SISTEMI ALATNIH MAŠINA

7/24/2019 SISTEMI ALATNIH MAINA

1/16


2/16

obradni centar od 30& do 40&

565(78'M'7'895lektromotor je neophodan element svake alatne maine i slui za direktanpogonradnog vretena )alat, obradak* ili posredan preko mehanikih i hidraulikih

elemenata a u cilju prijenosa obrtnog momenta i time ostvarivanja zadatihparametara obrade.$rilikom izbora elektromotora bitne su slijedeekarakteristike

snaga $)k:*

moment M)+m*

broj obrtaja n)&;min* n)&;min*

stepen iskoritenja

rad pri konstantnom optereenju

dimenzije itd.

565(789


3/16

lika %.%. =ijagram karakteristike => motora

Izmjenini elektromotori AC Sinhroni elektromotorje sinhroni kada jemehanika brzina vrtnje potpuno jednaka brzini vrtnje njegova obrtnog polja* zarazliku od => ima rotor od permanentnog magnetakoji brine za konstantno

magnetno polje u rotoru. Ba razliku od => motora kod ?> motora promjena brojaobrtaja se ostvaruje promjenom #rekvencije mree )30Cz* za to slue#rekventnipretvarai.

Asinhroni elektromotor 9ma isti stator kao i sinkroni ali rotor ima tro#azninamotaj.$romjena broja obrtaja kao i kod sinkronog preko #rekventnogpretvornika. 'dluka sinkroniili asinkroni ovisi osim o cijeni i o vrsti primjene. Bamale i srednje snage preporuuje seasinkroni )jednostavnija konstrukcija* doksinkroni uz skuplji izvedbu trebaju i dodatni ure!ajza zalet.

lika %.2 9zmjenini elektromotori-?>

HIDRAULIKI MOTORI

Hidrauliki motori ili bolje reeno hidrauliki pogoni (pumpa, hidromotor) koriste

sena alatnim mainama gdje je potrebna kontinuirana promjena broja obrtaja!

"ni pret#arajuelektrinu energiju (elektromotor) u hidrauliku (hidromotor) i na

kraju u mehaniku energiju pomaka iz#rnog organa (alata, obradak)!$odjela

hidromotora prema konstruk%iji&

'!HID""*"I SA +I-I ./DI-ICAA&/


4/16

0 unutarnjom %irkula%ijom

0 #anjskom %irkula%ijom

1! HID""*"I SA +I$-I ./DI-ICAA

0 radijalni klipni

0aksijalni klipni

7abela %.& $rednosti i nedostatci hidromotora sa krilnim i klipnim jedinicama

Cidromotori sa krilnim jedinicama )vanjska cirkulacija*

$romjenom ekscentriciteta na rotoru pumpe i hidromotora omoguena jekontinuirana promjena broja obrtaja. +a slici je dat sluaj ide od ma. do min.vrijednosti to rezultira promjenom broja obrtaja hidromotora kao i promjenasmjera obrtanja.

2.1. Pogon glavnog vretena

(lasini pogon

(od klasinih alatnih maina sa vanjskim pogonom obrtni moment od pogonskogelektromotora do glavnog vretena ide preko sistema remenskog i zupastogprijenosa. Ba regulacija broja obrtaja glavnog vretena koriste se razliiti parovizupanika ijim me!usobnim kombinacijama na izlazu glavnog vretena dobivamostupnjevitu promjenu)&%,&1* broja okretaja )/30, 310, 4&0, D00, &&%0, &/00itd.*.'vakav nain regulacije broja obrtaja glavnog vretena danas je naputen jer

je imao niz nedostataka

Masivna i nekompaktna konstrukcija tupnjevita promjena broja obrtaja

+emogunost precizne regulacije kretanja

Eelika buka

Fubici u prijenosu

3


5/16

lika %./ (lasini sistem pogona preko zupanika

=irektni pogon

+avedeni nedostaci klasinog )zupanicima* sistema sa vanjskim pogonom inemogunost njegove primjene u suvremenim procesima obrade )+>,visokobrzinska* doveli su do razvoja direktnog pogona glavnog vretena koji je uopoj upotrebi danas.(ompaktnu #ormu )nema vanjskih mehanikih jedinica*direktnog pogona glavnog vretena karakterizira niz prednosti

(ontinuirana promjena broja obrtaja

(ompaktna izvedba maina )uteda na prostoru*

(rae vrijeme zaleta i koenja

$oveana produktivnost obrade, kvaliteta i tanost

Manje buke i vibracija

Eei stepen iskoritenja )nema remenskih i zupastih gubitaka u prijenosu*.

8egulacija broja obrtaja glavnog vretena postie se promjenom #rekvencije inapona napajanja asinhronog motora koji je preko zupaste spojnice )krutost*vezan sa vretenitem.

1


6/16

lika %.3 =irektan pogon radnog vretena

Motorvreteno

Ba potrebe EG' )visokobrzinske obrade* zadnjih godina primjenjuje se sistemintegrirane gradnje glavnog vretena i elektromotora tzv. motorvretena. 7o jeustvari elektromotor ije vreteno je ujedno i glavno vreteno alatne maine. Grojobrtaja motorvretenasee do ak &00 000 min-&. $osebnu panju treba usmjeritina toplinsku izolaciju vretenita)zagrijavanje elektromotora*, zbog ega se

elektromotor tekuinski hladi.

lika %.1 $rikaz pogona motorvretena

%.&.2. $ogoni za pomono kretanje

vi elektromotori )izuzev pravocrtnog* na izlazu daju rotacijsko kretanje kojeusluaju pomonog kretanja treba pretvoriti u translatorno kakvo je uglavnom na

4


7/16

alatnimmainama.7o su upravo ona kretanja )alat, obradak* koja ostvarujuzadanu geometriju pripremka)tanost, kvaliteta*, tj. osiguravaju kontinuitetobrade, pa su time i zahtjevnija u pogledu brze promjene brzina, ubrzanja kao injihovog upravljanja od glavnog kretanja.Ba razliku od motora koritenih zaglavno kretanje od motora za pomona kretanja trai se jo sitnija regulacija iuskla!enost sa ostalim pogonima na alatnoj maini a posebnokod istodobnogupravljanja vie osi za obradu sloenih profla )npr.lopatice turbine*.Hasno je daove zahtjeve mogu ispuniti elektromotorni pogoni sa mogunouregulacije)programirano kretanje* koje zovemo zajednikim imenom 58E'M'7'89.

ELEKTROMEHANIKI POGON

(ako bi se ostvarilo pomak radnog stola alatne maine za odre!enu veliinupotrebno je proslijediti instrukciju )signal* od upravljake jedinice do servomotora)istosmjerni,izmjenini* koji e djelovanjem vlastitog obrtnog momenta okrenuti

vreteno klizaa radnogstola to e rezultirati pomjerenjem istog za programiranuveliinu pomaka.

I


8/16

lika %.4 5lektromehaniki sistemi pogona

+uglino na#ojno #reteno

Hedan od znaajnijih predstavnika direktnog pretvaranja rotacijskog

)elektromotor* utranslatorno kretanje je kuglino navojno vreteno. astoji se odnavojnog vretena )dobivenahladnim valjanjem*, navojnih matica, kuglica)JK0,0&* i odstojnog prstena za prednaprezanjenavojnih matica.

$rednaprezanjem se stvara optereenje na kuglice a u cilju stvaranja nultezranostikao preduvjeta tonosti kretanja koordinatnih osi alatne maine. 'vajsistem je krut iomoguava posmake manjih i veih brzina i nisu samokoiva.$odmazivaju se uljima ili to jeee mastima kao i za kotrljajue leajeve

P!A"O#!TNI MOTO!

$ravocrtni motor je moderni modul za translatorno kretanje a slikovito reenomoemo ga predstaviti kao razvijeni asinhroni motor. +ajee se primjenjuje zapravocrtne numeriki upravljane osi alatnih maina koje zahtijevaju velikaubrzanja, visoke brzine posmaka, visoku tanost posmaka, visoku tanostpozicioniranja, dugi radni hodovi. astoji se od magnetske trake ili cijevi po kojojili u kojoj se kree kliza. (retanje je rezultat magnetskog polja tako da nemadirektnog kontakta izme!u kliznih povrina.=uina je praktino neograniena dokoptereenje je ogranieno )koristi se kod lakihalatnih maina*. $ravocrtni motornema mehanikih dijelova za prijenos kretanja )nematroenja* osim vodilica)valjane, hidrostatike i aerostatike*.

$ravocrtni motor se sastoji od primarnog )vezanog na suport, stol* i sekundarnogdijela )vezanog na vodilice* izme!u kojih postoje velike sile privlaenja koje sekompenziraju dvostrukim i cijevnim rjeenjem pravocrtnih motora.7ako!er trebaosigurati i odgovarajue hla!enje )tekuinom* primarnog i sekundarnog dijelakako bi se izbjegle toplinske de#ormacije izazvane niskim postotkomiskoritenja)veliki gubitci*.

7abela %.% $rednosti i nedostatci primarnog i sekundarnog dijela

KO!A$NI MOTO!I8azlikujemo

D


9/16

&. 5lektrokorani motor @ 5(M )za manje snage 0,3k:*

%. 5lektrohidrauliki korani motor @ 5C(M )hidrauliki pojaiva momenta zasnagedo 4k:*.

'ba ova motora spadaju u grupu pogonskih sistema bez povratne veze, tj. nisupotrebni senzori pozicioniranja poloaja kao ni analogno @ digitalni pretvara.

lika %.I 5lektrokorani motor

ELEKT!OKO!A$NI MOTO! % EKM

5(M pobu!uje se pomou sekvencijalnog izvora impulsa koji stvara magnetniLuks idovodi do privlaenja )obrta* rotora ka statoru sve dok se ne poklope polovistatora i rotora)zaustavljanje*. 'vo pomjeranje dovodi do obrtanja rotora za ugaopomaka )0,4% ili u polukoraku 0,21* to osigurava stabilan rad. $romjenomsmjera napajanja mijenja se i smjer obrtaja 5(M.

lika %.D $rincip rada elektrokoranog motora

&0


10/16

ELEKT!OHI&!A'LI$KI KO!A$NI MOTO! ( EHKM

(ako 5(M imaju ogranienja u pogledu snage kao logino rjeenje nametnuloseuvo!enje hidraulikog pojaivaa snage u vidu 5C(M.5C(M se grade uglavnomsa pomjeranjem od 0,0& do 0,003 mm po impulsu. Bbog svoje izlazne snage

koriste se za sva posmina pomjeranja )alat, obradak*.

lika %.&0 $rincip rada elektrohidraulinog koranog motora

2.2. M)E!NI SISTEMI ALATNIH MAINA

$ored dosada bitnih obra!enih elemenata alatnih maina )konstrukcijski,pogonski*tanost i pouzdanost pozicioniranja radnih elemenata i mjerenjenjihovog poloaja predstavlja bitan preduvjet za kvalitetnu obradu.

lika %.&& Mjerni sistemi na +> alatnim mainama

&&


11/16

Mjerne sisteme moemo podijeliti, i s obzirom na vrstu i poloaj ugradnjemjernog sistema, na

zatvorene

poluzatvorene

kvazizatvorene

otvorene

1!1!'! 2at#oreni mjerni sistem

Batvoreni mjerni sistem ine pogonski elektromotor, prijenosni mehanizam)navojno vreteno* a povratna veza ostvarena je preko senzora za pravocrtno

pozicioniranje.Flavni nedostatak zatvorenog mjernog sistema je vremenskipomak izme!u ulaznog i izlaznog signala i dinamika nestabilnost.

lika %.&% Batvoreni mjerni sistem

1!1!1 $oluzat#oreni mjerni sistem

$oluzatvoreni mjerni sistem ima kruni dava za ugaono pozicioniranje nakrajumjernog lanca gdje je pomak +N @ osi odre!en preko ugaonog okretanavojnog vretena.(od ovog mjernog sistema javljaju se pogreke vezane zatanost i temperaturunavojnog vretena zbog indirektnog naina mjerenja.

$oluzatvoreni mjerni sistem je je#tiniji od zatvorenog.

&%


12/16

lika %.&2 $oluzatvoreni mjerni sistem

1!1!3 +#azizat#oreni mjerni sistem

(vazizatvoreni mjerni sistem je #unkcionalno jednak poluzatvorenom samo semjerni kruni dava ne nalazi na kraju navojnog vretena nego na pogonskomelektromotoru ime se smanjuje utjecaj vibracija na tanost.

lika %.&/ (vazizatvoreni mjerni sistem

1!1!4 "t#oreni mjerni sistem

'tvoreni mjerni sistem koristi za pogon elektrokorani motor ilielektrohidraulikikorani motor. 9z toga razloga nisu potrebni mjerni davai)programirani korak motora*, ?;= pretvornici a ni povratna veza. +edostatakpovratne veze je najvei nedostatak ovog mjernogsistema pa se zato i koristi kod

jednostavnijih izvedbi upravljanja.

&2


13/16

lika %.&3 'tvoreni mjerni sistem

1!1!5 Direktno mjerenje polo6aja

=irektni)bez posrednika* sistem mjerenja poloaja pokretnih dijelova alatnih

maina)+> osi* u odnosu na nepokretni dio ostvaruje se pomou mjerne letve imjerne glave. 'vim nainom mjerenjaizbjegnute su pogreke koje nastaju zbogposrednih elemenata u mjernom lancu. Mjerna letva je privrena na nepokretniili pokretni dioklizaa. Bahtjev za to manjim toplinskim izduenjem postie sepostavljanjem mjerne letvena letvu od 9+E?8 elika )&0 puta manji #aktorizduenja od klasinog elika*.

lika %.&1 =irektno mjerenje poloaja

1!1!7 Indirektno mjerenje polo6aja

9ndirektni sistem mjerenja poloaja koristi kruni dava smjeten na krajukuglinog navojnog vretena ili kuita elektromotora. Ba razliku od direktnog

&/


14/16

indirektni sistem mjerenjane uzima u obzir eventualne greke na kuglinomnavojnom vretenu kao to su

pogreke koraka

zranost matice i vretena )nedovoljno preoptereenje*

uvijanje vretena

toplinsku dilataciju vretena

lika %.&4 9ndirektni sistem mjerenja

%.%.4 Mjerni elementi

'snovni mjerni moduli )elementi* u sistemu upravljanja alatnih maina

0 numeriki pokazi#a pozi%ije

0 linearni da#a (apsolutni, inkrementni)

0 rota%ijski da#a (apsolutni, inkrementni)

-umeriki pokazi#a pozi%ije

+umeriki pokazivai pozicije slue za precizno, pouzdano, kontinuirano vizualnoprikazivanje poloaja pokretnih dijelova alatnih maina )+> osi*, dimenzijaradnog obratkaitd.Nvijek idu u paketu zajedno sa linearnim i rotacijskimdavaima i posebno suzanimljivi kod modernizacije starih )klasinih* alatnihmaina kada elimo poveati produktivnost i kvalitetu proizvoda. 'visno oizvedbi ure!aja moemo istodobno pratiti iupravljati s vie +> @ osi )dvije, tri,itd.*. 8ezolucija se kree od uvjetno grube &0 Jm doizrazito fne 3 nm.7ipine#unkcije pokazivaa su trenutna pozicija, udaljenost od zadate pozicije,programska memorija, memorija alata, 8 @ %2% izlaz.

&3


15/16

lika %.&I +umeriki pokaziva pozicije

inearni da#a6inearni dava )mjerna letva* slui za mjerenje duina, za pozicioniranje, zakontrolu dimenzija preko numerikog pokazivaa pozicije. 6inearni mjerni davaradi na#otoelektrinom principu, to znai osvjetljavanjem iscrtanih mjernih

mrea na staklenoj ploi)metalna traka* pomou #otoelektrinog elementa izazivase pojava elektrinog napona koji sefltrira i pojaava da bi u obliku digitalnihbrojki pojavio se na monitoru.Mjerne letve su vezane za vrste ili pokretnedijelove alatne maine te je timeeliminiran utjecaj zranosti i troenja navojnihvretena +> osi. Mjerni davai su zatieni odneistoe i strugotine.

lika %.&D 6inearni mjerni dava

$rin%ip mjerenja kod linearnog da#aa

'visno radi li se o inkrementalnom )mjeri pozitivnu ili negativnu promjenu duineputanje* ili apsolutnom linearnom davau razlikuje se i metoda graviranjamjernih polja. +anesena su u obliku svijetlih )prozirnih* i sivih )neprozirnih* polja.$ojednostavljenoreeno princip mjerenja je slian mjerenju pominim mjerilom)nonijus*.

ota%ijski da#a

8otacijski davai mogu biti i u ugaonoj izvedbi )vrlo fna regulacija* zarotacijskestolove, a dijelimo ih kao i linijske na inkrementne i apsolutne rotacijskedavae. $rincip rada je isti kao i linijski davai samo je skala u obliku krunogprstena )kruni segmenti*. 9maju#unkciju mjerenja uglova pri rotacijskomkretanju, pozicioniranju suporta, i ne samo kodalatnih maina ve gdje god supotrebna tana pozicioniranja )robot*.Groj podjela na skali ovisi o namjeni davaa

&1


16/16

i kree se od &00 @ 3 000 podjela.(ompaktne i hermetiki zatvorene konstrukcije,a montira se na navojnom vretenu.

%.%0 8otacijski i ugaoni dava

&4

Documents

SISTEMI ALATNIH MAŠINA