Upload
ujkica
View
267
Download
8
Embed Size (px)
Citation preview
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
1/87
UNIVERZITET U BANJOJ LUCIMAINSKI FAKULTET
Katedra za proizvodne i raunarom podranetehnologije
Branislav Sredanovi
PODLOGE ZA VJEBE IZOBRADNIH SISTEMA ZA OBRADU
REZANJEM- Radna verzija skripte -
Banja Luka, mart 2014. godine
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
2/87
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
3/87
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!
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje i
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
4/87
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
5/87
OBRADNI SISTEMI ZA OBRADU REZANJEM .
Literatura
[1]
Luki, Lj. FLEKSIBILNI TEHNOLOKI SISTEMI, Univerzitet u Kragujevcu, Mainskifakultet, Kraljevo, 2007.
[2] Jovievi, V. PROJEKTOVANJE TEHNOLOKIH PROCESA, Univerzitet u BanjojLuci, Mainski fakultet, Banja Luka, 2005.
[3] Djapic, M., Lukic, Lj. APPLICATION OF THE DEMPSTER - SHAFER THEORY INCONCEPTUAL 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 OBRADNOGCENTRA - KONFIGURISANJE POMONIH KRETANJA, Univerzitet u Beogradu,Mainski fakultet, Beograd, 2005.
[7] ivkov, S. VERTIKALNA NUMERIKI UPRAVLJANA GLODALICA ZA IZRADUALATA 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.hasscnc.com/http://www.hasscnc.com/http://www.hurco.com/http://www.hurco.com/http://www.hurco.com/http://www.shaublin.ch/http://www.shaublin.ch/http://www.shaublin.ch/http://www.franc-kessler.de/http://www.franc-kessler.de/http://www.franc-kessler.de/http://www.skf.com/http://www.skf.com/http://www.skf.com/http://www.fkl-serbia.com/http://www.fkl-serbia.com/http://www.fkl-serbia.com/http://www.dynospindles.com/http://www.dynospindles.com/http://www.dynospindles.com/http://www.simens.com/http://www.simens.com/http://www.simens.com/http://www.simens.com/http://www.dynospindles.com/http://www.fkl-serbia.com/http://www.skf.com/http://www.franc-kessler.de/http://www.shaublin.ch/http://www.hurco.com/http://www.hasscnc.com/7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
6/87
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
7/87
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
2325
27
30
32
34
43
45
50
54
57
59
60
63
65
73
75
79
83
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje v
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
8/87
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
9/87
1. DEFINISANJE STRUKTURE
OBRADNOG CENTRA
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
10/87
1.1. ANALIZA PREDMETA OBRADE
Slika 2.1. Razvrstani dijelovi proizvodnog programa
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 3
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
11/87
1.1.1. Uestanost klasificiranihoblika 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
ObradeKategorije 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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
12/87
1.1.3. Uestanost dimenzija radnih predmeta po osama:
Tabela 2.3.Brojevi dijelova koje je mogue izradti na stolu date dimenzije
Veliinekretanja
Broj dijelova Dijagram uestanostidimenzijaX Y Z
200 3 4 5250 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 41600 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 = 630mmPo y osi: Yg = 500mmPo z osi. Zg = 500mm
1.1.5. Maksimalne veliine alata koji se koriste za obradu tehnolokih formi na proizvodu.
Tabela 2.4. Maksimalne veliine alata
AlatMaks. prenik
Dmax(mm)Min. prenik
Dmax(mm)Maks. duina sa adapterima
Lmax(mm)
eono glodalo 100 20 200Vretenasta glodala 40 3 120
Burgije 30 2 220
Razvrtai 30 3 220Ureznice M16 M3 50
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 5
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
13/87
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 obradamaBlok motora BM - 200
Slika 2.3.Karakteristian dio- blok motora
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 6
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
14/87
1.2. POTREBNI OBLICI I VRSTE KRETANJA
1.2.1.
Povoljan poloaj radnog predmeta - X osa orjentisana prema najduoj ivici:
RbKarateristini oblici na
radnom predmetu
Zahvat pomou osa Mogua ravanbazira
AlatiX Y Z A B C
1 Gornja ravan paralelna xy ravni
+ + +
XYeonoglodalo
2 Sloena povrina na gornjoj strani XYVretenasto
glodalo
3 Otvori na gornjoj strani XYBurgije i
ureznice
4 Desna kosa ravan
+ + + +
XYeonoglodalo
5 Sloena povr na desnoj kosojstrani
XY Vretenastoglodalo
6 Otvori na desnoj kosoj strani XYBurgije i
ureznice
7 Lijeva kosa ravan
+ + + +
XYeonoglodalo
8Sloena povr na lijevoj kosoj
straniXY
Vretenasto
glodalo
9 Otvori na lijevoj kosoj strani XYBurgije i
ureznice
10Desna ravna strana paralelna XZ
ravniXY
eonoglodalo
11
Sloena povrina na desnoj strani
paralelnoj XZ ravni XY
Vretenasto
glodalo
12Otvori sa desne strane paralelne
XZ ravniXY
Burgije i
ureznice
13Lijeva ravna strana paralelna XZ
ravni
+ + + +
XYeonoglodalo
14Sloena povrina na lijevoj strani
paralelnoj XZ ravniXY
Vretenasto
glodalo
15Otvori sa lijeve strane paralelne
XZ ravniXY
Burgije i
ureznice
16Bona lijeva ravna strana
paralelna YZ ravni
+ + +
XYeonoglodalo
17Sloena povrina na lijevoj strani
paralelnoj YZ ravni
+ XYVretenasto
glodalo18
Otvori na lijevoj strani paralelnoj
YZ ravniXY
Burgije i
ureznice
19Bona desna ravna strana
paralelna YZ ravni
+ + + +
XY ili okretanjeeonoglodalo
20Sloena povrina na desnoj strani
paralelnoj YZ ravniXY ili okretanje
Vretenasto
glodalo
21Otvori na desnoj strani paralelnoj
YZ ravniXY ili okretanje
Burgije i
ureznice
22Donja ravna strana paralena XY
ravni
+ + +
Novo baziranjeeonoglodalo
23Sloena povrina na donjoj strani
paralena XY ravniNovo baziranje
Vretenasto
glodalo
24 Otvori na donjoj strani paralenaXY ravni
Novo baziranje Burgije iureznice
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 7
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
15/87
Slika 2.10. Obradak sa povoljnom orijentaciom
1.2.2. Potrebna kretanja, dobijena na osnovu analize potreba obrade odnosno potrebnih osa zadovoenje radnog predmeta u poziciju za obradu:
Biraju se:
Translatorne: X, Yi ZObrtne: Ai C
1.2.3.
Poloaj glavnog vretena se bira na osnovu dominantne uestanosti radnih predmeta iizdvojenih 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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
16/87
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 mmZS= 1.1 ZG= 1.1 500 = 550 mm
1.3.2. Potrebna veliina klizaa za kretanje po X osi (struktura sa dugakomX 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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
17/87
1.4. MORFOLOKA ANALIZA OBRADNOG CENTRA
1.4.1.
Izvrioci funkcija:
Tabela 2.6. Izvrioci funkcija
Izvrioci funkcija
1 2 3 4
Modulglavnog
vretena
1 Prihvat alata ISO HSK
2 Uleitenje AksijalnoRadijalno-
aksijalnoRadijalno Tandemi
3 Pogon Korani DC AC
4 Veza sa vretenom Elektrino vratilo In lineZupasti
prenosnik
Remeni
prenosnik
Modulpomonogkretanja
5 Sistem voenja Kotrljajne Klizne
6 Vrste kl. voica Klasine Hidro-statikeHidro-
dinamikeAero-
statike
7Oblik kliznihvoica
Otvorene
pravugaone
Zatvorene
pravugaoneV 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
11Pretvara
kretanja
Kuglino zavojno
vreteno
Klizno zavojno
vreteno
Zupanik
zupasta letva
12Uleitenjevretena
Jedna strana Dvije strane
13 PogonLinearni
motor
Koranimotor
Servomotor
14 Uleitenja Radijalni kugliniRadijalno
aksijalno kug.
Radijalni
valjastiTandemi
Stacionarnidio-
p
ostolje
15 Oblik postolja Otvoren Zatvoren
16 Vrsta ojaanja Rebra Dupli zidovi
17 Poloaj rebara Popreni Uzduni Dijagonalni
18 Materijal Sivi liv elik Beton
Uprav-
ljanje
19 Nain Manuelno Automatski
Izmjena
alata
20 Magacin alataLanasti saradijalnim
sjeditima
Lanasti saparalelnim
sjeditima
Dobo sa
radijalnim
sjeditima
Dobo sa
paralelnim
sjeditima
21 Izmjena alata Manuelno Automatski
Izmjena
paleta
22Izmjenapaleta
Manuelno Automatski
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 10
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
18/87
1.4.2.
Definisanje varijanti obradnog centra:
Tabela 2.7. Varijante prema izvriocima
ElementVarijante
V1 V2 V3
1 2 1 12 2 4 13 2 3 24 1 4 35 1 2 26 3 2 17 3 3 28 1 2 29 1 1 2
10 3 4 2
11 1 1 312 2 2 113 1 3 214 2 3 115 2 1 216 1 1 117 1 2 218 2 1 219 2 2 220 2 4 5
21 2 2 222 1 1 1
1.4.3.
Ocjene varijanti obradnog centra:
Tabela 2.8. Ocjene varijanti
Karakteristikamaine
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
19/87
1.4.4.
Razmatranje izvedenih rjeenja obradnog centra:
Tabela.2.9.Razliite konstrukcije obradnih centara HURCO
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 12
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
20/87
1.4.5.
Formiranje struktura obradnog centra se vri na osnovu iskustva i moguih izvedbikonstrukcije (potrebno je razmotriti to vie moguih modularnih struktura):
Tabela 3.6.Razliite strukuture obradnih centara stubnog tipa sa obrtnim stolovima
AFOXYZCv
FAOXYZCv
AFXOYZCv
FAXOYZCv
AFXYOZCv
FAXYOZCv
AFYXOZCv
FAYXOZCv
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 13
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
21/87
Razliite strukture obradnih centara stubnog tipa sa obrtnim glavama
AOXYZB
Cv
FOXYZA
Cv
AXOYZBCv
FXOYZACv
FXYOZBCv
FXYOZAV
XOYZBACv
XYOZBACv
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 14
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
22/87
Tabela 3.7.Razliite strukture obradnih centara portalnog tipa
AFXYOZCv
AFYOXZCv
AFOXYZCv
AFOXYZCv
FOXYZCv
OXYZBACv
AFOXZYCv
OXZYABCv
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 15
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
23/87
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
Oblik
RP
Cilindrian Glavno kretanje izvodi RP Strugovi
Prizmatian Glavno obrtno kretanje izvodi AL Glodalice
Masaradnogpredmeta 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
Veliineradnogpredmeta
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
Potrebnakrutost(tanos
t)
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
24/87
1.4.7.
Povoljna struktura obradnog sistema je varijanta koja zadovoljava najvei brojkriterijuma 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 vrikonani izbor konstrukcije obradnog centra.
Slika 3.9.Razliite izvedbe strukture FAXOYZCv
DugakeXiZose
KratkeXiZose
- 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
DugakeXiZose
Portalnitipobradnogc
entra
- 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 manipulacijeobradkom
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 17
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
25/87
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
26/87
2. PRORAUN OPTEREENJA
OBRADNIH CENTARA
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
27/87
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):
hmv
qr
r
yx
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 zubuD = 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:
1002000
405000
2000
max
max =
=
=
DFM
GO
G [Nm]
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 21
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
28/87
2.2. OTPORI KOD BUENJA
2.2.1.
Maksimalni otpor pomonom kretanju (u pravcu ose burgije):
51501.0251030 7.01311
==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
1.025420
1000
8.02
=
=
=
yx
m
B
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
29/87
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 brzinesu:
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
906500
6000 3
maxmax=
=
= GG
G
vFP [kW]
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 23
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
30/87
2.3.3.
Snaga buenja:
25.21055.9
51042
1055.9 36
=
=
=
nMP
B
B [kW]
gdje je za preporuenu brzinu rezanja i maksimalni prenik alata:
51025
4010001000=
=
=
D
vn
B
B [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:
95503
9010001000
min
max
max =
=
=
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
31/87
3. KONFIGURISANJE MODULA
GLAVNOG VRETENA
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
32/87
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
ISO30 Veoma male maine40 Obradni centri srednje veliine50 Veliki obradni centri
HSK
24 Mikromaine30 Obradni centri za mikroobradu38 Mali visokobrzinski obradni centri
48 Visokobrzinski obradni centri srednje veliine60 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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
33/87
Slika 5.7.Prikljune dimenzije ISO prihvata[5]
3.1.3. Koeficijenti raspona u pogledu glavnih veliina glavnog vretena formiraju se na osnovuempirijskog znanja, prema datim smjernicama:
ako su odnosiA
aD
aK = i
a
bKb = tada je:
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 28
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
34/87
Tabela 5.3.Pribline vrijednosti prenika glavnog vretena na prednjem leaju:
TipPrenik vretena na prednjem leaju DAza 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
TipPreciznost obradeili krutost vratila
Koeficijent prepusta kodprednjeg leajaKa
Koeficijent meurastojanjaizmeu leajevaKb
I Visoka 0.60 - 1.50 3.70 - 1.25II 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 sljedeinain:
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
35/87
3.2. OTPORI U OSLONCIMA GLAVNOG VRETENA
3.2.1. Sila kojom remen pritiska vratilo, prema priruniku:
3500100
100000215.15.1
25.1 =
=
=
w
Aqd
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
i
iX 0= Aa XF
01
==
n
i
iY 0=++ qBAr FYYF
01
==
n
i
AM 0)( =++ cbFbYaF qBr
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 30
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
36/87
Za prikazani smijer dijelovanja sile rezanja:
5150== aA FX [N]
2075400
1206500)60400(3500)(=
+=
+=
b
aFcbFY
rq
B [N]
7925207535006500 =+=+= BqrA YFFY [N]
Za suprotni smijer dijelovanja sile rezanja:
5975400
120)6500()60400(3500)(=
+=
+=
b
aFcbFY
rq
B [N]
8975597535006500 =+=+= BqrA YFFY [N]
3.2.3.
Maksimalni momenti savijanja:
Evidentno je da je najvei moment savijanja u osloncu A:
7800001206500max ==== aFMM r
l
SA [Nmm]
3.2.4. Ekvivalentni moment savijanja, moment koji uzima naprezanje na uvijanje:
7818331000002
07.1780000
2
2
2
2
2
max =
+=
+= TMM oi
[Nmm]
gdje je: 07.1300
320
)0(
)1(===
D
D
o
koeficijent ekvivalencije napona
3.2.5. Ugib glavnog vretena na prepustu, za maksimalnu vrijednost sile rezanja:
027.01633
223
=
+
+
=
b
c
b
c
b
cb
EI
abF
EI
abF
EI
aFy
x
q
x
r
x
rgv mm
gdje je:
( )4464
dDIx =
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 31
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
37/87
3.3. PROVJERA OPTEREENJA GLAVNOG VRETENA
3.3.1. Provjera vratila s obzirom na savijanje:
Dozvoljeni napon na savijanje: 915.3
320)1(===
S
D
doz
[N/mm]
Jednaina savijanja jex
sdoz
W
M iz ega slijedi
doz
s
x
MW
Otporni moment poprenog presjekaD
dDWx
44
32
=
Zamjenom se dobija:
doz
sM
D
dD
44
32
uvrtavanjem vrijednosti
91
78183332
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 jedoz
pW
T iz ega slijedi
doz
p
TW
Otporni polarni moment poprenog presjeka glavnog vretena:D
dDWp
44
16
=
Dozvoljeni napon na uvijanje: 85
5.3
300)0(===
S
D
doz
[N/mm]
Zamjenom veliina dobija se nejednaina:
doz
T
D
dD
44
16
Uvrtavanjem veliina:
85
10000032
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
38/87
3.3.3. Provjera vratila s obzirom na pritisak:
Napon na pritisak je doza
A
F iz ega slijedi
doz
aFA
Povrina poprenog presjeka glavnog vretena: ( )22
4
dDA =
Dozvoljeni napon na pritisak: 1155.3
400)0(===
S
D
doz
[N/mm]
Zamjenom veliina dobija se nejednaina:
( )doz
aF
dD
22
4
Uvrtavanjem veliina:
( )115
515032
4
22 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:EAlFl a
=
Povrina poprenog presjeka: ( )224
dDA =
Uvrtavanjem veliina dobije se
( )224
dDE
aFl a
=
zamjenom vrijednosti dobija se veliina aksijalnog pomjeranja:
( ) 0005.0
3290101.2
12051504225
=
=
l [mm]
Aksijalna deformacija glavnog vretena je jako mala to zadovoljava!
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 33
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
39/87
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 pravcaPrenos 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 nepokretnouleitenje
Zadnje pokretnouleitenje
Velikebrzine
Tanostu radu
Krutost Radnivijek
A + + + + + + + + +
B + + + + + + + + +
C + + + + + + + + +
D + + + + + + + +
D + + + + + + + +
E + + + + + + + - -
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 34
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
40/87
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 iaksijalna 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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
41/87
Faktor vrste kotrljajnih tela Obzirom da je rije o prstenastom jednorednom leaju sa kotrljajnim t ijelima 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:
57.08975
5150==
rA
aA
F
F
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 utandemu, 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 naosloncu A
89755138089751 =+=+= ar FYFXF [N]
Potrebna dinamika nosivost leajana osloncu A
18710
150001000060975.8
10
603
66 hA
LnFC [kN]
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 36
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
42/87
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:
86.1121
1877.07.0 ==
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 seleaj 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 t ijelima u obliku
kuglica, tada je:
= 3.33
Broj asova rada Lhse usvaja kao i za prednji leaj:
L = 15000 [h]
Odnos aksijalne i radijalne sile (kao radijlna sila moe se uzeti teina konstrukcije):
17.05975
1000==
rB
aB
F
F
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
43/87
Ekvivalentno dinamiko optereenje naosloncu B:
59751000057001 =+=+= ar FYFXF [N]
Tabela 5.12.Jednoredni valjasti leaj sa konusnim provrtom[15]
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 38
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
44/87
Potrebna dinamika nosivost leajana osloncu B
9210
150001000060975.5
10
6033.3
66
hB
LnFC [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 naprepustu (yul):
( ) ( )029.0
175735
120
427380
400120
400
6500 22
2
22
2 =
+
+=
+
+=
zp
r
ulC
a
C
ba
b
Fy [mm]
pri emu je:
815.0
893.0
48.0d
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
rB
rB d
F
[m]
Na osnovu radijalne deformacije, mogu se izraunati krutosti leajeva:
r
r
L
FC
=
pa e krutosti leajeva iznositi:
213690042.0
8975
===rA
rALA
FC
[N/mm]
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 39
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
45/87
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
46/87
ISO 2768-1 R
.4320 (EN 19MnCr5)Materijal:
Povrinska hrTolerancija slobodnih mjera:
MrPregled
Standard
Obradio
Datum
ImeDatumIzmjeneSt.i.
0.8
0.8 0.8
0.
80.8
0.
8
0.
8
0.8
Razmjera 1 : 2PRESJEK A-A0.8
0.8
0.8
0.08
27
0
.1
25.6
8.3
0
28
31.5
28.5
/60
100.5
H8
32
91.5
3.32.9
+0
25.5
23
H
8
67.4
/60
0.1+
140.6
5
137.8
42.1
0
1/45
PRESJEK B-BRazmjera 1 : 2
18P8
57
0.05
0.05 B
0
.8
0.05
0.08
0.05
0.0
A0.05
B
30
70
112.5
-
79.5
k6
120-
0
80
0.1
45
90
00.1
90
620
75
-
0
59
0.1
k6
0.1
90
180
100
+
200
8 0+
65h7
A
B
B
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
47/87
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
48/87
4. KONFIGURISANJE MODULA
POMONOG KRETANJA
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
49/87
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 = 22usvajanjem prve vee dobija se nazivna mjeraMvoica= 25
Tabela 6.1. Osnovne mjere kliznih voica [6]
Trouglaste voice
Kvadratne voice
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 45
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
50/87
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
51/87
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 vretenoN (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 vretenuXA, XB, XC - koordinate djelovanja sila na voicama
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 47
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
52/87
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
yFzFG
CY
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:
+
+++++=
c
aF
GXFXFZQZFZFZX
C
GZFXFQCCAA
C
1
+
+++++=
50
5013650
10000350515070065005508665)100(36505.121.0115005.121.0C
X
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
yFxFQCCBB
BF
FXFYQYFYFYX
+++=
9166500
65007006500550866527536505501.06500251.0=
+++=BX
[mm]
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 48
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
53/87
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 Dozsr6
max 10)15...10( ==
Srednji pritisci za svaku od grana A, B, C su:
5102.3
7.005.0
11500=
=
=
La
Fp AsrA [Pa] < pmaxDoz - zadovoljava
5108.3
7.0025.0
6500=
=
=
Lb
Fp BsrB [Pa] < pmaxDoz - zadovoljava
5101.1
7.005.0
3650=
=
=
Lc
Fp CsrC [Pa] < pmaxDoz - zadovoljava
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 49
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
54/87
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 = 981Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 50
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
55/87
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
4
64 15002 = 463027gdje je:
E = 2.1 104N/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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
56/87
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 22 = 9,81 7500 0,04
22 1,5 = 140
Izraunavanje graninog broja obrtaja:
= 30 4 104
0,26 3 =302,1 10
5 404 1040,26 140 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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
57/87
4.2.5. Kriterijum krutosti
Dozvoljeno aksijalno opterecenje navrtke:
=
=52700
5= 10540
gdje je:
Ca= 141 kN - ukupna dinamikanosivost 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 + 65003 106 = 2,8 109
gdje je:
C (N) - dinamika krutost kuglinog zavojnog vretenaFa2(N) - sila pri uniformnom kretanju radnog stola
FR(N) - sila rezanja
Radni vijek prema ukupnom broju radnih sati:
= 60 = 2,8 10
9
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
58/87
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
59/87
Definie se veliina i tolerancija tetraedarskog konanog elementa:
Rjeavanje matrinih jednaina:
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 55
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
60/87
4.3.2. Rezultati simulacije:
Maksimalni napon:
Maksimalno pomjeranje:
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 56
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
61/87
5. POGONI NA OBRADNOM
CENTRU
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
62/87
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
63/87
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 = arctan10
40 = 4,5
5.2.3.
Ugao trenja:
= arctan() = arctan(0,05) = 2,9 5.2.4. Obrtni moment zavojnog vretena:
= 2 tan( + ) = 9230 0,04
2 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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
64/87
gdje je:
moment inercije kuglinog vretena:
= 132
4 = 132
7850 0,044 1,5 = 3 103 2 moment inercije remenice na kuglinom zavojnom vretenu:
1 = 132 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
23600
= 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 2gdje je:
moment inercije elektromotora:
= 5 103 2 moment inercije remenice na elektromotoru:
2 = 132
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 0,03930 48 = 0,127
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 61
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
65/87
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 AC7sledeih 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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
66/87
6. LABORATORIJSKE I
GRAFIKE VJEBE
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
67/87
6.1. GRAFIKI RAD 1
Konstrukcija zupastog prenosnikaza 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
max
min =
=
=
D
vn [o/min]
2. Faktor stepenovanja:
18.2717
7500141
min
max=== m
n
n
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 seprva 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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
68/87
5. Ekvivalentni prenici- ekonomski prenici (na kojima se predvia promjena brzine):
8.31900
9010001000
1
1 =
=
=
n
vD [mm]
9.15
1800
9010001000
2
2 =
=
=
n
vD [mm]
1.83550
9010001000
3
3 =
=
=
n
vD [mm]
0.47100
9010001000
4
4 =
=
=
n
vD [mm]
6.
Gubitak brzine:
45902
121=
=
= vv
[m/min]
7. Testerasti dijagram u prirodnim koordinatama:
Slika 6.1.1. Testerasti dijagramzupastogprenosnika u prirodnim koordinatama
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 66
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
69/87
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 dijagramzupastogprenosnika u prirodnim koordinatama
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 67
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
70/87
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 emazupastogprenosnika
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 68
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
71/87
11. ema ukljuivanja se formira na osnovu poloaja pomjerljivih grupa zupanika i
lezingerovog dijagrama:
RuicaBroj obrtaja
n1 n2 n3 n4
R1
R2
12. Proraun broja zubaca zupanika (vri se na osnovu injenice o jednakom osnomrastojanju zupanika na susjednim vratilima):
Zupasti parZ1/Z2
17min1 == ZZ usvaja se
1
2
1 =
Z
Z
342
1711
12 ===
ZZ
171 =Z 342 =Z
Zupasti parZ3/Z4
514321 =+=+ ZZZZ
2211
4
3===
Z
Z
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
72/87
Zupasti parZ5/Z6
265 =Z usvajamo (priblino prethodnom zbiru, i djeljivo sa dva)
0
6
5=
Z
Z
26126056
=== ZZ
265 =Z 266 =Z
Zupasti parZ7/Z8
5226266587 =+=+=+ ZZZZ
2211
8
7===
Z
Z
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:
900
25
25
34
171800
6
5
2
11 ===
Z
Z
Z
Znnu
[o/min]
185317
35
34
171800
8
7
2
12 ===
Z
Z
Z
Znnu
[o/min]
360025
25
17
341800
6
5
4
33 ===
Z
Z
Z
Znnu
[o/min]
741217
35
17
341800
8
7
4
34 ===
Z
Z
Z
Znn u [o/min]
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 70
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
73/87
14.
Odstupanja stvarnih brojeva obtraja, vri se na osnovu standardnih i stvarnih brojevaobrtaja
Koristi se obrazac za proraun relativne greka:stn
stnra
i
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 obrazacnii
mZD = , podioni prenici e biti:
Tabela 7.2.Prenici zupanikakod zupastog prenosnika
iModul
mnBroj zubaca
ZiPodioni 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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
74/87
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 72
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
75/87
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 prenosnikBroj stepeni prenosa: m = 12
Vrsta prenosnika: IV/12
Tip prebacivanja: pomjerljive grupe
2. Faktor stepenovanja:
4.145
20001121
min
max=== m
n
n
3. Dostupan broj obrtaja glavnog vretena:
nBroj 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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
76/87
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
RuicaBroj obrtaja
n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12
R1
R2
R3
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 74
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
77/87
6.3. LABORATORIJSKA VJEBA 2
Ispitivanje statike krutost maine alatke
Zadatak:
Izvriti ispitivanje statike krutosti univerzalnog strugaADA 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 mmRazdaljina 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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
78/87
3.
Rezultati mjerenja:
Tabela 6.3.1. Izmjerene vrijednosti
Pomjeranja Sila pritiska Fs(N)
fNA
(m)
Rb
12
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 mjeripomjerenje:
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
79/87
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
80/87
5.
Proraun konstanti statike krutosti:
Tabela 6.3.2. Statike konstante maine
Rb Naziv Obrazac Jedinica Vrijednost
1Statika krutost glavnog
vretena =
2 kN/m
2Statika krutost nosaa
alata = kN/m
3
Satika krutost zadnjeg
suporta =2 kN/m
4 Statika krutost maine1
=1
+1
4 1 +
1
kN/m
5 Ukupan zazor maine =+ 12 ( + ) kN/m
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 78
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
81/87
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= 20CSnaga 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 sluajuse 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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
82/87
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
83/87
3.
Rezultati mjerenja:
Tabela 6.4.1. Izmjerene vrijednosti odstupanja za glodalicu WF-800
Rb Karakteristika OznakaOdstupanje
Dozvoljeno Izmjereno
1Centrinost unutranjeg konusa
glavnog vretenarpa 0.010 mm ________ mm
2
Centrinost spoljanjeg konusa
glavnog vretena odnosno cilindra
glavnog vretena
rgv 0.010 mm ________ mm
3Aksijalno bacanje eone strane
glavnog vretena agv 0.015 mm ________ mm
4Paralelnost povrine radnog stola sa
pravce njegovog uzdunog pomjeranjaxrs 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
8Paralelnost voica nosaa glavnogvretena sa pravcem kretanja glavnog
vretena u vertikalnoj ravni
vgv 0.020 na 300 mm ________ mm
9 Mrtvi hod ruice4/100
obrtaja ruice________ mm
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 81
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
84/87
Vjebe iz Obradnih sistema za rezanje 82
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
85/87
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
86/87
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
Rbmjere
Nominalnamjera
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
7/24/2019 Sredanovic Podloge Za Vjezbe Iz Obradnih Sistema Za Obradu Rezanjem
87/87
4.
Dijagrami: