Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

1/21

PROJEKTIRANJE I KONSTRUKCIJA

ALATNIH STROJEVA

( UVOD ) Prof. dr.sc. Damir Ciglar

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

2/21

PROJEKTIRANJE

NOVI STROJEVINOVI TEHNOLOŠKI PROCES

STVARANJE(projektiranje +konstruiranje)

KONSTRUIRANJEPOSTOJI OSNOVNI PRINCIP

POSTOJI TEHNOLOŠKI PROCES(konstruiranje ili prekonstruiranje)

Prof.F.H.Kahle : Deset puta je lakše i jeftinije mijenjati konstrukciju na papiru nego samo jednom

nešto u radionici.

Pravi konstruktor se treba naviknuti da zapaža, pamti i skicira svako dobro rješenje koje bilo gdje vidi, jer mu ono prije ili kasnije može dobro poslužiti.

Pri tome je od velikog značenja uspješno vizuelno procjenjivanje veličina dimenzija-iskustvo.

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

3/21

Funkcionalnost-proizvod mora ostvariti osnovnu funkciju za koju je namijenjen-koristiti saznanja iz literature, časopisa, članaka, iskustvo

Tehnologičnost-jednostavnost proizvoda za proizvodnju-što manji stupanj obrade ( nije cilj proizvoditi o.č.)-obrada na rentabilnim i dostupnim alatnim strojevima-koristiti standardne elemente

Estetičnost-ugodan vanjski oblik i boja-vizualno dopadljiv proizvod

Ekonomičnost-najniža cijena uz najbolje karakteristike

-izbor materijala sirovca-tolerancija dimenzija-hrapavost površina-troškovi proizvodnje

Optimalnost-minimalne mase uz maksimalnu krutost

Trajnost-vremenski period u kojem proizvod ostvaruje

funkcionalnost-garancijski rok-trajnost (kvalitetnost) poskupljuje proizvod-manja kvalitetnost ne zadovoljava-bitna je trajnost vitalnih elemenata proizvoda

Recikličnost-karakteristika proizvoda da se može nakon isteka vijeka trajanja ekološki zbrinuti, ponovo upotrijebiti za sirovinu

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

4/21

Funkcionalnost

Automatska izmjena osnovnog držača alata s reznim alatom između glavnog vretena AS i spremišta alata i obratno.

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

5/21

PROIZVOD

Prodajna cijenaproizvoda

Proizvodnitroškovi

PROFITPROFITABILNOPOSLOVANJE

Konkurentnacijena proizvoda TRŽIŠTE

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

6/21

KVALITET I EKONOMIČNOST

PROIZVODA

KONSTRUKCIJAizrada

montaža

KONSTRUKCIJSKORJEŠENJE

TEHNOLOŠKORJEŠENJE

EKONOMSKORJEŠENJE

Dano je funkcijom i primjenom, te konstrukcionim

napretkom

Dano je izborom moderne tehnologije, postupka obrade,

stroja, reznog alata

Dano je cijenom sirovina, rada, režijskih

i ostalih troškova

Samo uzajamni sklad svih rješenja daje kvalitetan i ekonomičan proizvod !

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

7/21

Težnje kod moderne tehnologije obrade-modernih strojeva

Ekonomsko gledište• skratiti vremena obrade• skratiti protok kroz proizvodnju • skratiti rok gotovosti proizvoda• smanjiti proizvodni prostor• JIT proizvodnja (bez skladišta)• povećati iskoristivost opreme

Humano gledište• osloboditi operatera dosadnog rada• osloboditi operatera napornog rada• zaštititi zdravlje operatera

upravljanje pomoću računala

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

8/21

Podjela alatnih strojeva i sustava – prema tehnološkom prostoru

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

9/21

FAKTORI IDEJNOG PROJEKTA I OSNOVNE KONCEPCIJE ALATNIH STROJEVA

Tehnološki postupak i režime rada

Izradak u pogledu geometrijskog oblika i dimenzija (cilindrični-prizmatični) te vrsta

materijala

određuje

Planirana ili predvidiva raznolikost ili jednoličnost

izradaka u pogledu predhodnih uslova

određuje Vrsta alatnog stroja (univerzalni, prilagodljivi, neprilagodljivi, VB)

Zahtjevana točnost i preciznost obrade

određujeObičan ili precizan stroj

Količina izradaka te vrste obrade po komadu

određujeObradni centar, obradna ćelija,

obradni sustav

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

10/21

Polazna je točka svakog tehničkog rješavanja

POSTAVLJANJE ZADATKA

(za proizvod ilikonstrukciju)

ZADATAK ima velik broj rješenja ali samo jedno

OPTIMALNO

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

11/21

•Funkcionalnošću stroja•Mehaničkim opterećenjima•Klimatskim i kemijskim utjecajima•Maksimalno dopuštenom veličinom i masom•Transportnim uvjetima dopreme stroja naručiocu•Postavljanjem stroja i puštanjem u pogon•Potrebnom energijom pri radu•Potrebnim trajanjem u normalnom radu•Načinom rukovanja i održavanja•Izgledom stroja•Rokom isporuke•Dozvoljenom bukom pri radu ...

PROJEKTIRANJE ASprojektant se

predhodno mora upoznati sa:

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

12/21

Dijagram toka od projektiranja i konstruiranjaalatnog stroja do proizvodnje

PROJEKTNAKONCEPCIJA

POSTAVLJANJE ZADATKA

ZAHTJEVI FUNKCIONALNOSTI I

KRUTOSTI

KONSTRUIRANJE DIJELOVA

KONTROLA FUNKCIONALNOSTI I

KRUTOSTI

KONTROLA DINAMIČKOG

PONAŠANJA PUTEM RAČUNALSKE SIMULACIJE

IZRADAPROTOTIPA

LABORATORIJSKA ISPITIVANJA

PREPRAVKE I POBOLJŠANJA

PROIZVODNJA

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

13/21

Tok projektiranja i konstruiranja alatnog stroja

1. PretprojektPostupak u kojem se razmatra da li je konkretni zadatak rješiv i na koji

način, te da li je cjelokupna cijena u ekonomskim granicama (treba proučiti i naći optimalnu funkciju)

Proučavanje zahtjeva koji se postavljaju na stroj, što će stroj raditi i pod kojim uslovima, poželjno je sakupiti i koristiti podatke o sličnim strojevima,

te koristiti stečeno iskustvo, znanje i savjete

Određivaje kinematike, dinamike i dimenzija glavnih dijelova stroja i okvirnih dimenzija cjelokupnog stroja, približno dimenzioniranje pomoćnih sklopova da se osigura prostor za njih i omogući ispravan rad, određivanje

postolja stroja

Iz približne mase stroja može se odrediti približna cijena stroja (potrebno je znati tržišnu cijenu sličnog stroja po jedinici mase)

2. Projektiranje

4. Razrada konstrukcije

3. Konstruiranje

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

14/21

3. Konstruiranje

Faze konstruiranja Kontroliranje projektom prihvaćenog rješenja

Detaljna razrada kinematike svih mehanizama stroja

Oblikovanje i proračunavanje svih sklopova i dijelova, konstrukcioni proračun čvrstoće detalja

Konačna konstrukcija i proračun stroja kao cjeline, s eventualnom korekcijom konstrukcije pojedinih

dijelova ili sklopova

Detaljno proučavanje i oblikovanje svih sklopova i dijelova stroja

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

15/21

4. Razrada konstrukcijeKonstruirani stroj se dijeli u pojedine zaokružene funkcionalne

cjeline (sklopove), a svaki sklop se razrađuje u radioničke crteže

Glavni sklopni crtež

Sklopni crtež

Radionički crtež

Pregledna slika stroja bez suvišnih detalja, kote koje daju okvirne dimenzije stroja i omogućuju kontrolu cjeline, te kote koje su bitne za

povezivanje pojedinih sklopova stroja

Daje detalj sklopa sa svim potrebnim presjecima i projekcijama koje onda određuju oblik svih prikazanih dijelova sklopa, nema tolerancija i znakova obrade ali se moraju ucrtati kote potrebne za dimenzioniranje

i kontrolu detalja te je bitno kotama povezati taj sklop s ostalim sklopovima, u sastavnici dati popis svih dijelova s oznakama

materijala i sirovim dimenzijama

Svaki nestandardni dio treba prikazati u potrebnom broju pogledai presjeka, s kotama, znakovima obrade i tolerancijama

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

16/21

Djelatnost konstrukcijskog biroa

Prof.R.Zdenković

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

17/21

RAZVOJ FAMILIJE ALATNIH STROJEVA

HORIZONTALNI RAZVOJ

Različiti oblici AS razvijeni iz osnovnog oblika

VERTIKALNI RAZVOJ

Različite veličine istog stroja ( različita snaga i dimenzije )

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

18/21

RAZVOJ FAMILIJE ALATNIH STROJEVA

Različiti oblici AS razvijeni iz osnovnog oblika

MODULARNA GRADNJA

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

19/21

RAZVOJ FAMILIJE ALATNIH STROJEVA Različiti oblici AS razvijeni iz osnovnog oblika

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

20/21

CAD - Computer Aided Design – projektiranje podržano računalom

Mogućnosti suvremenog CAD sustava :

•istodobni timski rad većeg broja ljudi na projektiranju

kompleksnih modela

•automatsko kreiranje željenih projekcija i presjeka iz predhodno

oblikovanog modela i obratno

•korištenje standardnih simbola u crtežu

•ponavljanje nacrtanih elemenata i prebacivanje s crteža na crtež

•automatsko kotiranje radioničkih crteža

•rastavljanje složenih modela na sastavne elemente u smislu

pojašnjavanja montaže i realističnije vizualizacije modela (prospekti)

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

21/21

•parametarsko dimenzioniranje modela

•mogućnost automatskog kreiranja strukturne sastavnice na osnovu

koje se CAD-sustav može povezati s ostalim službama poduzeća u

cjelokupni informacijski sustav ( priprema proizvodnje, skladište

materijala, kontrola kvalitete, skladište rezervnih dijelova, služba

prodaje, ... )

•mogućnost pridruživanja fizikalnih svojstava modelu, na osnovu

ćega se provodi strukturalna, toplinska i kinematička analiza

•simulacija rada na računalu.