... on   a) erinevate pindade, rangelt tehnoloogilise protsessi   
    skeemi järgi, järjestikune töötlemine.
    b) toimub vajaliku töötlemisvaru eemaldamine erine   
    vatelt töödeldavatelt pindadelt.
2
MIS ON VAJALIK DETAILI VALMISTAMISEKS?
See on terve kompleks materiaalset- ja inimresurssi.
  • Inimene ( motivatsioon , tahe , tervis, teadmised, oskused,
     kogemused jne.)
  • Organisatsioon ja kindlustatus kaitsevahenditega
  • Raha
  • Hooned ja tööruumid
  • Tööpingid • Määrdeained • Hooldusvahendid
  • Tööriistad (lõike-, mõõte- ja abitööriistad)
  • Energia (valgus, elekter )
  • Nõudlus, turg
  • Aeg
  • Joonis (eeskuju, skits , visand)
  • Materjal
3
ERINEVAD LÕIKETÖÖTLEMISE VIISID
silinderfreesiga
sõrmfreesiga
FREESIMINE
VÄLISPINNA TREIMINE
PUURIMINE
SISEPINNA TREIMINE
LIHVIMINE ümarlihvpingil
HÖÖVELDAMINE
STOOSIMINE tõukepingil
4
TREIPINGI PÕHIOSAD
KIIRUSTE- VÕI SPINDLI KAST
SUPORT
VALGUSTUSSÜSTEEM
ELEKTRIKILP
KITARR
RAKISED (spindli otsas)
TSENTRIPUKK
JAHUTUSSÜSTEEM
ELEKTRIMOOTOR
SÄNG
ETTENIHETE KAST
VASAK JALG
VANN
PAREM JALG
5
TREIPINGI RAKISED
• Erinevad padrunid:
    • Kolmepakiline isetsentreeruv padrun       
    • Neljapakiline isetsentreeruv padrun
    • Neljapakiline autonoomsete pakkidega padrun
• Plaanseibid
• Kaasavedajad
• Lünetid- liikuvad ja paigalseisvad
• Tsentrid
    • Pöörlevad 
    • Mittepöörlevad
• Keermestamisrakised 
• Puurimiserakised
• Konduktorid
6
FREESPINGI PÕHIOSAD
A RAAM
H KONSOOL
MÕLEMAL PINGITÜÜBIL:
B VERTIKAALPEA
I KONSOOLI SPINDEL
ELEKTRIMOOTOR
C SPINDEL
J ALUS
KIIRUSTE KAST
D LAUD
K KERE
ETTENIHETE KAST
E RISTKELK
L PIKIETTENIHKE KÄSIRATAS
JAHUTUSSÜSTEEM
F RISTIETTENIHKE KÄEPIDE
N ÜLEMINE TALA (liikuv)
VALGUSTUSSÜSTEEM
7
G VERTIKAAL ETTENIHKE VÄNT
O TUGIPUKK
JUHTIMISKILP 
FREESPINGI RAKISED JA TARVIKUD
• Pingi kruustangid (mitmesugused)
• Universaalsed jagamispead
• Pöördlaud
• Kinnitusklambrid
• Kinnituspoldid (mitmesugused)
• Alused
• Prismad
• Kaugusepiirajad
8
TÖÖRIISTAD METALLIDE LÕIKETÖÖTLEMISEL
• Lõikeriistad      - lõiketerad, spiraalpuurid, tsentripuurid, freesid,    
          keermelõikurid, keermepuurid , hõõritsad, avardid ,  
          abrasiivlõikeriistad jms.
          Käsilõikeriistad: meislid, kärnid, tornid, viilid , saed,  
          kaabitsad jms.
         
• Mõõteriistad  - joonlaud , nihik , kruvik, keermekammid, kaliibrid
          (sise ja välis), nurgikud, rismus, nihikrismus, vesi-   
          lood, etalonid, profilomeetrid jms.
• Abitööriistad  - tsentrid (pöörlevad ja mittepöörlevad),  
     
          mitmesugused võtmed, kruvikeerajad, vasarad,    
           harjad .
9
TREITERADE OSAD JA GEOMEETRIA
OTSATERA
SISEASTMETERA
LÕIKAVOSA
PEA
ASTMETERA
KUJUTERA
KEERMETERA
KEHA
MAHALÕIKETERA
10
TREITERA GEOMEETRIA
TREITERA GEOMEETRIA
MOODUSTAVAD:
• SERVAD
 
• pealõikeserv    
 
 
• abilõikeserv(-ad)
• TAHUD
 
• peatagatahk
 
• abitagatahk
 
• esitahk
• NURGAD
 
• peataganurk (alfa)
PEALÕIKESERV
 
• teritusnurk (beeta)
ABILÕIKESERV
 
• lõikenurk ( delta )
 
• esinurk ( gamma )
 
• nurgad plaanis
 
 
• tera tipunurk (epsilon)
 
 
• peanurk plaanis (fii)
 
 
• abinurk plaanis (fii1) 10
LÕIKERIISTADE JAOTUS
OTSTARBELT
FUNKTSIOONILT
• Treitera  
   
• Otsatera
• Freestera
• Astmetera (erineva peanurgaga plaanis)
• Hööveltera
• Mahalõiketera
• Tõuketera
• Sooneterad
• Keermeterad (väga mitmesugused)
• Kujuterad
LÕIKAVOSA
LÕIKAVOSA
MATERJALI JÄRGI
KINNITUSE JÄRGI
• Kiirlõiketeras
• Mehaanilise
• Kõvasulamid
kinnitusega
• Mineraalkeraamilised
• Joodetud
• Teemant
 
11
LÕIKERIISTADE JAOTUS
LÕIKAMISE SUUNALT
GEOMEETRIALT
• Välisterad        
• Vastavalt töödeldavale
• Siseterad
materjalile on erinevad
• Parempoolsed
lõikeriista nurgad: 
• Vasakpoolsed
  • teritusnurk
  • esinurk
TÖÖDELDAVA PINNA
KUJU JÄRGI
KAREDUSE JÄRGI
• Sirged
• Koorivtöötlemise terad
• Pööratud peaga
• Siluvtöötlmise terad
(vasakule, paremale)
• Venitatud peaga
11
SPIRAALPUURI OSAD, GEOMEETRIA
• Juhtservad
12
LÕIKERIISTA PURUNEMINE, PÕHJUSED
Lõikeriist puruneb järgmistel põhjustel: 
  • Löökide tagajärjel
  • Vale lõikerežiimi valiku tagajärjel
  • Vale tööriista kõrguse seadmise tagajärjel (alla või ülesse 
  poole pöörlemistelge)
  • Vale detaili või tööriista pöörlemissuuna tõttu
  • Otspinna lõikamisel kui tera liigub üle pöörlemistelje
 
13
MÕÕTERIISTAD ERINEVATE PINDADE 
MÕÕTMESTAMISEKS
VÄLISSILINDERPINNA  MÕÕTMESTAMINE
• Nihikuga
Kruvikuga •
14
MÕÕTERIISTAD ERINEVATE PINDADE 
MÕÕTMESTAMISEKS
• Selle nihiku nooniuse
skaala on jaotatud 50ks 
osaks. Milline on tööriista
mõõtetäpsus?
14
MÕÕTERIISTAD ERINEVATE PINDADE 
MÕÕTMESTAMISEKS
Mõõteriista mõõtetäpsus on tema võime anda mõõtmestamisel 
nõutava täpsusega tulemusi. See sõltub sellest, kui mitmeks osaks 
on antud mõõteriist võimeline jagama ühe millimeetri. 
See toimub erinevatel mõõteriistadel erinevate tehnikatega.
Nihikutel erineva pikkuse ja jaotuste arvuga nooniuse skaaladega. 
Kruvikutel trumli jaotuste arvuga ühel täispöördel millimeetri osa kohta.
Kruvikul mõõtetäpsus 0,01 mm saavutatakse järgmiselt:
0,5 : 50 = 0,01
0,5 – kruviku spindli keerme samm 
50- jaotuste arv ühe pöörde kohta pöörleval trumlil
14
HÄLBED, TOLERANTSID ja ISTUD
(ava ja võlli järgi)
Hälve- lubatud nimimõõtme kõikumine ühes või teises suunas.
Tolerants - lubatud alumise ja ülemise piirhälvete vahe.
Istud- detailide omavahelise seondumise viis.
    • liikuvad (liugistud)
    • liikumatud (pingistud)
    • üleminekuistud
15
HÄLBED, TOLERANTSID ja ISTUD
(ava ja võlli järgi)
Ava- ja võllisüsteemi istude skemaatiline kujutamine. Allikas: Metall - und Maschinentechnik, Friedrich Taellenbuch,
Bildungsverlag E1NS. Autori tõlge eesti keelde Allikas: http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/1970/Tehn i-
15
line%20mootmine.zip/istud.html
HÄLBED, TOLERANTSID ja ISTUD
(ava ja võlli järgi)
Allikas: http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/1970/Tehniline%20mootmine.zip/tolerantside_tabelid.html
15
HÄLBED, TOLERANTSID ja ISTUD
(ava ja võlli järgi)
Allikas: http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/1970/Tehniline%20mootmine.zip/tolerantside_tabelid.html
15
TÄPSUSKLASSID ISO286 järgi
(28 erinevat tolerantsivälja)
IT 01- IT 18 kokku 20 tk, (international tolerances).
Masinaehituses kasutatakse neist põhiliselt IT 5- IT 12. 
16
PINNAKAREDUSKLASSID
RA 100 - RA 0,0125 (kokku 14 tk)
Pinnakaredusklasside rida RA 100; 50; 25; 12,5; 6,3; 3,2; 1,6; 0,8;
                     0,4; 0,2; 0,1; 0,05; 0,025; 0,0125.
 RA metoodika mõõtmestab või võtab arvesse lähtepikkusel kõikide 
pinnakonaruste keskmise aritmeetilise kõrguse. Mõõtmestatakse
mikronites, so 1/1000 mm.
Võrreldakse pinnakaredusetalonidega või mõõtmestakse profilo-
meetritega.
17
Allikas: http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/1970/Tehniline%20mootmine.zip/pinnakaredus1.html
PINNAKAREDUSKLASSID
Tähistamine joonisel
a- töötlemisviis määramata 
b- lõiketöötlemisega mitte töödelda
c- töödelda lõiketöötlemisega
Allikas (joonised): http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/1970/Tehniline%20mootmine.zip/pinnakaredus1.html
17
PINNAKAREDUSKLASSID
Pinnakaredus on otses sõltuvuses täpsusklassist.
tähistamine detaili pindadel
Allikas (joonised): http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/1970/Tehniline%20mootmine.zip/pinnakaredus1.html
17
LÕIKEPROTSESSI ELEMENDID 
met. lõiketöötlemisel
Spindli pöörete arv on väga tähtis suurus lõikekiiruse arvu-
tamisel ja on sellega võrdelises sõltuvuses. 
Valem: n=1000v:     D
18
TEHNOL. PROTSESSI ELEMENDID 
met. lõiketöötlemisel
Tehnoloogiliseks protsessiks met. 
l/t  nimetatakse materjali detailiks 
muutmise käigus rakendatud mit-
mesuguste töötlemisvõtete kind-
lat järjestust.
Elemendid: 
operatsioon -  nimetakse teh. protsessi lõ-
petatud osa, mis täidetakse ühel töökohal 
(1 töökoht= 1 tööpink) Märkus: kui detail 
tööpingist eemaldatakse ja pinki kinni-
tatakse uus detail, algab uus operatsioon,
samuti siis, kui vahetub tööpink.
19
TEHNOL. PROTSESSI ELEMENDID 
met. lõiketöötlemisel
paigaldus- nimetakse op. osa, mis täide-
takse töödeldava tooriku kinnitust muut-
mata (iseloomustab muutumatu kinnitus ).
siire - op. lõpetatud osa, mis sooritatakse  
lõikeriista, töötlemisel moodustuvaid pin-
dasid ja lõikerežiimi astmeliselt muutmata
läbim- on siirde lõpetatud osa, mis soori-
tatakse lõikeriista ühekordsel siirdumisel 
tooriku suhtes lõikamise suunal, kusjuures  
muutuma peavad tooriku kuju, mõõtmed, 
pinnakaredus või muud parameetrid . 
19
OPERATSIOONIKAARDI KUJUNDAMINE
Operatsioonikaart sisaldab detaili valmistamise käigu
üksikasjaliku kirjelduse siirete kaupa ja annab andmeid ka 
lõikeprotsessi elementide suurusest , kasutatud rakistest ja 
lõikeriistadest ning lõikeprotsessi elementide suurusest.
20
LÜHIKESE KOONUSE KALDENURGA
ARVUTAMISE VALEM
Lühikeste koonuste töötlemiseks universaaltreipingis ülemise väikese 
supordi pööramise teel koonuse kaldenurga arvutamine.
VALEM-->
tan alfa = D - d
2 l
21
SOOJUSBILANSS ja JÕUDUDE JAOTUS met. 
lõiketöötlem.
Lõikeriistale mõjuvad jõud.
P = 2,5 P = 4 P
z
y 
x
P = lõikejõud
z 
P = radiaaljõud
y 
P = telgjõud
x 
22
SOOJUSBILANSS ja JÕUDUDE JAOTUS met. 
lõiketöötlem.
Soojusbilanss. Lõikeprotsessi käigus tekkiv soojus
jaotub järgmiselt: 
laastu sisse (50-85 %)
treitera sisse (40-10 %)
detaili sisse (9-3 %)
ümbritsevasse keskkonda (1 %)
Järeldus:
Enam soojust läheb massilt väiksemasse
lõikeprotsessis osalevasse keskkonda. 
22
TOOTMISTRAUMATISM JA H. KUTSEHAIGUSTESSE
... on sisult keerukas ja paljufaktoriline nähtus, mis kätkeb OHTLIKE 
(traumatekitajad ) ja KAHJULIKE (haigustekitajad) faktorite mõju
inimesele tööprotsessis.O ja K faktorid jagunevad nelja rühma:
1- FÜÜSILISED: liikuvad masinad , masinaosad ja mehanismid, trans-
port, tõsteseadmed, treilaast, lõikeriistad, tolm, temp., elekter, kiiritus.
2- KEEMILISED: erinevad grupid- üldtoksilised ärritavad, toksilised 
(kasvajate teke), sensibiliaarsed (allergia teke), mutageensed (sugurak-
kudele mõjuvad). Kahjulikud aurud ja gaasid, toksiline tolm ning agressi-
ivsed vedelikud ( happed ja leelised).
3- BIOLOOGILISED:  mikro ( bakterid , viirused , pisilased)- ja makroor-
ganismid (taimed, linnud , loomad, kalad ). 
4- PSÜHHOFÜSIOLOOGILISED: so ERILINE rühm kahjulikke ja oht-
likke tootmisfaktoreid. Siia kuuluvad:
• füüsilised ülekoormused (dünaamilised või staatilised)
• närvisüsteemi mõjutavad psüühilised ülekoormused
23
TOOTMISTRAUMATISM JA H. KUTSEHAIGUSTESSE
• vaimne ülepinge
• kuulmis, nägemis ja teiste analüsaatorite ülepinge
• monotoonne töö
• emotsionaalne ülepinge
Kahjulike ja ohtlike toomisfaktorite mõju inimesele on kom-
pleksne (s.o. läbipõimunud ehk liidetud) ja tähendab, et kahjulikud 
faktorid kutsuvad esile ohtlike toomisfaktorite mõjusama toime. Antud 
olukorda võib nimetada TRAUMAOHTLIKUKS SITUATSIOONIKS. 
PÕHJUSED: 
a) tehnilised b) organisatsioonilised 
Reaalselt: 
a) risk töötada kaitsevahenditeta b)  alkohol  c)  hooletus , tähelepanematus
d) väsimus e)  terviseprobleemid .
23
OHUTUSNÕUDED TÖÖPINKIDEL
OPEREERIMISEL
Ole tööpingi taga ALATI tähelepanelik ja hoolas! 24
ENNE TEGUTSEMIST MÕTLE!
KASUTATUD MATERJAL:
1. P.Denežnõi, G.Stiškin, I. Thor - “Treimistööd” - 1977
2. F. Barbašov - “Freesimistööd” - 1979
3. S.F. Krar, J.W.Oswald, J.E.St. Amand - “Tecnology of machine tools” 3. Edition  
- 1986
4. M. Purde - “Metallide lõiketöötlemine” - 2000
5. M.Purde - “Tolerantsid ja istud” - 2005
6. http://ninjacraze.hubpages.com/hub/Milling-Machine-Parts-and-their-Func -
tion
7.  http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/1970/Tehniline%20moot -
mine.zip/istud.html
8.  http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/1970/Tehniline%20moot -
mine.zip/tolerantside_tabelid.html
9.  http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/1970/Tehniline%20moot -
mine.zip/istud.html
25