KONSTRUKCE MULTIFUNKČNÍHO OBRÁBĚCÍHO CENTRA

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV VÝROBNÍCH STROJŮ, SYSTÉMŮ A ROBOTIKY FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF PRODUCTION MACHINES, SYSTEMS AND ROBOTICS

KONSTRUKCE MULTIFUNKČNÍHO OBRÁBĚCÍHO CENTRA DESIGN OF MULTI-FUNCTIONAL MACHINING CENTRE

DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER'S THESIS

AUTOR PRÁCE

Bc. JOSEF MATĚJA

AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR

BRNO 2013

doc. Ing. PETR BLECHA, Ph.D.

Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Ústav výrobních strojů, systémů a robotiky Akademický rok: 2012/2013

ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE student(ka): Bc. Josef Matěja který/která studuje v magisterském navazujícím studijním programu obor: Výrobní stroje, systémy a roboty (2301T041) Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č.111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma diplomové práce: Konstrukce multifunkčního obráběcího centra v anglickém jazyce: Design of multi-functional machining centre Stručná charakteristika problematiky úkolu: Zadání diplomové práce klade důraz na týmovou spolupráci studentů, v rámci které bude vypracována konstrukce multifunkčního obráběcího centra. Každý student má za úkol samostatné vypracování dílčí části stroje, která je blíže specifikována v cílech, které mají být při řešené diplomové práce dosaženy. Cíle diplomové práce: Konstrukční návrh smykadla a svislého posuvu. Výběr vhodných nástrojových hlav pro smykadlo. Model smykadla v prostředí imerzní virtuální reality (včetně jeho začlenění do konstruovaného stroje). Vybraná výkresová dokumentace stroje.

Seznam odborné literatury: Marek, J.; Konstrukce CNC obráběcích strojů, ISSN 1212-2572 Borský, V.; Obráběcí stroje, ISBN 80-214-0470-1 Borský, V.; Základy stavby obráběcích strojů, VUT Brno www stránky výrobců obráběcích strojů www.infozdroje.cz www.mmspektrum.com

Vedoucí diplomové práce: doc. Ing. Petr Blecha, Ph.D. Termín odevzdání diplomové práce je stanoven časovým plánem akademického roku 2012/2013. V Brně, dne 13.12.2012 L.S.

_______________________________ doc. Ing. Petr Blecha, Ph.D. Ředitel ústavu

_______________________________ prof. RNDr. Miroslav Doupovec, CSc., dr. h. c. Děkan fakulty

Ústav výrobních stroj , systém a robotiky

DIPLOMOVÁ PRÁCE

ABSTRAKT Diplomová práce se zabývá konstruk!ním návrhem multifunk!ního obráb"cího centra, p#edevším jednou jeho !ástí – konstrukcí smykadla a svislého posuvu v!etn" výb"ru vhodných nástrojových hlav pro smykadlo. Úvodní !ást pojednává obecn" o numericky #ízených obráb"cích strojích a centrech, zejména o portálových. Obsahuje popis jednotlivých !ástí stroje s uvedením p#íklad p#íslušenství z výrobních program domácích a zahrani!ních výrobc . Druhá !ást diplomové práce obsahuje výpo!ty a konstruk!ní #ešení smykadla a posuvu v!etn" výb"ru vhodného p#íslušenství použitelného pro daný ú!el. V záv"re!né fázi je model smykadla p#edstaven v prost#edí imerzní virtuální reality a za!len"n do konstrukce celého stroje. Diplomová práce je zpracována s použitím p#íslušné odborné literatury.

KLÍ

OVÁ SLOVA

obráb"cí centrum, portálové obráb"cí centrum, horní gantry, smykadlo, v#eteno, frézovací hlava

ABSTRACT The Diploma thesis deals with the design solution of multi-functional machining centre, especially with one of its parts – the design of the slide ram and vertical feed incl. the choice of convenient tool heads for the slide ram. The introducing part deals with the numerically controlled machines and centres generally, especially with the portal-type ones. It contains description of individual machine parts including examples of accessories from product plans of domestic and foreign producers. The second part of the Diploma thesis contains calculations and design solution of the slide ram and feed including the choice of the most suitable accessories applicable for this purpose. In the final phase the model of the slide ram has been introduced in the imersion virtual reality and integrated in the complete machine design. The Diploma thesis has been elaborated using the relevant technical literature.

KEYWORDS machining centre, portal-type machining centre, upper gantry, slide ram, spindle, milling head


DIPLOMOVÁ PRÁCE

BIBLIOGRAFICKÁ CITACE MAT%JA, J. Konstrukce multifunk ního obráb!cího centra. Brno: Vysoké u!ení technické v Brn", Fakulta strojního inženýrství, 2013. 116 s. Vedoucí diplomové práce doc. Ing. Petr Blecha, Ph.D.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

ESTNÉ PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že tato práce je mým p vodním dílem, zpracoval jsem ji samostatn" pod vedením doc. Ing. Petra Blechy, Ph.D a s použitím literatury uvedené v seznamu.

V Brn" dne 24. kv"tna 2013

…….……..………………………………………….. Josef Mat"ja


DIPLOMOVÁ PRÁCE

POD!KOVÁNÍ D"kuji všem vyu!ujícím, zejména panu doc. Ing. Petru Blechovi, Ph.D. za vedení diplomové práce a cenné rady, panu Ing. Janu Pavlíkovi, Ph.D. za cenné rady a doporu!ení v pr b"hu p#ípravy diplomové práce a panu Ing. Tomáši Novotnému za pomoc p#i p#evedení modelu stroje do imerzní virtuální reality.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

OBSAH 1.

2.

Obráb"cí centra ................................................................................................. 13 1.1

Základní stavební uzly CNC obráb"cích stroj ........................................... 13

1.2

Portálová obráb"cí centra........................................................................... 13

1.2.1

Obráb"cí centrum s posuvným portálem (spodní gantry) .................... 14

1.2.2

Obráb"cí centrum s pevným portálem a posuvným stolem ................. 15

1.2.3

Horní gantry ......................................................................................... 15

V#eteno .............................................................................................................. 18 2.1

3.

4.

Upínání .............................................................................................................. 19 3.1

ISO (SK) .....................................................................................................19

3.2

HSK ............................................................................................................ 19

3.3

Coromant Capto ......................................................................................... 20

3.4

BIG Plus...................................................................................................... 21

3.5

NIKKEN 3Lock............................................................................................ 21

Pohony............................................................................................................... 22 4.1

5.

Uložení........................................................................................................ 18

Náhon s vloženým p#evodem .................................................................... 22

4.1.1

P#evod #emenem ................................................................................. 22

4.1.2

P#evod ozubenými koly........................................................................ 23

4.1.3

P#evodovka.......................................................................................... 23

4.2

P#ímý náhon ............................................................................................... 26

4.3

Elektrov#eteno............................................................................................. 26

Pohony os .......................................................................................................... 27 5.1

Pohon kuli!kovým šroubem ........................................................................ 27

5.2

Pohon pomocí h#ebenu a pastork ............................................................. 28

5.3

Pohon hydrostatickým šnekem ................................................................... 28

5.4

Pohon lineárním motorem........................................................................... 28

6.

Brzda osy ........................................................................................................... 29

7.

Posuvové soustavy lineární ............................................................................... 30 7.1

Vedení kluzná ............................................................................................. 30

7.1.1 7.2

Kluzná vedení podle typu vodicí plochy............................................... 30

Vedení valivá .............................................................................................. 31

7.2.1

Vedení s omezenou délkou zdvihu ...................................................... 32

7.2.2

Vedení s neomezenou délkou zdvihu .................................................. 33

7.3

Vedení kombinovaná .................................................................................. 33

7.4

Vedení aerostatická .................................................................................... 33


DIPLOMOVÁ PRÁCE 8.

Smykadlo ........................................................................................................... 34 8.1

Aretace pomocí Hirthova ozubeného v"nce ............................................... 34

8.2

Upínání vým"nných obráb"cích hlav.......................................................... 35

9.

Obráb"cí hlavy................................................................................................... 36 9.1.1

Obráb"cí hlavy podle zabudování ....................................................... 36

9.1.2

Obráb"cí hlavy podle po!tu os ............................................................ 36

9.1.3

Obráb"cí hlavy podle zp sobu nastavení............................................ 36

9.1.4

Obráb"cí hlavy podle provedení.......................................................... 37

10.

Vyvažování..................................................................................................... 40

11.

Tepelná stabilizace stroje............................................................................... 41

12.

Výpo!et #ezných sil ........................................................................................ 42

13.

Návrh smykadla.............................................................................................. 46

14.

Návrh v#etena a jeho uložení ......................................................................... 50

15.

Výpo!et poddajnosti ložiska ........................................................................... 57

16.

Konstruk!ní #ešení v#eteníku.......................................................................... 65

17.

Pohon v#etena ................................................................................................ 67

17.1 18.

Návrh hnacího #emene ............................................................................... 67 Kontrola pohonu v#etena ................................................................................ 70

18.1

Statické a kinematické hledisko .................................................................. 70

18.1.1

Celková ú!innost posuvové soustavy.................................................. 70

18.1.2

Otá!ky na v#etenu ............................................................................... 70

18.2

Dynamické pom"ry ..................................................................................... 71

18.2.1 18.3

Výpo!et celkového momentu setrva!nosti........................................... 71

Kontrola motoru na oteplení ....................................................................... 74

18.3.1

Zát"žný cyklus pro rovinné frézování .................................................. 74

18.3.2

Zát"žný cyklus pro svislé frézování kotou!ovou frézou....................... 75

18.3.3

Zát"žný cyklus pro vrtání..................................................................... 75

18.3.4

Efektivní moment motoru..................................................................... 76

19.

Návrh lineárního vedení ................................................................................. 77

20.

Vyvažování smykadla..................................................................................... 78

20.1

Návrh hydraulických válc .......................................................................... 78

20.2

Návrh hydraulických akumulátor ............................................................... 79

20.2.1

Plnicí p#etlak dusíku ............................................................................ 79

20.2.2

Výpo!et pot#ebného objemu hydraulického akumulátoru .................... 79

21. 21.1

Výpo!et kuli!kového šroubu........................................................................... 81 P#edb"žný návrh šroubu............................................................................. 81


DIPLOMOVÁ PRÁCE 21.1.1 21.2

Návrh pr m"ru šroubu ze vzp"rné tuhosti........................................... 81

Kontrola životnosti....................................................................................... 82

21.2.1

Rovinné frézování................................................................................ 83

21.2.2

Svislé frézování ................................................................................... 83

21.2.3

Vrtání ................................................................................................... 84

21.2.4

Výpo!et st#edního zatížení .................................................................. 85

22.

Návrh posuvu smykadla ................................................................................. 89

22.1

Statické hledisko ......................................................................................... 89

22.1.1

Výpo!et ú!innosti................................................................................. 89

22.1.2

Statický moment zát"že redukovaný na h#ídel .................................... 89

22.2

Výpo!et momentu motoru z dynamického hlediska .................................... 91

22.2.1 22.3

Výpo!et momentu setrva!nosti kuli!kového šroubu ............................ 91

Kontrola motoru z hlediska oteplení............................................................ 93

22.3.1

Výpo!et pracovního cyklu.................................................................... 93

23.

Odm"#ování.................................................................................................... 99

24.

Volba frézovací hlavy ................................................................................... 100

25.

Rozhraní vým"nných hlav ............................................................................ 101

26.

Návrh Hirthova areta!ního v"nce ................................................................. 102

27.

Návrh upína!e frézovacích hlav ................................................................... 104

28.

P#evedení modelu stroje do virtuální reality.................................................. 105

29.

Výsledné parametry stroje............................................................................ 107

Záv"r....................................................................................................................... 109


DIPLOMOVÁ PRÁCE

ÚVOD Jako téma své diplomové práce jsem si zvolil konstrukci multifunk!ního obráb"cího centra horní gantry. Úvodní !ást je v"nována všeobecnému popisu obráb"cích center, rozd"lení CNC obráb"cích stroj podle zp sobu využití s uvedením jejich základních stavebních uzl , kterými se musí konstrukté#i p#i jejich konstruování zabývat. V následující !ásti práce je uveden podrobn"jší popis CNC portálových obráb"cích center – portálového obráb"cího centra s posuvným portálem a pevným stolem, portálového obráb"cího centra s pevným portálem a posuvným stolem a horního gantry, p#i!emž kapitola týkající se obecných informací o horním gantry je rozší#ena o podrobn"jší popis výrobku firmy Zimmermann (N"mecko) jako zajímavého zástupce tohoto typu portálových obráb"cích center. Vzhledem k tomu, že p#edm"tem zadání mé diplomové práce není horní gantry jako celek nýbrž jen vybraná !ást, je v dalších kapitolách pojednáno podrobn"ji p#edevším o !ástech týkajících se konstrukce vlastního p#edm"tu zadání této práce. Samostatná kapitola je v"nována konstrukci v#eteníku, jeho popisu, uložení smykadla, návrhu posuvu svislé osy, volb" frézovacích hlav, návrhu rozhraní v#eteno – nástroj a návrhu pohonu v#etena a celkové zhodnocení stroje. Pr b"h této práce je nutno koordinovat s dalšími kolegy, jejichž úkolem v rámci diplomové práce je návrh oto!ného stolu, pracovní desky a základu stroje a dále návrh konstrukce portálu s podélným a p#í!ným posuvem. Tyto t#i práce budou pak spojeny pomocí imerzní virtuální reality do jednoho celku.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

1. Obráb"cí centra Obráb"cí centra jsou obráb"cí stroje schopné provád"t více druh obráb"cích operací, než je tomu u obráb"cích stroj konven!ních. Vzhledem k tomu, že obráb"cí centra jsou ur!ena k zajiš&ování stejných výrobních postup jako je nap#. soustružení, frézování, hrubování, vrtání apod., je i #ada jejich základních konstruk!ních prvk stejná nebo obdobná jako u konven!ních obráb"cích stroj . Dnes jsou obráb"cí centra p#evážn" stroje !íslicov" #ízené (CNC). Všechny informace pot#ebné pro obrobení sou!ástí jsou zaznamenány ve form" #ady numerických znak – nap#. informace týkající se rozm"r sou!ásti, informace charakterizující r zné funkce jako nap#. posuv nebo otá!ky. [1] P#evzetím v"tšiny #ídicích operací u stroj !íslicov" #ízených #ídicím systémem dochází do jisté míry k eliminaci chybovosti operátora stroje, a proto se koncepce stroje výrazn" liší od stroj stav"ných pro lidskou obsluhu. Pomocí elektronické korekce pohybu a p#i použití p#esných konstruk!ních prvk je možno výrazn" zvýšit pracovní p#esnost obráb"ní. [1] Podle ú!elu využití m žeme CNC stroje rozd"lit do n"kolika skupin: - CNC soustružnické stroje - CNC vrtací stroje - CNC vyvrtávací stroje - CNC frézovací stroje - CNC brousicí stroje - CNC obráb"cí stroje na ozubení - CNC obráb"cí centra na nerota!ní sou!ásti - T"žké CNC obráb"cí stroje [1]

1.1 Základní stavební uzly CNC obráb cích stroj! Základními stavebními uzly CNC obráb"cích stroj jsou: 1) Rám obráb"cího stroje zahrnující a) lože b) stojan (jeden nebo dva) c) p#í!ník d) pomocné prvky (sloupy, konzoly) 2) V#eteno 3) Posuvové soustavy lineární 4) Rota!ní náhonové soustavy 5) Automatická vým"na nástroj 6) Automatická vým"na obrobk 7) Nástrojové soustavy 8) Specializované automatiza!ní prost#edky pro adaptivní #ízení, aktivní kontrolu a technickou diagnostiku CNC stroj 9) 'íslicové #ízení obráb"cích stroj 10) Média a odvod t#ísek 11) Ochranné kryty [1]

1.2 Portálová obráb cí centra Portálová obráb"cí centra slouží k obráb"ní velkých rovinných ploch nebo sk#í$ových obrobk , v p#ípad" stroj vybavených karuselovým stolem i k obráb"ní sou!ástí


DIPLOMOVÁ PRÁCE rota!ního charakteru. Spodní gantry má výhodu v tom, že velký a hmotný obrobek není b"hem obráb"ní p#esouván, což zaru!uje stabilní dynamické pom"ry a tím kvalitu obráb"né plochy. [1] Existují t#i druhy portálových obráb"cích center, z nichž každé je vhodné pro obráb"ní jiných druh obrobk : - spodní gantry - obráb"cí centra s posuvným portálem a pevným stolem - spodní gantry - obráb"cí centra s pevným portálem a posuvným stolem - horní gantry 'eským výrobcem portálových obráb"cích center je TOS KU(IM, firma založená v roce 1942, jejíž obchodní zna!ka se stala celosv"tovým symbolem spolehlivých a p#esných obráb"cích stroj s dlouhodobou životností. Od roku 2005 je spole!nost TOS KU(IM sou!ástí skupiny ALTA Brno. Výrobní program spole!nosti je zam"#en na velké frézky a obráb"cí centra. Hlavní technologickou p#edností stroj TOS KU(IM je systém vým"nných v#etenových hlav. Stroje mají uplatn"ní zejména v t"žkém strojírenství, energetice, zbroja#ském a leteckém pr myslu, ve výrob" t"žkých stavebních stroj a d lní techniky, v lo)a#ském a železni!ním pr myslu. [3] 1.2.1 Obráb"cí centrum s posuvným portálem (spodní gantry) Obráb"cí centrum je ur!eno p#edevším k obráb"ní složitých tvar p#i výrob" forem, lisovacích nástroj , zápustek nebo tvarov" velmi složitých obrobk velkých rozm"r vyžadujících obráb"ní ve t#ech až p"ti souvisle #ízených osách. Pohyby jsou tvo#eny ze t#í lineárních a dvou rota!ních os. Parametry takovýchto stroj umož$ují obvykle obráb"t široký rozsah materiál v!etn" legovaných ocelí a slitin z lehkých kov .

Obr. 1 Spodní gantry - s posuvným portálem a pevným stolem [1]

Stroj sestává z pevného stolu, po n"mž se po stranách pohybují dva pojezdové stojany, které jsou spojeny pevným p#í!níkem tvo#ícím portál. Po p#í!níku se pohybují p#í!né san", v jejichž p#ední !ástí je vytvo#eno vedení pro posuv v#eteníku. Stroj bývá obvykle vybaven jedním nebo n"kolika vertikálními v#eteníky. Stroj bývá osazen standardní nevým"nnou v#etenovou hlavou nebo je v#eteník vybaven mechanismem pro automatické upnutí vým"nných hlav. Vým"nou v#etenových hlav je možno zvolit optimální hlavu pro danou operaci.


DIPLOMOVÁ PRÁCE Pevný pracovní st l s nem"nnou výškou je tvo#en odlitkem, jehož horní upínací plocha je opat#ena T-drážkami, které slouží k upínání obrobk . Pracovní st l je obvykle uložený na základu zárove$ s podlahou výrobní haly pro usnadn"ní manipulace s obrobky a výkonu práce obsluhy. Stojany posuvného portálu jsou tuhé odlitky opat#ené v horní !ásti plochami pro spojení s pevným p#í!níkem. Pohybují se po bocích stolu, na kterých jsou v podélném sm"ru vytvo#eny vodicí plochy prost#ednictvím kalených vodicích lišt. Pro plné využití upínací plochy stolu lze prodloužit podélný zdvih portálu pomocí nástavc vedení. Základním znakem stroje je posuvný portál, který umož$uje optimální využití pracovního prostoru stolu s ohledem na minimální požadavky na zastav"nou plochu. St l bývá obvykle #ešen skladbou n"kolika modul v délce 2000 mm. [1]

1.2.2 Obráb"cí centrum s pevným portálem a posuvným stolem Portálová obráb"cí centra s pevným portálem a p#esuvným stolem jsou složeny obdobn". Tato centra mají mezi dv"ma stojany situován pohyblivý st l, který má vodící plochy kryté teleskopickým krytem. Toto uspo#ádání je vhodn"jší na mén" hmotné obrobky s odpovídající délkou. Oproti spodnímu gantry s pevným stolem je délka lože rovna dvojnásobku délky zdvihu a rezerv". Odpadá zde nutnost složitého #ízení dvou posunových elektromotor . Pokud výška obrobku neohrozí výrazn" pr chod mezi stojany, m že být p#í!ník pevný. [1]

Obr. 2 Spodní gantry s pevným portálem a posuvným stolem [1]

1.2.3 Horní gantry Horní gantry je založeno na principu stavby obytných dom . Rám je tvo#en dv"ma zdmi (stojany), po kterých se pohybuje ve t#ech osách X, Y a Z polohovací mechanismus v#etenové hlavy, která umož$uje až 5osé obráb"ní. Pracovní prostor ze spodní strany tvo#í stacionární mohutná litinová deska s T-drážkami. [1] Základem stojan je zpravidla ocelová nebo litinová konstrukce vylitá betonovou sm"sí pro zlepšení požadovaných vlastností, jako je nap#. tlumení chv"ní a vibrací.


DIPLOMOVÁ PRÁCE P#íkladem tohoto typu portálového obráb"cího stroje je CNC portálový frézovací stroj FZ 42, výrobek n"mecké firmy F. Zimmermann, GmbH.

P#í!ník, tvo#ící spolu se st"nami portál Smykadlo s v#eteníkem

Vým"nná vidlicová frézovací hlava

Upínací deska a oto!ný st l opat#ený T - drážkami Zakrytování pracovního prostoru Sm"sí vylité bo!ní stojany trapézového tvaru s velkou plochou

Obr. 3 CNC portálový frézovací stroj FZ 42, F.Zimmermann GmbH, N!mecko [11]

Portálové frézovací stroje vynikají všestranností. FZ 42 se vyzna!uje vyvážeností mezi mimo#ádn" robustní stavbou a malou pohyblivou hmotou. Stroj umož$uje opracování mimo#ádn" velkých obrobk s vysokým #ezným výkonem a mimo#ádnou p#esností. Velké pojezdové dráhy a velké stupn" volnosti rota!ních os umož$ují kompletní opracování s jediným upnutím. Frézovací hlavy s ohledem na geometrii a pevnost umož$uje optimální dynamiku a kvalitu procesu. Výsledkem jsou v této t#íd" jedine!n" krátké !asy opracování, vysoká kvalita povrchu a maximální hospodárnost.


DIPLOMOVÁ PRÁCE Pojízdný, dynamicky pohán"ný gantry-portál umož$uje 5-osé simultánní a 5-stranné opracování s vysokou p#esností a rychlostí. Osy X, Y a Z jsou vybaveny velice p#esnými, p#edpjatými ob"žnými valivými ložisky, dvojitým lineárním vedením v ose X, které zajiš&uje dokonalý lineární pohyb portálu. Malá pohyblivá hmota zajiš&uje vysokou dynamiku. K dispozici je mimo#ádn" velký pracovní prostor o rozm"rech 10 000 x 5 000 x 2 000mm a více. Stroj je vhodný k opracování t"žších materiál s v"tší p#esností. Obráb"né materiály: - ocel - litina - titan - lehké slitiny Další charakteristiky: - posuvy os: až 60 000 mm/min. - velké rozsahy natá!ení v rota!ních osách - štíhlejší frézovací hlava s vým"nným systémem v#etena Horní gantry FZ 42 je vhodný zejména pro využití p#i výrob" ná#adí a model (p#esné obráb"ní tlakových forem a raznic velkých rozm"r ), p#i výrob" licích forem vyžadujících dokonalou kvalitu povrchu, pro letecký pr mysl (obráb"ní velkých a t"žkých obrobk z oceli, titanu a r zných slitin), energetiku (velké turbíny) a stavbu lodí (nap#. h#ídele, lodní šrouby). [11]

Ústav výrobních stroj , systém a robotiky Str. 18

DIPLOMOVÁ PRÁCE

2. V#eteno Úlohou v#etena obráb"cího stroje je zaru!it p#esný otá!ivý pohyb nástroje. Funkce v#etena je zde shodná s funkcí kruhového vedení a v#eteno se od n"ho liší pouze tvarem. V#eteno je p#evážn" ukládáno do valivých ložisek – dvou radiálních a jednom (nebo dvou) axiálních. Konec v#etena vy!nívající z v#eteníku je vhodn" upraven pro nasazení nástroje. Úprava p#edního konce v#etena závisí na druhu stroje a je normalizována. Ložisko bližší p#ednímu konci v#etena se nazývá p#ední nebo hlavní a má rozhodující vliv na p#esnost otá!ivého pohybu. V#eteno p#edstavuje velmi d ležitý prvek ve skladb" obráb"cích stroj , a proto jsou na jeho konstruk!ní provedení kladeny náro!né požadavky: - vysoká p#esnost chodu - dokonalé uložení - dokonalé vedení - minimalizace ztrát v uložení - tuhost - možnost vymezovat v li v uložení vzniklou opot#ebením - dlouhodobá životnost a spolehlivost - dynamická stabilita – odolnost v#etena proti chv"ní [1]

2.1 Uložení Pro valivé uložení v#eten je kritickým faktorem jeho tuhost a s tím související pr m"r h#ídele. Obecn" platí, že s nejmenší únosností jsou ložiska s kosoúhlým stykem a pro nejv"tší uložení jsou užívána kuželíková ložiska, vále!ková jsou uprost#ed. Vliv na p#esnost chodu má také zp sob mazání. Ložiska mohou být zhotovena celoocelová nebo tzv. hybridní (s keramickými valivými elementy Si3N4). V#eteno obráb"cího stroje musí zaru!it prostorovou stabilitu osy a p#enášet zatížení p#i vysokých otá!kách. P#esnost chodu v#etena je závislá na p#esnosti chodu ložiska a p#esnosti nejbližších !ástí. P#i ukládání ložisek je t#eba dodržet i lícování ložiskových pr m"r vn"jších i vnit#ních, které pro jednotlivé typy p#edepisuje výrobce ložiska. Hlavním d vodem mazání v#etenových ložisek je redukce t#ení, což vede ke snížení opot#ebení., prodlužuje jejich životnost a snižuje riziko poruch vlivem mechanického poškození. Nejpoužívan"jším zp sobem je mazání tukem. [1]

Obr. 4 P#íklady uložení v#eten [12]


DIPLOMOVÁ PRÁCE

3.

Upínání

Zp sob montáže výrazným zp sobem ovliv$uje životnost uložení v#etena a jeho p#esnost. Ložisko je v"tšinou uloženo jak na v#etenu, tak v t"lese v#eteníku s p#esahem. Ložiska v#etena musí být efektivn" ut"sn"na, aby bylo zabrán"no vnikání ne!istot a tím znehodnocení maziva a poškození ložiska. Podle dutiny v#etena, která je umíst"na na pracovní stran", se používá n"kolik systém upínání v r zných velikostních #adách:

3.1 ISO (SK) P#i tomto zp sobu upnutí je krouticí moment z v#etena p#enášen pomocí t#ení mezi kuželem nástroje a kuželem v dutin" v#etena. Upnutí nástroje probíhá tak, že nástroj pomocí upínací kleštiny je vtažen za zámek na zadní stran" upínacího kužele do dutiny. Tam je soustavou talí#ových pružin vtažen. P#i odepnutí nástroje je p#iveden tlakový olej do hydraulického válce, který pomocí táhla kleštinu uvolní. [1]

Obr. 5 Upínání SK firmy OTT Jakob [1]

3.2 HSK U tohoto druhu upínání je krouticí moment p#enášen na !ele upínací stopky nástroje. HSK kužel je upínán za vnit#ní dutinu táhly a p#edepjatými talí#ovými pružinami. K uvoln"ní dochází – podobn" jako v u systému ISO (SK) – pomocí hydraulického válce, který stla!í sloupec talí#ových pružin.

Obr. 6 Upínání HSK firmy OTT Jakob [1]

I u velmi p#esných strojních aplikací je možné se setkat s dlouhým šroubem procházejícím v#etenem. Šroub nelze použít u automatické vým"ny nástroj . Základní rozdíl mezi ISO stopkou a HSK stopkou je v tom, že ISO stopka p#i upnutí má mezi !elem v#etena stopkou v li na rozdíl od HSK stopky, která dosedá na !elo v#etena. Další výhoda HSK upínání je v tom, že odst#edivé síly p sobící na kleštinu upína!e p sobí v p#íznivém sm"ru vzhledem k upínací stopce (upínání zevnit#), takže zvyšující se otá!ky zp sobují lepší a bezpe!n"jší upnutí nástroje. Válec, který stla!uje svazek upínacích talí#ových pružin, m že být konstruován jako vestav"ný nebo nástavný v tzv. uvol$ovací jednotce. Krom" p#ívodu oleje musí


DIPLOMOVÁ PRÁCE uvol$ovací jednotka umož$ovat p#ívod chladicí (#ezné) kapaliny, !isticího a kontrolního vzduchu. [1] Pro velmi vysoké rychlosti se už nevyužívají mechanická uložení, ale v#etena se pohybují na vzduchovém (hydraulickém) nebo magnetickém polštá#i. Pokud jde o rozhraní stroj – nástroj, je zde t#eba zmínit nástrojové soustavy pro provád"ní r zných druh technologických operací na obráb"cích centrech. Jedná se o tyto nástrojové soustavy: - pro obráb"ní nerota!ních sou!ástí (rotující nástroj) - pro obráb"ní rota!ních sou!ástí (rotující obrobek) - kombinované (univerzální) [1]

3.3 Coromant Capto Spojka Coromant Capto, využívající kontakt na !elní dosedací ploše p#íruby a na kuželové ploše stopky s kuželovitostí 1 : 20, byla vyvinuta spole!ností Sandvik Coromant; je popsána normou ISO 26623 a je vhodná pro soustružnické i frézovací aplikace v!etn" vysokorychlostního obráb"ní. Jejím význa!ným rysem je, že neužívá kužel rota!ního tvaru, nýbrž kužel polygonální bez jakýchkoli nestabilních sou!ástí (obr. 3). To má za následek vynikající rozd"lení upínací síly na kontaktních plochách, extrémní stabilitu spojení, tuhost v krutu i v ohybu a vysokou opakovatelnou p#esnost polohování ost#í v rozsahu +/–2 µm v ose X a Z. Upínání je vnit#ní, stopka je vtahována do kuželové dutiny v#etena pomocí tažné ty!e. Ta ovládá rozepínatelné kameny p sobící na šikmou plochu její dutiny a v rozepnuté poloze je fixuje. Kuželová stopka je vtahována do dutiny v#etena symetricky, s p#edp"tím n"kolika desítek kN tak, aby bylo dosaženo kontaktu mezi dosedací plochou p#íruby a !elem v#etena. Podle zamýšlené aplikace se nabízí n"kolik zp sob upnutí. Tažná ty! m že být ovládána va!kou, pružinou nebo hydromechanickým za#ízením. Pro spojení základních držák a prodlužovacích nástavc s obráb"cími nástroji lze použít místo pouzdra s rozpínacími kameny pouze st#edový šroub; u frézovacích !i vrtacích stroj bez automatické vým"ny lze volit !elní upínání, které je sice rychlé, ale proti ostatním zp sob m dává pouze 50% upínací síly. Toto spojení se nabízí v šesti velikostech C3 až C10 (s pr m"rem p#íruby 32, 40, 50, 63, 80 a 100 mm); stalo se základem rozsáhlého modulárního nástrojového systému Coromant Capto. [13]

Obr. 7 Rozhraní Coromant Capto [13]


DIPLOMOVÁ PRÁCE 3.4 BIG Plus Dalším typem rozhraní je systém BIG Plus, p#esný kužel 7 : 24 opat#ený dosedací op"rnou p#írubou. [14]

Obr. 8 Rozhraní BIG Plus [14]

3.5 NIKKEN 3Lock Zcela odlišný systém dosažení sou!asného kontaktu na !elní ploše a na kuželu zvolili konstrukté#i japonské spole!nosti Nikken. Výsledkem je kuželová stopka s p#írubou, opat#ená kuželovým plášt"m. Jeho vnit#ní plocha je v kontaktu s kuželem stopky a vn"jší v kontaktu se standardní kuželovou dutinou 7 : 24 v#etena. Kontakt mezi dosedací plochou p#íruby a !elem kuželového plášt" je realizován prost#ednictvím p#edepnutých talí#ových pružin. Po vsunutí sestavy do kužele v#etena jsou v kontaktu pouze kuželové plochy. Po aktivování upínací síly, která na sestavu p sobí prost#ednictvím vn"jšího upínacího !epu, dojde ke kontaktu mezi !elem v#etena obráb"cího stroje a dosedací plochou p#íruby, talí#ové pružiny definovanou silou zatla!í pláš& do kuželové dutiny a zaslouží se o správný kontakt mezi ob"ma kuželovými plochami – je tedy realizován trojitý kontakt s tím, že 10% síly je na !ele a 90% na kuželu. Výhodou tohoto spojení je jeho osová symetrie, zna!ná tuhost a stabilita a tlumení vibrací. [13]

Obr. 9 Rozhraní NIKKEN 3Lock [13]


DIPLOMOVÁ PRÁCE

4. Pohony K p#enosu #ezného výkonu na nástroj musí být v#eteno spojeno s náhonovým servomotorem. Pro v#etena se používají následující typy pohon : - náhon s vloženým p#evodem - #emenem - ozubenými koly - p#evodovkou - p#ímý náhon - spojení elektrického v#etena nebo servopohonu s v#etenem - spojkami - elektrov#eteno - synchronní - asynchronní [1]

4.1 Náhon s vloženým p#evodem Pohony s vloženým p#evodem se používají v p#ípadech, kdy je pot#eba provést obráb"ní vysokými krouticími momenty p#i r zném spektru otá!ek.

Obr. 10 Náhon s vloženým p#evodem [1]

4.1.1 P#evod #emenem Pro nižší p#enášené krouticí momenty se používají #emeny – klínové nebo ozubené (synchronní). Obvykle se uplatní do p#evodového !ísla 3; jinak dochází z d vodu vysokého zatížení k pot#eb" zv"tšení pr m"ru #emenic. Ozubené #emeny se používají tam, kde je pot#eba p#enášet velké výkony a nesmí docházet k prokluzu #emenu. (emeny používané ve stavb" CNC stroj jsou klínové (založené na principu zvýšeného t#ení tažné vrstvy v klínové drážce) a synchronní (tažná vrstva je opat#ena p#í!nými zuby a je vyztužena ocelovými sklen"nými nebo aramidovými vlákny). Základním materiálem klínových #emen je dnes polychloropren, který má vynikající t#ecí vlastnosti, !ímž je ur!ena i možná p#enášená obvodová síla.


DIPLOMOVÁ PRÁCE N"které synchronní #emeny mají šípové uspo#ádání zub , což zvyšuje jejich únosnost a snižuje hladinu hluku. [1] P#evody synchronními #emeny jsou výrazn" hlu!n"jší než p#evod klínovým #emenem. 4.1.2 P#evod ozubenými koly P#evody ozubenými koly se používají v p#ípadech, kdy je t#eba p#enášet vysoké krouticí momenty a sou!asn" je požadován vysoký p#evodový pom"r. Toto #ešení je kompaktn"jší než p#evod #emenem. [1]

4.1.3 P#evodovka Pohon p#evodovkou se používá v p#ípadech, kdy je nutná výrazná zm"na p#evodového pom"ru. Uplatní se na strojích, kde se obrábí nástroji s velkými pr m"ry, které vyžadují velký krouticí moment a nízké otá!ky, nebo malými nástroji, které odebírají nižší krouticí moment, ale zárove$ pot#ebují vyšší otá!ky pro dosažení optimální #ezné rychlosti. Nej!ast"ji se používají dva typy p#evodovek: - p#ímá osová zástavba do smykadla

Obr. 11 Osová zástavba p#evodovky [15]

-

spojení p#evodovky p#írubov" k elektromotoru a umíst"ní na vn"jší !ásti smykadla

Obr. 12 Zástavba p#evodovky mimo osu v#etena [15]

Univerzální p#evodovky se vyráb"jí nej!ast"ji jako dvoustup$ové, kdy první stupe$ je p#ímý náhon, druhý stupe$ bývá podle konstrukce mezi 3, 5 až 9. Tyto p#evodovky bývají #ešeny jako planetové se šikmým ozubením.


DIPLOMOVÁ PRÁCE P#evodovky planetové, kde jsou ozubená kola – satelity – rozmíst"na na unáše!i okolo centrálního kola (slunce). Tyto p#evodovky dosahují p#i p#ijatelných zástavbových rozm"rech vysokého p#evodového pom"ru až 150. P#evodovkami vhodnými pro tuto aplikaci se zabývají nap#. firmy ZF a REDEX. V daném p#ípad" bude nutno pro multifunk!ní obráb"cí centrum horní gantry použít náhon s vloženou vícestup$ovou p#evodovkou z d vodu pot#eby vysokých otá!ek nebo vysokých krouticích moment p#í r znorodých obráb"cích operacích. Dvourychlostní p#evodovky firmy ZF Tuto výrobní #adu zastupují níže uvedené typy p#evodovek: -

ZF-Duoplan 2K120 IN-LINE pro montáž p#ímo na v#eteno

-

ZF-Duoplan 2K250 Standard pro pohony #emenem

Obr. 13 ZF-Duoplan 2K250 Standard [16]

-

ZF-Duoplan 2K250 TSC Umož$uje, aby #ezné kapaliny jako emulze, hydraulické oleje nebo sm"si olej-vzduch procházely skrz p#evodovku a v#eteno p#ímo k nástroji.

Obr. 14 ZF-Duoplan 2K250 TSC [16]

Využití Dvourychlostní p#evodovka ZF Duoplan se používá zejména v pohonech hlavních v#eten obráb"cích stroj , ve zkušebních stavech a aplikacích, kde je pot#eba velký to!ivý moment. P#evodovku lze použít v obráb"cích centrech díky variabilní instala!ní poloze.


DIPLOMOVÁ PRÁCE Výhody Obráb"cí stroje jsou konstruovány tak, aby byly univerzální, tj. aby mohly zpracovávat r zné materiály. To vyžaduje jak vysoké #ezné rychlosti pro m"kké materiály tak velké #ezné síly pro tvrdé materiály. Tyto požadavky dvourychlostní p#evodovka spl$uje, protože m že bu) p#evést vysoké otá!ky motoru (i = 1:1) nebo znásobit krouticí moment motoru (nap#. v pom"ru i = 4.00) a snížit otá!ky, obojí stejným faktorem. (ezný výkon je proto konstantní a z stává zachován v celé ší#i rozsahu rychlostí. Typy INLINE a TSC jsou montovány p#ímo na v#eteno. Nepoužívají se žádné p#evody #emenem. P#evodovka vyhovuje dnešním požadavk m na vysokou rychlost obráb"cích stroj . K#ivka krouticí moment – výkon Rychlostních rozsah s konstantním výkonem až do 1:20 lze dosáhnout u v#etena pomocí p#evodovky v závislosti na #iditelném rozsahu motoru. Ten na jedné stran" zajistí velký to!ivý moment p#i nízkých rychlostech a na druhé stran" velký výkon p#i velkých rychlostech, což umož$uje, aby byl pln" využit #ezný výkon moderních nástroj .

Obr. 15 ZF-Duoplan 2K250 – k#ivka krouticí moment – výkon [16]


DIPLOMOVÁ PRÁCE 4.2 P#ímý náhon P#ímý náhon se používá pro vysokorychlostní obráb"ní, kdy je pot#eba dynamicky stabilní náhon.

Obr. 16 P#ímý náhon [1]

4.3 Elektrov#eteno Elektrov#eteno je tvo#eno rotorem lisovaným na v#eteno. Ve vn"jším plášti je vinutí s chlazením. Vnit#kem vinutí prochází t"leso v#etena s nalisovaným rotorem. V p#ípad" pohonu elektrov#etenem je v#eteno nahán"no pr vlakovým elektromotorem – synchronním nebo asynchronním – situovaným okolo v#etena. Tím je dosaženo dobrých dynamických vlastností, a proto najdou uplatn"ní zejména p#i vysokorychlostním obráb"ní. Tato v#etena je nutno b"hem provozu dostate!n" chladit, aby nedocházelo k tepelnému ovliv$ování a deformacím v#eteníku stroje. Tento zp sob pohonu je vhodný pouze pro nízké krouticí momenty; !asto nalézá uplatn"ní nap#. ve vým"nných frézovacích hlavách, jako p#ídavné v#eteno pro vysokorychlostní obráb"ní na strojích, které k tomu nebyly svou konstrukcí p#ímo ur!eny. [1]

Obr. 17 Elektrov#eteno [1]


DIPLOMOVÁ PRÁCE

5. Pohony os Nej!ast"ji používané pohony os jsou: - pomocí kuli!kového šroubu - pomocí h#ebenu a dvou pastork se servomotory v režimu „master-slave“ - pomocí hydrostatického šneku a šnekového h#ebenu - lineárním motorem [1]

5.1 Pohon kuli$kovým šroubem Kuli!kové šrouby jsou nej!ast"jším zp sobem pohonu transla!ních os. Používají se zejména pro pohony os kratších délek. P#i použití velmi dlouhých kuli!kových šroub by snadno docházelo k jejich deformaci a& již od vlastní hmotnosti nebo zatížení, což by zp sobovalo snížení p#esnosti stroje. Kuli!kové šrouby se nej!ast"ji vyráb"jí s dv"ma profily, s kruhovým profilem, který je výrobn" jednodušší, dochází však k v"tšímu zatížení kuli!ek z d vodu malé plochy styku. Profil se vyrábí válcováním, !ímž získává nižší p#esnost a nižší cenu. Z toho d vodu se pro aplikace vyžadující vysokou p#esnost a p#ípadn" využití nep#ímého odm"#ování p#íliš nehodí. Nej!ast"jším profilem je profil gotický. Jeho výhodou je vysoká p#esnost a možnost vymezení v le a p#edepnutí. Na šroubu je umíst"na matice, v níž p#i jejím otá!ení obíhají kuli!ky. Ú!innost takového šroubu bývá kolem 90%. Pohon osy pomocí kuli!kového šroubu se používá v n"kolika provedeních: U prvního provedení je stacionární matice p#ipojena k suportu a kuli!kový šroub uložen v ložiskových domcích na loži stroje. Je nahán"n servomotorem. Druhou možností je pevné uložení šroubu na loži stroje a pohon matice servomotorem. Servomotor se p#ipojuje ke kuli!kovému šroubu bu) p#ímo nebo p#es p#evod - ozubenými koly - #emenem - vloženou p#evodovkou [1]

Obr. 18 Pohon pomocí kuli kového šroubu [3]


DIPLOMOVÁ PRÁCE 5.2 Pohon pomocí h#ebenu a pastork!

Obr. 19 Pohon pomocí h#ebenu a pastork$ [3]

Pohon pomocí h#ebenu a pastork nalezne uplatn"ní pro pohon os, kde použití kuli!kového šroubu p#i této délce z d vodu nízké tuhosti a vysokých otá!ek již nebylo vhodné. Má proti šroubu a matici menší p#evod, lepší ú!innost a menší tuhost. [1] Díky v li mezi pastorkem a h#ebenem je nutné provést její vymezení. Vymezení v le je nej!ast"ji #ešeno dv"ma servomotory pracujícími v režimu master-slave. Vždy jeden elektromotor pohání pomocí pastorku danou osu a druhý vytvá#í krouticí moment na druhou stranu, !ímž vymezuje v li mezi pastorkem a h#ebenem. Další možností vymezení v le za použití pouze jednoho servomotoru je mechanické p#edepnutí pomocí pružiny, která p#es vložené p#evody zp sobí rozdíl v nato!ení dvou pastork odvalujících se po h#ebeni. Tím dojde k vymezení v le.

5.3 Pohon hydrostatickým šnekem Pro posuvové soustavy s vysokou hodnotou p#evodu lze výhodn" využít i princip hydrostatického šnekového h#ebenu. Uplatn"ní nachází zejména na velkých obráb"cích strojích pro pohon pracovních stol u portálových frézek. Výhody spo!ívají zejména v minimálním t#ení a vysoké tuhosti. [1]

5.4 Pohon lineárním motorem nalézá uplatn"ní pro pohony os obráb"cích stroj pro vysokorychlostní obráb"ní (HSC). Lineární motory jsou elektromotory konstruk!n" uzp sobené tak, že nemají žádný vložený p#evod (ozubená kola, #emeny) jako kuli!kový šroub. Osovou sílu vyvozují p#ímo p sobením elektromagnetických sil na suport stroje. P#i pot#eb" v"tších posuvových sil se motory zdvojují. [1]


DIPLOMOVÁ PRÁCE

6. Brzda osy Pokud jsou n"které z posuvových soustav použity pro pohon obráb"cí osy ve vodorovném nebo svislém sm"ru, kde konstruk!ní #ešení nezajiš&uje samosvornost p#evodu, musí být pohon takovéto osy vybaven brzdou. Níže je uvedeno stejné konstruk!ní #ešení – v prvním p#ípad" (horní obrázek) bez brzdy, v druhém p#ípad" (dolní obrázek) s brzdou.

Obr. 20 Brzda ROBA®_topstop® [4]


DIPLOMOVÁ PRÁCE

7. Posuvové soustavy lineární Druhy vedení posuvových lineárních soustav, které používáme v konstrukci a stavb" CNC obráb"cích stroj : 1) Vedení kluzné a) hydrodynamické b) hydrostatické 2) Vedení valivé a) uzav#ené b) otev#ené 3) Vedení kombinované (kombinace druh ) 4) Vedení jiné (aerostatické) [1]

7.1 Vedení kluzná Kluzná vedení se využívají ve dvou variantách (hydrodynamická a hydrostatická) podle t#ecích pom"r . Princip hydrostatického vedení je založen na dodávce tlakového oleje mezi vodicí plochy, nap#. loží a saní, !ímž je docíleno tzv. kapalinného t#ení. Jedná se o vedení s nejvyšší tuhostí, je však výrobn" náro!né a nákladné. Hydrodynamické vedení má sv j název od toho, že p#ivád"ný mazací olej mezi pohyblivé !ásti vedení vytvo#í mazací film až za pohybu, kdy vzniknou podmínky tzv. hydrodynamického mazání. P#i použití kluzného vedení m že být jakost práce snižována nestabilitou pohybu, zejména pak u hydrodynamického typu. Nestabilita se projevuje ve dvou podobách: - nerovnom"rný trhavý pohyb (horší jakost povrchu); - necitlivost (znemožn"ní nastavení nástroje v !i obrobku). Trhavý pohyb je výsledkem kombinací poklesu sou!initele t#ení a poddajnosti posuvového mechanismu. Užitím hydrostatického (kapalinného) t#ení docílíme p#íznivého sou!initele t#ení za klidu i za pohybu. U hydrodynamického vedení lze docílit zmírn"ní a n"kdy i odstran"ní trhavých pohyb pomocí speciálních aditivovaných mazacích olej nebo obkládáním vodicích ploch um"lými hmotami. [1] D ležitá je volba materiálu kluzných ploch z hlediska odolnosti proti opot#ebení a proti zadírání. [1] 7.1.1 Kluzná vedení podle typu vodicí plochy Po!áte!ní p#esnosti vedení se dosáhne vhodnou technologií obráb"ní a zachování této p#esnosti po delší dobu je pak dáno volbou vhodného materiálu, krom" dalších podmínek, jako je mazání a ochrana vodicích ploch. Odolnost vodicích ploch proti opot#ebení závisí zejména na chemickém složení, fyzikáln" mechanických vlastnostech materiálu vedení a materiálu sdružených ploch a na drsnosti povrchu kluzných ploch. Podle typu vodicí plochy rozlišujeme kluzná vedení - válcová (kruhová) - prizmatická - plochá - rybinovitá


DIPLOMOVÁ PRÁCE Nej!ast"ji používaný materiál vodicích ploch je šedá litina pro kratší plochy, pro delší plochy pak kalená šedá litina a kalená ocel. [1]

Obr. 21 Ploché vedení [3]

Ploché vedení se nej!ast"ji používá ve spojení zadní vodicí plocha obložená um"lou hmotou nap#. Turcit a z p#ední strany ocelovou kalenou lištou.

7.2 Vedení valivá Valivá vedení spl$ují požadavky na plynulost posuvových pohyb u CNC obráb"cích stroj . K výhodám t"chto vedení pat#í snížení t#ení, a tím i opot#ebení, a v"tší p#esnost. Nevýhodou jsou p#edevším v"tší rozm"ry a malá schopnost tlumit chv"ní. Valivá vedení se používají ve dvou základních variantách: s omezenou a s neomezenou délkou zdvihu. N"které typy !asto používaných valivých vedení s omezenou délkou zdvihu mohou být zkonstruovaná jako otev#ená, tj. zachycují v"tšinou pouze axiální síly. Uzav#ené vedení je vždy p#edepnuté a má omezenou schopnost p#enášet libovolné zatížení. [1]

Obr. 22 Valivé vedení [17]


DIPLOMOVÁ PRÁCE Vedení valivá jsou vedení s nejnižší tuhostí, avšak mají pom"rn" vysokou ú!innost práv" díky valivému t#ení a také delší životnost. Výhoda jejich využití spo!ívá také v tom, že odpadá drahý vývoj vedení, protože se po#izují od výrobce jako hotová sestava, jejíž vlastnosti garantuje výrobce.

7.2.1 Vedení s omezenou délkou zdvihu Používají se !ty#i druhy vedení s omezenou délkou zdvihu: - vále!ková - jehlová - kuli!ková - profilová Vále!kové vedení s omezenou délkou zdvihu má nej!ast"jší použití i pro dobrou tuhost a p#esnost. Jehlová vedení se užívají jako provedení s prizmatickým vedením. Kuli!ková vedení mají menší únosnost a konstruk!ní provedení vyžaduje obložit plochy vedení kalenými plechy, pokud není tvo#eno již hmotnými lištami. Profilové valivé vedení je velmi progresivní zp sob provedení vedení pohyblivých !ástí CNC obráb"cích stroj . Princip profilového valivého vedení je založen na obíhání omezeného po!tu valivých element (kuli!ek nebo vále!k ) po profilu kolejnice, která plní funkci lišt šroubovaných k loži. Valivé elementy obíhají uvnit# vozíku; v kanálech vozíku jsou p#evád"ny #ízen", pop#ípad" voln" jeden vedle druhého. Vále!kové vedení je únosn"jší a používá se pro v"tší silové zatížení. Kuli!ky jsou vhodn"jší pro rychlob"žn"jší aplikace. [1]

Obr. 23 Profilové vedení [3]


DIPLOMOVÁ PRÁCE 7.2.2 Vedení s neomezenou délkou zdvihu U vedení s neomezenou délkou zdvihu se posuvový st l m že pohybovat po celé délce lože a p#enášet jmenovité zatížení. Základním prvkem, který umož$uje teoreticky neomezenou délku zdvihu, jsou tzv. valivá hnízda (bloky). Ur!itý po!et vále!k vedených klecí obíhá po dráze vytvo#ené v t"lese hnízda, které se p#ipevní šrouby na posuvnou !ást.

7.3 Vedení kombinovaná Vedení kombinovaná spojují výhody a nevýhody jednotlivých druh vedení. V praxi se ustálily následující kombinace: 1) v jedné pohybové sou#adnici - kluzn"-valivá 2) na jednom stroji - kluzn"-valivá - valiv"-hydrostatická [1]

Obr. 24 Kombinované vedení [3]

7.4 Vedení aerostatická U aerostatických (vzduchových) vedení se používá místo kapaliny stla!ený vzduch. Vzduchové uložení je ve srovnání s hydrostatickým mén" tuhé, proto se používá jen u menších p#esných stroj , p#evážn" u m"#icích automat . Zm"nou tlaku p#ivád"ného vzduchu umož$uje korigovat v li uložení a tím i vliv hmotnosti obrobku. Hlavní výhodou je !isté prost#edí a tok, že odpadá zp"tný odvod vzduchu. [1]


DIPLOMOVÁ PRÁCE

8. Smykadlo Smykadlo je žebrovaný litinový odlitek nej!ast"ji !tvercového pr #ezu, do kterého je zabudován v#eteník. Pohybuje se p#ímo!a#e ve svislém sm"ru po vodicích plochách p#í!ných saní. Vždy je delší než vodicí plochy vedení. Smykadlo bývá vybaveno za#ízením pro vým"nu v#etenových hlav. V jeho vrchní !ásti bývá umíst"na p#evodovka spolu s elektromotorem.

Obr. 25 Smykadlo 3

Obr. 26 Smykadlo [3]

8.1 Aretace pomocí Hirthova ozubeného v nce Hirthovo areta!ní ozubení se používá k p#esnému ustavení polohy strojní sou!ásti se zaru!enou opakovatelností, v našem p#ípad" k zajišt"ní p#esné polohy upnutí frézovacích hlav.

Obr. 27 Hirth$v ozubený v!nec [20]

Zvláš& vhodné pro tento ú!el jsou ozubené v"nce firmy VOITH, které vykazují nap#. tyto vlastnosti: - vysoká odolnost v !i zát"ži na bo!ních stranách zub - vysoká odolnost v !i opot#ebení - indexovací p#esnost ±2” - opakovatelná p#esnost: < 0.001 mm [20]


DIPLOMOVÁ PRÁCE 8.2 Upínání vým nných obráb cích hlav Pro upínání automaticky vým"nných frézovacích hlav je nutné použít upínací jednotku, která zajistí upnutí frézovací hlavy a vyvodí pot#ebné p#edp"tí, aby nemohlo b"hem obráb"ní dojít s samovolnému odepnutí hlavy. Z konstruk!ního hlediska jsou tyto upína!e #ešeny formou zero-point , kde je pot#ebné upínací p#edp"tí vyvozeno svazkem talí#ových pružin a pouze následné uvoln"ní je provád"no tlakem hydraulické kapaliny, stla!ením svazku pružin a uvoln"ním upínacího !epu z upínací kleštiny. Nevýhodou t"chto jednotek jsou velké zástavbové rozm"ry, a tak jsou spíše vhodn" pro upínaní palet obrobk , p#ípadn" pro frézovací hlavy velkých rozm"r . Dalším konstruk!ním #ešením je níže popsaný upínací systém CyTrac, který je z hlediska zástavbových rozm"r kompaktn"jší. Jeho nevýhodu však je to, že pro upínání i odepínání frézovací hlavy je nutné p#ivád"t tlakový olej. Tento systém je však samosvorný, takže by p#i ztrát" upínacího tlaku hydraulického oleje nem"lo dojít k samovolnému odepnutí frézovací hlavy.

Obr. 28 Upínací jednotky CyTrac [19]

Na prvním obrázku naho#e je uvedena upínací jednotka otev#ená a uvoln"ná p#ed zavedením upínacího !epu. Jakmile je upínací !ep zasunut (obr. uprost#ed), upínací kleština uchopí !ep za zadní drážku a zatáhne ho dovnit# do pouzdra. T#etí obrázek p#edstavuje uzam!ený systém. Upínací !ep je udržován upínací kleštinou pod p#edp"tím. Zámek se uvolní p sobením tlaku na výstup v horní !ásti pouzdra a umožní, aby se upínací !elisti vrátily do své výchozí polohy. [19]


DIPLOMOVÁ PRÁCE

9. Obráb"cí hlavy Obráb"cí hlavy lze rozd"lit do skupin podle n"kolika r zných hledisek: - podle zp sobu zabudování - podle po!tu os - podle zp sobu nastavení - podle provedení [1] 9.1.1 Obráb"cí hlavy podle zabudování Podle zp sobu zabudování rozlišujeme obráb"cí hlavy standardní a vým"nné. Standardní hlavy Jedná se o vestavné hlavy, které jsou p#ímo namontovány na t"lese smykadla frézky obráb"cího centra a není možná jejich vým"na v rámci obráb"cí operace. Sou!ástí t"chto hlav jsou veškeré pohony polohování jejich os. Vým"nné hlavy Používají se v obráb"cích centrech, která jsou ur!ena pro r znorodé operace. Na spodní !ásti smykadla stroje je umíst"no p#ipojovací rozhraní, které umožní upnutí hlavy - nej!ast"ji za n"kolik !ep – a p#esné ustavení na Hirth v ozubený v"nec. Dále jsou hlavy spojeny pomocí rychlospojek a konektor pro p#ívod médií a energie do hlav. Pohon C osy hlavy bývá nej!ast"ji zastaven do smykadla a natá!í hlavu sou!asn" s p#ipojovacím rozhraním. Vým"na hlav bývá provád"na obvykle metodou pick-up ze zásobníku umíst"ného v blízkosti stolu. 9.1.2 Obráb"cí hlavy podle po$tu os Podle po!tu os rozlišujeme frézovací hlavy jednoosé nebo dvouosé. 9.1.3 Obráb"cí hlavy podle zp%sobu nastavení Z hlediska zp sobu nastavení lze frézovací hlavy rozd"lit na - pevné - indexovací - plynule p#estavitelné Univerzální frézovací hlava Tato hlava umož$uje polohování nástroje ve dvou osách, neumož$uje však plynulé dvouosé obráb"ní. Hlava se natá!í okolo svislé osy stroje a v d"licí rovin" pod 45° .


DIPLOMOVÁ PRÁCE

Obr. 29 Hlava frézovací univerzální, automaticky indexovaná (typ HUI 50, TOS Varnsdorf) [18]

Ortogonální hlava Ortogonální hlava je dvouosá nakláp"cí automaticky indexovaná hlava, kterou je možné polohovat ve dvou na sebe kolmých rovinách.

Obr. 30 Hlava frézovací ortogonální [18]

9.1.4 Obráb"cí hlavy podle provedení Pro r zné ú!ely použití existují obráb"cí hlavy r zných tvar : - p#ímé - pravoúhlé - vidlicové - úhlové - ortogonální


DIPLOMOVÁ PRÁCE P#ímé hlavy P#ímé hlavy se slouží k prodloužení délky smykadla zejména v situacích, kdy by z d vodu velkých rozm"r pr #ezu smykadla nebylo možné se dostat k nástrojem k obrobku.

Obr. 31 Hlava frézovací p#ímá [3]

Pravoúhlé hlavy Pravoúhlé hlavy slouží k obráb"ní sou!ástí z boku; používají se pro t"žší frézovací operace. Také nalézají uplatn"ní zejména p#i frézování drážek v rotorových sk#íních (nap#. turbín), kdy je tato metoda z d vodu vyššího po!tu b#it nástroje podstatn" produktivn"jší než p#i jejich soustružení. Dále umož$ují frézování v dutinách sk#í$ových sou!ástí.

Obr. 32 Hlava pravoúhlá [3]


DIPLOMOVÁ PRÁCE Vidlicová hlava Vidlicová hlava je dvouosá, plynule polohovatelná hlava pro univerzální použití.

Obr. 33 Vidlicová hlava [3]

Vidlicová hlava s elektrov#etenem Tato hlava slouží pro obráb"ní malými #eznými silami a vysokými #eznými rychlostmi, kterých není možné dosáhnout volbou p#evodových stup$ na p#evodovce v#eteníku. Tato hlava je plynule polohovatelná.

Obr. 34 Vidlicová hlava s elektrov#etenem [3]

Zrychlovací hlava Tato hlava slouží ke zvýšení otá!ek v#etena. Hlavní sou!ástí hlavy je p#evodovka s p#evodovým pom"rem 1:4. Oproti frézovací hlav" s elektrov#etenem je schopna dodávat vyšší krouticí moment, dosahuje však podstatn" nižších otá!ek (8000min-1)

Obr. 35 Zrychlovací hlava [18]


DIPLOMOVÁ PRÁCE

10. Vyvažování Tíha smykadla je kompenzována silou, kterou vyvozuje dvojice hydraulických válc . Zdrojem tlaku je soustava hydraulických akumulátor . Tíha smykadla se kompenzuje na 70%, zbylých 30% se nechává pohonu. Protože zdrojem tlakové kapaliny jsou pouze hydraulické akumulátory, je pot#eba je dimenzovat tak, aby nedocházelo k p#íliš velké zm"n" tlaku p#i úplném vysunutí a úplném zasunutí hydraulických válc . Tím z stane velikost kompenzace tíhy na p#ibližn" stejné úrovni. Z toho vyplývá nutnost použití hydraulických akumulátor o vysokém objemu. Hydraulické akumulátory se používají nej!ast"ji vakové a jejich tlakové p#edepnutí je provedeno stla!eným dusíkem.

Obr. 36 Hydraulické vyvažování smykadla pomocí hydraulických válc$ (vlevo), hydraulické akumulátory (vpravo) [3]


DIPLOMOVÁ PRÁCE

11. Tepelná stabilizace stroje P#i #ezném procesu vzniká velké množství tepla, které je nutno odvád"t. Velká !ást tepla je odvád"na chladicí emulzí spolu s t#ískami, ovšem zna!ná !ást tepla se p#enáší do konstrukce stroje, což m že vlivem tepelné dilatace zp sobit výrobní nep#esnost. Z tohoto d vodu je nutné stroj tepeln" stabilizovat. Stabilizace se provádí chlazením v#eteníku, p#evodovky a vým"nných hlav vodní emulzí. Emulze p#edává teplo v deskovém vým"níku chladivu, které je dále vedeno do chladicího agregátu. Tato jednotka bývá u v"tších stroj nej!ast"ji umíst"na na zadní !ásti pevného p#í!níku stroje.

Obr. 37 Chladicí agregát (vlevo), tepelný vým!ník (vpravo) [3]


DIPLOMOVÁ PRÁCE

12. Výpo$et #ezných sil Pro výpo!et #ezných sil byla zvolena fréza CorroMill 245 o pr m"ru 160mm a 7 zuby jako referen!ní nástroj pro tento stroj. Byla uvažována ší#ka záb"ru odpovídající pr m"ru frézy a hloubka t#ísky a p 6mm . Bylo provedeno n kolik výpo!t" pro r"zné technologie p#ipadající v úvahu. Pro obráb ní vysokolegované oceli CMC 00.31 (legovací prvky > 5%)

kc1 1950MPa mc

0,25

(1)

[8]

Doporu ené hodnoty !ezné rychlosti a posuvu [10] vc 250m / min fz

0,28mm

VÝPO$ET ST%EDNÍ TLOUŠ&KY T%ÍSKY [9] sin ) ' 180 ' ae ' f z hm &a # ( ' D ' arcsin$ e ! %D" sin 45 ' 180 ' 160 ' 0,28 hm 0,126mm & 0,16 # ( ' 160 ' arcsin$ ! % 0,16 " P%EPO$ET M'RNÉHO %EZNÉHO ODPORU kc1 kc mc hm kc

1950 0,1260, 25

0,126 ' 6

(4)

0,756mm 2

VÝPO$ET %EZNÉ SÍLY Po!et zub" v záb ru Z z Fc ADi ' Z z ' kc

Fc

(3)

3273MPa

VÝPO$ET PR(%EZU T%ÍSKY ADi hm ' a p ADi

(2)

0,756 ' 4 ' 3273 9898 N

4

(5)

Ústav výrobních stroj", systém" a robotiky Str. 43

DIPLOMOVÁ PRÁCE VÝKON POT%EBNÝ PRO FRÉZOVÁNÍ Fc ' vc 10000 ' 250 P 42kW 6 ' 107 60 P%ÍKON ELEKTROMOTORU P 42 Pp ´46kW * 0,9

(6)

(7)

Výpo!ty #ezných sil pro další operace byly provedeny pomocí výpo!tového softwaru Tiger-Tec Silver Machining calculator od spole!nosti Walter vyráb jící obráb cí nástroje. Výpo et pro frézu 245 o pr"m#ru 160mm a 7 zuby

Obr. 38 Výpo et - fréza 245

%EZNÁ SÍLA

Fc

2 ' Mc Dc

Fc

2 ' 835 10438N 0,160

(8)


DIPLOMOVÁ PRÁCE Výpo et pro vrták CorroDrill 880 o pr"m#ru 63mm

Obr. 39 Výpo et vrták CorroDrill 880

%EZNÁ SÍLA

Fc

2 ' Mc Dc

Fc

2 ' 279,1 8860N 0,063

(9)

Výpo et pro frézu o pr"m#ru 550mm, 25 zub". %ezné podmínky zvoleny podle hodnot užívaných v TOS Ku#im p#i frézování drážek do rotorových sk#íní.

Obr. 40 Výpo et - fréza o pr!m#ru 550mm, 25 zub!


DIPLOMOVÁ PRÁCE %EZNÁ SÍLA

Fc

2 ' Mc Dc

Fc

2 ' 2839 10323N 0,55

(10)

Z uvedených hodnot #ezných sil vyplývá, že p#i všech operacích p#icházejících v úvahu je nejv tší #ezná síla 10438 N. P#i vrtání vzniká ješt axiální síla zat žující v#eteno 10046 N. Po p#ipo!tení drobné rezervy bylo zvoleno zatížení v#etena v radiálním i axiálním sm ru silou 12000 N. Radiální síly p"sobící na v#eteno se obvykle stanovují empiricky nebo pomocí silového rozkladu p#es úhel svírající s #eznou silou a silou radiální. Ve výpo!tech bude uvažováno p#ímo s #eznou silou, jakožto nejnep#ízniv jší možnou situací. Dále bude uvažováno zatížení v#etena krouticím momentem 3000 Nm. Vzhledem k tomu, že se jedná o nástroje limitující možnosti stroje, bude vhodné navrhnout nižší jmenovitý výkon motoru s tím, že bude p#i výše uvedených operacích krátkodob docházet k jeho p#et žování v rámci provozních charakteristik motoru.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

13. Návrh smykadla Smykadlo bude tvo#eno odlitkem z litiny s kuli!kovým grafitem o rozm rech 450x450x2400 mm z materiálu EN-GLS-500-7 ($SN 42 23 05). Profil odlitku bude odleh!ený se st#edním otvorem a žebry mezi st#ední trubkou a rohy vn jšího profilu. Pevnostní výpo!et a výpo!et deformací byl proveden metodou kone!ných prvk" v programu AUTODESK Simulation Multiphysics 20.13. Byla provedena statická analýza s lineárním izotropickým modelem s Yongovým modulem pružnosti 1,63·105 MPa a Poissonovým !íslem µ=0,25. T leso smykadla bylo vysí)ováno prvky brick s hustotou sít 20 mm. Vzhledem k velikosti objektu a nevelké složitosti tvar" je uvedená sí) dostate!ná. Smykadlo bylo upnuto ve !ty#ech vazbách v místech polohy vozí!k" lineárního valivého vedení p#i maximálním vyložení smykadla (1100 mm). %ešení bylo provedeno #eši!em Sparse pro 3 modelové p#ípady. a) pro soustružení s #eznou silou FC=15 kN a s krouticím momentem od nástroje 5000 Nm

Obr. 41 Smykadlo – deformace p$i soustružení


DIPLOMOVÁ PRÁCE

Obr. 42 Smykadlo – nap#tí p$i soustružení

Maximální deformace dosahovala 1,155 mm na konci smykadla, maximální dosažené nap tí 22 MPa v míst spodních jednotek lineárního valivého vedení. b) pro frézování kotou!ovou frézou (hrubování) s #eznou silou 12 kN a krouticím momentem od nástroje 2807 Nm


DIPLOMOVÁ PRÁCE

Obr. 43 Smykadlo – deformace p$i hrubování kotou ovou frézou

Maximální deformace dosahovala hodnoty 0,1 mm na konci smykadla. c) pro frézování – dokon!ování s #eznou silou 15 kN a krouticím momentem od nástroje 500 Nm

Obr. 44 Smykadlo – deformace p$i frézování na isto


DIPLOMOVÁ PRÁCE Maximální deformace dosahovala hodnoty 0,057 mm. Velikost zatížení smykadla je nejvyšší p#i uvažování technologické operace soustružení. P#i této operaci dochází k nejvyšším hodnotám nap tí v t lese. Vypo!tená nejvyšší hodnota 22 MPa je pro zvolený materiál vyhovující. Dosažené hodnoty maximální deformace vyhovují ú!elu navrhovaného stroje.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

14. Návrh v!etena a jeho uložení Prvotní návrh vychází z doporu!ených hodnot uvedených v literatu#e [2] Výsledné vnit!ní ú inky

Obr. 45 Výsledné vnit$ní ú inky

Momentová a silová rovnováha , M oy 0 Fa + FB ' b

0

F 'a b 12000 ' 0,088 0,355

FB FB

,F

z

(11) 2975 N

0

FA

FB - F

FA

2975 - 12000 14975 N

(12)

VVÚ v prvním pr"#ezu

Obr. 46 VVÚ v prvním pr!$ezu


DIPLOMOVÁ PRÁCE Fx : N . x / 0

Fz : T . x / + F

(13)

M oy : M o . x / + F ' x VVÚ v druhém pr"#ezu

Obr. 47 VVÚ v druhém pr!$ezu

Fx : N .x / 0

Fz : T . x / FA + F

(14)

M oy : M o . x / FA ' . x + a / + F ' x

VVÚ v t#etím pr"#ezu

Obr. 48 VVÚ v t$etím pr!$ezu

Fx : N . x / 0

Fz : T .x / FA + F + FB

M oy : M o . x / + FB ' . x + a + b / - FA ' . x + a / + F ' x Výsledné vnit!ní ú inky od axiální síly

Obr. 49 Výsledné vnit$ní ú inky od axiální síly

(15)


DIPLOMOVÁ PRÁCE Silová rovnováha

,F

x

F + Fc

0

(16)

0

VVÚ v prvním pr"#ezu

Obr. 50 VVÚ v prvním pr!$ezu

Fx : N

+F

Fz : T

0

(17)

VVÚ v druhém pr"#ezu

Obr. 51 VVÚ v druhém pr!$ezu

Fx : N

Fc + F

Fz : T

0

(18)

Pevnostní kontrola v!etena Kontrola bude provedena v míst v#etena.

maximálního ohybového momentu a na konci

Obr. 52 Pr!$ez v$etena


DIPLOMOVÁ PRÁCE MODUL PR(%EZU V OHYBU Wo Wo

(

D4 + d 4 32 D ( 0,120 4 + 0,0564 ' 32 0,120 '

(19) +4

1,616 ' 10 m

3

VÝPO$ET NAP'TÍ V OHYBU Mo F ' a 0o Wo Wo

0o

12000 ' 0,088 1,616 ' 10+ 4

(20)

6,5 ' 10 Pa 6

6,5MPa

MODUL PR(%EZU V KRUTU Wk Wk

( D4 + d 4 '

D ( 0,1204 + 0,0564 ' 16 0,120 16

(21) +4

3,232 ' 10 m

3

VÝPO$ET NAP'TÍ V KRUTU Mk 1k Wk

1k

3000 3,232 ' 10 + 4

9,2 MPa

NAP'TÍ V TLAKU OD AXIÁLNÍ SÍLY Pr"m r !ela v#etena D = 140 mm, pr"m r kužele na !ele v#etena d = 120 mm ( ' D4 + d 4 S 4 ( ' 1404 + 1204 S 4084mm 2 4

. .

0d 0d

F S 12000 4084

(22)

/

/

(23)

(24)

3MPa


DIPLOMOVÁ PRÁCE Kombinované namáhání podle HMH teorie 0 0d -0o

0

3 - 6,5 9,5MPa

0 red

0 2 - 31 k 2

0 red

9,52 - 3 ' 9,22

(25)

(26)

18,6MPa

Kontrola konce v!etena (t!etí pr"!ez)

Obr. 53 Náhrada pr!$ezu zeslabeného drážkou pro pero

MODUL PR(%EZU V KRUTU Wk Wk

( D4 + d 4 '

D ( 0,09014 + 0,034 ' 16 0,0901 16

(27) +4

1,4185 ' 10 m

3

NAP'TÍ V KRUTU Mk 1k Wk

1k

3000 1,4185 ' 10 + 4

(28) 21,1MPa

Výpo et pera na konci v!etena TLAK NA STYKOVÉ PLOŠE F 4' Mk p A d 'h'l 4 ' 3000 ' 103 p 62,5MPa 100 ' 16 ' 120 Dovolený tlak pro posuvný náboj z oceli PD

(29) 100 MPa


DIPLOMOVÁ PRÁCE KONTROLA PERA NA SMYK F 2 ' Mk 1 S d 'b'l F 2 ' 3000000 1 18MPa S 100 ' 28 ' 120

(30)

Tuhost v!etena a jeho uložení [2] Celková deformace v#etena je dána sou!tem díl!ích deformací v#etena, ložisek a sk#ín . y yv - yl - ys Velikost díl!í deformace v#etena yv m"žeme definovat za p#edpokladu dokonale tuhých ložisek. V#eteno se rozd lí na dv !ásti, na !ást mezi ložisky o délce l a momentu setrva!nosti I, a p#evislý konec o délce a a momentu setrva!nosti I2. Pr"hyb na konci p#evislého konce v#etena zp"sobený silou F (v tomto míst p"sobící) je: yv y1v - y2 v

Obr. 54 V$eteno – deformace [2]

Zde je složka y1v složka pr"hybu zp"sobená deformací v#etena mezi ložisky y2v pr"hyb p#evislého konce v#etena.


DIPLOMOVÁ PRÁCE Výpo et moment" setrva nosti

I1 I1

I2 I2

( 64

( 64

( 64

( 64

' (D4 + d 4 ) (31)

' (120 + 56 ) 4

4

9696011mm

4

' (D4 + d 4 ) (32)

' (90,1 + 30 ) 3195200mm 4

4

4


DIPLOMOVÁ PRÁCE

15. Výpo et poddajnosti ložiska Hodnoty tuhosti ložisek byly ode!teny z diagramu v literatu#e [2]. pa S a 1500 N / 2m pa

6,67 '10 +7 mm / N

pb

Sb

pb

1,67 ' 10 +6 mm / N

600 N / 2m

(33)

(34)

Výpo et deformace na konci v!etena F l a

12000 N 355mm

88mm F 2 yl l 2 ' a 2 pa - .a - l / pb

yl

3

4

3

12 ' 103 2 2 88 ' 6,67 ' 10+ 7 - .355 - 88/ ' 1,67 ' 10+ 6 2 355

4

(35)

0,0317mm

VÝSLEDNÁ DEFORMACE NA KONCI V%ETENA yv 0,0095mm

yl 0,0317mm y yv - yl y 0,0412mm Optimalizace vzdáleností ložisek dáno rovnicí 6 EI1 ' l l3 + pb + 6 EI1 . pa - pb / 0 a

(36)

(37)

%ešení vychází z hledání extrému funkce (minimální deformace) v závislosti na rozp tí ložisek l. Toto #ešení vede na kubickou rovnici pro výpo!et l optimalizovaného. E 2,1 ' 105

I1

9696011mm 4

pb

1,67 ' 10+ 6 mm / N

pa

6,67 ' 10+ 7 mm / N

a

88mm

(38)


DIPLOMOVÁ PRÁCE l 3 + 231845l + 28551068 0 l1

+401,04

l2

534,01

l3

+132,97

(39)

Technicky má smysl ko#en !. 2, tedy 534,01mm .

P!epo et deformace v!etena na optimalizovanou vzdálenost ložisek

Obr. 55 P$epo et deformace v$etena

P!epo et reakcí

FB FA

Fa 12 ' 103 ' 88 1978 N 534 l FB - F 1200 - 1978 13978 N

(40)

Ur ení tuhosti ložisek pa S a 1400 N / 2m pa

7,14 ' 10 + 7 mm / N

pb

Sb

pb

(41)

1000 N / 2m +6

1 ' 10 mm / N

Ode!et proveden z tabulky !. 209, skripta Borský [2].

(42)


DIPLOMOVÁ PRÁCE P!epo et deformace

yl yl yl

3

4

F 2 2 a pa - .a - l / pb 2 l 12 ' 103 2 2 88 ' 7,14 ' 10+ 7 - .534 - 88/ ' 1 ' 10+ 6 2 534 0,0165

3

4

(43)

DEFORMACE V%ETENA yv yv

Fa 2 & l a# $$ - !! 3E % I1 I 2 "

0,0123mm

CELKOVÁ DEFORMACE y yl - yv 0,0288mm

(44)

(45)

Výpo et ložisek dle Shigley [7] Dle tabulky 11-4 je požadovaná trvanlivost pro obráb cí stroje 20 000-30 000 hodin. Výpo!et provedeme pro 500 ot/min, což vyplývá z referen!ního nástroje fréza CorroMill 245, pr"m r 160 mm, po!et zub" 7. Parametry pro výpo et p!edního ložiska: zatížení: FA 13978 N typ ložiska: SKF NN 3024KTN9/SPW33 vnit#ní pr"m r: 120 mm vn jší pr"m r: 180 mm ší#ka: 46 mm základní statická únosnost: C0=390 kN p#ípustné otá!ky pro mazání tukem: 4 500 ot/min exponent pro ur!ení životnosti: 3,33 koeficient radiálního statického zatížení: 1 koeficient radiálního dynamického zatížení: X=1 koeficient axiálního dynamického zatížení: Y=0 základní dynamická únosnost: C=229 kN DYNAMICKÉ RADIÁLNÍ EKVIVALENTNÍ ZATÍŽENÍ Fa 12kN

P FR

XFR - YFa FA

13978

1 ' 13978 - 0 ' 12000 13978

(46)


DIPLOMOVÁ PRÁCE Trvanlivost ložiska p#edního SKF stanovila základní výpo!tovou trvanlivost 1 ' 106 ot. L10 LR ' nR ' 60 106

&l # '$ ! %P"

3, 33

LD

60 LR nR 60nD

LD

106 & 229 # '$ ! 60 ' 500 % 13,97 "

(47)

3, 33

372260h

Vypo!tená hodnota trvanlivosti je vyšší než požadovaná hodnota trvanlivosti pro obráb cí stroj. Ložisko vyhovuje. Parametry pro výpo et zadního ložiska (podpora B) vnit ní pr!m"r: 110 mm vn"jší pr!m"r: 170 mm ší ka ložiska: 45 mm typ ložiska: SKF NN 3022KTN9/SPW33 základní statická únosnost: C0=360 kN koeficient radiálního statického zatížení: 1 základní dynamická únosnost: C=220 kN p ípustné otá#ky pro mazání tukem: 4 800 ot/min exponent pro ur#ení životnosti: 3,33

P

XFR ( YFa

FR

Fa

1978 N

LD

10 6 & 220 # '$ ! 60 ' 500 % 1,978 "

3, 33

220563370h

Výpo et axiálního ložiska Parametry pro výpo#et: typ ložiska: SKF DT124 (FAG234424) vnit ní pr!m"r ložiska: 120 mm vn"jší pr!m"r ložiska: 180 mm ší ka ložiska: 72 mm základní statická únosnost Co=360 kN základní dynamická únosnost C=936 kN p ípustné otá#ky pro mazání tukem: 3 800 ot. exponent pro ur#ení životnosti: 3 koeficient axiálního zatížení: Y=1 koeficient radiálního za ízení: X=0 p edp"tí ložiska: Fp=800 N

(48)

Ústav výrobních stroj!, systém! a robotiky Str. 61

DIPLOMOVÁ PRÁCE P LD

XFR ( YFa ( Fp

1 ' 12000 ( 800 12800 N

106 & 936 # '$ ! 60 ' 500 % 12,8 "

3

(49)

13033959h

Vypo#tená hodnota trvanlivosti je vyšší než požadovaná hodnota trvanlivosti pro obráb"cí stroje. Ložisko vyhovuje. Zhodnocení výpo tu trvanlivosti ložisek Vypo#tené hodnoty trvanlivosti ložisek spl$ují s velkou rezervou základní požadavky na životnost u obráb"cích stroj!. Použitá metoda výpo#tu je dána ISO 218:2007. Kontrola h!ídele na únavu Použitý materiál dle doporu#ení v tabulkách materiál! [6] 16MNCr5 dle EN 10027-1 (odpovídá materiálu dle %SN 14 220). Vlastnosti materiálu Re 590MPa

Rm

785MPa

H B 239 min Výpo#et proveden dle Shigley [7]. Mez únavy zkušební ty#e za rotace ) co ) co* ka ' kb ' kc ' kd ' ke ' k f ' ) co

) co*

0,85 ' 0,73 ' 1 ' 1,01 ' 0,702 ' 0,8 ' 395,6 139MPa

SOU%INITEL POVRCHU a=1,5 povrch broušený b=-0,085 ka aRmb

ka

1,5 ' 785+ 0, 085

0,85

SOU%INITEL VELIKOSTI T&LESA d=100 kb 1,51 ' d +0,157

kb

0,504 Rm

1,51 ' 100+ 0,157

0,73

(50)

(51)

(52)

SOU%INITEL VLIVU ZAT&ŽOVÁNÍ kc 1 pro krut + ohyb SOU%INITEL VLIVU TEPLOTY KD (pro 50°C) RmT kd 1,01 Rm

(53)


DIPLOMOVÁ PRÁCE SOU%INITEL SPOLEHLIVOSTI KE Z a 3,719 (pro spolehlivost 99,99%) ke 1 + 0,08Z a

ke

0,702

(54)

SOU%INITEL ZAHRNUJÍCÍ DALŠÍ VLIVY KF

kf

(55)

0,8

NOMINÁLNÍ NORMÁLOVÉ NAP&TÍ

) nom ) red

18,6MPa ) anom

) mnom

(56)

SM&RNICE ZAT&ŽOVACÍ DRÁHY

r

)A )m

(57)

1

VÝPO%ET PODLE ELIPTICKÉHO KRITÉRIA ASME ) e* 139MPa

r 1 Re 590MPa * - ' Re2 r 2 ' ,) co ) co*2 ( r 2 ' Re2 2

)A )A )A

12 ' 1392 ' 5902 1392 ( 12 ( 5902 135MPa

(58)

Ur ení pr"se íku elipsy ASME s Langerovou p!ímkou 2 Re ' ) e*2 )A ) e*2 ( Re2

)A )M )M

2 ' 590 ' 1392 5902 ( 1392 Re + ) A

62,05MPa

590 + 62,05 527,95

rkrit

)A )M

rkrit

62,05 527,95

0,12

(59)


DIPLOMOVÁ PRÁCE Záv"r: rkrit
(60)

Sou initel k meznímu stavu pružnosti kk

OC OA

) ALanger )A

62,05 18,6

(61)

3,3

Haigh!v diagram zahrnující eliptickou mezní k ivku podle ASME a Langerovu p ímku s vyzna#enou zat"žovací dráhou

Obr. 56 Haigh v diagram

Výpo et radiálních ložisek spojovacího h!ídele Parametry pro výpo#et: typ ložiska: SKF 7222 CD/P4A vnit ní pr!m"r ložiska: 110 mm vn"jší pr!m"r ložiska: 200 mm ší ka ložiska: 38 mm základní statická únosnost: Co=166 kN základní dynamická únosnost: C=178 kN p ípustné otá#ky pro mazání tukem: 7 000 ot/min exponent pro ur#ení životnosti: 3 koeficient axiálního zatížení: Y=1,47 koeficient radiálního zatížení: X=0,44 p edp"tí ložiska Fp: bez p edp"tí koeficient fo=14,8


DIPLOMOVÁ PRÁCE Výpo#et provedeme pro n 175ot / min

M 3000 Nm FR 27174 N P XFR ( YFa

0,44 ' 27,174 ( 1,47 ' 1,079 13,54

LD

10 6 & 178 # ! $ 60 ' 175 % 13,54 "

LD

216378h

3

(62)

Vypo#tená hodnota trvanlivosti je vyšší než požadovaná hodnota trvanlivosti pro obráb"cí stroje. Ložisko vyhovuje.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

16. Konstruk ní !ešení v!eteníku V eteník je tubusové konstrukce ur#ené k zástavb" do smykadla p išroubováním za #elní p írubu. V eteník je z #elní strany zakon#en podle %SN 22 0430 a dutina v etena je opat ena kuželem ISO 50. Ve spojovacím h ídeli je umíst"n svazek pružin pro upínání nástroj!.

Obr. 57 Upínání nástroj

Tubus v eteníku je opat en spirálovou drážkou pro p ívod chladicí kapaliny v eteníku. Chlazení je ut"sn"no dv"mi O-kroužky. Vstup a výstup chladicí kapaliny je umíst"n na zadním víku v eteníku. P ípojný rozm"r je G 3/8“. Tyto vstupy jsou rozvedeny v tubusu pomocí podélných vývrt! a dv"ma radiálními vývrty jsou následn" spojeny s chladicí drážkou.

Obr. 58 Tubus v!eteníku

V eteno je konstruováno jako duté a je uzp!sobeno pro zabudování kleštinového upína#e nástroj! SK 50 od spole#nosti OTT Jakob. Skrz duté v eteno bude procházet táhlo, které bude na konci spojeno se svazkem pružin a rota#ním p evodníkem tekutin. Na konci spojovacího h ídele je umíst"na hydraulická uvol$ovací jednotka a na ní je umíst"n rota#ní p evodník pro p ívod vysokotlakého chlazení nástroje. Dále je v uvol$ovací jednotce umíst"n p ívod #istícího vzduchu, který je p ivád"n p i vým"n" nástroje do v etena a tím i do nástroje. P i vým"n" nástroj! tak dochází k o#išt"ní nástroje a zárove$ unikající vzduch z v etena zabrání vniknutí ne#istot. Vlastní v eteno je uloženo ve dvou radiálních vále#kových ložiscích ady NN 30, která v sob" mají kuželovou díru, takže p itažení stav"cí maticí umož$uje vyvodit radiální p edp"tí ložisek a tím zvýšení tuhosti radiálního uložení. Axiální síly jsou zachyceny obousm"rným axiálním ložiskem s kosoúhlým stykem ady 2344. Toto uspo ádání v eteníku bylo zvoleno podle [1], protože dosahuje dobré radiální a axiální tuhosti, a tím zajiš'uje i dostate#nou p esnost.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

Obr. 59 V!eteník

Ložiska jsou p edepínána stav"cími maticemi p es p esná distan#ní pouzdra, která zajistí rovinné dosednutí ložisek, a tím zaniká nep esnost polohy matice. Tubus v eteníku je opat en labyrintovým t"sn"ním. Ložiska budou napln"na plastickým mazivem s dlouhou životností v odpovídajícím množství.

Obr. 60 Tubus v!eteníku


DIPLOMOVÁ PRÁCE

17. Pohon v!etena Pro pohon v etena byl vybrán asynchronní servomotor od spole#nosti Siemens typ 1PH7186-NT-0 o výkonu 29,5kW. Krouticí moment tohoto motoru je 565 Nm p i otá#kách 500 min-1. Motor umož$uje zvýšení otá#ek pomocí frekven#ního m"ni#e na 3500 min-1. Z d!vodu pot eby r!zného spektra otá#ek a krouticích moment! p i obráb"ní r!znými nástoji bylo nutné motor vybavit výcestup$ovou p evodovkou. Z dostupných p evodovek nejlépe vyhovovala p evodovka Duoplan 2K800 spole#nosti ZF. Jedná se o koaxiální dvoustup$ovou planetovou p evodovku. První stupe$ je realizován jako p ímý b"h s p evodovým pom"rem 1. Druhý stupe$ má p evodový pom"r 4. P evodovka je ur#ena k p írubové montáži na motor. Výstupní h ídel z p evodovky je upraven pro emenový p evod.

Obr. 61 Soustava hlavního pohonu

17.1

Návrh hnacího emene

P enos krouticího momentu z p evodovky na hnací h ídel bude proveden pomocí synchronního emene od spole#nosti Gates. Pro jeho výpo#et byl použit program Design Flex pro (verze 2.06/2.00/2.04) od této spole#nosti. (emen byl vypo#ten pro nejvyšší hodnotu zatížení p i p evodovém pom"ru 1,25, maximálním krouticím momentu a maximálních otá#kách p i tomto momentu.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

Obr. 62 Výpo#et !emene

Napínání emene je provedeno pomocí napínacícho mechanismu s plovoucí deskou. Na jedné desce je p ipevn"n motor s p evodovkou a ta je posuvn" uložena #ty mi #epy ve st"n" smykadla. Napínání je provedeno šroubem s aretací. Tímto zp!sobem je dosaženo p estavení osové vzdálenosti v krocích po 0,25 mm.

Obr. 63 Napínání !emene, aretace napínacího šroubu

Dále je krouticí moment p enášen p es spojovací h ídel, který je uložen v ložiskových domcích ve smykadle pomocí kuli#kových ložisek s kosoúhlým stykem ady 7222. Ložiska budou mazána trvalou tukovou náplní.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

Obr. 64 $ez smykadlem

Hnací h ídel je rozebírateln" spojen s v eteníkem pomocí tuhé p írubové spojky od spole#nosti Mayr.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

18. Kontrola pohonu v!etena

Obr. 65 Kontrola pohonu v!etena [1]

18.1

Statické a kinematické hledisko

18.1.1 Celková ú innost posuvové soustavy . L 0,95 ú#innost vále#kového ložiska . L 0,99 ú#innost kuli#kového ložiska . p 0,99 ú#innost emenového p evodu

.p j1 j2

0,96 ú#innost p evodovky 2 po#et vále#kových ložisek 3 po#et kuli#kových ložisek

.c

. L j '. p

.c .c

(0,95 2 ( 0,99 3 ) ' (0,99 ' 0,96)

(63)

0,85

18.1.2 Otá ky na v!etenu V této #ásti budou p epo#teny otá#ky motoru na otá#ky v etena, kterých bude dosahováno p i r!zných p evodových stupních, nominálních a maximálních otá#kách. Všechny otá#ky budou uvažovány v provozním režimu asynchronního servomotoru S1. Otá ky na v!etenu p!i prvním rychlostním stupni a jmenovitých otá kách nn n nVRET 1 i 500 (64) n nVRET 1 1 ' 1,25 n nVRET 1

400 min +1


DIPLOMOVÁ PRÁCE Otá ky na v!etenu p!i druhém rychlostním stupni a jmenovitých otá kách nn n nVRET 2 i 500 (65) n nVRET 2 4 ' 1,25 100 min +1

n nVRET 2

Otá ky na v!etenu p!i prvním rychlostním stupni a maximálních otá kách nn n nVRET 1 i 3500 (66) n nVRET 1 1 ' 1,25 2800 min +1

n nVRET 1

Otá ky na v!etenu p!i druhém rychlostním stupni a maximálních otá kách nn n nVRET 2 i 3500 (67) n nVRET 2 4 ' 1,25 700 min +1

n nVRET 2

Jmenovitý výkon na v!etenu Pm 29,6kW jmenovitý výkon motoru M m 565 Nm jmenovitý moment motoru 2 ' / '. m Pvret M vret ' 2 ' / ' nvret M m ' i ' . c ' i Pvret 29,6 ' 0,85 25,16kW

M vret ' 2 ' / ' n m

Pm ' . c

(68)

Jmenovitý moment na v!etenu M vret M m ' i ' . c

M vret

565 ' ,4 ' 1,25- ' 0,85

M vret

2401,3Nm

18.2

Dynamické pom!ry

18.2.1 Výpo et celkového momentu setrva nosti

J mot

0,67 kg ' m 2

Jp

0,1956kg ' m 2

J br

0kg ' m 2

(69)


DIPLOMOVÁ PRÁCE Výpo et momentu setrva nosti hnací !emenice D 213,9mm pr!m"r emenice b 143,3mm ší ka emenice 4

J1

1 &D# ' / ' 7830 ' b ' $ ! 2 %2"

J1

1 & 0,2139 # ' / ' 7830 ' 0,1433 ' $ ! 2 % 2 "

J1

0,23kg ' m 2

4

(70)

Výpo et momentu setrva nosti hnané !emenice D 267,4mm pr!m"r emenice d 105mm pr!m"r vrtání náboje emenice b 143,3mm ší ka emenice

J2

5& D # 4 & d # 4 2 1 ' / ' 7830 ' b ' 3$ ! + $ ! 0 2 34% 2 " % 2 " 01

J2

5& 0,2674 # 4 & 0,105 # 4 2 1 ' / ' 7830 ' 0,1433 ' 3$ ! 0 ! +$ 2 43% 2 " % 2 " 10

J2

0,5498kg ' m 2

(71)

Výpo et momentu setrva nosti spojovacího h!ídele D 120mm st ední pr!m"r h ídele d 30mm pr!m"r vrtání h ídele b 790mm délka h ídele

J SH

5& D # 4 & d # 4 2 1 ' / ' 7830 ' b ' 3$ ! + $ ! 0 2 43% 2 " % 2 " 10

J SH

5& 0,12 # 4 & 0,03 # 4 2 1 ' / ' 7830 ' 0,79 ' 3$ ! 0 ! +$ 2 34% 2 " % 2 " 01

J SH

0,1254kg ' m 2

Výpo et momentu setrva nosti v!etena D 120mm st ední pr!m"r v etena d 30mm pr!m"r vrtání h ídele b 837 mm délka h ídele

(72)


DIPLOMOVÁ PRÁCE J vret

5& D # 4 & d # 4 2 1 ' / ' 7830 ' b ' 3$ ! + $ ! 0 2 43% 2 " % 2 " 10

J vret

5& 0,12 # 4 & 0,03 # 4 2 1 ' / ' 7830 ' 837 ' 3$ ! 0 ! +$ 2 34% 2 " % 2 " 01

J vret

0,1329kg ' m 2

(73)

Výpo et momentu setrva nosti nástroje Bude uvažována kotou#ová fréza jako nejv"tší nástroj limitující tento stroj. D 550mm pr!m"r nástroje b 28mm ší ka nástroje 4

Jn

1 &D# ' / ' 7830 ' b ' $ ! 2 %2"

Jn

1 & 550 # ' / ' 7830 ' 0,028 ' $ ! 2 % 2 "

Jn

1,9696kg ' m 2

4

(74)

Výpo et celkového momentu setrva nosti redukovaného na h!ídel motoru J J J J J ( SH2 ( n2 J r h J mat ( J br ( J P ( 12 ( 22 ( vret 2 ip ic ic ic ic Jr

h

J rhm

0,67 ( 0 ( 0,1956 (

0,23 0,5498 0,1329 0,1254 1,9696 ( ( ( ( 2 2 2 2 4 ,4 ' 1,25- ,4 ' 1,25- ,4 ' 1,25- ,4 ' 1,25-2

(75)

0,9911kg ' m 2

Maximální možné úhlové zrychlení motoru Výpo#et maximálního úhlového zrychlení motoru bude provedeno p i uvažování záb"rného momentu v režimu p etížení motoru S6 - 25% M m max 917 Nm 1 M m J rhm ' 6 m '

.c

6m

M m '. c J rhm

6m

917 ' 0,85 0,991

6m

786,46rad ' s 2

(76)


DIPLOMOVÁ PRÁCE Pot!ebná doba k rozb#hu motoru 2 ' / ' nvret ' ic 6 m 6 vret 'i tr 2 ' / ' nvret ' ic

tr

6m 2 '/ '

tr

(77)

700 ' ,4 ' 1,2560 786,46

0,47 s

Úhlová dráha uražená p!i rozb#hu

1 2 ' 6 m ' tr 2 1 ' 786,46 ' 0,47 2 2 85,8rad

7r 7r 7r

18.3

(78)

Kontrola motoru na oteplení

P i kontrole budou op!t uvažovány zát!žné cykly z p edchozích kapitol

M [Nm]

18.3.1 Zát žný cyklus pro rovinné frézování 835

800 700 600 500 400 300 200 100 0

0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

t [s]

Obr. 66 Zát žný cyklus - rovinné frézování

Výpo!et efektivního nap tí 3

"M M ef M ef M ef

i

! ti

i 1

T 835 2 ! 300 320 808,5 Nm

(79)


DIPLOMOVÁ PRÁCE 18.3.2 Zát žný cyklus pro svislé frézování kotou!ovou frézou 2807

M [Nm]

2500 2000 1500 1000 500

0

0 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

t [s]

Obr. 67 Zát žný cyklus - kotou!ová fréza


"M M ef M ef M ef

i

! ti

i 1

T

(80)

2807 2 ! 60 85 2358 Nm

18.3.3 Zát žný cyklus pro vrtání 279

M [Nm]

250 200 150 100 50

0

0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 t [s]

Obr. 68 Zát žný cyklus - vrtání


"M M ef M ef M ef

i

! ti

i 1

T 279 2 ! 180 205 261Nm

(81)


DIPLOMOVÁ PRÁCE Zat!žovací efektivní moment pro p ípad svislého frézování kotou#ovou frézou je nejnep ízniv!jším p ípadem 18.3.4 Efektivní moment motoru M ef 2358 Nm efektivní zát!žný moment

Mm M efm M efm M efm

565 Nm zát!žný moment motoru v režimu S1 M ef ic 2358 4 ! 1,25 471,6 Nm

(82)

M ef # M m Efektivní zat!žovací moment je nižší než jmenovitý moment motoru p i zat!žování v režimu S1. Pokud není p ekro#en jmenovitý moment motoru, nebude p ekro#en ani proud odebíraný motorem, a tím budou tepelné ztráty na motoru nižší než jmenovité, což zaru#uje, že nedojde k p eh átí motoru.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

19. Návrh lineárního vedení Bylo p ijato ešení s použitím 4 valivých profilových vedení. Toto ešení podle [1] zvýší asi o 50% tuhost uložení smykadla a o 70% torzní tuhost. Zatížení jednotlivých vozí#k" bylo ur#eno výpo#tovým programem firmy INNA. Pro vedení RUE55-E-HL pro efektivní rychlost 3,2 m/min se zrychlením 2,5 m/s2 je vypo#tená životnost Lh min 29744 hodin. Minimální statická bezpe#nost je 4,9. Byla uvažována celková nep esnost ustavení 0,04 mm a nato#ení v jednotlivých osách 0,01 m rad. Protokol z výpo#tu je obsažen v p íloze [VII] této práce.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

20. Vyvažování smykadla Vyvažování bude provedeno dv!ma vyvažovacími válci umíst!nými symetricky po obou stranách kuli#kového šroubu. Toto ešení bylo zvoleno na základ! pot eby snížení zástavbových rozm!r" a vzájemné kompenzace deforma#ních ú#ink" p"sobících na smykadlo. K zachování vyhovujících dynamických vlastností a stability pohonu bude provedena kompenzace tíhy smykadla o 70%. Tato hodnota je v souladu s praxí p edních výrobc" t!chto stroj".

20.1

Návrh hydraulických válc

Uvažovaná hmotnost: 5000 kg Kompenzovaná tíha: G m ! g ! 0,7 G 5000 ! 9,810,7 G 34335 N

(83)

P i užití 2 vyvažovacích válc" bude p enášené zatížení jedním hydraulickým válcem G1 = 17167 N. Z komer#n! dostupných komponent" byl zvolen hydraulický válec firmy REXROTH typ FCDM 1MF3 80 45 1200 A2X s pracovním zdvihem 1200 mm a pr"m!rem pístu 80 mm. Kontrola pracovního tlaku hydraulického média d1 80mm

d2 G1

45mm p!S G1 S

17167 17,8MPa 178bar 962 % (d1 $ d 2 ) 2 % (80 $ 45) 2 SS 962mm 2 4 4 Maximální pracovní tlak válce je 200 bar. Válec vyhovuje požadavk"m. p

(84)

Výpo!et pot"ebného kompenza!ního objemu pro oba válce požadovaná zm!na tlaku p i plném pohybu pístu: & p 8bar po#áte#ní tlak: p1 178bar kone#ný tlak: p2 185bar OBJEM ZDVIHU VÁLCE: &V S ! l &V

962 ! 1200 1154400mm3 1,154l

Výpo#et provedeme pro 1 válec.

(85)


DIPLOMOVÁ PRÁCE 20.2

Návrh hydraulických akumulátor

Obr. 69 Hydraulické akumulátory [21]

20.2.1 Plnicí p"etlak dusíku Plnicí p etlak dusíku v hydraulickém akumulátoru se obvykle volí 90% minimálního provozního tlaku z d"vodu vlastní tuhosti pryžového vaku. Po 0,9 ! P1

Po

0,9 !178 160,2bar

P2

185

20.2.2 Výpo!et pot"ebného objemu hydraulického akumulátoru Hydraulický akumulátor bude z d"vodu p íznivých vlastností proti stárnutí pryžových vak" p edpln!n dusíkem. B!hem provozu bude docházet k #áste#nému sdílení tepla mezi tlakovým olejem a dusíkem, které vznikne tlakovými ztrátami p i proud!ní hydraulického oleje v soustav! hydraulického vyvažování. Proto bude pro návrh akumulátoru uvažován polytropický d!j v dusíku s polytropickým exponentem n = 1,29

Po ! Von

P1 ! V1n

&V

V1 $ V2

V1

, Po ) n ** '' ! Vo + P1 (

P2 ! V2n

(86) (87)

1

V2

1 n

, Po ) ** '' ! Vo + P2 (

(88)

(89)


DIPLOMOVÁ PRÁCE 1

&V Vo

Vo

Vo

1

, Po ) n , P )n ** '' ! Vo $ ** o '' ! Vo + P1 ( + P2 ( &V 1

1

, Po ) n , Po ) n ** '' $ ** '' + P1 ( + P2 ( 1,254 1

(90) 1

, 160,2 ) 1, 29 , 160,2 )1, 29 ' ' $* * + 185 ( + 178 ( 42,5l

Pro každý vyvažovací válec bude použit hydraulický akumulátor REXROTH 50 l HAB50-330-4X/2 G05G-ZN111-CE. Soustava bude spojena paraleln! z d"vodu kompenzace možného rozdílu tlak". Akumulátory budou vybaveny hydraulickým bezpe#nostním blokem REXROTH ABZSS.20-M-3X/210E/S10V a obvodem pro dopl$ování tlaku hydraulického oleje. Hydraulické vyvažovací válce budou opat eny ízeným jednocestným ventilem, který bude využit pro funkci hydraulického zámku ke zvýšení bezpe#nosti obsluhy stroje.

Obr. 70 Vyvažovací válce s pohonem svislé osy


DIPLOMOVÁ PRÁCE

21. Výpo!et kuli!kového šroubu Výpo#et kuli#kového šroubu bude proveden podle dodaného výpo#etního postupu od výrobce kuli#kových šroub" Husin. Na základ! p edchozí rešerše bude použit mén! p esný kuli#kový šroub vyrobený okružováním a s dvojitou maticí podle DIN 6951, která zajistí p edp!tí mezi kuli#kovým šroubem a maticí. Matice bude opat ena z vrchní strany p írubou pro snadné spojení matice kuli#kového šroubu se san!mi multifunk#ního obráb!cího centra. Mazání matice kuli#kového šroubu bude ešeno pravidelným domazáváním plastickým mazivem G1 od spole#nosti Husin p es maznici umíst!nou na stran! matice kuli#kového šroubu pomocí mazacího lisu. Mazání podle doporu#ení výrobce pro svislou montáž kuli#kového šroubu bude vhodné provád!t pravideln! po 200 h provozu vtla#ením 90 cm3 maziva. První namazání kuli#kového šroubu se provede t ikrát, p i#emž se pokaždé vtla#í do matice kuli#kového šroubu 30 cm3 plastického maziva.

21.1

P!edb#žný návrh šroubu

21.1.1 Návrh pr#m ru šroubu ze vzp rné tuhosti 4

d Fk kk ! k2 ! 105 lk Maximální dovolené provozní síla

Fk max

(91)

Fk ! 0,5

(92)

Pro výpo#et bude uvažován provozní stav, p i kompenzaci hmotnosti smykadla o 70%. Fk Fgk - Fc Fk 26715

Fk max Fc

Fk max

13357

12000 N

Fgk

dk

2 Fk max ! lk K k ! 102

dk

2 ! 13357 ! 12002 2,05 ! 105

dk

Fk ! 0,5 14715 N

2

(93)

24,8mm

Volím kuli#kový šroub DDB 3210R – 4EF (HIWIN), d k

27,8mm .

Kontrola vzp rné tuhosti šroubu p"i havarijním stavu p"i poruše hydraulického vyvažování K k 2,05

Fc

12000 N


DIPLOMOVÁ PRÁCE 4

kk !

Fk

dk ! 105 2 lk

27,84 ! 105 2,05 ! 2 1200 85030 N

Fk Fk

FKHM

Fg - Fc

FKHM

5000 ! 9,81 - 12000,

(94)

m ! g - Fc (95)

FKHM 61050 N FKH . FKHM Kuli#kový šroub vyhovuje. Kontrola maximálních otá!ek šroubu d nk kd ! k2 ! 108 lk

27,8 ! 108 12002 nk 2903 Maximální pracovní otá#ky nmax 0,8 ! nk 0,8 !

nk

nmax

0,8 ! 3630

(96)

(97) $1

nmax 2903 min Kontrola otá#kového faktoru Jmenovitý pr"m!r šroubu d r 32mm Požadované maximální otá#ky 1000 min $1 Dn faktor d n ! n Dn faktor

32 ! 1000

Dn faktor

32000

(98)

Dn faktror # 90000

Otá#kový faktor pro okružovaný šroub vyhovuje

21.2

Kontrola životnosti

Kontrola životnosti bude provedena pomocí stanovení st edních otá#ek kuli#kového šroubu, které budou vycházet z uvažovaných zat!žovacích cykl". Prvním uvažovaným cyklem bude rovinné frézování, které bude tvo it 50 % využití stroje, dále svislé frézování, které bude tvo it 35%, a vrtání, které bude využíváno v 15%. Tyto t i základní zát!žné cykly limitují technické možnosti stroje a pokrývají nej#ast!jší operace na tomto stroji.


DIPLOMOVÁ PRÁCE 21.2.1 Rovinné frézování 1000

-1

n [min ]

800 600 400 200 0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

t [s]

Obr. 71 Rovinné frézování

v1

20m / min

v2

0mm / min

v3

20m / min

nn

" n ! 100 " n ! t

i

i

ti

i

i

1

ti

1

c

10 ) , 300 ) , 10 ) , ' ' - *1000 ! ' - *0 ! *1000 ! 320 ( + 320 ( + 320 ( + 62,5 min $1

nn nn

(99)

21.2.2 Svislé frézování 1000 n [min-1]

800 600 400 200

23

0 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

t [s]

Obr. 72 Svislé frézování

v1

20m / min

v2

468mm / min

v3

20m / min i

nn

" ni ! 1

nn nn

ti 100

i

ti

"n ! t i

1

c

10 ) , 60 ) , 15 ) , *1000 ! ' - * 0 ! ' - *1000 ! ' 85 ( + 85 ( + 85 ( + $1 310,4 min

(100)


DIPLOMOVÁ PRÁCE 21.2.3 Vrtání

1000 n [min-1]

800 600 400 200

13

0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 t [s]

Obr. 73 Vrtání

v1

20m / min

v2

264mm / min

v3

20m / min

nn

" n ! 100 " n ! t

i

ti

i

1

nn nn

i

i

1

ti c

10 ) , 180 ) , 15 ) , ' ' - *1000 ! ' - *13 ! *1000 ! 205 ( + 205 ( + 205 ( + 133,4 min $1

(101)

Výpo!et st"edních otá!ek 3

nn st

"n

ni

! ni

1

nn st nn st

15 35 50 - 310,4 ! - 133,4 ! 100 100 100 $1 160 min 62,5 !

(102)


DIPLOMOVÁ PRÁCE 21.2.4 Výpo!et st"edního zatížení Rovinné frézování

F [N]

14715 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

t [s]

Obr. 74 Rovinné frézování i

Fm

3

"F

3

i

i 1

!

ni nm

147153 !

Fm

3

Fm

14715 N

(103)

10 300 10 - 147153 ! - 147153 ! 320 320 320

F1 14715 N F2

14715 N

F3 14715 N Svislé frézování Uvažuje se pouze sm!r svisle vzh"ru 24924

24000

F [N]

20000 16000

14715

12000 8000 4000 0 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

t [s]

Obr. 75 Svislé frézování

F1 14715 N F2

24924 N

F3 14715 N

60

65

70

75

80

85


DIPLOMOVÁ PRÁCE i

Fm

"F

3

3

i

ni nm

!

i 1

147153 !

Fm

3

Fm

22809 N

(104)

10 60 15 - 249243 ! - 147153 ! 85 85 85

Vrtání

F [N]

14715 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0

4670

0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 t [s]

Obr. 76 Vrtání

F1 14715 N F2

4670 N

F3 14715 N i

Fm

"F

3

3

i

!

i 1

14715 3 !

Fm

3

Fm

7819 N

i

Fm

3

"F

i

i 1

Fm ctr Fm ctr

ni nm

3

!

10 180 15 - 4670 3 ! - 14715 3 ! 205 205 205

ni nm

50 ) , 35 ) , , 3 62,5 3 310 3 133,4 15 ) ! ! ! *14715 ! ' - * 22809 ! ' - * 7819 ! ' 160 100 ( + 160 100 ( + 160 100 ( + 20598 N

3

(105)

(106)


DIPLOMOVÁ PRÁCE Životnost v otá!kách 3

Lh

, Cdyn ) 6 * ' * F ' ! 10 + n str ( (107)

3

Lh Lh

, 20300 ) 6 ' ! 10 * + 20598 ( 957222 min $1

Životnost v pracovních hodinách 3

Lh

, Cdyn ) 106 ** '' ! + Fn ( nn st ! 60

3 (108) 106 , 20300 ) Lh * ' ! + 20598 ( 160 ! 60 Lh 99h Kuli#kový šroub nevyhovuje na životnost, proto bude použit kuli#kový šroub s maticí DDB 6320 – R 4EP d k 55,4mm

Cdyn C0

[22]

120000 N 250000 N

KONTROLA MAXIMÁLNÍCH OTÁ%EK d nk kd ! k2 ! 108 lk

nk nk

55,4 ! 108 2 1200 7232 min $1

1,88 !

(109)

MAXIMÁLNÍ PRACOVNÍ OTÁ%KY nmax 0,8 ! nk

nmax nmax

0,8 ! 7232 5756 min

(110)

$1

Kontrola otá!kového faktoru Jmenovitý pr"m!r šroubu d r 63mm Požadované maximální otá#ky 1000 min $1 Dn faktor d n ! n

Dn faktor

63 ! 1000

Dn faktor

63000

(111)


DIPLOMOVÁ PRÁCE Dn faktror # 90000

Otá#kový faktor pro okružovaný šroub vyhovuje ŽIVOTNOST V OTÁ%KÁCH Lh

, C dyn ** + Fn

3

) '' ! 10 6 ( 3

Lh Lh

, 120000 ) 6 ' ! 10 * 20598 ( + 197728183 min $1

(112)

ŽIVOTNOST V PROVOZNÍCH HODINÁCH 3

Lh

, Cdyn ) 106 ** '' ! + Fn ( nn st ! 60 3

106 , 120000 ) Lh * ' ! + 20598 ( 160 ! 60 Lh 20596h Kuli#kový šroub DDB 6320 – R 4EP vyhovuje, a proto bude použit.

(113)


DIPLOMOVÁ PRÁCE

22. Návrh posuvu smykadla

Obr. 77 Návrh posuvu smykadla [1]

22.1

Statické hledisko

22.1.1 Výpo et ú innosti G 5000 ! 9,81 ! 30% 14750 N

FA

12000 N

s 20mm 0,02m d 0,063mm

"c

"c "c

F!s 2!* ! Mm

f1

0,05

f2

0,003

f3

0,003

"p

97%

1 !"p ( G % * ! d ! f 2 ( G % * ! d ! f3 G ) &&1) ! f1 ## ! 1) ! f1 ) &&1) ! f1 ## ! s s Fa ' FA $ ' FA $

1 ! 0,97 14750 ( 14750 % * ! 0,063! 0,003 ( 14750 % * ! 0,063! 0,003 ! 0,05) &1) ! 0,05# ! ) &1) ! 0,05# ! 1) 12000 0,02 0,02 ' 12000 $ $ ' 12000 0,86

22.1.2 Statický moment zát!že redukovaný na h"ídel m 1500kg s 0,02 g

9,81

i

,

90+

"c

5 0,26

(114)


DIPLOMOVÁ PRÁCE m ! g ! sin , ! s 2 ! * ! i !" c

M GT

1500 ! 9,81 ! sin 90 ! 0,02 2 ! * ! 5 ! 0,26 10,9 Nm

M GT M GT

(115)

Moment zát!že od p"esouvaných hmot m ! g ! f1 ! cos , ! s MG 2 ! * ! i ! " s ! " Lj ! " P

MG

(116)

0

Moment zát!že od t"ecích sil v ložisku a p"edepnutí kuli kového šroubu " L 0,92

"s j

0,92 2

ML ML ML

0,5 ! -Fa ) m ! g ! cos , ! f1 . ! d L ! f 3 i !" p 0,5 ! -12000 ) 5000 ! 9,81 ! cos 90 ! 0,05. ! 0,05 ! 0,003 5 ! 0,97 0,186 Nm

(117)

P"edp!tí kuli kového šroubu

Fp

0,35 ! FA

4200 N

(118)

MOMENT ZÁT!ŽE OD P"EDEPNUTÍ KULI#KOVÉHO ŠROUBU 0,5 ! -Fa ) m ! g ! cos , ! f1 . ! d s ! f 2 FP ! s ! -1 / " s2 . ) M KŠM j i ! " p ! " Lj 2 ! * ! i !" p !" L M KŠM

4200 ! 0,02 0,5 ! -12000 ) 5000 ! 9,81 ! cos 90 ! 0,05. ! 0,063 ! 0,003 (119) ! 1 / 0,92 2s ) 2 2 ! * ! 5 ! 0,97 ! 0,92 5 ! 0,97 ! 0,92 2

M KŠM

0,79

-

.

MOMENT ZÁT!ŽE OD VYOSENÍ AXIÁLNÍ SÍLY Pro smykadlo uložené ve valivém vedení M F

0 Nm [1]


DIPLOMOVÁ PRÁCE VÝPO#ET CELKOVÉHO STATICKÉHO MOMENTU M zsrhm M GT ) M G ) M L ) M KŠM ) M F

M zsrhm

10,9 ) 0 ) 0,186 ) 0,79 ) 0

M zsrhm

11,876 Nm

(120)

POT"EBNÝ MOMENT MOTORU K VYVOZENÍ TECHNOLOGICKÉ SÍLY FA 12000 N

s 20mm i 5 " p 0,97 M zsrhm

Mm

0,02m

11,876 Nm FA ! s ) M zsrhm 2 ! * ! i !" p

12000 ! 0,02 ) 11,876 2 ! * ! 5 ! 0,97 M m 19,75 Nm Volím motor Siemens 1FT6085-8AH7. Mm

(121)

Moment setrva nosti motoru s brzdou

J mot 79,6 ! 10 /4 kg ! m 2 P$evodovka SP 140S – MF1 J p 9,95 ! 10 /4 kg ! m 2 M n2

360 Nm

nmax

2100 min /1

22.2

Výpo et momentu motoru z dynamického hlediska

22.2.1 Výpo et momentu setrva nosti kuli kového šroubu b 1500mm d

Js

63mm 4 1 (d % ! * ! 7830 ! b ! & # 2 '2$

Js

1 ( 0,063 % ! * ! 7830 ! 1,5 ! & # 2 ' 2 $

Js

0,01816kg ! m 2

4

(122)


DIPLOMOVÁ PRÁCE Redukce posunových hmot do osy šroubu m 5000kg

s 50mm 70% tíhy je vyváženo ( s % m!& # ' 2 !* $

Jm

2

( 0,02 % 0,3 ! 5000 ! & # ' 2 !* $ 0,0152kgm 2

Jm Jm

2

Celkový moment setrva nosti redukovaný na h"ídel motoru J J J rhm - J mot ) J br . ) J p ) 2s ) 2m i i 181,6 ! 10 /4 6,08 ! 10 /4 ) J rhm 79,6 ! 10 /4 ) 9,95 ! 10 /4 ) 52 52 J rhm 102,9 ! 10 /4 kgm 2

(123)

(124)

Celkový moment zát!že redukovaný na h"ídel motoru M GT 10,9 Nm

MG

0 Nm

M KŠM

0,79 Nm

M zdsrhm

M GT ) M G ) M KŠM

M zdsrhm

10,9 ) 0 ) 0,79

M zdsrhm

11,69 Nm

Úhlové zrychlení šroubu a ! 2 !* 0s s 2,5 ! 2 ! * 0s 0,02

0s

(125)

(126)

785,4rad ! s 2

Úhlové zrychlení motoru 0m 0m !i

0m

785,4 ! 5

0m

3927 rad ! s 2

(127)


DIPLOMOVÁ PRÁCE Pot"ebný moment motoru p"i konstantním momentu setrva nosti Jrhm M m J rhm ! 0 m ) M zdrhm

Mm

102,9 ! 10 /4 ! 3927 ) 11,69

Mm

52,09 Nm

(128)

Tuhost kuli kového šroubu [22] 2

K SR K SR K SR

dr !g 1600 55,4 2 ! 9,81 16,8 ! 1600 316,1N ! 1m /1 16,8 !

(129)

Vlastní mechanická frekvence Tuhost matice

k mat

2040 N ! 1m /1

k SR

316,1N ! 1m /1

f mech

f mech

1 2 !*

k sr ! k MAT 1 k sr ) k MAT 41,6 ) 5000

1 2 !*

316,1 ! 2040 1 316,1 ) 2040 41,6 ) 5000

(130)

f mech 187 Hz Vypo%tená vlastní první mechanická frekvence leží nad doporu%enou hodnotou 20÷30Hz [1] Dosažený výsledek tuto podmínku spl&uje.

22.3

Kontrola motoru z hlediska oteplení

22.3.1 Výpo et pracovního cyklu Bude op't uvažován pracovní cyklus užitý p$i kontrole životnosti kuli%kového šroubu. Oteplení pak je nutno uvažovat vzhledem k typu obráb'ní s nejv'tšími nároky na zatížení motoru.


DIPLOMOVÁ PRÁCE Pracovní cyklus motoru p"i rovinném frézování Ú#INNOST KULI#KOVÉHO ŠROUBU s 1/ f ! 1 / f ! tg2 * !d " sr 1 ) f ! cot g2 1 ) f ! * ! d s 20 1 / 0,003 ! * ! 63 " sr * ! 63 1 ) 0,003 ! 20 " sr 0,971

(131)

POT"EBNÝ VÝKON MOTORU v 1 1 Pm Fi ! i ! ! 60 " P " SR

(132)

POT"EBNÝ KROUTICÍ MOMENT Pmi ! s ! 60 Mm 2* ! v ! i

(133)

Tab. 1 Pracovní cyklus motoru p i rovinném frézování

F [N] 14715 14715 14715

1 2 3

v [m/min] 20 0 20

t [s] 10 300 10

P [W] 5213 0 5213

Mn [Nm] 9,96 0 9,96

Výpo%et efektivního momentu pro rovinné frézování 3

M ef M ef M ef

3M

i

! ti

i 1

T 9,962 ! 10 ) 0 ! 300 ) 9,962 ! 10 320 2,5 Nm

(134)


DIPLOMOVÁ PRÁCE Pracovní cyklus motoru p"i svislém frézování

Tab. 2 Pracovní cyklus motoru p i svislém frézování

F [N] 14715 24925 14715

1 2 3

v [m/min] 20 0,468 20

t [s] 10 60 10

P [W] 5213 206,6 5213

Mn [Nm] 9,96 16,9 9,96

VÝPO#ET EFEKTIVNÍHO MOMENTU P"I SVISLÉM FRÉZOVÁNÍ 3

3M

M ef

i

! ti

i 1

T

(135)

9,962 ! 10 ) 16,9 2 ! 60 ) 9,962 ! 15 85 15,2 Nm

M ef M ef

Pracovní cyklus motoru p"i vrtání

Tab. 3 Pracovní cyklus motoru p i vrtání

F [N] 14715 4670 14715

1 2 3

v [m/min] 20 0,264 20

t [s] 10 180 15

P [W] 5213 21,8 5213

Mn [Nm] 9,96 3,15 9,96

Výpo et efektivního momentu p"i svislém frézování 3

M ef M ef M ef

3M

i

! ti

i 1

T 9,962 ! 10 ) 3,152 ! 180 ) 9,962 ! 15 205 4,56 Nm

(136)


DIPLOMOVÁ PRÁCE Soustružení Bude uvažován sm'r soustružení svisle vzh ru proti sm'ru tíhového zrychlení. P$ibližný výpo%et posuvové síly [23] CFf 690MPa

X Ff

1,1

ap

12mm

YFf

0,55

vf

16mm ! min /1

Fc

15000 N

f

0,59mm /1

Ff

CFf ! a p

Ff

690 ! a p ! 0,590,55

Ff

7942 N

x Ff

!f

y Ff

(137)

1,1

ZÁT!ŽOVÝ CYKLUS - PR(B!H ZATÍŽENÍ 22866 20000 F [N]

16000

14715

12000 8000 4000 0 0

150

300

450

600

750

900

1050

1200

1350

1500

1650

1800

t [s]

Obr. 78 Zát!žový cyklus - pr#b!h zatížení

-1

v [m.min ]

ZÁT!ŽOVÝ CYKLUS – PR(B!H RYCHLOSTI 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

0,016 0

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 t [s]

Obr. 79 Zát!žový cyklus - pr#b!h rychlosti


DIPLOMOVÁ PRÁCE Pracovní cyklus motoru p"i soustružení

Tab. 4 Pracovní cyklus motoru p i soustružení

F [N] 14715 22866 14715

1 2 3

3

3M

i

v [m/min] 20 0,016 20

t [s] 10 1800 15

P [W] 5213 6,5 5213

Mn [Nm] 9,96 15,5 9,96

! ti

i 1

M ef

T 9,96 2 ! 10 ) 15,52 !1800 ) 9,96 2 !10 1820 15,4 Nm

M ef M ef

(138)

Z hlediska namáhání motoru je nejvyšší hodnota efektivní zát'žného momentu p$i soustružení Mef = 15,4Nm Pro zvolený motor Siemens 1FT6086 – AH7 Je M(60K) = 22,4Nm M ef 4 M -60 K . Motor z hlediska oteplení vyhovuje p$i uvažovaných pracovních cyklech. Záv!ry POT"EBNÉ OTÁ#KY MOTORU v !i nm s 20000 ! 5 nm 0,02

nm

83,3s /1

5000 min /1

KONTROLA ROZB!HOVÉHO #ASU "c 0,86

M zdrhm Mm

11,69 90 Nm

(139)


DIPLOMOVÁ PRÁCE tr tr tr

J RHM ! -2 ! * ! nm . -M m / M zdrhm . !"c 102,9 !10 /4 ! -2 ! * ! 83,3. -90 / 11,69. ! 0,86 0,079 sec

DRÁHA POT"EBNÁ K ROZB!HU 1 Sr !v !t 2 1 20 Sr ! ! 0,079 0,0132m 2 60 MAXIMÁLNÍ MOŽNÉ ZRYCHLENÍ SVISLÉ OSY 2 ! Sr a t2 2 ! 0,0132 a 0,079 2

a

4,23m ! s /1

(140)

(141)

(142)


DIPLOMOVÁ PRÁCE

23. Odm!"ování Pro montáž na smykadlo bylo zvoleno odm'$ování polohy lineárním absolutním sníma%em firmy Renishaw Resolute s p$esností +/-1µm, maximální rychlostí 100 m/sec, s rozlišením 1 nm. Bude použita stupnice RSLA z nerezové oceli. Katalogový list viz p$íloha této práce.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

24. Volba frézovací hlavy Vzhledem k tomu, že toto multifunk ní obráb!cí centrum bylo koncipováno jako univerzální pro široké spektrum operací, bylo osazeno pro náro n!jší obráb!cí operace robustním v"eteníkem vlastní konstrukce s výkonným pohonem. Zárove# však bylo nutné uzp$sobit stroj i pro vysokorychlostní obráb!ní. Z tohoto d$vodu bylo nutné nalézt vhodné "ešení v podob! odpovídajících hlav. Prvním kritériem pro volbu frézovací hlavy byl požadavek na takovou frézovací hlavu, která by disponovala vlastními pohony svých os, jelikož nebylo možné z rozm!rových d$vod$ do smykadla zastav!t spole ný pohon osy C. Dalším kritériem volby byl zp$sob p"ipojení frézovací hlavy na smykadlo. Jediným možným "ešením bylo p"írubové provedení p"ípojného rozhraní frézovací hlavy. Posledním požadavkem byl p"enos vysokého krouticího momentu a otá ek 3000min-1. Tyto požadavky jako jediný splnily frézovací hlavy z produkce TOS Varnsdorf. Výrobce bohužel neposkytl detailn!jší popis frézovacích hlav a informace ohledn! standardního p"ipojovacího rozhraní. Proto bylo navrženo p"ipojovací rozhraní vlastní konstrukce, kterým budou muset být hlavy osazeny. V základní výbav! byly navrženy tyto varianty vým!nných hlav: 1. P"ímé frézování bez vým!nné hlavy upnutím nástroje p"ímo do v"etena hlavního v"eteníku. V tomto p"ípad! bude namísto frézovací hlavy upnut do smykadla záslepný len, který ochrání rozhraní p"ed ne istotami a bude obsahovat trysky externího chlazení. 2. Hlavní frézovací hlavou stroje bude univerzální dvouosá, automaticky indexovaná frézovací hlava HUI 50, která je schopna p"enášet krouticí moment 1000Nm a otá ky 3000min-1. Katalogový list je k dispozici v p"íloze. 3. Pro plynulé obráb!ní ve více osách bude stroj vybaven frézovací hlavou HV/V s náhonem od v"etena a p"enášeným momentem 500Nm a maximálními otá kami 3500 min-1. 4. Pro vysokorychlostní obráb!ní bude stroj osazen vidlicovou frézovací hlavou s elektrov"etenem HV/E-H s výkonem 43kW, krouticím momentem 120Nm a maximálními otá kami 20 000min-1 5. Pro soustružení bude nutné vytvo"it vlastní konstrukci revolverové hlavy, p"ípadn! nožového držáku se shodným rozhraním se smykadlem.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

25. Rozhraní vým nných hlav %ešené multifunk ní obráb!cí centrum bylo z d$vodu rozší"ení technologických možností nutno opat"it rozhraním pro automatickou vým!nu hlav. Zp$sob vým!ny hlav bude "ešen metodou pick-up z vhodn! situovaných držák$ na okrajích stroje. Vým!nné hlavy budou polohovány na Hirth$v v!nec od spole nosti Voith, který bude mít oproti standardním typ$m upravené rozmíst!ní p"ipev#ovacích otvor$. Upnutí hlavy bude provedeno upínacími jednotkami CyTrac od spole nosti CyTec. Pro p"ívod tekutin do frézovací hlavy bude rozhraní osazeno deseti rychlospojkami WVP-2HPL od spole nosti Pascal. Rychlospojky budou využity následovn!: 2x chlazení v"eteníku frézovací hlavy 1x p"ívod tlakového oleje pro uvoln!ní nástroje 1x isticí vzduch 1x t!snicí vzduch 1x p"ívod nízkotlakého chlazení nástroje 2x hydraulické zpevn!ní a zaindexování hlavy, 1.osa 2x hydraulické zpevn!ní a zaindexování hlavy, 2.osa P"ívod tlakové chladicí kapaliny bude proveden p"es nástrojovou stopku upnutou do hlavního v"eteníku stroje P"enos krouticího momentu mezi frézovací hlavou a hlavním v"eteníkem, bude zajišt!n p"es kameny v hlavním v"etenu.

Obr. 80 P ipojovací rozhraní


DIPLOMOVÁ PRÁCE

26. Návrh Hirthova areta!ního v nce Výpo!et rota!ního ozubení dle firmy Voith

Obr. 81 Vyosení ezné síly

Fd - obvodová síla Tmax - p!enášený moment D = 320 mm d = 260 mm Tmax=8330 Nm TP 12000 ! 0,43 5160 Nm 4T Fu D"d 4 ! 5162 Fu 0,32 " 0,26 Fu 35586 N Fa – axiální síla Fa Fu ! tg 30#

Fa

35586 ! tg 30# 20546 N

(143)

(144)

(145)

Požadované p"edp tí V bezpe"nostní faktor = 2 Fva V ! Fa

Fva

2 ! 20546 41092 N

Efektivní plocha zub# $ z 0,75 z po"et zub 144 r zaoblení v pat# zubu 0,3 S v le v hlav# zubu = 0,4

(146)


DIPLOMOVÁ PRÁCE d L pr m#r díry pro upev$ovací šroub = 9,5 n 10 po"et šroub Az

(D - d -

n - d 2 ,& ) ) ! * ( D " d ) - 1,155 ! z ! (r " 3)' !% z D"d +4 (

147)

10 ! 9,5 ,& ) ) ! * (320 " 260) - 1,155 ! 144 ! (0,3 " 0,4)' ! 0,75 14864mm 2 320 " 260 + 4 ( 2

Az

(320 - 260 -

Maximální stykový tlak

Pmax p max

Fva " Fa Az 20546 " 41092 14864

(148)

41Mpa


DIPLOMOVÁ PRÁCE

27. Návrh upína!e frézovacích hlav Nejnep!ízniv#jší stav je p!i frézování svisle vzh ru proti zemské tíze. Tíha obráb#cí hlavy G H m ! g 1000 ! 9,81 9810 N mH je uvažována maximální tíha hlavy 1000 kg FVA = 41092 N požadované p!edp#tí Hirthova ozubení FC= 12000 N volím sou"initel bezpe"nosti K = 2 n = po"et hydraulických upína"

k n

FUP

(G H " FC " FVA ) !

FUP

(9810 " 41092 " 12000) !

FUP

125840 4 31451N

FUP

2 4

FUP . 40,5kN Zvolený typ: STH0050-0,8-S-B firmy CyTec s maximální upínací silou 40,5 kN. Zvolený typ upína"e vyhovuje.

(149)


DIPLOMOVÁ PRÁCE

28. P"evedení modelu stroje do virtuální reality Sou"ástí této diplomové práce bylo p!evedení celého multifunk"ního obráb#cího centra do imerzní virtuální reality. Nejprve bylo nutné zhotovit celé 3D modely všech komponent tohoto stroje a sestavit jednotlivé díl"í celky do celého stroje. Následn# byla takto získaná data p!evedena do vým#nného formátu Jt a importována do programu Visual Decision Platform 9.1 od spole"nosti IC.IDO. Zde byl stroj umíst#n do pracovního prost!edí v odpovídající velikosti, nastaveno chování jednotlivých komponent b#hem stereoskopicke 3D projekce a jejich barevný vzhled. Podstatou stereoskopické projekce je promítání dvou obraz posunutých o vzdálenost o"í. Tyto dva vjemy p!evede lidský mozek na prostorové vid#ní, a tak je možné vnímat hloubku scény a vzdálenosti prostorov#.

Obr. 82 Prost edí programu Visual Decision Platform 9.1

Poté byla data p!enesena do místnosti s imerzní virtuální realitou Cave a na Power Wall, kde prob#hla stereoskopická projekce celého stroje. Tento zp sob projekce umožnil zviditeln#ní a nalezení n#kterých chyb a nedostatk , které mohly být ve výsledné konstrukci stroje odstran#ny.

Obr. 83 Virtuální realita CAVE


DIPLOMOVÁ PRÁCE

Obr. 84 Virtuální realita – multifunk!ní obráb cí centrum


DIPLOMOVÁ PRÁCE

29. Výsledné parametry stroje Výsledný stroj je svými parametry srovnatelný s komer"n# vyráb#nými stroji. Tab. 5 Porovnání parametr$ stroje Zimmermann FZ 42 pracovní pojezd v ose X: [mm] pracovní pojezd v ose Y: [mm] pracovní pojezd v ose Z: [mm] rychlost posuv v ose X: [m/min] rychlost posuv v ose Y: [mm/min] rychlost posuv v ose Z: [mm/min] zrychlení v ose X: [m/sec^2] zrychlení v ose Y: [m/sec^2] zrychlení v ose Z: [m/sec^2] pracovní prostor: [mm]

Fidia

GTF

Trimill VC 4525

Turnmill TajmacZPS

Náš stroj

3000

(25000)

6000 (12250)

4500 (6500)

1400 (3050)

9920 (1920+x*4000)

2500

(3500)

2700 (4000)

2500 (3500)

1500 (3250)

2300

(1700)

1000/1400 (2500)

1250 (1400)

1250 (1500)

1100 (1900)

do 60

30 (do 60)

20

30

15 (22)

do 60

30 (do 60)

25

30

24 (34)

do 60

30 (do 60)

25

30

20

do 5

-

1,5

3

4

do 5

-

1,5

3

4

do 5

-

1,5

3

2,5

1000

3000x2500

4000x2500

4500x2800

PR2500

10000x2500

výkon pracovního v!etene (úhlová 90° frézovací hlava): [kW/ Nm]

45/344

34/160

25 / 195

38/300

29,5/1000

hmotnost stroje [kg]

-

-

66000

6000 (25000)

60000

Základní rozm#ry stroje

Obr. 85 Základní rozm ry stroje


DIPLOMOVÁ PRÁCE Pro konstruk"ní uzel smykadla je dosaženo výsledné odchylky frézování 0,129 mm p!i maximálním zatížení a vyložení stroje. P!esnost stroje se zvýší u dokon"ovacích operací v závislosti na nižším zatížení stroje. Výsledná p!esnost stroje bude rovn#ž dána p!esností navazujících celk . Výše uvedené parametry je možné kompenzovat elektronickými korekcemi, "ímž dojde k podstatnému zvýšení p!esnosti celého obráb#cího stroje.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

Záv r P!i tvorb# této práce bylo velmi d ležité spolupracovat s kolegy, kte!í !ešili jiné konstruk"ní uzly tohoto stroje. Mohli jsme si odzkoušet práci v týmu, kdy každý !ešil samostatn# svou "ást a p!itom svá !ešení musel p!izp sobovat celku tak, aby na sebe jednotlivé konstruk"ní uzly navazovaly a stroj byl funk"ní. Bylo možno získat praktické zkušenosti z !ešení úkol v týmu, které bych jinak nezískal. Výsledný stroj je svými parametry srovnatelný s výše uvedenými stroji p!edních výrobc . Našemu !ešení však budou chyb#t zkušenosti, které získali výrobci výše uvedených stroj svou dlouholetou praxí.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

POUŽITÉ INFORMA$NÍ ZDROJE [1] MAREK, J., KOLEKTIV. Konstrukce CNC obráb cích stroj$. MM publishing, Druhé vydání, Praha, 2010. ISBN 978-80-254-7980-3. [2] BORSKÝ, V. Základy stavby obráb cích stroj$. Vysoké u"ení technické v Brn#, Druhé vydání, Brno, 1991. ISBN 80-214-0361-6 [3] TOS KU%IM. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: www.toskurim.cz/spolecnost/profil-spolecnosti/ [4] meyer®. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.meyer®.com [5] SKF. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.skf.com/binary/1297791/514629_tcm_1297791.pdf?WT.oss=Stiffness&WT.z_oss_boost=0&tabname=AII&WT.z_oss_rank =6 [6] LEINVEBER, J., %ASA, J., VÁVRA, P. Strojnické tabulky. Scientia, T!etí vydání, Praha, 1999. ISBN 80-7183-164-6. [7] SHIGLEY, J. E., MISCHKE, Ch. R., BUDYNAS, R. G. Konstruování strojních sou!ástí. Vysoké u"ení technické v Brn# / Nakladatelství VUTIUM, První vydání, Brno, 2010. ISBN 978-80-214-2629-0. [8] FOREJT, M., PÍŠKA, M., Teorie obráb ní, tvá ení a nástroje. Akademické nakladatelství CERM, První "eské vydání, Brno, 2006. ISBN 80-214-2374-9. [9] AB Sandvik Coromant, Švédsko. P!íru"ka obráb#ní. Scientia, První "eské vydání, Praha, 1997. ISBN 91-97 22 99-4-6. [10]

AB Sandvik Coromant, Švédsko. CoroKey 2010

[11] F.ZIMMERMANN. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.fzimmermann.com/fileadmin/Mediendatenbank/Subnavi/Produkte/CNC/PDFs_FZ_ Maschinen/BRO_FZ42_d.pdf [12] SKF. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.skf.com/binary/1297791/514629_tcm_1297791.pdf?WT.oss=mrc&WT.z_oss_boost=0&WT.z_oss_ref=Knowledge%20Cen tre&tabname=Knowledge%20Centre&WT.z_oss_rank=2 [13] Technický týdeník. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.technickytydenik.cz/rubriky/serial/upinace-nastroju/upinace-nastroju-4rozhrani-drzak-obrabeci-stroj_8500.html [14] BIG Kaiser Precision Tooling Inc. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z:http://www.bigplustooling.com/spindleDamage.html [15] REDEX-ANDANTEX. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.redexandantex.com/pdf/REDEX_ANDANTEX_MSD_RAM-MSD.pdf [16] ZF Friedrichshafen AG. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.zf.com/na/content/media/united_states/corporate_replacement_parts_ 1/service_portfolio/industrial_drives/ZF_Duoplan_2K250300_operating_manual_h-version.pdf


DIPLOMOVÁ PRÁCE [17] Hennlich. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.hennlich.cz/produkty/linearni-vedeni-valiva-linearni-vedeni-valivevedeni-s-valeckovym-retezem-637/typ-srg.html [18] TOS Varnsdorf. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.tosvarnsdorf.cz/cz/produkty/prislusenstvi/frezovaci-hlavy/frezovacihlavy.html [19] CYTEC Systems. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.cytecsystems.de/cytecsystems/english/index.htm [20] VOITH. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.voithturbo.com/applications/vtpublications/downloads/648_e_g699_en_voith-hirth-couplings.pdf [21] BOSCH-REXROTH. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.boschrexroth.com/modules/BRMV2PDFDownload.dll/r-cz50170_201012_web.pdf?db=brmv2&lvid=1155110&mvid=8390&clid=20&sid=71F548511EBB 3C3B94F65A1043FB9035&sch=M&id=8390,20,1155110 [22] HIWIN. [online]. [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.hiwin.cz/cs/kulickove-srouby/pdf-download.html?id=8 [23] KOCMAN, K., PROKOP, J.. Technologie obráb#ní. Druhé vydání, Brno: CERM, s.r.o., 2005. ISBN 80-214-3068-0.


DIPLOMOVÁ PRÁCE

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOL% Kc1

[Mpa]

M#rný !ezný odpor

a

[mm]

Vzdálenost "ela v!etene od ložiska

A

[mm2]

Styková plocha pera

a

[m.s-2]

Zrychlení

ADi

[mm2]

Pr !ez t!ísky

b

[mm]

Vzdálenost ložisek v!etene

C

[kN]

Dynamická únosnost ložiska

Co

[kN]

Statická únosnost ložiska

D

[mm]

Velký pr m#r

d

[mm]

Malý pr m#r

Dc

[mm]

Pr m#r nástroje

E

[MPa]

Yong v modul pružnosti

FA

[N]

Reakce v podpo!e A

FA

[kN]

Axiální zatížení ložiska

FB

[N]

Reakce v podpo!e B

FR

[kN]

Radiální zatížení ložiska

Fu

[N]

Upínací síla

FUP

[m]

Upínací síla

Fva

[N]

P!edp#tí

Fx

[N]

Síla ve sm#ru osy X

fz

[mm]

Posuv na zub

FZ

[N]

Síla ve sm#ru osy Z

G

[N]

Tíha

g

[m.s-2]

Tíhové zrychlení

hm

[mm]

Hloubka t!ísky

I1

[mm4]

Moment setrva"nosti

I2

[mm4]

Moment setrva"nosti

j1

[-]

Po"et vále"kových ložisek 2

J1

[kg.m ]

Moment setrva"nosti hnací !emenice

j2

[-]

Po"et kuli"kových ložisek

J2

[kg.m2]

Moment setrva"nosti hnané !emenice

Js

[kg.m2]

Moment setrva"nosti kuli"kového šroubu


DIPLOMOVÁ PRÁCE ka

[-]

Sou"initel povrchu

kb

[-]

Sou"initel velikosti t#lesa

kc

[-]

Sou"initel vlivu zat#žování

Kd

[-]

Sou"initel vlivu teploty

Ke

[-]

Sou"initel spolehlivosti

Kf

[-]

Sou"initel zahrnující další vlivy

kk

[-]

Sou"initel bezpe"nosti k meznímu stavu pružnosti

ku

[-]

Sou"initel bezpe"nosti k meznímu stavu únavy

l

[mm]

Vzdálenost ložisek

L10

[ot.]

Základní výpo"tová trvanlivost

LD

[h]

Základní trvanlivost

Lh

[h]

Trvanlivost

M

[Nm]

Zát#žný moment

m

[kg]

Hmotnost

mc

[-]

Exponent charakterizující vlastnosti !ezného nástoje

Mc

[Nm]

Krouticí moment od !ezné síly

Mm

[Nm]

Moment motoru

Mm max

[Nm]

Maximální záb#rný moment motoru

Moy

[Nm]

Ohybový moment v ose Y

n

[min-1]

Otá"ky

nk

[min-1]

Maximální otá"ky šroubu

nmax

[min-1]

Maximální otá"ky

P

[W]

Výkon

p

[MPa]

Tlak

P

[kN]

Dynamické radiální ekvivalentní zatížení

pa

[mm/N]

Poddajnosti ložiska

pb

[mm/N]

Poddajnost ložiska

Re

[MPa]

Nap#tí na mezi kluzu

Rm

[MPa]

Nap#tí na mezi pevnosti

2

S

[mm ]

Pr !ez

sr

[m]

Dráha pot!ebná k rozb#hu

sr

[m]

Dráha pot!ebná k rozb#hu

tr

[s]

Doba rozb#hu


DIPLOMOVÁ PRÁCE V0

[l]

Jmenovitý objem hydraulického akumulátoru

V1

[l]

Objem plynu p!i po"áte"ním tlaku

V2

[l]

Objem plynu p!i kone"ném tlaku

Vc

[m/min]

%ezná rychlost

Wk

[m3]

Modul pr !ezu v krutu

Wo

[m3]

Modul pr !ezu v ohybu

X

[-]

Sou"initel radiálního zatížení ložiska

y

[mm]

Celková deformace

Y

[-]

Sou"initel axiálního zatížení ložiska

y1v

[mm]

Složka pr hybu zp sobení deformací v!etena mezi ložisky

y2v

[mm]

Pr hyb p!evislého konce v!etena

yl

[mm]

Deformace ložisek

yv

[mm]

Deformace v!etena

yv

[mm]

Deformace v míst# p!evislého konce v!etena

zz

[-]

Po"et zub v záb#ru

&

[-]

Ú"innost

&c

[-]

Celková ú"innost

&L

[-]

Ú"innost ložiska

&p

[-]

Ú"innost !emenového p!evodu

'

[MPa]

Normálové nap#tí

'A

[-]

Amplituda nap#tí

'co

[MPa]

Mez únavy

'd

[MPa]

Nap#tí v tlaku

'nom

[MPa]

Nominální normálové nap#tí

'o

[MPa]

Nap#tí v ohybu

'red

[MPa]

Redukované nap#tí podle HMH teorie

(k

[MPa]

Nap#tí v krutu

nnVRET

[min-1]

Otá"ky v!etena

J mot

[kg.m2]

Moment setrva"nosti motoru

Jp

[kg.m2]

Moment setrva"nosti p!evodovky

J br

[kg.m2]

Moment setrva"nosti brzdy

J SH

[kg.m2]

Moment setrva"nosti spojovacího h!ídele

J vret

[kg.m2]

Moment setrva"nosti v!etena


DIPLOMOVÁ PRÁCE Jn

[kg.m2]

Moment setrva nosti nástroje

J rhm

[kg.m2]

Moment setrva nosti redukovaný na h!ídel motoru

m

[rad.s2]

Úhlové zrychlení

!r M ef

[rad]

Úhlová dráha

[Nm]

Efektivní zát"žný moment motoru

M efm

[Nm]

Efektivní moment motoru

"V Po

[l]

Objem zdvihu válce

[bar]

Plnicí p!etlak dusíkus

p1

[bar]

Po áte ní provozní tlak

p2

[bar]

Kone ný provozní tlak

n Fk

[-]

Polytropický exponent

[N]

Maximální možné zatížení kuli kového šroubu na vzp"r

Fk max

[N]

Maximální dovolená provozní síla

dk

[mm]

St!ední pr#m"r kuli kového šroubu

Dn faktor

[-]

Otá kový faktor

C dyn

[N]

Dynamická únosnost

M GT

[Nm]

Statický moment zát"že redukovaný na h!ídeli

MG

[Nm]

Moment zát"že od p!esouvaných hmot

ML

[Nm]

Moment zát"že od t!ecích sil v ložisku

M KŠM

[Nm]

Moment zát"že od p!edepnutí kuli kového šroubu

MF

[Nm]

Moment zát"že od vyosené axiální síly

M zsrhm

[Nm]

Celkový statický moment

J rhm

[kg.m2]

Celkový moment setrva nosti

M zdsrhm

[Nm]

Celkový moment zát"že redukovaný na h!ídel motoru

s

[rad.s2]

Úhlové zrychlení šroubu

m

[rad.s2]

Úhlové zrychlení motoru

K SR

[ N $ %m ]

Tuhost kuli kového šroubu

k mat

[ N $ %m #1 ]

Tuhost matice

f mech

[Hz]

Vlastní mechanická frekvence

& sr

[-]

Ú innost kli kového šroubu

Ff

[l]

Posuvová složka celkové !ezné síly

#1

Ústav výrobních stroj#, systém# a robotiky Str. 116

DIPLOMOVÁ PRÁCE

SEZNAM P ÍLOH I Výkres sestavy smykadla 0-01-00-13 II Výkres smykadla 1-01-01-13 III Výkres v!etena 3-01-02-13 IV Katalogový list frézovací hlavy HUI 50 V Katalogový list frézovací hlavy HV/E-H VI Katalogový list odm"!ování polohy RENISHAW VII Protokol o výpo tu lineárního valivého vedení INNA VIII Katalogový list asynchronního servomotoru

KONSTRUKCE MULTIFUNKČNÍHO OBRÁBĚCÍHO CENTRA

Recommend Documents