Prof. dr Ljubomir Lukić, dipl.inž.maš.

KINEMATIKA I STRUKTURACNC MAŠINA ALATKI

Numeričko upravljanje

© prof.dr Lj. Lukić

Kinematika CNC mašina alatki

Da bi se ostvario obradni proces na CNC mašinama alatkama, neophodno je relativno kretanje izmedju alata i obratka. Postoje dve vrste kretanja u obradnom procesu:

Glavno kretanje – koje omogućuje odvajanje strugotine od obratka dejstvom sile rezanja na rezni klin sečiva alata i Pomoćno kretanje – koje omogućuje pomak sečiva alata po površini koja se obradjuje, i ono može biti pravolinijsko i kružno.

© prof.dr Lj. Lukić

Kinematika CNC mašina alatki

© prof.dr Lj. Lukić

Y-osa

Z-osa

X-osa

Startna tačka

1

1

2

2

2.1

2.2

2.3 2.4

2.42.3

2.2

2.1

1.1

1.2

1.3 1.4

1.4

1.3

1.21.1

Kinematika CNC mašina alatki

© prof.dr Lj. Lukić

X-osa

Y-osaZ-osa

Alat

Obradak

Koordinatni

sistem

obratka

Osa glavnog

vretena

Vrste upravljanja

© prof.dr Lj. Lukić

X-osa X-osa X-osa

Z-osa Z-osaZ-osa

Y-osa Y-osaY-osa

Tačkasta i linijska

obrada

Konturna 2D i 2.5D

obrada

Konturna 3D i višeosna

obrada

Interpolacije

© prof.dr Lj. Lukić

Radius°

°

°

1

2

X-osa

Z-osa°°

°

°°

Z-osa Z-osa Z-osa

11

1

2

2

2 X-osaX-osaX-osa

Y-osa

Linearna

interpolacija

Kružna

interpolacijaParaboloidna

interpolacija

Helikoidna

interpolacija

Moduli CNC mašina alatki

Moduli CNC mašina alatki se sastoji od osnovnog modula i funkcionalnih sistema, koji se dodaju osnovnom modulu.

Moduli CNC mašina alatki se dele na sve grupe:

Kinematički – osnovni moduli, koji izvode kretanja iDodatni moduli u koje spada sistem alata, magacin alata obradnog centra, izmenjivač alata, izmenjivač paleta, transporter strugotine, sistem za hladjenje i podmazivanje, zaštitna kabina i CNC upravljački sistem.

© prof.dr Lj. Lukić

Moduli CNC mašina alatki

Kinematički moduli CNC mašina alatki:

Modul glavnog kretanja – modul glavnog vretena,Moduli pomoćnih linearnih kretanja iModuli pomoćnih obrtnih kretanja – obrtni radni stolovi

© prof.dr Lj. Lukić

Moduli CNC mašina alatki

Funkcionalni sistemi:

Pogonski sistemi,Kuglična zavojna vretena – sistemi za pretvaranje obrtnog kretanja elektromotora u pravolinijsko kretanje,Sistemi za vodjenje, vodjice iMerni sistemi.

© prof.dr Lj. Lukić

Modul glavnog kretanja

© prof.dr Lj. Lukić

Kućište modula glavnog vretena

(linearno pokretni modul)

Prenosnik

Elektromotor

Glavno vreteno

(pokretni modul)

Linearno kretanja glavnog vretena

Pozitivan smer obrtanja

◉

Linearno

kretanje

kućišta

◉Z(W)-osa

Y-osa

Negativan smer

obrtanja

Modul linearnog kretanja (prost)

© prof.dr Lj. Lukić

Elektromotor

Klizač - pokretni modul

Kuglično zavojno vreteno

◉Smer kretanja Linearna NC-osa

Vodjice

Postolje - nepokretni modul

Modul linearnog kretanja (složen)

© prof.dr Lj. Lukić

Elektromotor

Uzdužne vodjice

Kuglično zavojno vreteno

Postolje - nepokretni modul

Uzdužna linearna NC-osa ◉

Elektromotor, kuglično zavojno vreteno

Poprečni klizač - pokretni modul

Uzdužni klizač - pokretni modul

Poprečne vodjice

Poprečna linearna NC-osa

Moduli linearnog kretanja (dve NC ose)

© prof.dr Lj. Lukić

Ver

tikal

na N

C-o

sa

Vodjice horizontalnog modula

Postolje - nepokretni modul

Horizontalni klizač - pokretni modul

Kuglično zavojno vreteno

Horizontalna NC-osa

Elektromotor

Vodjice vertikalnog modula

Kuglično zavojno vreteno

Vertikalni klizač - pokretni modul

◉S

mer

kre

tanj

aStub - pokretni modul

◉

Elektromotor

Smer kretanja

Kombinovanje modula

© prof.dr Lj. Lukić

Horizontalni klizač - pokretni modul

Kuglično zavojno vreteno

Vodjice X-ose

Postolje - nepokretni modul

Elektromotor

Vodjice Y-ose

Kuglično zavojno vreteno

◉S

mer

kre

tanj

a

Y-osa

Kućište glavnog vretena

(pokretni modul)

◉

Elektromotor

Smer kretanja Z-osa

◉

C-osa

W-osa Smer kretanja

Moduli obrtnih pomoćnih kretanja

© prof.dr Lj. Lukić

X-osa

A-osa

Y-osa

►

X-osa

B-osa

Y-osa

Pogonski sistem obrtnog stola

Obrtni sto

Horizontalno postolje

Obrtni sto

Pogonski sistem obrtnog stola

Vertikalno postolje

a b

Moduli obrtnih pomoćnih kretanja

© prof.dr Lj. Lukić

Obrtni sto

Klizač - pokretni modul

Kuglično zavojno vreteno

Smer kretanja

Pogonski sistem obrtnog stola

Vodjice

Postolje - nepokretni modul

Horizontalna NC-osa ◉

►

Y-osa

B-osa

Kinematičke strukturne formule

Moduli koji izvode potrebna kretanja na CNC mašinialatki, mogu se označiti na sledeći način:

О - Stacionarni nepokretni modulX, Y, Z, ... , X', Y', Z', ... - Moduli translatornih –pomoćnih kretanja alata ili obratkaA, B, C, ... , A', B', C', ... - Moduli obrtnih – pomoćnihkretanja alata ili obradkaCh - Modul glavnog kretanja sa horizontalnimradnim vretenomCv - Modul glavnog kretanja sa vertikalnim radnimvretenom

Kod horizontalnih mašina Z-osa je horizontalna, paralelna je ili se poklapa se sa osom glavnog vretena,a kod vertikalnih Z-osa je vertikalna, pri čemu je takodjeparalelna ili se poklapa sa osom glavnog vretena.

© prof.dr Lj. Lukić

Struktura horizontalne CNC mašine alatke

© prof.dr Lj. Lukić

◉

Y-o

sa

◉Z-osa

◉

C-osa

W-osa

►

B'-osa

◉

X'-osa

ChX'YZWB'

Struktura vertikalne CNC mašine alatke

© prof.dr Lj. Lukić

CvXYZW

Z-o

sa

►

C-osa

X-osa

◉

◉◉

Y-osa

W-osa

◉

Stacionarni

nepokretni modul

Strukturni model CNC mašine alatke

© prof.dr Lj. Lukić

Strukturni model noseće strukture

ChW-osa

Y-osa

Z'-osa

B'-osa

X'-osa

Noseća struktura