PODLOGE ZA VJEŽBE IZ OBRADNIH SISTEMA ZA …mf.unibl.org/upload/documents/Dokumenti/Predmeti/Obradni sistemi za... · Obrada složenih površina . Vretenasta glodala . 4 . Obrada

Embed Size (px)

Citation preview

  • UNIVERZITET U BANJOJ LUCI MAINSKI FAKULTET

    Katedra za proizvodne i raunarom podrane tehnologije

    Branislav Sredanovi Gordana Globoki Laki

    PODLOGE ZA VJEBE IZ OBRADNIH SISTEMA ZA OBRADU

    REZANJEM

    - Radna verzija skripte za vjebe -

    Banja Luka, mart 2014. godine

  • OBRADNI SISTEMI ZA OBRADU REZANJEM .

    Predgovor

    Ova skripta je namjenjena studentima III godine Mainskog fakulteta Univerziteta u

    Banjoj Luci koji pohaaju vjebe iz predmeta Obradni sistemi za obradu rezanjem.

    Koncipirana je kao podloga za semestralni zadatak, pri emu studenti dobijaju polazne podatke i

    na osnovu njih rijeavaju zadatke koncipirane u skripti.

    Skripta je sainjena iz slinih dostupnih literaturnih izvora, knjiga, skripti i diplomskih

    radova. Koristi se uz prezentacije sa vjebi. Svaka primjedba na sadraj, koncepciju i izgled

    ovog materijala je korisna.

    SKRIPTA JE PREDVIENA ZA INTERNU UPOTREBU!

    B. S.

    Vjezbe iz Obradnih sistema za rezanje i

  • OBRADNI SISTEMI ZA OBRADU REZANJEM .

    Literatura

    [1] Luki, Lj. FLEKSIBILNI TEHNOLOKI SISTEMI, Univerzitet u Kragujevcu, Mainski fakultet, Kraljevo, 2007.

    [2] Jovievi, V. PROJEKTOVANJE TEHNOLOKIH PROCESA, Univerzitet u Banjoj Luci, Mainski fakultet, Banja Luka, 2005.

    [3] Djapic, M., Lukic, Lj. APPLICATION OF THE DEMPSTER - SHAFER THEORY IN CONCEPTUAL DESIGN OF THE MACHINING CENTERS, Technical Gazette, Vol. 20, No.1., pp. 65 - 71, 2013.

    [4] Nedi, B., MAINE ALATKE - PROJEKTOVANJE PRENOSNIKA MAINA ALATKI - Skripta, Mainski fakultet, Kragujevac, 2007

    [5] Glavonji, M., Kokotovi, B., ivanovi, S. GLAVNO KRETANJA OBRADNOG CENTRA - KONFIGURISANJE GLAVNOG KRETANJA, Univerzitet u Beogradu, Mainski fakultet, Beograd, 2005.

    [6] Glavonji, M., Kokotovi, B., ivanovi, S. POMONA KRETANJA OBRADNOG CENTRA - KONFIGURISANJE POMONIH KRETANJA, Univerzitet u Beogradu, Mainski fakultet, Beograd, 2005.

    [7] ivkov, S. VERTIKALNA NUMERIKI UPRAVLJANA GLODALICA ZA IZRADU ALATA ZA LIVENJE PLASTINIH MASA - Diplomski rad, Univerzitet u Beogradu, Mainski fakultet, Beograd, 2002.

    [8] Petrovi, P., PROJEKTOVANJE OBRADNIH SISTEMA - Separati predavanja, Univerzitet u Beogradu, Mainski fakultet, Beograd, 2011.

    [9] Grupa autora, KOMPONENTE NUMERIKI UPRAVLJANIH ALATNIH MAINA - Skripta, Univerzitet u Niu, Mainski fakultet, Ni, 2001,

    [10] Miltenovi, V., MAINSKI ELEMENTI - TABLICE I DIJAGRAMI, Univerzitet u Niu, Mainski fakultet, Ni, 2002.

    [11] Obradni centri i moduli: www.hasscnc.com

    [12] Obradni centri i moduli: www.hurco.com

    [13] Glavna vretena: www.shaublin.ch

    [14] Glavna vretena: www.franc-kessler.de

    [15] Leajevi i uleitenja: www.skf.com

    [16] Leajevi i uleitenja: www.fkl.com

    [17] Elektromotori i elektrina vretena: www.dynospindles.com

    [18] Elektromotori i elektrina vretena: www.simens.com

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje iii

    http://www.hasscnc.com/http://www.hurco.com/http://www.shaublin.ch/http://www.franc-kessler.de/http://www.skf.com/http://www.fkl-serbia.com/http://www.dynospindles.com/http://www.simens.com/

  • OBRADNI SISTEMI ZA OBRADU REZANJEM .

    Sadraj

    1. DEFINISANJE STRUKTURE OBRADNOG CENTRA ......................................... 2. 1. Analiza predmeta obrade ...................................................................... 2. 2. Potrebni oblici i veliine kretanja ......................................................... 2. 3. Veliine kretanja i radni prostor ........................................................... 2. 4. Morfoloka analiza konstrucije obradnog centra .................................

    2. PRORAUN OPTEREENJA OBRADOG CENTRA ........................................... 2.1. Otpori kod glodanja .............................................................................. 2.2. Otpori kod buenja ................................................................................ 2.3. Ukupni otpori ........................................................................................

    3. KONFIGURISANJE MODULA GLAVNOG KRETANJA .................................... 3.1. Predprojektovanje glavnog vretena ....................................................... 3.2. Otpori u osloncima glavnog vretena ..................................................... 3.3. Provjera optereenja glavnog vretena ................................................... 3.4. Izbor uleitenja glavnog vretena .........................................................

    4. KONFIGURISANJE MODULA POMONOG KRETANJA ................................. 4.1. Izbor i proraun voica ......................................................................... 4.2. Izbor i proraun kuglinog zavojnog vretena ....................................... 4.3. Konstruisanje postolja X ose ................................................................

    5. POGONI NA OBRADNOM CENTRU .................................................................... 5.1. Izbor elektromotora glavnog vretena .................................................... 5.2. Izbor elektromotora X ose .....................................................................

    6. POKAZATELJI KVALITETA OBRADNOG CENTRA ........................................ 6.1. Laboratorijska vjeba: Konstruisanje zupastog prenosnika ................ 6.2. Laboratorijska vjeba: Snimanje prenosnika glavnog kretanja ............ 6.3. Laboratorijska vjeba: Ispitivanje statike krutosti maine .................. 6.4. Laboratorijska vjeba: Ispitivanje geometrijske tanosti maine ......... 6.5. Laboratorijska vjeba: Ispitivanje radne tanosti maine .....................

    1 3 7 9

    10 19 21 22 23 25 27 30 32 34 43 45 50 54 57 59 60 63 65 73 75 79 83

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje v

  • 1. DEFINISANJE STRUKTURE OBRADNOG CENTRA

  • 1.1. ANALIZA PREDMETA OBRADE

    Slika 2.1. Razvrstani dijelovi proizvodnog programa

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 3

  • 1.1.1. Uestanost klasificiranih oblika predmeta obrade [3]:

    (pr) - primarno rotacioni dijelovi (pr+s) - primarno rotacioni dijelovi sa dodatnim oblicima (pp) - primarno prizmatini dijelovi (pp+s) - primarno prizmatini dijelovi sa dodatnim oblicima (pr+pp) - primarno prizmatini i primarno rotacioni dijelovi (pr+(pp+s) - primarno prizm. i rotac. dijelovi sa dodatnim oblicima (s) - svi ostali

    Slika 2.2. Klasifikacija prema PERA i

    Tabela 2.1. Broj dijelova prema klasama i vrstama obrade

    Obrade Kategorije dijelova

    pr pr+s pp pp+s pr+pp pr+(pp+s) s

    Struganje 82 55 33 20 Glodanje 80 44 45 23 5 Buenje 27 32 33 68 Izrada navoja 10 13 13 27 Bruenje 18 8 20 11 22 11

    1.1.2. Odnosi gabaritnih dimenzija na radnim predmetima (kolinika najvee i najmanje): Tabela 2.2. Broj dijelova prema gabaritnim dimenzijama

    Kategorija Dugaki: Max / Min > 4 Ujednaeni: Max / Min < 4

    pp 14 86

    pp+s 22 78

    pr+pp 19 81

    pr+(pp+s) 23 77

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 4

  • 1.1.3. Uestanost dimenzija radnih predmeta po osama: Tabela 2.3. Brojevi dijelova koje je mogue izradti na stolu date dimenzije

    Veliine kretanja

    Broj dijelova Dijagram uestanosti dimenzija X Y Z

    200 3 4 5

    250 6 11 8 315 8 17 9 400 15 19 11 500 13 25 27 630 29 9 2 800 3 4 5 1000 6 2 8 1250 8 7 4 1600 22 12 14 2000 11 4 6 2500 1 4 4

    1.1.4. Gabaritne dimenzije se biraju na osnovu dominantne uestanosti:

    Po x osi: Xg = 630 mm Po y osi: Yg = 500 mm Po z osi. Zg = 500 mm

    1.1.5. Maksimalne veliine alata koji se koriste za obradu tehnolokih formi na proizvodu. Tabela 2.4. Maksimalne veliine alata

    Alat Maks. prenik

    Dmax (mm) Min. prenik

    Dmax (mm) Maks. duina sa adapterima

    Lmax (mm)

    eono glodalo 100 20 200 Vretenasta glodala 40 3 120 Burgije 30 2 220 Razvrtai 30 3 220 Ureznice M16 M3 50

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 5

  • 1.1.6. Osnovne informacije o proizvoda predstavnika [2]: Tabela 2.5. Osnovne informacije o proizvodu predstavniku

    Osobina RP Vrijednost / Opis

    Dominantni tip oblika predmeta Rotacioni Prizmatini Kombinovani Odnosi gabaritnih dimenzija Ujednaen Dugaki

    Materijal sa najloijom obradivou Cr - Ni elik

    Dominantne obrade i odgovarajui alati

    1 Ravno glodanje eona glodala

    2 Glodanje stepenika i utora Vretenasta glodala

    3 Obrada sloenih povrina Vretenasta glodala

    4 Obrada otvora Burgije i ureznici

    Tanost za dominantne obrade 0,01 mm

    Kvalitet za dominantne obrade N7

    Teina predmeta obrade (mg) 100 kg

    Radni predmet sa najsloenijim povrinama i obradama Blok motora BM - 200

    Slika 2.3. Karakteristian dio - blok motora

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 6

  • 1.2. POTREBNI OBLICI I VRSTE KRETANJA

    1.2.1. Povoljan poloaj radnog predmeta - X osa orjentisana prema najduoj ivici:

    Rb Karateristini oblici na

    radnom predmetu

    Zahvat pomou osa Mogua ravan bazira

    Alati X Y Z A B C

    1 Gornja ravan paralelna xy ravni

    + + +

    XY eono glodalo

    2 Sloena povrina na gornjoj strani XY Vretenasto glodalo

    3 Otvori na gornjoj strani XY Burgije i ureznice

    4 Desna kosa ravan

    + + + +

    XY eono glodalo

    5 Sloena povr na desnoj kosoj strani XY Vretenasto

    glodalo

    6 Otvori na desnoj kosoj strani XY Burgije i ureznice

    7 Lijeva kosa ravan

    + + + +

    XY eono glodalo

    8 Sloena povr na lijevoj kosoj strani XY Vretenasto

    glodalo

    9 Otvori na lijevoj kosoj strani XY Burgije i ureznice

    10 Desna ravna strana paralelna XZ ravni

    XY eono glodalo

    11 Sloena povrina na desnoj strani paralelnoj XZ ravni XY Vretenasto

    glodalo

    12 Otvori sa desne strane paralelne XZ ravni XY Burgije i ureznice

    13 Lijeva ravna strana paralelna XZ ravni

    + + + +

    XY eono glodalo

    14 Sloena povrina na lijevoj strani paralelnoj XZ ravni XY Vretenasto

    glodalo

    15 Otvori sa lijeve strane paralelne XZ ravni XY Burgije i ureznice

    16 Bona lijeva ravna strana paralelna YZ ravni

    + + +

    XY eono glodalo

    17 Sloena povrina na lijevoj strani paralelnoj YZ ravni + XY Vretenasto

    glodalo

    18 Otvori na lijevoj strani paralelnoj YZ ravni XY Burgije i ureznice

    19 Bona desna ravna strana paralelna YZ ravni

    + + + +

    XY ili okretanje eono glodalo

    20 Sloena povrina na desnoj strani paralelnoj YZ ravni XY ili okretanje Vretenasto

    glodalo

    21 Otvori na desnoj strani paralelnoj YZ ravni XY ili okretanje Burgije i ureznice

    22 Donja ravna strana paralena XY ravni

    + + +

    Novo baziranje eono glodalo

    23 Sloena povrina na donjoj strani paralena XY ravni Novo baziranje Vretenasto

    glodalo

    24 Otvori na donjoj strani paralena XY ravni Novo baziranje Burgije i ureznice

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 7

  • Slika 2.10. Obradak sa povoljnom orijentaciom 1.2.2. Potrebna kretanja, dobijena na osnovu analize potreba obrade odnosno potrebnih osa za

    dovoenje radnog predmeta u poziciju za obradu: Biraju se:

    Translatorne: X, Y i Z Obrtne: A i C

    1.2.3. Poloaj glavnog vretena se bira na osnovu dominantne uestanosti radnih predmeta i

    izdvojenih operacija izrade:

    Bira se: Vertikalno glavno vreteno 1.2.4. Vrsta upravljanja zavisi od sloenosti radnog predmeta, tehnologije i strukture maine. S

    obzirom da je potrebno izvesti sloenu obradu povrina, bira se:

    Bira se: 5D upravljanje

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 8

  • 1.3. VELIINE KRETANJA I RADNI PROSTOR

    Slika 2.11. Radni prostor kod vertikalnog obradnog sistema 1.3.1. Dimenzije radnog stola zavise od gabaritnih dimenzija najveeg radnog predmeta:

    XS = 1.1 XG = 1.1 630 = 700 mm YS = 1.1 YG = 1.1 500 = 550 mm ZS = 1.1 ZG = 1.1 500 = 550 mm

    1.3.2. Potrebna veliina klizaa za kretanje po X osi (struktura sa dugakom X osom):

    XK = 1.1 (y + 1) YG = 1.1 (1 + 1) 630 = 1386 mm 1.3.3. Potrebna veliina klizaa za kretanje po Y osi (najkraa osa):

    YK = 1.1 (x + 1) XG = 1.1 (0 + 1) 500 = 550 mm 1.3.4. Potrebna veliina klizaa za kretanje po Z osi (struktura sa dugakom Z osom):

    ZK = 1.1 ZG + 1.5 Lmax = 1.1 500 + 1.5 220 = 880 mm 1.3.5. Prostor radnog predmeta:

    PRP = XK YK ZK = 1.4 0.55 0.88 = 0.68 m 1.3.6. Radni prostor:

    RP = XS YS ZS = 0.7 0.55 0.55 = 0.22 m

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 9

  • 1.4. MORFOLOKA ANALIZA OBRADNOG CENTRA

    1.4.1. Izvrioci funkcija: Tabela 2.6. Izvrioci funkcija

    Izvrioci funkcija

    1 2 3 4

    Mod

    ul g

    lavn

    og

    vret

    ena

    1 Prihvat alata ISO HSK

    2 Uleitenje Aksijalno Radijalno-aksijalno

    Radijalno Tandemi

    3 Pogon Korani DC AC

    4 Veza sa vretenom Elektrino vratilo In line Zupasti

    prenosnik Remeni

    prenosnik

    Mod

    ul p

    omo

    nog

    kret

    anja

    5 Sistem voenja Kotrljajne Klizne

    6 Vrste kl. voica Klasine Hidro-statike Hidro-

    dinamike Aero-

    statike

    7 Oblik kliznih voica

    Otvorene pravugaone

    Zatvorene pravugaone

    V voice Lastin rep

    8 Regulisanje zazora Letva bez nagiba Letva sa nagibom Bez regulisanja

    9 Podmazivanje Pumpom Mau Potapanjem

    10 Zatita voica Uzduni titnici Kruti titnici Teleskopski Harmonika

    11 Pretvara kretanja

    Kuglino zavojno vreteno

    Klizno zavojno vreteno

    Zupanik zupasta letva

    12 Uleitenje vretena

    Jedna strana Dvije strane

    13 Pogon Linearni motor

    Korani motor

    Servomotor

    14 Uleitenja Radijalni kuglini Radijalno

    aksijalno kug. Radijalni valjasti

    Tandemi

    Stac

    iona

    rni d

    io -

    post

    olje

    15 Oblik postolja Otvoren Zatvoren

    16 Vrsta ojaanja Rebra Dupli zidovi

    17 Poloaj rebara Popreni Uzduni Dijagonalni

    18 Materijal Sivi liv elik Beton

    Upr

    av-

    ljanj

    e

    19 Nain Manuelno Automatski

    Izm

    jena

    al

    ata 20 Magacin alata

    Lanasti sa radijalnim sjeditima

    Lanasti sa paralelnim sjeditima

    Dobo sa radijalnim sjeditima

    Dobo sa paralelnim sjeditima

    21 Izmjena alata Manuelno Automatski

    Izm

    jena

    pa

    leta

    22 Izmjena paleta

    Manuelno Automatski

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 10

  • 1.4.2. Definisanje varijanti obradnog centra: Tabela 2.7. Varijante prema izvriocima

    Element Varijante

    V1 V2 V3

    1 2 1 1 2 2 4 1 3 2 3 2 4 1 4 3 5 1 2 2 6 3 2 1 7 3 3 2 8 1 2 2 9 1 1 2 10 3 4 2 11 1 1 3 12 2 2 1 13 1 3 2 14 2 3 1 15 2 1 2 16 1 1 1 17 1 2 2 18 2 1 2 19 2 2 2 20 2 4 5 21 2 2 2 22 1 1 1

    1.4.3. Ocjene varijanti obradnog centra: Tabela 2.8. Ocjene varijanti

    Karakteristika maine

    Varijante

    V1 V2 V3

    Tanost 10 9 8

    Brzina 9 9 4

    Snaga 6 10 5

    Krutost 8 9 6

    Fleksibilnost 5 8 7

    Odravanje 4 7 5

    Ukupni zbir 42 52 35

    Srednja ocjena 7.0 8.7 5.8

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 11

  • 1.4.4. Razmatranje izvedenih rjeenja obradnog centra: Tabela.2.9. Razliite konstrukcije obradnih centara HURCO

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 12

  • 1.4.5. Formiranje struktura obradnog centra se vri na osnovu iskustva i moguih izvedbi konstrukcije (potrebno je razmotriti to vie moguih modularnih struktura):

    Tabela 3.6. Razliite strukuture obradnih centara stubnog tipa sa obrtnim stolovima

    AFO

    XY

    ZC

    v

    FAO

    XY

    ZC

    v

    AFX

    OY

    ZC

    v

    FAX

    OY

    ZC

    v

    AFX

    YO

    ZC

    v

    FAX

    YO

    ZC

    v

    AFY

    XO

    ZC

    v

    FAY

    XO

    ZC

    v

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 13

  • Razliite strukture obradnih centara stubnog tipa sa obrtnim glavama

    AO

    XY

    ZB

    Cv

    FOX

    YZ

    AC

    v

    AX

    OY

    ZB

    Cv

    FXO

    YZ

    AC

    v

    FXY

    OZ

    BC

    v

    FXY

    OZ

    AV

    XO

    YZ

    BA

    Cv

    XY

    OZ

    BA

    Cv

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 14

  • Tabela 3.7. Razliite strukture obradnih centara portalnog tipa

    AFX

    YO

    ZC

    v

    AFY

    OX

    ZC

    v

    AFO

    XY

    ZC

    v

    AFO

    XY

    ZC

    v

    FOX

    YZ

    Cv

    OX

    YZ

    BA

    Cv

    AFO

    XZ

    YC

    v

    OX

    ZY

    AB

    Cv

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 15

  • 1.4.6. Izbor povoljne strukture obradnog sistema se vri na osnovu karakteristika razmatranih struktura. U tom smislu mogu smislu moe se koristi sljedea tabela:

    Tabela 3.8. Neka pravila izbora oblika strukture

    Ako je Onda Napomena

    Obl

    ik

    RP

    Cilindrian Glavno kretanje izvodi RP Strugovi

    Prizmatian Glavno obrtno kretanje izvodi AL Glodalice

    Mas

    a ra

    dnog

    pre

    dmet

    a mg > 400 kg Sva pomona i glavna kretanja izvodi AL Portalni tip

    mg < 200 kg Pomona horizontalna moe da izvodi RP

    mg < 100 kg Vertikalno pomono kretanje moe da izvodi RP

    mg < 200 kg Obrtna pomona kretanja moe da izvodi RP

    mg > 200 kg Obrtna pomona kretanja treba da izvodi AL

    Vel

    iin

    e ra

    dnog

    pre

    dmet

    a

    Zg > 300 mm Vertikalno pomono kretanje treba da izvodi AL

    Zg > 350 mm Vertikalno kretanje treba preko dugake Z ose

    Xg > 400 mm Horizontalno kretanje po X osi treba da izvodi RP

    Yg > 400 mm Kretanje po Y osi treba da izvodi RP

    Xg > 300 mm Treba izbjegavati nadovezivanje sa Y osom

    Yg > 300 mm Treba izbjegavati nadovezivanje sa X osom

    Zg < 300 mm Vertikalno kretanje moe preko kratke Z ose

    Potr

    ebna

    kru

    tost

    (ta

    nost

    )

    Poviena Izbjegavati obrtna pomona kretanja AL

    Poviena U sutini izbjegavati pomona obrtna kretanja

    Poviena Izbjegavati vertikalno kretanje RP po Z osi

    Poviena Stacionarni modul u sredini strukturne formule

    Poviena Izbjegavati vezana obrtna kretanja

    Poviena Kretanje po Z osi treba vezati za postolje

    Normalna Podjeliti pomona obrtna kretanja na A i RP

    Normalna Obrtno kretanje oko dugake X ose izvodi RP

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 16

  • 1.4.7. Povoljna struktura obradnog sistema je varijanta koja zadovoljava najvei broj kriterijuma postavljenih pred obradni sistem. Na osnovu smijernica bira se struktura:

    FAXOYZCv

    1.4.8. Odabir izvedbe obradnog centra vri se na osnovu povoljne strukture. Pri tome se vri

    konani izbor konstrukcije obradnog centra. Slika 3.9. Razliite izvedbe strukture FAXOYZCv

    Dug

    ake

    X i

    Z o

    se

    Kra

    tke

    X i

    Z o

    se

    - Dovoljna krutost - Dugake X i Z ose - Mogunost veeg radnog prostora - Inercijalne sile u Y osi poviene

    - Smanjenja krutost - Kratke X i Z ose - Totalno smanjeni radni prostor - Inercijalne sile u Y osi smanjene

    Dug

    ake

    X i

    Z o

    se

    Port

    alni

    tip

    obra

    dnog

    cen

    tra

    - Dovoljna krutost - Dugake X i Z ose - Smanjeni radni prostor - Inercijalne sile u Y osi poviene

    - Poviena krutost - Dugake X, Y i Z ose - Mogunost veeg radnog prostora - Smanjena mogunost manipulacije obradkom

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 17

  • 1.4.9. Odabire se prikazana struktura obradnog centra sa modulima:

    Slika 3.7. Odabrana struktura obradnog centra gdje je: 1 - Modul glavnog vretena (vertikalno)

    2 - Modul linearnog kretanja u pravcu Z ose (stubna izvedba)

    3 - Modul linearnog kretanja u pravcu Y ose

    4 - Postolje obradnog centra (stacionarni modul)

    5 - Modul linearnog kretanja u pravcu X ose (translatorni sto)

    6 - Modul pomonog obrtnog kretanja oko osa X i Z (obrtno - zakretni sto)

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 18

  • 2. PRORAUN OPTEREENJA OBRADNIH CENTARA

  • 2.1. OTPORI KOD GLODANJA

    2.1.1. Vrijednost obimne sile glodanja se rauna za predviene teke uslove obrade vretenastim

    glodalom (u sutini, maksimalne vrijednosti sila ne prelaze 5000 N):

    hmvqr

    ryx

    fGO KKKKDbzSaCF ffff = 1

    50001.18.196.01.1403031.010820 1.195.08.01.1 = GOF [N] gdje je:

    b = 30 mm Maksimalna irina glodanja a = 10 mm Maksimalna dubina rezanja zr = 3 Pretpostavljeni broj zuba u zahvatu S1 = 0.1 mm/z Maksimalni korak po zubu D = 40 mm Maksimalni prenik glodala Cf = 820 Koeficijent materijala obratka xf = 1.1 Eksponent dubine rezanja yf = 0.8 Eksponent koraka obrade rf = 0.95 Eksponent irine glodanja qf = -1.1 Eksponent prenika glodanja

    Tabela 4.1. Koeficijenti obimne sile glodanja [4]

    2.1.2. Maksimalna sila glodanja u XY ravni:

    650050003.13.1max === GOG FF [N] 2.1.3. Maksimalni moment glodanja:

    100

    2000405000

    2000max

    max =

    =

    =DF

    M GOG [Nm]

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 21

  • 2.2. OTPORI KOD BUENJA

    2.2.1. Maksimalni otpor pomonom kretanju (u pravcu ose burgije):

    51501.0251030 7.013 11 ==yx

    f SDCF [N]

    gdje je:

    D = 25 [mm] Prenik burgije S = 0.1 [mm/o] Maksimalni korak pri buenju za predviene uslove Cf = 840 Koeficijent materijala obratka x1 = 1 Eksponent prenika burgije y1 = 0.7 Eksponent koraka buenja

    2.2.2. Maksimalni obrtni moment (moment uvijanja burgije):

    421000

    1.0254201000

    8.02

    =

    =

    =yx

    mB

    SDCM [Nm]

    gdje je.

    Cm = 345 Koeficijent materijala obratka x = 2 Eksponent prenika burgije y = 0.8 Eksponent koraka buenja

    Tabela 4.3. Koeficijenti otpora pri buenju [4]

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 22

  • 2.3. UKUPNA OPTEREENJA

    2.3.1. Brzina obrade s obzirom na pretpostavku o korienim alatima i snazi maine: Tabela 4.4. Preporuene brzine obrade pri glodanju [4]

    Tabela 4.5. Preporuene brzine obrade pri buenju [4]

    Preporuene brzine su:

    Brzina pri glodanju: vG = 82 m/min brzina pri buenju: vB = 40 m/min

    mjerodavna brzina: v = 90 m/min

    2.3.2. Snaga glodanja:

    75.91060

    9065006000 3

    maxmax =

    =

    = GGGvF

    P [kW]

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 23

  • 2.3.3. Snaga buenja:

    25.21055.9

    510421055.9 36

    =

    =

    =nMP BB [kW]

    gdje je za preporuenu brzinu rezanja i maksimalni prenik alata:

    51025

    4010001000=

    =

    = D

    vn BB [o/min]

    2.3.4. Mjerodavna snaga:

    75.9)25.2;75.9max(),max( === BGU PPP [kW] 2.3.5. Mjerodavni moment:

    100)42,100max(),max( === BGU MMM [Nm] - maksimalni se javlja pri glodanju 2.3.6. Referentni broj obrtaja pri pojavi mjerodavnog momenta:

    71640

    9010001000

    max

    max =

    =

    = D

    vnr [o/min]

    2.3.7. Maksimalni broj obrtaja glavnog vretena:

    955039010001000

    min

    maxmax =

    =

    = D

    vn [o/min]

    2.3.8. Nominalni broj obrtaja glavnog vretena, bira se na osnovu maksimalnog broja obrtaja:

    n = 10 000 [o/min] 2.3.9. Optereenja glavnog vretena: Tabela 4.6. Konane vrijednosti optereenja

    Vrsta optereenja Vrijednost

    Sila u pravcu Z ose Aksijalna sila 5150 N

    Sila u pravcu X ose Radijalna sila 6500 N

    Sila u pravcu Y ose

    Moment Moment uvijanja 100 Nm

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 24

  • 3. KONFIGURISANJE MODULA GLAVNOG VRETENA

  • 3.1. PREDPROJEKTOVANJE GLAVNOG VRETENA

    3.1.1. Tip prihvata se bira na osnovu broja obrtaja glavnog vretena i tipa maine: Usvaja se: ISO 40

    Tabela 5.1. Tipovi prihvata alata

    Tip Osobine Podruije

    ISO Prihvat sa strmim konusom 7:24 (Tepered Shank) n 10000 min-1

    HSK Cilindrini prihvat (Hollow Shank Taper) n > 10000 min-1 Tabela 5.2. Veliine prihvata alata

    Tip Oznaka veliine Primjena

    ISO 30 Veoma male maine 40 Obradni centri srednje veliine 50 Veliki obradni centri

    HSK

    24 Mikromaine 30 Obradni centri za mikroobradu 38 Mali visokobrzinski obradni centri 48 Visokobrzinski obradni centri srednje veliine 60 Veliki visokobrzinski obradni centri

    3.1.2. Materijal glavnog vretena: Bira se elik: .4320 (legirani elik za cementaciju) Izdrljivost materijala na naizmjenino optereenje savijanja: 320)1( =D [N/mm]

    Izdrljivost materijala na istosmjerno optereenje uvijanja: 300)0( =D [N/mm]

    Izdrljivost materijala na istosmjerno optereenje pritiska: 400)0( =D [N/mm]

    Jangov modul elastinosti: E = 2.1 105 [N/mm2]

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 27

  • Slika 5.7. Prikljune dimenzije ISO prihvata [5] 3.1.3. Koeficijenti raspona u pogledu glavnih veliina glavnog vretena formiraju se na osnovu

    empirijskog znanja, prema datim smjernicama:

    ako su odnosi A

    a DaK = i

    abKb = tada je:

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 28

  • Tabela 5.3. Pribline vrijednosti prenika glavnog vretena na prednjem leaju:

    Tip Prenik vretena na prednjem leaju DA za snage maine (kW)

    1.5 - 3.5 3.5 - 7.5 7.5 - 14.5 14.5 - 22 22 - 30

    Strugovi 60 - 90 70 - 125 95 - 165 130 - 220 200 - 240

    Glodalice 50 - 90 60 - 110 80 - 130 100 - 250 220 - 250

    Brusilice 40 - 60 50 - 80 70 - 95 85 - 105 100 - 110

    Tabela 5.4. Pribline vrijednosti koeficijenata raspona

    Tip Preciznost obrade ili krutost vratila Koeficijent prepusta kod

    prednjeg leaja Ka Koeficijent meurastojanja

    izmeu leajeva Kb

    I Visoka 0.60 - 1.50 3.70 - 1.25 II Srednja 1.25 - 2.50 1.50 - 0.70 III Niska 2.50 - 5.00 0.70- 0.30

    3.1.4. Karakteristini prenici na glavnom vretenu, mogu se u predprojektu usvojiti na sljedei

    nain: Usvaja se spoljanji prenik na osloncu A: 90=AD [mm] Prenik srednjeg dijela glavnog vretena: 85909.09.0 == AS DD [mm]

    Prenik vretena na zadnjem osloncu - osloncu B: 75859.09.0 == SB DD [mm] 3.1.5. Veliine prepusta zavise od preuzetih koeficijenata. Rastojanje izmeu oslonaca: b = 400 mm Maksimalni dozvoljeni prepust pri razmatranim reimima rezanja: a = 120 mm Prepust na strani remenog prenosnika: c = 60 mm

    3.1.6. Konstrukcija glavnog vretena se razmatra za razliite izvedbe sklopa glavnog vretena: Bira se: Glavno vreteno sa remenim prenosnikom na konzolnom prepustu

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 29

  • 3.2. OTPORI U OSLONCIMA GLAVNOG VRETENA

    3.2.1. Sila kojom remen pritiska vratilo, prema priruniku:

    3500100100000215.15.125.1 ===

    wAq d

    TCF [N]

    3.2.2. Otpori oslonaca za konstrukciju sa konszolno postavljenim remenim prenosnikom:

    Slika 5.12. ema optereenja vratila sa konzolno postavljenim remenim prenosom

    01

    ==

    n

    iiX 0= Aa XF

    01

    ==

    n

    iiY 0=++ qBAr FYYF

    01

    ==

    n

    iAM 0)( =++ cbFbYaF qBr

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 30

  • Za prikazani smijer dijelovanja sile rezanja:

    5150== aA FX [N]

    2075400

    1206500)60400(3500)(=

    +=

    +=

    baFcbF

    Y rqB [N]

    7925207535006500 =+=+= BqrA YFFY [N]

    Za suprotni smijer dijelovanja sile rezanja:

    5975400

    120)6500()60400(3500)(=

    +=

    +=

    baFcbF

    Y rqB [N]

    8975597535006500 =+=+= BqrA YFFY [N]

    3.2.3. Maksimalni momenti savijanja: Evidentno je da je najvei moment savijanja u osloncu A:

    7800001206500max ==== aFMM rlSA [Nmm]

    3.2.4. Ekvivalentni moment savijanja, moment koji uzima naprezanje na uvijanje:

    781833100000207.1780000

    2

    22

    22max =

    +=

    += TMM oi

    [Nmm]

    gdje je: 07.1300320

    )0(

    )1( ===

    D

    Do

    koeficijent ekvivalencije napona

    3.2.5. Ugib glavnog vretena na prepustu, za maksimalnu vrijednost sile rezanja:

    027.01633

    223

    =

    +

    +

    =

    bc

    bc

    bcb

    EIabF

    EIabF

    EIaFy

    x

    q

    x

    r

    x

    rgv mm

    gdje je:

    ( )4464

    dDI x =

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 31

  • 3.3. PROVJERA OPTEREENJA GLAVNOG VRETENA

    3.3.1. Provjera vratila s obzirom na savijanje:

    Dozvoljeni napon na savijanje: 915.3

    320)1( === S

    Ddoz

    [N/mm]

    Jednaina savijanja je x

    sdoz W

    M iz ega slijedi

    doz

    sx

    MW

    Otporni moment poprenog presjeka D

    dDWx44

    32

    =

    Zamjenom se dobija:

    doz

    sMD

    dD

    44

    32

    uvrtavanjem vrijednosti

    9178183332

    32

    44

    D

    D

    dobija se nejednaina: 01048576875134 DD

    Rjeenje nejednaine je priblino 85.47D [mm] to zadovoljava! 3.3.2. Provjera vratila s obzirom na uvijanje:

    Napon na uvijanje je dozpW

    T iz ega slijedi doz

    pTW

    Otporni polarni moment poprenog presjeka glavnog vretena: D

    dDWp44

    16

    =

    Dozvoljeni napon na uvijanje: 855.3

    300)0( ===SD

    doz

    [N/mm]

    Zamjenom veliina dobija se nejednaina:

    doz

    TD

    dD

    44

    16

    Uvrtavanjem veliina:

    8510000032

    16

    44

    D

    D

    dobija se nejednaina: 0104857659924 DD

    Rjeenje nejednaine je priblino 45.33D [mm] to zadovoljava!

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 32

  • 3.3.3. Provjera vratila s obzirom na pritisak:

    Napon na pritisak je doza

    AF

    iz ega slijedi doz

    aFA

    Povrina poprenog presjeka glavnog vretena: ( )224

    dDA =

    Dozvoljeni napon na pritisak: 1155.3

    400)0( ===SD

    doz

    [N/mm]

    Zamjenom veliina dobija se nejednaina:

    ( )doz

    aFdD

    22

    4

    Uvrtavanjem veliina:

    ( )115515032

    422 D

    dobija se nejednaina: 1081D

    Rjeenje nejednaine je priblino 88.32D [mm] to zadovoljava! 3.3.4. Provjera deformisanja vratila s obzirom na pritisak: Aksijalna krutost gleavnog vretena rauna se za veliinu prepusta jer je oslonac A nepokretan.

    Jednaina za deformaciju: EAlF

    l a

    =

    Povrina poprenog presjeka: ( )224

    dDA =

    Uvrtavanjem veliina dobije se

    ( )224

    dDEaF

    l a

    =

    zamjenom vrijednosti dobija se veliina aksijalnog pomjeranja:

    ( ) 0005.03290101.212051504

    225 =

    =

    l [mm]

    Aksijalna deformacija glavnog vretena je jako mala to zadovoljava!

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 33

  • 3.4. IZBOR ULEITENJA GLAVNOG VRETENA

    3.4.1. Izbor tipa uleitenja Bira se: tandem ugradnja Tabela 5.8. Princip rasporeda vie leajeva na osloncu [15]

    Principi ugradnje vie leajeva na jednom osloncu

    Nain ugradnje

    Naziv O raspored X raspored Tandem raspored

    Karakteristike Prenos aksijalne sile u oba pravca Prenos aksijalne sile samo u

    jednom pravcu 3.4.2. Izbor sistema uleitenja

    Bira se: sistem C Tabela 5.9. Izbor sistema uleitenja [5]

    Tip Prednje nepokretno uleitenje Zadnje pokretno

    uleitenje Velike brzine

    Tanost u radu Krutost

    Radni vijek

    A

    + + + + + + + + +

    B

    + + + + + + + + +

    C

    + + + + + + + + +

    D

    + + + + + + + +

    D

    + + + + + + + +

    E

    + + + + + + + - -

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 34

  • 3.4.3. Izbor leaja na nepokretnom osloncu A:

    Tip leaja, bira se na osnovu tipa optereenja, a poto se na mestu A javljaju radijalna i aksijalna sila, bira se leaj iz grupe radijalno-aksijalnih leajeva: Precizni kuglini jednoredni leaj sa kosim dodirom 25 montiran u

    TANDEMU, proizvoaa SKF Tabela 5.11. Precizni jednoredni kuglini leajevi sa kosim dodirom [15]

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 35

  • Faktor vrste kotrljajnih tela Obzirom da je rije o prstenastom jednorednom leaju sa kotrljajnim tijelima u obliku

    kuglica, tada je: = 3

    Broj asova rada Lh, za alatnu maini iznosi L = 15000 ... 25000 h, te se usvaja:

    L = 15000 [h]

    Odnos aksijalne i radijalne sile:

    57.089755150

    ==rA

    aA

    FF

    Koeficijent aksijalnog i radijalnog optereenja

    Prema tipu leaja oitava se vrijednost: e = 0.68

    Prema navedenom odnosu aksijalne i radijalne komponente sile i tipa leaja, montiranja u

    tandemu, poto je odnos sila manji od e, vrijednosti:

    Faktor radijalnog optereenja: X = 1 Faktor aksijalnog optereenja: Y = 0

    Tabela 5.10. Proraun ekvivalentnog optereenja - SKF [15]

    Ekvivalentno dinamiko optereenje na osloncu A

    89755138089751 =+=+= ar FYFXF [N]

    Potrebna dinamika nosivost leaja na osloncu A

    18710

    150001000060975.810

    603

    66

    hALn

    FC [kN]

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 36

  • Provjera dinamike nosivosti i izbor broja leajeva Bira se leaj: 7218 ACD - proizvoaa SKF

    irina leaja B = 30 mm; vanjski prenik D = 160 mm Podruije broja obrtaja: nmax < 12000 min-1, to odgovara! Dinamika nosivost leaja: C = 121 kN

    Kako dinamika nosivost jednog leaja nije dovoljna, ugrauje se vie leajeva (broj

    leajeva - i), pri emu se nosivost rauna: CiCn =7.0 , pa je broj potrebnih leajeva:

    86.1121187

    7.07.0 ==C

    Ci A , na osnovu ega se usvaja i = 2 leaja u tandemu

    3.4.4. Izbor leaja na pokretnom osloncu B:

    Tip leaja, bira se na osnovu tipa optereenja, a poto se na mestu B javljaju sile, bira se leaj iz grupe radijalno leajeva: Jednoredni valjasti leaj sa konusnim provrtom tipa NU

    Faktor vrste kotrljajnih tela

    Obzirom da je rije o prstenastom jednorednom leaju sa kotrljajnim tijelima u obliku kuglica, tada je:

    = 3.33

    Broj asova rada Lh se usvaja kao i za prednji leaj:

    L = 15000 [h]

    Odnos aksijalne i radijalne sile (kao radijlna sila moe se uzeti teina konstrukcije):

    17.059751000

    ==rB

    aB

    FF

    gdje je FaB = 1000 N - teina vratila sa remenicom

    Koeficijent aksijalnog i radijalnog optereenja Iz tablice se oitavaju vrijednosti:

    Koeficijent radijalnog optereenja: X = 1 Koeficijent aksijalnog optereenja: Y = 0

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 37

  • Ekvivalentno dinamiko optereenje na osloncu B:

    59751000057001 =+=+= ar FYFXF [N] Tabela 5.12. Jednoredni valjasti leaj sa konusnim provrtom [15]

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 38

  • Potrebna dinamika nosivost leaja na osloncu B

    9210

    150001000060975.510

    6033.3

    66

    hBLn

    FC [kN]

    Provjera dinamike nosivosti i izbor broja leajeva Bira se leaj: NUP 215 ECP - proizvoaa SKF

    irina leaja B = 25 mm; vanjski prenik D = 130 mm Podruije broja obrtaja: nmax < 6700 min-1, to granino odgovara! Dinamika nosivost leaja: C = 150 kN, to odgovara!

    3.4.5. Deformacija sistema uleitenja

    Iskazuje se kroz odstupanje osnih linija neoptereenog i optereenog glavnog vretena na prepustu (yul):

    ( ) ( ) 029.0175735120

    427380400120

    4006500 22

    2

    22

    2 =

    +

    +=

    +

    +=

    zp

    rul C

    aC

    babFy [mm]

    pri emu je:

    815.0

    893.048.0d

    Frr

    = [m] - radijalna deformacija leajeva za jedan leaj

    koja za uleitenja iznosi:

    6.4190

    897548.048.0815.0

    893.0

    815.0

    893.0

    =

    =

    =A

    rArA d

    F [m]

    5.3375

    597548.048.0815.0

    893.0

    815.0

    893.0

    =

    =

    =B

    rBrB d

    F [m]

    Na osnovu radijalne deformacije, mogu se izraunati krutosti leajeva:

    r

    rL

    FC

    =

    pa e krutosti leajeva iznositi:

    213690042.0

    8975===

    rA

    rALA

    FC

    [N/mm]

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 39

  • 175735034.0

    5975===

    rB

    rBLB

    FC

    [N/mm]

    Dok e ukupna krutosti uleitenja A iznositi:

    4273802136902 === UAUA CiC [N/mm]

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 40

  • Nenaznaene ivice obriti 0.5/45

    07.03.2014.

    1.6

    ISO 2768-1

    GLAVNO VRETENO

    Ra 0.8; Ra 1.6

    0.8

    .4320 (EN 19MnCr5)

    Marko Markovi

    Cementirati 0.5 mm (procedura 11/E3)

    2:1

    31.5 H8 +0.0390.000

    32 H8 +0.0390.000

    32 k6 +0.018+0.002

    75 k6 +0.021+0.002

    18 P8 -0.032-0.078

    65 h7 0.000-0.030

    Termika obrada:

    Povrinska zatita:

    Materijal:

    Povrinska hrapavost:Tolerancija slobodnih mjera:

    List:

    Razmjera:Masa:

    Oznaka:

    Naziv:

    Mr Branislav Sredanovi

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje

    PregledStandard

    ObradioDatum

    ImeDatumIzmjeneSt.i. Zamjena za:L

    Izv. pod.:

    MAINSKI FAKULTETBanja Luka

    12

    -

    12

    66 0.1+0.1

    160+0

    .1

    0.80.8 0.8

    0.8 0.8

    0.8

    0.8

    0.8

    0.8Razmjera 1 : 2

    PRESJEK A-A 0.80.8

    0.8

    0.08

    27

    0.1

    25.6

    8.30

    28

    31.5

    28.5

    /60

    100.5

    H8

    32

    91.5

    3.32.9

    + 025

    .5

    23

    H8

    /45

    67.4

    1

    /60

    0.1+

    140.6

    5

    137.8

    42.1

    0

    1/45

    PRESJEK B-B Razmjera 1 : 2

    18 P

    8

    57

    0.05

    0.05 B

    0.8

    0.05

    0.08

    0.05

    0.05 A

    A0.05

    B

    30

    70

    112.5

    -

    79.5 k

    6

    120-

    0

    80

    0.1

    45

    90

    0

    19.50.

    1

    90

    620

    75

    -

    0

    59

    0.1

    k6

    0.1

    M65

    x2

    90

    180

    100

    +

    200

    8 0+

    3

    65 h

    7

    A A

    B

    B

  • 4. KONFIGURISANJE MODULA POMONOG KRETANJA

  • 4.1. IZBOR I PRORAUN VOICA

    4.1.1. Oblik voica je prvi korak u izboru voica je izbor oblika kliznih voica, prema

    zahtijevima u pogledu pokretljivosti i bonog zazora. Klizne - za maine normalne preciznosti ( > 0,001 mm) i vee snage ( > 3 kW). Kotrljajne - za maine poviene preciznosti (< 0,001 mm) i manje snage ( < 3 kW)

    Bira se: klizne voice - pravugaoni oblik

    4.1.2. Izbor nazivne mjere voice je drugi korak u izboru voica, koja se moe usvojiti prema

    potrebnoj irini modula X za linearno pomono kretanje:

    =25

    =55025

    = 22

    usvajanjem prve vee dobija se nazivna mjera Mvoica = 25

    Tabela 6.1. Osnovne mjere kliznih voica [6]

    Trouglaste voice

    Kvadratne voice

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 45

  • 4.1.3. Osnovne mjere voice H = 25 mm B = (2 ... 2.5) H = 2 25 = 50 mm m 0.5 H = 0.5 H = 14 mm 4.1.4. Materijal voica: Bira se: SL200

    4.1.5. Optereenja voica se proraunavaju na osnovu oblika konstrukcije, eme optereenja i

    rasporeda aktivnih optereenja.

    Slika 6.6. Raspored sila na voicama [6] 4.1.6. Sile u pravcima osa: Sila rezanja u pravcu X ose: Fx = 6500 [N] Sila rezanja u pravcu Y ose: Fy = 6500 [N] Sila rezanja u pravcu Z ose: Fz = 5150 [N] Teina radnog predmeta i stola: G = 10000 [N]

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 46

  • Koordinate taaka na voicama - regulisana strana je strana gdje se nalazi letva za ponitavanje zazora i koja se smatra nepokretnim osloncem.

    Y koordianata napadne take sile koja djeluje na sredini voice na regulisanoj strani:

    YA = 0 Z koordianata napadne take sile koja djeluje na sredini voice na regulisanoj strani:

    ZA = H / 2 = 25 / 2 = 12.5 [mm] Y koordianata napadne take sile koja djeluje na unutranjem dijelu voice na regulisanoj strani:

    YB = B / 2 = 50 / 2 = 25 [mm] Z koordianata napadne take sile koja djeluje na unutranjem dijelu voice na regulisanoj strani:

    ZB = 0 Y koordianata napadne take sile koja djeluje na sredini voice na neregulisanoj strani:

    YC = YS = 550 [mm] Z koordianata napadne take sile koja djeluje na sredini voice na neregulisanoj strani:

    ZC = H / 2 = 25 / 2 = 12.5 [mm] Ostale poznate veliine su:

    Taka djelovanja rezultujue sile rezanja K (prema najdaljoj taki radnog prostora):

    XF = XS = 700 [mm] YF = YS = 550 [mm] ZF = ZS = 550 [mm]

    Teina taka predmeta obrade L (ukoliko se obradak postavi na sredinu stola):

    XG = XS /2 = 700 / 2 = 350 [mm] YG = YS / 2 = 550 / 2 = 275 [mm] ZG = ZS / 2 = 550 / 2 = 275 [mm]

    Taka djelovanja sila na zavojno vreteno N (ako je vreteno na sredini raspona i radnog stola):

    XQ = XS / 2 = 700 / 2 = 350 [mm] YQ = YS / 2 = 550 / 2 = 275 [mm] ZQ = - 100 [mm] - procjenjena vrijednost

    Nepoznate veliine koje e se odrediti iz postavljenih uslova su:

    FA , FB , FC - sile koje direktno djeluju na voice Q - sila na vunom vretenu XA , XB , XC - koordinate djelovanja sila na voicama

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 47

  • 4.1.7. Uslovi ravnotee prostornog sistema sila:

    0= XiF 0=+++ QFFFF xCBA (1.1)

    0= YiF 0= yB FF (1.2)

    0= ZiF 0=+ GFFF zCA (1.3)

    0= XiM 0=+ GYFYFZFY GzFyFCC (1.4)

    0= YiM ( ) ( ) 0=+ GXFXFZQZFZXFZX GzFxFQCCCAAA (1.5) 0= ZiM ; 0=+ yFxFQCCBBBB FXFYQYFYFYFX (1.6)

    Dopunski uslov - krutost voica srazmjerna je njihovoj efektivnoj irini, odnosno vai:

    cFXaFX CCAA :: = (1.7) Rjeavanjem sistema dobija se: Iz (1.2) FB = Fy = 6500 [N]

    Iz (1.4) 3650550

    6500550515055010000275=

    +=

    +=

    C

    yFzFGC Y

    FZFYGYF [N]

    Iz (1.3) FA = Fz + G FC = 5150 + 10000 3650 = 11500 [N] Iz (1.1) Q = FA + FB + FC +Fx = 0.111500+ 0.16500 + 0.13650 + 6500 = 8665 [N]

    Iz (1.7) A

    CCA Fc

    FXaX

    =

    Uvrtavanjem u (1.5) dobije se:

    +

    +++++=

    caF

    GXFXFZQZFZFZX

    C

    GZFXFQCCAAC

    1

    +

    +++++=

    505013650

    10000350515070065005508665)100(36505.121.0115005.121.0CX

    1345=CX [mm] pa e na osnovu jednaine (1.7) biti:

    4271150050

    3650134550=

    =

    =A

    CCA Fc

    FXaX [mm]

    Iz jednaine (1.6) slijedi da je:

    B

    yFxFQCCBBB F

    FXFYQYFYFYX

    +++=

    9166500

    65007006500550866527536505501.06500251.0=

    +++=BX [mm]

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 48

  • 4.1.8. Raspodjela pritiska na voicama se odreuje na osnovu empirijskih obrazaca, na osnovu kojih se koriste odgovarajui kriterijumi provjere povrinskog pritiska:

    Ako je |xA, xB, xC| < L/6 raspored je trapez, a provjera se vri po kriterijumu: srDozsr pp

    Ako je |xA, xB, xC| = L/6 raspored je trougao, a provjera se vri po kriterijumu: srDozsr pp

    Ako je |xA, xB, xC| > L/6 raspored je dva trougla, a provjera se vri po kriterijumu: Dozsr pp max gdje je: L / 6 = 700 / 3 = 233,3 [mm] Poto je: (xA, xB, xC) < L / 6 raspodjela je trapez

    Slika 6.7. Raspodjela pritiska na voicama prikazana je na slici 4.1.9. Dimenzionisanje voica od sivog liva SL200 vri se na osnovu kriterijuma da je

    [ ]Papp Dozsr 6max 10)15...10( ==

    Srednji pritisci za svaku od grana A, B, C su:

    5102.37.005.0

    11500=

    =

    =

    LaFp AsrA [Pa] < pmaxDoz - zadovoljava

    5108.37.0025.0

    6500=

    =

    =

    LbFp BsrB [Pa] < pmaxDoz - zadovoljava

    5101.17.005.0

    3650=

    =

    =

    LcFp CsrC [Pa] < pmaxDoz - zadovoljava

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 49

  • 4.2. IZBOR I PRORAUN KUGLINOG ZAVOJNOG VRETENA

    4.2.1. Izbor kuglinog vretena vri se na osnovu preporuka proizvoaa. Tabela 6.2. Kuglino zavojno vreteno [6]

    Nazivni prenik: d = 40 mm Standardna duina neoslonjenog dijela mora biti vei od hoda X ose: Lk = 1500 mm 4.2.2. Polazni podaci: m = msr + mob = 500 + 500 = 1000 kg - masa pokretnih djelova vmax = 0.5 m/s - maksimalna brzina t1 = 0,2 s - vrijeme ubrzanja = 0,1 - koeficijent trenja voica 4.2.3. Kriterijum dozvoljene aksijalne sile koristi maksimalnu aksijalnu silu Famax Ubrzanje:

    =1

    =0,50,2

    = 2,5 2

    Sila pri ubrzanju:

    1 = + = 1000 1,75 + 0,1 1000 9,81 = 2730

    Sila pri uniformnom kretanju:

    2 = = 0,1 1000 9,81 = 981

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 50

  • Sila pri usporavanju: 3 = = 0,1 1000 9,81 1000 1,75 = 769 Sila usred radnog optereenja:

    = (,,) = 6500 Maksimalna sila pritiska aksijalna sila na zavojnom vretenu je:

    = 1 + = 2730 + 6500 = 9230 Dozvoljena sila pritiska:

    = 4 3

    64 2=

    2,1 105 404 3 464 15002

    = 463027

    gdje je: E = 2.1 104 N/mm2 - Jangov modul elastinosti d - prenik jezgra vretena LK - maksimalna neoslonjena duina zavojnog vretena. fk = 4 - korekcioni faktor koji uzima u obzir tip uleitenja zavojnog vretena, za tip uleitenja sa 4 leaja na obe strane vretena

    Slika 6.10. Prikaz veliine korekcionog faktora s obzirom na tip uleitenja [1]

    Provjera aksijalne sile

    = 463027 > = 9230 Na osnovu provedenog prorauna i provjere zakljuuje se da je maksimalna aksijalna sila na zavojnom vretenu znatno manja od dozvoljenje vrijednosti.

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 51

  • 4.2.4. Kriterijum graninog broja obrtaja Maksimalni broj okretaja zavojnog vretena

    =

    =0,5

    0,01= 50

    = 3000

    gdje je: p = 10 mm = 0,01 m - korak zavojnog vretena Teina neoslonjenog dijela vretena:

    = 9,81 2

    2

    = 9,81 7500 0,04

    2

    2

    1,5 = 140

    Izraunavanje graninog broja obrtaja:

    =30

    4 104

    0,26 3=

    302,1 10

    5 404 104

    0,26 140 15003= 1998

    Dozvoljeni broj obrtaja:

    = 0,8 = 0,8 1998 2,24 = 3580

    gdje je: fk = 2,24 - korekcioni faktor koji uzima u obzir tip uleitenja zavojnog vretena, za tip uleitenja sa 4 leaja na obe strane vretena

    Slika 6.11. Korekcioni faktori koji uzimaju u obzir nain ugradnje i tip

    uleitenja zavojnog vretena [1] Provjera graninog broja obrtaja:

    Na osnovu prorauna slijedi: nmax = 3000 N < ndoz = 3580 N to zadovoljava!

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 52

  • 4.2.5. Kriterijum krutosti Dozvoljeno aksijalno opterecenje navrtke:

    =

    =52700

    5= 10540

    gdje je: Ca = 141 kN - ukupna dinamika nosivost navrtke iz tabele fs = 5 - stepen sigurnosti, koji obuhvata uslove rada maine (rad pod uticajem vibracija i udara) Provjera krutosti

    = 10540 > = 6500 to zadovoljava! 4.2.6. Kriterijum vijeka trajanja Radni vijek prema ukupnom broju obrtaja:

    = 2

    2 +

    3

    106 = 2 52700

    981 + 6500

    3

    106 = 2,8 109

    gdje je: C (N) - dinamika krutost kuglinog zavojnog vretena Fa2 (N) - sila pri uniformnom kretanju radnog stola FR (N) - sila rezanja Radni vijek prema ukupnom broju radnih sati:

    =

    60 =

    2,8 109

    60 900 1= 51851

    gdje je: nm (min-1) - srednja vrijednost broja obrtaja (moe se uzeti nm = nmax / 2) fn (N) - stepen iskorienja kuglinog vretena Provjera radnog vijeka kuglinog zavojnog vretena:

    Radni vijek za kuglina zavojna vretena se kree u sljedeim granicama:

    Pri jednosmjernom optereenju i punom iskorienju: Lh = 10000 ... 20000 h Pri dvosmjernom optereenju i punom iskorienju: Lh = 20000 ... 40000 h

    Na osnovu prorauna moe se zakljuiti da radni vijek kuglinog zavojnog vretena

    zadovoljava posavljene kriterijume!

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 53

  • 4.3. KONSTRUISANJE POSTOLJA X-OSE

    4.3.1. Modeliranje napona i pomjeranja pomou MKE: Postolje se oslanja cijelom donjom stranom, pa je potrebno usvojiti fiksne oslonce:

    Na irini stola voica postavlja se ukupno optereenje po osama:

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 54

  • Definie se veliina i tolerancija tetraedarskog konanog elementa:

    Rjeavanje matrinih jednaina:

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 55

  • 4.3.2. Rezultati simulacije:

    Maksimalni napon:

    Maksimalno pomjeranje:

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 56

  • 5. POGONI NA OBRADNOM CENTRU

  • 5.1. IZBOR ELEKTROMOTORA GLAVNOG VRETENA

    5.1.1. Ulazni podaci za izbor pogona glavnog vretena: Tabela 7.3. Podaci potrebni za izbor pogona - preuzeto iz ranijeg prorauna

    Karakteristika Izvor Vrijednost

    Potrebna snaga Proraun optereenja 9.75 kW

    Maksimalni moment Proraun optereenja 100 Nm

    Broj obrtaja sa konstantnim momentom Proraun optereenja 716 o/min

    Maksimalni broj obrtaja Proraun optereenja 9550 o/min 5.1.2. Izbor standardnog elektromotora: Proizvoa: SIEMENS Tip elektromotora: 1PH7 Kataloka oznaka elektromotora: 1PH7135-2NFOC-OL

    Slika 7.17. Asihroni motor SIEMENS [18] Tabela 7.4. Karakteristike izabranog asihronog elektromotora Snaga (S1) kW 18.5 Referentni broj obrtaja min-1 1500 Moment (S1) Nm 118 Maksimalni broj obrtaja min-1 10000 Teina kg 130 Moment inercije kgm2 0.109

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 59

  • 5.2. IZBOR ELEKTROMOTORA ZA POGON X-OSE

    5.2.1. Obrtni moment zavojnog vretena: = 1 + = = 9230 5.2.2. Ugao uspona zavojaka na zavojnom vretenu:

    = arctan

    = arctan

    10 40

    = 4,5

    5.2.3. Ugao trenja: = arctan() = arctan(0,05) = 2,9 5.2.4. Obrtni moment zavojnog vretena:

    = 2 tan( + ) = 9230

    0,042

    tan(4,5 + 2,9) = 24

    5.2.5. Redukovani obrtni moment uslijed prenosnog odnosa: > > 24 0,5 = 12 5.2.6. Maksimalan obrtni moment elektromotora u dinamikoj oblasti rada - za vrlo kratak

    vremenski interval od 200 ms za ubrzanje, u praksi se uetverostruuje: = 4 = 4 12 = 48 5.2.7. Maksimalni broj obrtaja motora - se rauna na osnovu maksimalnog obrtaja zavojnog

    vretena:

    = = 3000 0,5 = 1500

    5.2.8. Moment inercije obrtnih dijelova na kuginom zavojnom vretenu: = + 1 + = 3 103 + 4 104 + 2 104 = 0,004 2

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 60

  • gdje je: moment inercije kuglinog vretena:

    =1

    32 4 =

    132

    7850 0,044 1,5 = 3 103 2

    moment inercije remenice na kuglinom zavojnom vretenu:

    1 =1

    32 4 =

    132

    7850 0,064 0,04 = 4 104 2

    moment inercije uleitenja na kuglinom zavojnom vretenu (usvojeno):

    = 2 104 2 5.2.9. Moment inercije linearnih elemenata na modulu:

    = 91 2

    3600 = 91 1000

    0,012

    3600 = 3 103 2

    5.2.10. Redukovani moment inercije sveden na vratilo elektromotora:

    =( + )

    2=

    (0,004 + 0,003)0,52

    = 0,028 2

    5.2.11. Moment inercije masa na vratilu elekromotora: = + 2 = 0,005 + 0,006 = 0,011 2 gdje je:

    moment inercije elektromotora: = 5 103 2

    moment inercije remenice na elektromotoru:

    2 =1

    32 4 =

    132

    7850 0,124 0,04 = 0,006 2

    5.2.12. Ukupni moment inercije masa na vratilu elektromotora: = + = 0,011 + 0,028 = 0,039 2 5.2.13. Vrijeme ubrzanja pokretnih masa tum:

    = 30

    = 1500 0,039

    30 48= 0,127

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 61

  • 5.2.14. Provjera vremena ubrzanja: = 0,127 < = 0,2 to zadovoljava! 5.2.15. Izbor servomotor motora - motor se usvaja na osnovu izraunatog maksimalnog momenta

    i normalnog momenta motora. Usvaja se sihroni servomotor SIEMENS 1FK7084 - 2 AC7 sledeih karakteristika: Snaga motora kW 3,5 Nazivni moment Nm 15 Nazivni broj obrtaja o/min 2000 Maksimalni broj obrtaja o/min 4200 Maksimalni moment Nm 81 Moment inercije kgm2 45 10-4

    Slika 7.20. AC sihroni servomotor za pomono kretanje SIEMENS [18]

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 62

  • 6. LABORATORIJSKE I GRAFIKE VJEBE

  • 6.1. GRAFIKI RAD 1

    Konstrukcija zupastog prenosnika za glavno kretanje

    A. Zakonitost promjene broja obrtaja

    Podaci

    Vrsta promjene Geometrijska

    Tip Jednostruka

    Broj stepeni prenosa m = 4

    Maksimalni prenik Dmax = 40 mm

    Brzina obrade v = 90 m/min

    Maksimalni broj obrtaja izlaznog vratila nmax = 7500 o/min 1. Minimalni broj obrtaja glavnog vretena:

    71740

    9010001000

    maxmin =

    =

    = D

    vn [o/min]

    2. Faktor stepenovanja:

    18.27177500

    141

    min

    max === mnn

    3. Standardni faktor stepenovanja: Standardni faktori stepenovanja se biraju iz niza: 1.12; 1.25; 1.4; 1.6; 1.8 i 2.0. Faktori stepenovanja u sutini predstavljaju prenosne odnose. Usvaja se prva manja standardna vrijednost: 2.0 4. Standardne vrijednosti brojeva obrtaja: Za faktor stepenovanja 2.0, uzimajui o obzir minimalni i maksimalni broj obrtaja, standardne vrijednosti su:

    n1 = 900 [o/min] n2 = 1800 [o/min] n3 = 3550 [o/min] n4 = 7100 [o/min]

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 65

  • 5. Ekvivalentni prenici - ekonomski prenici (na kojima se predvia promjena brzine):

    8.31900

    9010001000

    11 =

    =

    = n

    vD [mm]

    9.151800

    9010001000

    22 =

    =

    = n

    vD [mm]

    1.83550

    9010001000

    33 =

    =

    = n

    vD [mm]

    0.47100

    9010001000

    44 =

    =

    = n

    vD [mm]

    6. Gubitak brzine:

    45902

    121=

    =

    = vv

    [m/min]

    7. Testerasti dijagram u prirodnim koordinatama:

    Slika 6.1.1. Testerasti dijagram zupastog prenosnika u prirodnim koordinatama

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 66

  • 8. Radni testerasti dijagram:

    ( ) 954.190loglog ==v

    ( ) 502.18.31loglog 1 ==D ( ) 201.19.15loglog 2 ==D ( ) 908.01.8loglog 3 ==D ( ) 602.00.4loglog 4 ==D

    Slika 6.1.2. Testerasti dijagram zupastog prenosnika u prirodnim koordinatama

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 67

  • B. Konstrukcija zupastog prenosnika

    Dodatni podaci

    Minimalni broj zuba 17

    Modul zupanika mn = 1 ... 3.5 9. lezingerov dijagram:

    Slika 6.1.3. lezingerov zupastog dijagram 10. Kinematska ema prenosnika:

    Slika 6.1.4. Kinematska ema zupastog prenosnika

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 68

  • 11. ema ukljuivanja se formira na osnovu poloaja pomjerljivih grupa zupanika i lezingerovog dijagrama:

    Ruica Broj obrtaja

    n1 n2 n3 n4

    R1

    R2 12. Proraun broja zubaca zupanika (vri se na osnovu injenice o jednakom osnom

    rastojanju zupanika na susjednim vratilima):

    Zupasti par Z1/Z2

    17min1 == ZZ usvaja se 1

    2

    1 = ZZ

    34217

    111

    2 === ZZ

    171 =Z 342 =Z

    Zupasti par Z3/Z4

    514321 =+=+ ZZZZ

    22114

    3 === ZZ

    43 51 ZZ = 5.034 = ZZ

    33 5.051 ZZ = 515.0 33 =+ ZZ

    515.1 3 = Z

    345.1

    513 ==Z

    17345151 34 === ZZ 343 =Z 174 =Z

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 69

  • Zupasti par Z5/Z6

    265 =Z usvajamo (priblino prethodnom zbiru, i djeljivo sa dva)

    0

    6

    5 =ZZ

    26126056 === ZZ 265 =Z 266 =Z

    Zupasti par Z7/Z8

    5226266587 =+=+=+ ZZZZ

    22118

    7 === ZZ

    87 52 ZZ = 5.078 = ZZ

    77 5.052 ZZ = 525.0 33 =+ ZZ

    525.1 7 = Z

    67.345.1

    527 ==Z

    33.1767.345252 78 === ZZ

    Usvaja se

    357 =Z 178 =Z 13. Proraun stvarnih brojeva obrtaja, vri se na osnovu lezigerovog dijagrama:

    9002525

    34171800

    6

    5

    2

    11 === Z

    ZZZnn u [o/min]

    18531735

    34171800

    8

    7

    2

    12 === Z

    ZZZnn u [o/min]

    36002525

    17341800

    6

    5

    4

    33 === Z

    ZZZ

    nn u [o/min]

    74121735

    17341800

    8

    7

    4

    34 === Z

    ZZZ

    nn u [o/min]

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 70

  • 14. Odstupanja stvarnih brojeva obtraja, vri se na osnovu standardnih i stvarnih brojeva obrtaja

    Koristi se obrazac za proraun relativne greka: stn

    stnrai n

    nnn = , ije su dozvoljene granice od -

    2% do 4.5%. Tabela 7.1. Odstupanja brojeva obrtaja kod zupastog prenosnika

    i Standardni Proraunati Greka Ocjena

    1 900 900 0.000% U granicama

    2 1800 1853 2.944% U granicama

    3 3550 3600 1.408% U granicama

    4 7100 7412 4.394% U granicama 15. Proraun podionih prenika zupanika, vri se na osnovu usvojenog modula i broja zuba Usvaja se modul: mn = 3 [mm] Koristei poznati obrazac nii mZD = , podioni prenici e biti: Tabela 7.2. Prenici zupanika kod zupastog prenosnika

    i Modul

    mn Broj zubaca

    Zi Podioni prenik

    Di [mm]

    1 3 17 51

    2 3 34 102

    3 3 34 102

    4 3 17 51

    5 3 25 75

    6 3 25 75

    7 3 35 105

    8 3 17 51

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 71

  • Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 72

  • 6.2. LABORATORIJSKA VJEBA 1

    Snimanje prenosnika glavnog kretanja

    Zadatak:

    Na univerzalnoj horizontalnoj alatnoj glodalici potrebno je izvriti snimanje prenosnika za glavno kretanje. Pri tome je potreno skicirati lezingerov dijagram, kinematsku emu prenosnika i emu ukljuivanja.

    Rjeenje: 1. Osnovni podaci: Snaga motora: P = 4 kW Broj obrtaja motora: n = 1440 o/min Tip prenosnika: zupasti prenosnik Broj stepeni prenosa: m = 12 Vrsta prenosnika: IV/12 Tip prebacivanja: pomjerljive grupe 2. Faktor stepenovanja:

    4.145

    20001121

    min

    max === mnn

    3. Dostupan broj obrtaja glavnog vretena:

    n Broj obrtaja

    (o/min) Slika prenosnika

    1 45

    2 63

    3 90

    4 125

    5 180

    6 250

    7 355

    8 500

    9 710

    10 1000

    11 1400

    12 2000

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 73

  • 4. Kinematska ema prenosnika

    Slika 6.2.1. Kinematska ema zupastog prenosnika glodalice u laboratoriji 5. lezingerov dijgram

    Slika 6.2.2. lezingerov dijagram zupastog prenosnika glodalice u laboratoriji 6. ema ukljuivanja

    Ruica Broj obrtaja

    n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12

    R1

    R2

    R3

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 74

  • 6.3. LABORATORIJSKA VJEBA 2

    Ispitivanje statike krutost maine alatke

    Zadatak:

    Izvriti ispitivanje statike krutosti univerzalnog struga ADA POTISJE US-220. U okviru ispitivanja odrediti krutost nosaa pinole, glavnog vrtena i nosaa alata. Silu pritiska mjeriti pomou mjernog lanca KISTLER 9257B, a pomjeranja karakteristinih taaka pomou komparatora sa magnetnim stalkom tanosti 0.001 mm.

    Rjeenje: 1. Osnovni podaci: Prenik ispitnog obradka: D = 60 mm Razdaljina izmeu karakteristinih taaka: L = 420 mm Temperatura okoline: To = 20C Snaga maine: P = 4 kW Prenik glavnog vretena: Ds = 80 mm Raspon koraka: 0.02 ... 0.720 mm/o Raspon okrtaja: 16 ... 1440 o/min 2. Procedura mjerenja:

    U steznu glavu maine i u pinolu postavljaju se kruti iljci, izmeu kojih se stegne posebno pripreljen ispitni obradak. Komparatori sa magnetnim stalkom se postvljaju na postolje struga, na mjestima prema slici 8.7. Mjerenje se vri na tako to se ispitni obradak preko nosaa alata optereeuje silom Fs, koja se postepeno poveava (200 N, 400 N, 500 N, ...). Za svako optereenje oitavaju vrijednosti pomjeranja nosaa alata (fNA), glavnog vretena (fGV) i zadnjeg suporta (fZS). Mjerenje se vri vie puta.

    Slika 6.3.1. ema mjerenja statike krutosti kod univerzalnog struga

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 75

  • 3. Rezultati mjerenja: Tabela 6.3.1. Izmjerene vrijednosti

    Pomjeranja Sila pritiska Fs (N)

    fNA (m)

    Rb 1 2 3 4 5

    fGV (m)

    1 2 3 4 5

    fZS (m)

    1 2 3 4 5

    4. Dijagrami sila pomjeranje, histerzsis dijagrami:

    Histerezis dijagrami za svaku taku u kojoj se mjeri pomjerenje:

    Ukupno pomjeranje: fGV = ________ m Elastino pomjeranje: eGV = ________ m Zazor: zGV = ________ m

    Slika 6.3.2. Histerezis dijagram glavnog vretena

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 76

  • Ukupno pomjeranje: fNA = ________ m Elastino pomjeranje: eNA = ________ m Zazor: zNA = ________ m

    Slika 6.3.3. Histerezis dijagram nosaa alata

    Ukupno pomjeranje: fZS = ________ m Elastino pomjeranje: eZS = ________ m Zazor: zZS = ________ m

    Slika 6.3.4. Histerezis dijagram zadnjeg suporta

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 77

  • 5. Proraun konstanti statike krutosti: Tabela 6.3.2. Statike konstante maine

    Rb Naziv Obrazac Jedinica Vrijednost

    1 Statika krutost glavnog vretena

    =2

    kN/m

    2 Statika krutost nosaa alata

    =

    kN/m

    3 Satika krutost zadnjeg suporta

    =2

    kN/m

    4 Statika krutost maine 1

    =1

    +14

    1

    +1

    kN/m

    5 Ukupan zazor maine = +12 ( + ) kN/m

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 78

  • 6.4. LABORATORIJSKA VJEBA 3

    Ispitivanje geometrijske tanosti maine alatke

    Zadatak:

    Izvriti ispitivanje geometrijske tanosti vertikalne NC glodalice Microcut WF-800. U okviru ispitivanja odrediti geometrijske tanosti radnog stola i vretena. Odstupanja oblika i poloaja karakteristinih taaka mjeriti pomou komparatora sa magnetnim stalkom tanosti 0.001 mm.

    Rjeenje: 1. Osnovni podaci: Temperatura okoline: To = 20C Snaga maine: P = 5 kW Dimenzije radnog stola: 800 x 500 Radni prostor / hodovi: 500 x 350 x300 Kretanja X/Y/Z: sto / alat / sto Prihvat alata: ISO 40 Spoljanji prenik vretena: Ds = 80 mm Unutranji prenijk vretena: Du = 40 mm Prenik prednjeg leaja: Dl = 35 mm 2. Procedura mjerenja:

    Ispitivanje spoljanjeg radijalnog bacanja (rgv), spoljanjeg aksijalnog bacanja (agv) i unutranjeg aksijalnog bacanja (rpa) glavnog vretena, izvodi se pomoi koparatera sa magnetnim stalkom koji se postavljaju na statine dijelove maine, nezavisne od glavnog vretena (Slika 6.4.1. lijevo). Prilikom ispitivanja potrebno je glavnom vretenu zadati laganu rotaciju i pustiti da mjerne igle klize po odgovarajuim povrinama.

    Standardna procedura nalae i ispitivanje paralelnosti voica glavnog vretena u horizontalnoj (vgv) i vertikalnoj ravni (hgv). Ispitivanje je potrebno provesti uz lagano pomono kretanje nosaa glavnog vretena, pri emu mjerne igle klize po vertikalnoj odnosno horizontalnoj povrini voica (Slika 8.11. desno).

    Ispitivanje tanosti uzdunog kretanja radnog stola (xrs) izvodi se laganim pomjeranjem radnog stola po X osi, pri emu ispitna igla klizi po ravnom dijelu stola. Komparater se privruje za glavno vreteno koje je, u svim sluajevima, zakoeno (Slika 6.4.2.) Ispitivanje poprenog kretanja radnog stola (yrs) se izvodi laganim kretanjem maine po Y osi, pri emu mjerna igla klizi po povrini planparalelnog mjerila. Prizma mora biti privrena za radni sto, umjerena i upravna na uzdunu osu stola. Prizma ima duinu veu od 300 mm. Ispitivanje tanosti vertikalnog krtanja (zrs) se izvodi laganim kretanjem maine po Z osi. I u ovom sluaju se koristi planparalelno mjerilo, sa istim karakteristikama kao u prethodnom postupku. Mjerna igla prilikom mjerenja klizi po povrini planparalelnog mjerila.

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 79

  • Slika 6.4.1. Ispitivanje tanosti rotacije (lijevo) i kretanja (desno) glavnog vretena glodalice

    Slika 6.4.2. Ispitivanje kretanja radnog stola glodalice

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 80

  • 3. Rezultati mjerenja: Tabela 6.4.1. Izmjerene vrijednosti odstupanja za glodalicu WF-800

    Rb Karakteristika Oznaka Odstupanje

    Dozvoljeno Izmjereno

    1 Centrinost unutranjeg konusa glavnog vretena rpa

    0.010 mm ________ mm

    2 Centrinost spoljanjeg konusa glavnog vretena odnosno cilindra glavnog vretena

    rgv 0.010 mm ________ mm

    3 Aksijalno bacanje eone strane glavnog vretena agv 0.015 mm ________ mm

    4 Paralelnost povrine radnog stola sa pravce njegovog uzdunog pomjeranja xrs 0.020 mm ________ mm

    5 Paralelnost pravca poprenog kretanja radnog stola sa pravcem ose glavnog vretena u vertikalnoj ravni

    zrs 0.020 na 300 mm ________ mm

    6 Paralelnost pravca poprenog kretanja radnog stola sa pravcem ose glavnog vretena u u horizontalnoj ravni

    yrs 0.020 na 300 mm ________ mm

    7 Paralelnost voica nosaa glavnog vretena sa pravcem kretanja glavnog vretena u horizontalnoj ravni

    hgv 0.020 na 300 mm ________ mm

    8 Paralelnost voica nosaa glavnog vretena sa pravcem kretanja glavnog vretena u vertikalnoj ravni

    vgv 0.020 na 300 mm ________ mm

    9 Mrtvi hod ruice 4/100

    obrtaja ruice ________ mm

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 81

  • Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 82

  • 6.5. LABORATORIJSKA VJEBA 4

    Ispitivanje radne tanosti maine alatke

    Zadatak:

    Izvriti ispitivanje radne tanosti vertikalne NC glodalice Microcut WF-800. U okviru ispitivanja odrediti tanost rada osa radnog stola i vretena. Odstupanja mjera karakteristinih taaka mjeriti pomou komparatora montiranim na prihvat u glavnom vretenu tanosti 0.001 mm.

    Napomena: ispitivanje se improvizouje zbog nedostatka precizne mjerne opreme (laserski ureaj za mjerenje).

    Rjeenje: 1. Osnovni podaci: Temperatura okoline: To = 20C Snaga maine: P = 5 kW Dimenzije radnog stola: 800 x 500 Radni prostor / hodovi: 500 x 350 x300 Kretanja X/Y/Z: sto / alat / sto Prihvat alata: ISO 40 Upravljanje: linijsko (paraaksijalno) Upravljaka jedinica: Haidenhain TNC 26 2. Procedura mjerenja:

    Na prethodno postavljenom ureaju za stezanje na radnom stolu maine alatke, potrebno je postaviti set planparalnih mjerila odgovarajue nazivne mjere. Mjerila se postavljaju u odgovarajui poloaj u zavisnosti od ose ija se tanost kretanja ispituje (Slika 6.5.1.).

    Prilikom ispitivanja, maini se preko upravljake jedinice zadaje pozicija koja se dobija sabiranjem ili oduzimanjem nazivnih mjera planparalelnih mjerila u setu. Kada se ticalo mikrometra, postavljenog u glavno vreteno, nasloni na odgovaraje mjerilo oitava se vrijednost na komparatoru. Oitana vrijednost, pozitivna ili negativna, predstavlja greku pozicioniranja.

    Mjernje i ispitivanje se moe ponoviti i vie puta, kombinujui razliite pravce i smijerove prilaza planparalelnim mjerilima.

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 83

  • Slika 6.5.1. Ispitivanje radne tanosti maine: po X osi (lijevo) i Z osi (desno) 3. Rezultati mjerenja: Tabela 6.5.1. Izmjerene vrijednosti odstupanja po osama za glodalicu WF-800

    Rb mjere

    Nominalna mjera

    x y z

    Smijer prilaenja br. 1

    1

    2

    3

    4

    Smijer prilaenja br. 2

    1

    2

    3

    4

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 84

  • 4. Dijagrami:

    Slika 6.5.2. Dijagrami greaka pozicioniranja po osama

    Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 85

    00 A Korice00 B Prazna stranica00 C Predgovor00 D Prazna stranica00 E Literatura00 F Prazna stranica00 G Sadrzaj00 H Prazna stranica01 A Naslov01 Definisanje strukture obradnog centra02 A Naslov02 Proracun opterecenja obradnih centara03 A Naslov03 Konfigurisanje modula glavnog vretena03 Z Glavno vreteno03 Z Prazna stranica04 A Naslov04 Konfigurisanje modula pomocnog kretanja05 A Naslov05 Pogoni na obradnom centru06 A Naslov06 Laboratorijske i graficke vjezbe