PRORAČUN PRIGONA POMOĆNOG GIBANJA ALATNOG STROJA Prof.dr.sc. Damir Ciglar

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve

1/29

PRORAČUN PRIGONA

POMOĆNOG GIBANJA ALATNOG

STROJA

Prof.dr.sc. Damir Ciglar


2/29

ALATNI STROJ MODULI – SKLOPOVI

PRIGON – za glavno gibanje PRIGON – za pomoćno gibanje


3/29

PRIGONI POMOĆNOG GIBANJA

Mora omogućiti gibanje na alatnom stroju kojim se osigurava stalnost (kontinuitet) procesa obrade odvajanjem čestica (vf).

ROTACIJSKO GIBANJE

TRANSLACIJSKO(PRAVOCRTNO)

GIBANJE

najčešće

posmično

dostavnoMora omogućiti gibanja izvan obrade, potrebna za primicanje i

odmicanje te zauzimanje dubine rezanja (max. brzina).

Mora omogućiti promjenu vrijednosti posmičnog gibanja.


4/29

POSMIČNO GIBANJE

vf = f n , m / min

Učestalost vrtnje, 1/minPosmak, mm

vf – posmična brzina, m/min

vf = f n = fz z n, m/min

Broj zubi (oštrica)

Posmak po zubu (oštrici), mm Učestalost vrtnje, 1/min

vc / vf = 10 –100vc vf Fc Ff Pc = Fc vc Pf = Ff vf

Pc Pf

Posmični prigoni su manjih snaga od glavnih prigona


5/29

Posmično gibanje

STUPNJEVANO

vf1 vf2 vf3 vfn

vfmin vfmax

KONTINUIRANO(bezstepena)vfmin vfmax

NUAS

Klasični alatni strojevi


6/29

POSMIČNI PRIGON ZA PRAVOCRTNO GIBANJE kod NUMERIČKI UPRAVLJANIH ALATNIH STROJEVA

Kuglično navojno vreteno i dvodjelna matica

Kibernetski krug

USPOREĐIVAČSERVOMOTOR

Uređaj za pretvaranje rotacije u translaciju

MJERNISUSTAV

Programirana

vrijednost

Mjerena vrijednost

AC ili DCNOSAČ ALATA ili OBRATKA


7/29

KNV - KUGLIČNO NAVOJNO VRETENO I MATICA

ND = 160 000

vf 100 m/min

a 10 m/s2 1g

Trenjekotrljanja


8/29

KUGLIČNO NAVOJNO

VRETENO I MATICA

DN 160 000

vf 150 m/min

a 15 m/s2 1,5g

Tangencijalno gibanje kuglica

Trajnost 3000 km , mala buka

Keramički uložak-prigušenje vibracija

Metalni dodir kuglica

Kuglice su u “plastičnom” kavezu


9/29

KUGLIČNO NAVOJNO VRETENO I MATICA


10/29


AC ili DCmotor


11/29


AC ili DCmotor

KONTINUIRANO

vfmin vfmax


12/29

Kugličnonavojno vreteno

Dvodjelnamatica + kuglice

Kućište matice

Kućište prednjeg ležaja

Kućište stražnjeg ležaja

Prihvat pogonskog AC ili DC motora

NOSAČ ALATA ili OBRATKA


13/29


14/29

Proračun sila glodanja F c , F f , F p (vrsta alata , materijal sirovca ... )

gruba obrada – veće dubine rezanja , veći posmak po zubu glodala,

manja brzina rezanja

fina obrada – manje dubine rezanja , manji posmak po zubu glodala,

veća brzina rezanja

ULAZNI PODACI ZA PROJEKTIRANJE OSNOVNIH ELEMENATA PRIGONA NU-OSI GLODAČEG OBRADNOG CENTRA

vv h

vn maxmax

Brzina praznog hoda – pozicioniranja – potrebna maksimalna učestalost vrtnje KNV

vf = fz z n, m/min v

fv h

vn


15/29

Aksijalna sila na KNV - obrada

)( pfv FgmFF

Masa stola i sirovca

Koeficijent trenja vodilica i

stola

Aksijalna sila na KNV - pozicioniranje

gmFv


16/29

q1 – gruba obrada

q2 – polugruba obrada

q3 – fina obrada

q4 – brzi hod - pozicioniranje

q5 – mirovanje (5%)

Srednje promjenljivo opterećenje KNV

Srednja učestalost vrtnje KNV

3 4434

2232

1131 100100100

vm

vv

vm

vv

vm

vvm n

qnF

n

qnF

n

qnFF

100100100442211 qnqnqn

n vvvvm


17/29

Vijek trajanja mehanizma – KNV- izdržljivost mehanizma bez znakova zamora materijala na navojnom

vretenu, matici i valjnim dijelovima

L h – iskustveno vrijeme rada 5000 do 12000 sati

L = L h n vm 60 , milijuna okretaja

Dinamička nosivost – KNV

NLFC mrač ,3


18/29

Izbor KNV

račtab CC

Uspon KNV – h v – prethodno izabran


19/29

Kontrola kritične učestalosti vrtnje KNV

a – faktor ovisan o montaži KNV (katalog)

l – duljina KNV između ležajeva

12

5 min,10392

l

dan ovkrit

maxvvkrit nn (pozicioniranje)

(pozicioniranje)maxvvkrit nn KNV-ZADOVOLJAVA


20/29

Kontrola KNV na izvijanje

b – faktor uležištenja sustava KNV (katalog)

l – duljina KNV između ležajeva

KNV-ZADOVOLJAVA

Nl

dbF okr ,

340002

4Kritična sila izvijanja KNV

mkr FF


21/29

Teoretska mehanička iskoristivost KNV

k – koeficijent za prednapregnuto KNV (katalog)

Praktična mehanička iskoristivost KNV

v

ov

hdk

1

1

vvp

E 100

"

E “ – koeficijent nosivosti KNV ovisan o

(katalog) račm CF

IZBOR MOTORA


22/29

Izbor posmičnog motora

vp

vv

vpvv

hFrFM

hFrF

2

12

0

0


23/29

Izbor posmičnog motora

IZBOR MOTORA

Potreban moment motora za grubu obradu

Nm

hFgmFM

vp

vpf ,2

Učestalost vrtnje motora maxvM nn

Moment motora

(nazivni)MMM

prazni hod – pozicioniranje


24/29

Istosmjerni servo motor

INDA – FBM 90.2

M n =9,45 Nm – nazivni moment

M p =54,4 Mn – potezni moment

n M = 3000 1/min - učestalost vrtnje

I M = 0,0032 kgm2 – moment inercije

ta= 8,5 ms – vrijeme ubrzanja

mM= 15,1 kg – masa motora


25/29


26/29

Ukupni moment inercije sustava

Moment inercije motora

Moment inercije KNV

vvv lII 1

Moment inercije masa stola i sirovca

2

2

v

m

hmI

Moment inercije spojke

2, kgmIIIII SmvMuk

Torziona kruta

spojka INDA

-izbor prema Mp motora


27/29

Moment trenja vodilica i stola (pozicioniranje)

Nmhgm

Mvp

v ,2

Moment ubrzanja motoraMMM pa

Potrebno vrijeme ubrzanja motora do brzine pozicioniranja s

M

nIt

a

ukar ,

60

2

Provjera motora na vrijeme ubrzanja

ara ttTablično

>


28/29


29/29

Documents

PRORAČUN PRIGONA POMOĆNOG GIBANJA ALATNOG STROJA Prof.dr.sc. Damir Ciglar