´ˇ ˇedn´ı ˇ Vyˇ sˇ s´ı odborna skola, Str skola, ´ pr ˇ´ıpravy Centrum odborne
´ PRACE ´ ABSOLVENTSKA Pˇ r´ıpravky – pr˚ ubˇ eh zpracov´ an´ı a v´ yroby
´ ı, 2015 Sezimovo Ust´
Autor: Luk´ aˇ s Kovanda
i
Prohl´ aˇ sen´ı Prohlaˇsuji, ˇze jsem svou absolventskou pr´aci vypracoval samostatnˇe a pouˇzil jsem pouze podklady (literaturu, projekty, SW atd.) uveden´e v pˇriloˇzen´em seznamu.
´ ı dne V Sezimovˇe Ust´ podpis
ii
Podˇ ekov´ an´ı ˇ Dˇekuji pˇredevˇs´ım vedouc´ımu absolventsk´e pr´ace Ing. V´aclavu Sediv´ emu za jeho veden´ı. Velk´e podˇekov´an´ı patˇr´ı Ing. Josefu Machaˇcovi za cenn´e rady a velkou pomoc pˇri tvorbˇe absolventsk´e pr´ace. Dˇekuji tak´e sv´emu otci Ing. Stanislavu Kovandovi za poskytˇ nut´e materi´aly od firmy Yamazaki Mazak. Podˇekov´an´ı tak´e patˇr´ı Ivanu Sedivcovi z firmy Yamazaki Mazak za umoˇznˇen´ı pˇr´ıstupu a setk´an´ı s kostrukt´ery firmy, kter´a si nepˇreje b´ yt jmenov´ana a ve kter´e vznikla praktick´a ˇca´st absolventsk´e pr´ace. Dˇekuji rodiˇc˚ um a sv´ ym bl´ızk´ ym za podporu pˇri studiu.
iii
Anotace Tato absolventsk´a pr´ace se zab´ yv´a pr˚ ubˇehem a zpracov´an´ım up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u tak, jak prob´ıh´a v bˇeˇzn´e technick´e praxi. Je zde pops´an konvenˇcn´ı zp˚ usob up´ın´an´ı, kter´ y je nezbytn´ y k praktick´e ˇca´sti t´eto absolventsk´e pr´ace. Tato pr´ace popisuje v´ yrobu konkr´etn´ıch up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u. Jsou zde pops´any jednotliv´e form´aty technick´e dokumentace, technologick´ y postup, samostatn´e ˇreˇsen´ı up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u a koneˇcn´a u ´prava hotov´e souˇc´asti pro z´akazn´ıka.
Kl´ıˇ cov´ a slova: up´ınac´ı pˇr´ıpravek, obrobek, polotovar, soustruh, fr´ezka, skl´ıˇcidlo, svˇer´ak, pneumatick´e up´ın´an´ı, hydraulick´e up´ın´an´ı, magnetick´e up´ın´an´ı, 2D form´at, 3D, form´at, technick´a dokumentace, technologick´ y postup.
Annotation This graduation thesis deals with the process of clamps and their processing as it occurs in common engineering practice. A conventional clamping method is described, which is essential for the practical part of this graduation thesis. This paper gives an account of the production of specific clamps. Particular technical documentation formats, technological process, individual clamping solutions and finishing of the finished part for a customer are defined here.
Key words: workpiece, lathe, milling machine, chuck, clamp, pneumatic clamping, hydraulic clamping, magnetic clamping, 2D format, 3D format, technical documentation, technological process.
iv
Obsah Seznam obr´ azk˚ u
vii
Seznam tabulek
viii
´ 1 Uvod
1
2 Konvenˇ cn´ı zp˚ usoby up´ın´ an´ı
3
2.1
Poˇzadavky na up´ın´an´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
2.1.1
Mechanick´e up´ınac´ı prvky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
2.1.2
Magnetick´e up´ın´an´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
2.1.3
Hydraulick´e up´ın´an´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2.1.4
Pneumatick´e up´ın´an´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
3 Poˇ zadavky pro tvorbu pˇ r´ıpravk˚ u v technick´ e praxi
11
3.1
Popt´avka ze strany z´akazn´ıka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
3.2
Poˇzadavky ze strany dodavatele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
4 Realizace konkr´ etn´ıho up´ınac´ıho pˇ r´ıpravku 4.1 4.2
14
Technick´a dokumentace a technologick´ y postup . . . . . . . . . . . . . .
14
4.1.1
V´ ybˇer stroje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
V´ yroba up´ınac´ıho pˇr´ıpravku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
4.2.1
V´ yroba up´ınac´ıho pˇr´ıpravku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
4.2.2
Mˇeˇren´ı hotov´ ych souˇca´st´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
4.2.3
Koneˇcn´e oˇciˇstˇen´ı obrobku a apretace . . . . . . . . . . . . . . . .
25
5 Z´ avˇ er
27
Literatura
28
v
A Obsah pˇ riloˇ zen´ eho DVD
I
B Pouˇ zit´ y software
II
ˇ C Casov´ y pl´ an absolventsk´ e pr´ ace
III
vi
Seznam obr´ azk˚ u 2.1
Up´ınac´ı pˇr´ıpravek s up´ınac´ı deskou – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.)
4
2.2
Tˇr´ıbodov´e upnut´ı (ustaven´ı) – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.)
. .
5
2.3
Up´ın´an´ı pomoc´ı up´ınky – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.) . . . . .
5
2.4
Nastaviteln´e upnut´ı – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.) . . . . . . .
6
2.5
Podloˇzky a staviteln´e podpˇery – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.) .
6
2.6
Magnetick´e up´ın´an´ı – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.) . . . . . . .
7
2.7
Up´ınac´ı deska s v´ ykyvn´ ymi p´olov´ ymi n´astavci – pˇrevzato (DILLINGER, J.)
8
2.8
Tlakov´ y hydraulick´ y agreg´at – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.) . .
8
2.9
Hydraulick´e up´ınac´ı v´alce – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.) . . . .
9
2.10 Pneumatick´e upnut´ı obrobku – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.) . .
10
4.1
Technick´ y v´ ykres obrobku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
4.2
Stroj – Mazak Variaxis E-630 – pˇrevzato z (Sales team headquaters) . . .
18
4.3
Vnitˇrn´ı ˇc´ast stroje – pˇrevzato z (Sales team headquaters) . . . . . . . . .
19
4.4
3D model hotov´e souˇca´sti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
4.5
Up´ınac´ı pˇr´ıpravek 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
4.6
Up´ınac´ı pˇr´ıpravek 1 s upnut´ ym obrobkem . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
4.7
Up´ınac´ı pˇr´ıpravek 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
4.8
Up´ınac´ı pˇr´ıpravek 2 s upnut´ ym obrobkem . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
4.9
Laserov´a sonda Renishaw NC4 – pˇrevzato z hhttp://www.renishaw.cz/i .
23
4.10 Obrobkov´a sonda Renishaw RMP40 – pˇrevzato z hhttp://www.renishaw.cz/i 24 4.11 Port´alov´ y mˇeˇr´ıc´ı stroj Zeiss Contura – pˇrevzato z hhttp://www.zeiss.cz/i
24
4.12 Myˇcka hotov´ ych souˇc´ast´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
4.13 Myˇcka hotov´ ych souˇc´ast´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
vii
Seznam tabulek 4.1
Technologick´ y postup prvn´ı upnut´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
4.2
Technologick´ y postup druh´e upnut´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
viii
Kapitola 1 ´ Uvod Mnoh´a pr˚ umyslov´a odvˇetv´ı jsou dnes z´avisl´a na strojn´ım obr´abˇen´ı. Jednou z nejd˚ uleˇzitˇejˇs´ıch ˇcinnost´ı pˇri obr´abˇen´ı je up´ın´an´ı obrobk˚ u. Rozd´ıl mezi spr´avnˇe a ˇspatnˇe zvolen´ ym zp˚ usobem upnut´ı m˚ uˇze urˇcit rozd´ıl mezi finanˇcn´ı ztr´atou nebo ziskem. Pro up´ın´an´ı obrobk˚ u se ˇcasto vyuˇz´ıv´a up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u, kter´e umoˇzn ˇuj´ı upnout d´ılce nestandardn´ıch tvar˚ u. Poˇca´tek up´ın´an´ı, ze kter´eho vych´az´ı up´ınac´ı pˇr´ıpravky, lze nal´ezt jiˇz v dob´ach pr˚ umyslov´e revoluce. V t´eto dobˇe zapoˇcal rozvoj a v´ yroba obr´abˇec´ıch stroj˚ u. Up´ın´an´ı bylo jen dalˇs´ım krokem ke zkvalitnˇen´ı, zpˇresnˇen´ı, n´aroˇcnosti atd. v´ yroby (Coromant, 1997). Pˇred upnut´ım polotovaru je d˚ uleˇzit´e spr´avnˇe zvolit vhodn´ y typ upnut´ı. Poˇrizovac´ı ceny jednotliv´ ych druh˚ u up´ınac´ıch soustav jsou v dneˇsn´ı dobˇe velmi vysok´e. Up´ın´an´ı v´ yrobk˚ u vych´az´ı ze dvou z´akladn´ıch zp˚ usob˚ u opracov´an´ı na soustruhu nebo fr´ezce. Soustruh je jedn´ım ze z´akladn´ıch stroj˚ u pouˇz´ıvan´ ych pro obr´abˇen´ı. Na tomto stroji se jedn´a o obr´abˇen´ı rotaˇcn´ıch souˇc´ast´ı. Obrobek se ot´aˇc´ı okolo sv´e osy a je obr´abˇen v ose x a y. Jako z´akladn´ı up´ınac´ı segment se zde vyuˇz´ıv´a skl´ıˇcidlo. Druh´ ym ze z´akladn´ıch obr´abˇec´ıch stroj˚ u je fr´ezka. U tohoto typu stroje jde o obr´abˇen´ı ploch´ ych a skˇr´ıˇ nov´ ych souˇca´st´ı. Obrobek je pevnˇe upnut a obr´abˇen´ı prob´ıh´a v os´ach x, y a z. Jako z´akladn´ı up´ınac´ı segment se vyuˇz´ıv´a svˇer´ak. Ve stroj´ırensk´e praxi nast´avaj´ı pˇr´ıpady, kdy vyuˇzit´ı z´akladn´ıch prvk˚ u up´ın´an´ı, jako je svˇer´ak nebo skl´ıˇcidlo, je nedostaˇcuj´ıc´ı. Polotovar bud’ nen´ı upnut dostateˇcnˇe pevnˇe, aby mohl b´ yt kvalitnˇe obroben, nebo je pˇri upnut´ı zdeformov´an. V takov´e situaci najdou sv´e uplatnˇen´ı up´ınac´ı pˇr´ıpravky. Ty je moˇzn´e pouˇz´ıt tak´e pro pˇren´aˇsen´ı obrobk˚ u na jin´ y stroj. Pˇri mont´aˇzi na konkr´etn´ı pozici pom´ahaj´ı ke spr´avn´emu um´ıstˇen´ı. U tˇeˇzk´ ych obrobk˚ u 1
´ KAPITOLA 1. UVOD
2
tvoˇr´ı up´ınac´ı pˇr´ıpravky nosn´ y bod, za kter´ y je moˇzno s obrobkem manipulovat. C´ılem t´eto pr´ace je vytvoˇrit dokument, kter´ y popisuje pouˇzit´ı pˇr´ıpravk˚ u pro up´ın´an´ı polotovar˚ u pro strojn´ı obr´abˇen´ı. Pr´ace obsahuje popis pouˇzit´ı pˇr´ıpravk˚ u od zad´an´ı obrobku, kter´ y m´a b´ yt upnut aˇz po v´ yrobu up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u. Cel´a pr´ace je demonstrov´ana na postupu strojn´ı v´ yroby konkr´etn´ıho obrobku. Struktura t´eto pr´ace, kter´a je naps´ana v LATEX 2ε 1 (Schenk, C., 2009), je n´asleduj´ıc´ı. Kapitola 2 obsahuje konvenˇcn´ı zp˚ usoby up´ın´an´ı, kter´e se bˇeˇznˇe vyuˇz´ıvaj´ı ve stroj´ırensk´e uˇci sobˇe m´a z´akazn´ık s dodavatelem. praxi. V kapitole 3 jsou pops´any z´avazky, kter´e v˚ V kapitole 4 je pops´ana v´ yroba up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u tak, jak prob´ıhala pˇri re´aln´e v´ yrobˇe v technick´e praxi. V pˇr´ıloze A je uveden obsah pˇriloˇzen´eho DVD.
1 A LT
EX 2ε je rozˇs´ıˇren´ı syst´emu LATEX, coˇz je kolekce maker pro TEX. TEX je ochrann´a zn´amka American Mathematical Society.
Kapitola 2 Konvenˇ cn´ı zp˚ usoby up´ın´ an´ı Pˇri v´ yrobˇe r˚ uzn´ ych zaˇr´ızen´ı obr´abˇec´ı, stavebn´ı, dopravn´ı stroje, automobilov´ y pr˚ umysl, v´ yrobky spotˇrebn´ıho pr˚ umyslu apod. je potˇreba ˇreˇsit mnoho probl´emov´ ych u ´kol˚ u. Jedn´ım z nich je up´ın´an´ı polotovar˚ u-d´ılc˚ u pˇri manipulaci, v´ yrobˇe a mont´aˇzi. Polotovary a n´aslednˇe vyr´abˇen´e souˇca´stky jsou velice rozmanit´eho tvaru, a proto je potˇreba individu´aln´ı pˇr´ıstup k ˇreˇsen´ı up´ın´an´ı. Nˇekdy staˇc´ı pouˇzit´ı standardn´ıch up´ınac´ıch prostˇredk˚ u, d´a se ˇr´ıci univerz´aln´ıch, jindy je potˇreba pouˇz´ıt speci´aln´ıch up´ınac´ıch prostˇredk˚ u. Samostatnou kapitolu pˇredstavuj´ı manipulaˇcn´ı a v´atac´ı prostˇredky. Teoretick´ y z´aklad konvenˇcn´ıch zp˚ usob˚ u up´ın´an´ı je d˚ uleˇzit´ y pro vhodn´e urˇcen´ı up´ınac´ıho mechanismu. V technick´e praxi se up´ınac´ı pˇr´ıpravek sestavuje pro obr´abˇen´ı konkr´etn´ıho obrobku napˇr. pro automobilov´ y pr˚ umysl. Pro urˇcen´ı spr´avn´eho druhu up´ınac´ı soustavy je potˇreba zn´at velk´e mnoˇzstv´ı specifick´ ych informac´ı o konkr´etn´ım obrobku. Jedn´a se napˇr´ıklad o velikost obrobku, pˇresnost obr´abˇen´ı atd. S pˇresnost´ı obr´abˇen´ı jsou spojeny poˇzadavky na upnut´ı, rychlost upnut´ı atd. Rychlost upnut´ı je d˚ uleˇzit´a zejm´ena v s´eriov´e v´ yrobˇe, kde ke zhotoven´ı jednoho kusu obrobku m˚ uˇze b´ yt vyuˇzito v´ıce obr´abˇec´ıch stroj˚ u. Kapitola obsahuje zp˚ usoby, kter´e jsou standardnˇe pouˇz´ıv´any pˇri up´ın´an´ı obrobk˚ u na obr´abˇec´ıch stroj´ıch.
2.1
Poˇ zadavky na up´ın´ an´ı
Pˇri s´eriov´e v´ yrobˇe mus´ı pˇr´ıpravek viz obr. 2.1 zajistit, aby upnut´ı polotovaru bylo vˇzdy stejn´e vzhledem k obr´abˇec´ımu stroji. Pˇr´ıpravek mus´ı up´ınat polotovar i pˇri mˇeˇren´ı a pˇr´ıpadn´e mont´aˇzi dalˇs´ıch d´ıl˚ u. Pˇrednosti vyuˇzit´ı pˇr´ıpravk˚ u: 3
ˇ ´I ZPUSOBY ˚ ´ ´I KAPITOLA 2. KONVENCN UP´INAN
4
• Zkr´acen´ı v´ yrobn´ıch ˇcas˚ u, • Zlepˇsen´ı opakovan´e pˇresnosti, • Zkr´acen´ı vedlejˇs´ıch ˇcas˚ u pˇri up´ın´an´ı a vyrovn´av´an´ı na stole stroje, • Vynech´an´ı pomocn´ ych prac´ı jako or´ ysov´an´ı a d˚ ulˇc´ıkov´an´ı.
Obr´azek 2.1: Up´ınac´ı pˇr´ıpravek s up´ınac´ı deskou – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.)
Tˇr´ıbodov´e upnut´ı je poˇzadov´ano u kaˇzd´eho hrub´eho polotovaru, jedn´a se o tˇri body, kter´e neleˇz´ı na pˇr´ımce. Tyto up´ınac´ı body by mˇely leˇzet co nejd´ale od sebe. D´ıky upnut´ı tˇremi body je jednoznaˇcnˇe urˇcena poloha a pˇr´ıtlak tˇelesa k opˇerk´am a obrobek nen´ı deformov´an viz obr. 2.2. Poˇzadavky na up´ınac´ı pˇr´ıpravky pro obr´abˇec´ı stroje: • Bezpeˇcn´e upnut´ı obrobku, • Pevn´e upnut´ı neovlivˇ nuj´ıc´ı tvar obrobku, • Opakovateln´a pˇresnost upnut´ı, • Snadn´a v´ ymˇena up´ınac´ıch prvk˚ u, • Univerz´alnost a opakovatelnost pouˇzit´ı up´ınac´ıch prvk˚ u, • Jednoduch´a, rychl´a a bezpeˇcn´a manipulace s obrobkem, • N´ızk´e n´alady na zhotoven´ı.
ˇ ´I ZPUSOBY ˚ ´ ´I KAPITOLA 2. KONVENCN UP´INAN
5
Obr´azek 2.2: Tˇr´ıbodov´e upnut´ı (ustaven´ı) – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.)
Up´ınac´ı prvky pˇren´aˇsej´ı up´ınac´ı s´ıly ˇctyˇrmi zp˚ usoby: mechanicky, hydraulicky, pneumaticky a elektromagneticky (DILLINGER, J. a kol., 2007).
2.1.1
Mechanick´ e up´ınac´ı prvky
Jedn´a se o nejˇcastˇeji vyuˇz´ıvanou skupinu up´ın´an´ı. Mechanick´e up´ınac´ı prvky tvoˇr´ı ˇsrouby, kloubov´e p´aky, up´ınac´ı vaˇcky, excentry (v´ ystˇredn´ıky). V´ yhody vyuˇzit´ı mechanick´ ych up´ınac´ıch prvk˚ u jsou velk´e up´ınac´ı s´ıly a samosvornost mechanizm˚ u. Nev´ yhody pouˇzit´ı mechanick´eho up´ın´an´ı jsou: ˇcasov´a n´aroˇcnost up´ın´an´ı, nestejn´e up´ınac´ı s´ıly, nebezpeˇc´ı pˇr´ıliˇsn´eho utaˇzen´ı. Up´ınac´ı ˇsrouby, up´ınky a up´ınac´ı podloˇzky se nejˇcastˇeji up´ınaj´ı na stroje, jejichˇz pracovn´ı plochu tvoˇr´ı st˚ ul s T dr´aˇzkami a upnut´ı se prov´ad´ı pomoc´ı T ˇsroub˚ u (mohou b´ yt tak´e pouˇzity ˇsrouby s ˇsestihrannou hlavou), matic podloˇzek a up´ınek (DILLINGER, J. a kol., 2007).
Obr´azek 2.3: Up´ın´an´ı pomoc´ı up´ınky – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.)
ˇ ´I ZPUSOBY ˚ ´ ´I KAPITOLA 2. KONVENCN UP´INAN
6
ˇ ım bl´ıˇze k obrobku t´ım Up´ınka v tomto pˇr´ıpadˇe p˚ usob´ı jako jednoramenn´a p´aka. C´ p˚ usob´ı vˇetˇs´ı silou viz obr. 2.3. Nastaviteln´e a podpˇern´e prvky mohou b´ yt vyˇzity k podepˇren´ı obrobku nebo k podepˇren´ı podloˇzky, kter´a pˇres up´ınac´ı ˇsroub pˇritlaˇcuje obrobek k pracovn´ımu stolu stroje. Podepˇren´ı obrobku pomoc´ı nastaviteln´ ych prvk˚ u je vyuˇz´ıv´ano pˇredevˇs´ım u slab´ ych ˇca´st´ı obrobku, aby nedoˇslo k prohnut´ı pˇri obr´abˇen´ı viz obr. 2.4 a obr. 2.5 (DILLINGER, J. a kol., 2007).
Obr´azek 2.4: Nastaviteln´e upnut´ı – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.)
Obr´azek 2.5: Podloˇzky a staviteln´e podpˇery – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.)
ˇ ´I ZPUSOBY ˚ ´ ´I KAPITOLA 2. KONVENCN UP´INAN
2.1.2
7
Magnetick´ e up´ın´ an´ı
Magnetick´e up´ınac´ı desky patˇr´ı mezi hojnˇe vyuˇz´ıvan´e zp˚ usoby up´ın´an´ı. Velkou v´ yhodou magnetick´eho up´ın´an´ı je moˇznost opracov´an´ı polotovaru z pˇeti stran, a to pˇri jednom upnut´ı. Na magnetick´e up´ınac´ı desky je moˇzno up´ınat feromagnetick´e d´ıly, kter´e maj´ı rovinnou plochu. Po pˇriloˇzen´ı obrobku na magnetickou up´ınac´ı desku je pomoc´ı obsluhy dan´eho stroje vysl´an elektrick´ y impulz do vinut´ı elektromagnetu pro pˇridrˇzen´ı obrobku. Pro uvolnˇen´ı obrobku je potˇreba odmagnetovac´ı impulz, kter´ y zruˇs´ı remanentn´ı magnetizmus. Remanentn´ı magnetizmus je dostateˇcnˇe siln´ y k pevn´emu udrˇzen´ı obrobku. Elektromagnetem a obrobkem neproch´az´ı elektrick´ y proud a na obrobku nedoch´az´ı k jeho zahˇr´ıv´an´ı. Zbyteˇcn´e vedlejˇs´ı zahˇr´ıv´an´ı obrobku je neˇza´douc´ı z d˚ uvodu pˇresnosti a kvality obr´abˇen´ı. Obrobky, kter´e byly magnetick´ ym upnut´ım zmagnetov´any, mus´ı b´ yt odmagnetov´any (DILLINGER, J. a kol., 2007).
Obr´azek 2.6: Magnetick´e up´ın´ an´ı – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.)
Pokud je poˇzadov´ano magnetick´e upnut´ı obrobku, kter´ y nem´a rovinnou plochu jsou vhodn´ ym ˇreˇsen´ım magnetick´e up´ınac´ı desky s magnety um´ıstˇen´ ymi na kloubu, kter´e se pˇrizp˚ usob´ı obrobku viz obr. 2.7 (DILLINGER, J. a kol., 2007).
ˇ ´I ZPUSOBY ˚ ´ ´I KAPITOLA 2. KONVENCN UP´INAN
8
Obr´azek 2.7: Up´ınac´ı deska s v´ ykyvn´ ymi p´olov´ ymi n´astavci – pˇrevzato (DILLINGER, J.)
2.1.3
Hydraulick´ e up´ın´ an´ı
Hydraulick´e mechanismy se vyznaˇcuj´ı nejvˇetˇs´ımi up´ınac´ımi silami, kter´e se pohybuj´ı v rozmez´ı 1,5 aˇz 3 MPa. Je-li poˇzadov´ana vyˇsˇs´ı up´ınac´ı s´ıla, m˚ uˇze b´ yt up´ınac´ı tlak vyˇsˇs´ı neˇz 3 MPa. Hydraulick´e up´ın´an´ı je vhodn´e pro obr´abˇen´ı velk´ ych, tˇeˇzk´ ych obrobk˚ u a obrobk˚ u, kde je kladen d˚ uraz na pevn´e upnut´ı (tˇeˇzko obrobiteln´e materi´aly). Provozn´ı kapalinou hydraulick´eho up´ın´an´ı je olej, kter´ y je prakticky nestlaˇciteln´ y (DILLINGER, J. a kol., 2007).
Obr´azek 2.8: Tlakov´ y hydraulick´ y agreg´at – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.)
ˇ ´I ZPUSOBY ˚ ´ ´I KAPITOLA 2. KONVENCN UP´INAN
9
Hydraulick´e up´ın´an´ı je vyuˇz´ıv´ano u obr´abˇec´ıch stroj˚ u, je vˇsak finanˇcnˇe n´akladn´e. Obr´abˇec´ı stroje jsou vybaveny hydraulick´ ymi rozvody a hydraulick´e pˇr´ıpravky jsou zaˇrazeny do hydraulick´ ych obvod˚ u obr´abˇec´ıho stroje. Hydraulick´ y up´ınac´ı syst´em se skl´ad´a z tlakov´eho hydraulick´eho agreg´atu, kter´ ym je vybavena vˇetˇsina obr´abˇec´ıch stroj˚ u, a up´ınac´ıch hydraulick´ ych v´alc˚ u. Souˇc´asti up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u se mohou jednoduˇse namontovat a demontovat podle potˇreby. Vyuˇzit´ı je vhodn´e v m´ıstech vyˇzaduj´ıc´ıch individu´aln´ı pˇr´ıtlak kaˇzd´eho obrobku a ˇr´ıdic´ıch ventil˚ u. V m´ıstech, kde nen´ı pˇr´ıvod stlaˇcen´eho vzduchu a elektrick´e energie se vyuˇz´ıv´a ruˇcn´ı pumpa ´ tova ´ , S. a Langer, I, 1998). (DILLINGER, J. a kol., 2007) (Karafia
Obr´azek 2.9: Hydraulick´e up´ınac´ı v´alce – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.)
2.1.4
Pneumatick´ e up´ın´ an´ı
Pneumatick´e up´ın´an´ı je pˇrev´aˇznˇe vyuˇz´ıv´ano v s´eriov´e v´ yrobˇe, protoˇze d´ıky sv´e rychlosti a pˇresnosti zvyˇsuje produktivitu pr´ace. Pneumatick´e up´ınac´ı prvky se dˇel´ı na dvˇe ˇca´sti: pˇretlakov´e a podtlakov´e. Pˇretlakov´e pracuj´ı s tlakem p > 0,1 MPa a podtlakov´e s tlakem p < 0,1 MPa. U pneumatick´ ych up´ınac´ıch prvk˚ u mus´ı b´ yt tlak ve veden´ı po celou dobu upnut´ı z d˚ uvod˚ u nesamosvornosti. Drobnou nev´ yhodou pneumatick´ ych up´ınac´ıch syst´em˚ u je stlaˇcitelnost vzduchu. Z tohoto d˚ uvodu se pneumatick´e up´ınaˇce kombinuj´ı se samosvorn´ ymi p´akov´ ymi mechanizmy. Tlak vzduchu lze pomoc´ı pneumaticko/hydraulick´ ych pˇrevodn´ık˚ u tlaku pˇrev´est na tlak oleje, napˇr. tlak vzduchu 0,6 MPa aˇz na tlak oleje 50 MPa. Tato kombinace pneumatick´eho a hydraulick´eho up´ın´an´ı pˇrin´aˇs´ı rychle pracuj´ıc´ı velk´e up´ınac´ı s´ıly. Velkou
ˇ ´I ZPUSOBY ˚ ´ ´I KAPITOLA 2. KONVENCN UP´INAN
10
v´ yhodou pneumatick´ ych up´ınac´ıch syst´em˚ u je moˇznost pouˇzit´ı v prostorech, kde hroz´ı nebezpeˇc´ı v´ ybuchu. Jako pˇr´ıvod vzduchu se u pneumatick´ ych up´ınac´ıch syst´em˚ u vyuˇz´ıv´a rozvod na d´ılnˇe, ten d´ale vede pˇres uzav´ırac´ı ventil, ˇcistiˇc vzduchu, olejovac´ı maznici a regul´ator tlaku pˇres zpˇetn´ y ventil a rozdˇelovaˇc tlaku do vzduchov´eho v´alce (DILLINGER, J. a kol., 2007) ´ tova ´, S. a Langer, I, 1998). (Karafia
Obr´azek 2.10: Pneumatick´e upnut´ı obrobku – pˇrevzato z (DILLINGER, J. and kol.)
Kapitola 3 Poˇ zadavky pro tvorbu pˇ r´ıpravk˚ uv technick´ e praxi V dneˇsn´ı dobˇe se velmi ˇcasto st´av´a, ˇze lid´e nebo firmy nespln´ı z´avazky, kter´e jsou po nich poˇzadov´any. Tˇemto nepˇr´ıjemn´ ym skuteˇcnostem, kter´e v d˚ usledku stoj´ı mnoho ˇcasu a penˇez je tˇreba pˇredej´ıt. V t´eto kapitole jsou vyps´any z´akladn´ı poˇzadavky ze strany z´akazn´ıka a poˇzadavky ze strany dodavatele. Bez ujasnˇen´ı si tˇechto poˇzadavk˚ u je jen tˇeˇzko moˇzn´e, pˇri zpracov´an´ı obrobku a v´ yrobˇe up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u dos´ahnout spr´avn´eho v´ ysledku.
3.1
Popt´ avka ze strany z´ akazn´ıka
Z´akazn´ık vypsal v´ ybˇerov´e ˇr´ızen´ı, ve kter´em poˇzaduje stroj, kter´ y mu umoˇzn´ı obr´abˇet pˇredem dan´e d´ılce. Od firmy, kter´a se do v´ ybˇerov´eho ˇr´ızen´ı pˇrihl´as´ı, poˇzaduje z´akazn´ık n´asleduj´ıc´ı: • N´avrh na ˇcasovou studii, • Vytipov´an´ı n´astroj˚ u, • N´avrh technologie, • N´avrh up´ınac´ıho zaˇr´ızen´ı, • Celkovou technickou a cenovou nab´ıdku.
11
ˇ ˇ ´IPRAVKU ˚ V TECHNICKE ´ PRAXI 12 KAPITOLA 3. POZADAVKY PRO TVORBU PR
3.2
Poˇ zadavky ze strany dodavatele
Dodavatel, kter´ y se u ´ˇcastn´ı v´ ybˇerov´eho ˇr´ızen´ı, poˇzaduje pro splnˇen´ı sv´ ych z´avazk˚ u k z´akazn´ıkovi od z´akazn´ıka tyto podklady. Technickou dokumentaci Technick´a dokumentace je hlavn´ım poˇzadavkem dodavatele a na jej´ım z´akladˇe je moˇzn´e urˇcit: • Typ stroje, • Velikost pracovn´ı plochy stroje, • V´ahu, kterou mus´ı stroj un´est, • Poˇcet cykl˚ u pro v´ yrobu hotov´e souˇc´asti. Technick´a dokumentace je poˇzadov´ana ve form´atu odpov´ıdaj´ıc´ım norm´am technick´e dokumentace. Nejˇcastˇeji se jedn´a o 2D v´ ykres v PDF form´atu. D´ale m˚ uˇze b´ yt poˇzadov´an 3D model polotovaru a hotov´e souˇca´sti. V´ ybˇ er n´ astroj˚ u Jedn´a se o doporuˇcen´ı z´akazn´ıka dodavateli, jak´e n´astroje preferuje. U sloˇzit´ ych operac´ı, kter´e nelze zajistit standardn´ımi n´astroji, doporuˇcuje z´akazn´ık dodavatele n´astroj˚ u podle sv´ ych zkuˇsenost´ı a toto projedn´av´a se zadavatelem. Zp˚ usob v´ yroby Po z´akazn´ıkovi je poˇzadov´an pˇresn´ y postup v´ yroby, pˇri kter´em m˚ uˇze doj´ıt k znovu pˇrehodnocen´ı typu stroje. Na z´akladˇe pˇresn´eho postupu v´ yroby je uskuteˇcnˇen n´avrh up´ınac´ıch prvk˚ u. Zp˚ usob upnut´ı Upnut´ı m˚ uˇze b´ yt realizov´ano r˚ uzn´ ymi zp˚ usoby, jednak pomoc´ı konvenˇcn´ıch zp˚ usob˚ u up´ın´an´ı nebo pomoc´ı pˇr´ıpravk˚ u. Pˇr´ıpravky m˚ uˇzeme rozdˇelit na rozeb´ırateln´e (stavebnice) a nerozeb´ırateln´e (jedno´ uˇcelov´e).
ˇ ˇ ´IPRAVKU ˚ V TECHNICKE ´ PRAXI 13 KAPITOLA 3. POZADAVKY PRO TVORBU PR Mezi rozeb´ırateln´e up´ınac´ı prvky ˇrad´ıme stavebnicov´e pˇr´ıpravky, kter´e jsou vhodn´e pro zak´azkovou v´ yrobu. Pˇri zak´azkov´e v´ yrobˇe pouˇz´ıv´ame pro kaˇzdou obr´abˇenou souˇc´ast jin´ y zp˚ usob upnut´ı. V´ yroba up´ınac´ıch prvk˚ u je v takov´em pˇr´ıpadˇe zdlouhav´a a nevhodn´a. Nerozeb´ırateln´e up´ınac´ı prvky najdou sv´e uplatnˇen´ı v s´eriov´e v´ yrobˇe, kde se na jednom up´ınac´ım prvku vyr´ab´ı velk´e mnoˇzstv´ı obrobk˚ u. Dlouh´a pˇr´ıprava up´ınac´ıho pˇr´ıpravku nen´ı v tomto pˇr´ıpadˇe neˇz´adouc´ı. Nerozeb´ırateln´e up´ınac´ı prvky v s´eriov´e v´ yrobˇe dost´avaj´ı vlastn´ı invent´arn´ı oznaˇcen´ı pro pˇr´ıpad, ˇze se v´ yroba dan´e s´erie znovu vr´at´ı na linku. Technologick´ a nab´ıdka a ˇ casov´ a studie Po vyˇreˇsen´ı a ujasnˇen´ı vˇsech poˇzadavk˚ u mezi z´akazn´ıkem a dodavatelem vypracuje dodavatel technologick´ y postup na konkr´etn´ı stroj, v´ yrobn´ı postup, skupinu n´astroj˚ u a zp˚ usob upnut´ı.
Kapitola 4 Realizace konkr´ etn´ıho up´ınac´ıho pˇ r´ıpravku Kapitola obsahuje popis re´alnˇe vytvoˇren´ ych a v technick´e praxi pouˇz´ıvan´ ych up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u. Spr´avn´emu n´avrhu up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u mus´ı pˇredch´azet zpracov´an´ı detailn´ıho technologick´eho postupu. T´ımto se zab´ yv´a prvn´ı ˇca´st t´eto kapitoly. Na z´akladˇe technologick´eho postupu m˚ uˇze b´ yt pˇristoupeno k v´ ybˇeru stroje. Pot´e, co je schv´alen stroj, na kter´em bude obrobek vyr´abˇen, zaˇc´ın´a samotn´ y n´avrh, simulace a n´aslednˇe v´ yroba up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u.
4.1
Technick´ a dokumentace a technologick´ y postup
Technickou dokumentaci m˚ uˇzeme rozdˇelit na tˇri ˇc´asti: 2D modely, 3D modely a technologick´ y postup. Form´at 2D v technick´e praxi naz´ yv´an jako technick´ y v´ ykres ˇrad´ıc´ı se do kategorie CAD hhttp://www.cad.cz/i, je z´akladn´ı a z´aroveˇ n nejd˚ uleˇzitˇejˇs´ı ˇca´st´ı technick´e dokumentace. Na z´akladˇe technick´eho v´ ykresu m˚ uˇzeme d´ale vytvoˇrit technologick´ y postup a 3D model obrobku. Form´ at 2D Form´at 2D je z d˚ uvodu k´otov´an´ı, toleranc´ı a pˇredepsan´ ych norem viz obr. 4.1. z´akazn´ıky nejˇcastˇeji pouˇz´ıvan´ ym. Na z´akladˇe studie technick´e dokumentace a poˇzadovan´e pˇresnosti bude v´ yroba rozdˇelena na dvˇe upnut´ı. Pˇri prvn´ım upnut´ı bude obrobena z´akladna obrobku, kter´a vytvoˇr´ı v´ ychoz´ı rovinu. Pˇri druh´em upnut´ı budou vyvrt´any a obrobeny 14
´ ´IHO UP´INAC´IHO PR ˇ ´IPRAVKU KAPITOLA 4. REALIZACE KONKRETN
15
otvory, kter´e mus´ı b´ yt z d˚ uvodu souososti a pˇresnosti zhotoveny na jedno upnut´ı.
Obr´azek 4.1: Technick´ y v´ ykres obrobku
Technologick´ y postup obrobku Technologick´ y postup obrobku viz tab. 4.1 a tab. 4.2, musel b´ yt vytvoˇren, aby bylo jasn´e, kter´e operace fr´ezov´an´ı, soustruˇzen´ı, vrt´an´ı, z´avitov´an´ı atd. se budou na obrobku prov´adˇet spoleˇcnˇe. Z technologick´eho postupu je pot´e patrn´e, kolik pˇr´ıpravk˚ u upnut´ı bude pro dan´ y obrobek potˇreba a kter´e operace se budou prov´adˇet spoleˇcnˇe. D´ale technologick´ y postup uv´ad´ı n´astroje, kter´e se budou pˇri v´ yrobˇe pouˇz´ıvat atd.
´ ´IHO UP´INAC´IHO PR ˇ ´IPRAVKU KAPITOLA 4. REALIZACE KONKRETN N´azev ˇ ıslo C´
16
Fusione Scatola 8263 Rostelmash GS400 290863002
V´aha [kg]
24,29
Materi´al
EN-GJS-400-15 UNI EN 1563
Tabulka 4.1: Technologick´ y postup prvn´ı upnut´ı
ˇ ´ISLO C
´ NASTROJ
ˇ HRUBO/CISTO
10
ˇ VNE ˇ 70 T N˚ UZ
H
´ POZNAMKY Soustruˇzen´ı ˇcela ∅490/240/72/92 hloubka 32/15/5/1×45◦
20
ˇ VNE ˇ 70 H N˚ UZ
ˇ C
Soustruˇzen´ı na ˇcisto: ˇra´dek 10 + hloubka 1 mm + ∅240 sraˇzen´ı herany 1x45◦
30
ˇ VNE ˇ 70F N˚ UZ
ˇ C
Soustruˇzen´ı na ˇcisto: hloubka 5 2x45◦ / 15 + 1
40
ˇ VNI 44 A N˚ UZ
H
Hrubov´an´ı: 21,5/12,95 8 hloubka: 55/57/60
50
ˇ VNI 44 F N˚ UZ
ˇ C
Soustruˇzen´ı na ˇcisto: pr˚ umˇer 21,5/ 12,95/ 8 hloubka: 55 + 0,046/ 60 + 0,046/ 57 zachovat
60 70
ˇ 70 B ZPN N˚ UZ ´ 15.1 A VRTAK
ˇ C
Z´apich ∅68±0,1 hloubka: 8
O
Vrtat
otvor
∅15,1/
v´ ymˇena
vrt´aku 80
´ 6.8 A VRTAK
O
Vrtat otvor ∅6,8 pod z´avit M8 + kontrola vyosen´ı ∅6,8 v˚ uˇci ok´enku, mezi dorazy MAX 0,4
90
ST FREZ 16 C
H
Fr´ezovat: ∅16 + v´ ymˇena fr´ezy, fr´ezovat ke konci sraˇzen´ı ∅55
100
´ 5E VRTAK
O
Vrtat otvor ∅6
´ ´IHO UP´INAC´IHO PR ˇ ´IPRAVKU KAPITOLA 4. REALIZACE KONKRETN
17
Tabulka 4.2: Technologick´ y postup druh´e upnut´ı
STRANA 2 ˇ ´ISLO C
´ NASTROJ
10
ˇ CEL 70 U N˚ UZ
´ HRUBO/ POZNAMKY ˇ CISTO H
Soustruˇzen´ı ∅234/170 hloubka: 5/36
20
ˇ VNI 70 S N˚ UZ
H
Soustruˇzen´ı:
∅83/83,5/80
Hloubka: 43,25/83/2,65 30
ˇ VNI 44 F N˚ UZ
ˇ C
Soustruˇzen´ı
na
ˇcisto:
∅72+0,1/136±0,1/130,05+0,1 40 50
ST FREZ 50 D ´ 12.1 D VRTAK
H
Fr´ezovat ∅81+0,1 na hrubo
O
Vrtat ∅12,1 od okraje z´avitu M14 pod z´avit
60 70
´ 9B VRTAK ´ 6A VRTAK
O
Vrtat ∅9 od ∅11 pod z´avit M10
O
Vrtat ∅6 k d´ıˇre 5 vizu´aln´ı kontrola vyfoukat ˇspony
80 90
UHL FR 16 A ´ 10 B ZAV
O
Fr´ezovat ∅15 hloubka 60,85
O
Z´avit M10x1 (kalibr) v´ ymˇena z´avitn´ıku
100
´ 14 A ZAV
O
Z´avit
M14
(kalibr)
v´ ymˇena
z´avitn´ıku O
Vrtat ∅16,5
120
´ 16.5 C VRTAK ´ 30 A VRTAK
O
Vrtat ∅30, zahlouben´ı u M18x1,5
130
´ 18 A ZAV
O
Z´avit M18x1,5 (kalibr)
140
UHL FR 47.8 A
H
30◦ (´ uhlomˇer) v´ ymˇena destiˇcek
150
ST FREZ 63 B
O
Fr´ezovat: 117,25+0.1/83 -0,1 a
110
43,25 +0,1/ ∅83,5 +0,22 160
´ 8A ZAV
O
Z´avit
M8
(kalibr)
v´ ymˇena
z´avitn´ıku 170
ST FREZ 16 A
H
Fr´ezovat: ∅81 +0,1 na zaˇc´atek sraˇzen´ı
180
VV TYC 80 A
ˇ C
Pr˚ uchoz´ı: ∅80 -0,006/-0,024
´ ´IHO UP´INAC´IHO PR ˇ ´IPRAVKU KAPITOLA 4. REALIZACE KONKRETN
4.1.1
18
V´ ybˇ er stroje
V´ ybˇer stroje byl ovlivnˇen sloˇzitost´ı a pˇresnost´ı obrobku. Prvn´ı zp˚ usob opracov´an´ı byl realizov´an fr´ezovac´ım strojem, kter´ y nemˇel soustruˇznickou osu C. Polotovar byl pevnˇe upnut v pˇr´ıpravku a byla fr´ezov´ana v´ ychoz´ı rovina. Pˇri tomto prvn´ım opracov´an´ı doch´azelo k velk´emu otupen´ı bˇrit˚ u n´astroje, protoˇze odlitek byl ˇspatn´e kvality a t´ım se ztr´acela ekonomiˇcnost v´ yroby. Jako vhodn´e ˇreˇsen´ı se uk´azalo pouˇzit´ı soustruˇzen´ı, kter´e na jednu stranu klade vyˇsˇs´ı n´aroky na funkce stroje, na druhou stranu zkr´at´ı ˇcasy cel´eho v´ yrobn´ımu procesu a opracovan´a plocha bude podle poˇzadavk˚ u z´akazn´ıka. Souˇcasnˇe s t´ım bude splnˇena ekonomiˇcnost v´ yroby. Poˇzadavky na stroj byly zad´any: jako nejvhodnˇejˇs´ı se uk´azalo pˇetios´e obr´abˇec´ı centrum od firmy Yamazaki Mazak obr. 4.2 se soustruˇznickou osou C obr. 4.3 . Jedn´a se o pˇetios´e svisl´e obr´abˇec´ı centrum firmy MAZAK pro kompletn´ı obr´abˇen´ı mal´ ych a stˇredn´ıch obrobk˚ u umoˇzn ˇuj´ıc´ı obr´abˇen´ı polotovar˚ u ve tvaru kv´adru z 5 stran. Sniˇzuje mnoˇzstv´ı potˇrebn´ ych upnut´ı a zvyˇsuje se t´ım rozmˇerov´a pˇresnost obrobk˚ u. Mnoho sloˇzitˇejˇs´ıch obrobk˚ u (napˇr. pˇetistrann´e obr´abˇen´ı) vyˇzaduje zpravidla v´ıce upnut´ı. Pˇri tradiˇcn´ım zp˚ usobu je nutn´e takov´ y obrobek po dokonˇcen´ı obr´abˇen´ı jedn´e strany odepnout a otoˇcit nebo pˇrem´ıstit na jin´e fr´ezovac´ı nebo vyvrt´avac´ı centrum a tam obr´abˇen´ı dokonˇcit. Pouˇzit´ım tohoto centra se podstatnˇe zkracuje celkov´ y ˇcas na obroben´ı kusu, n´aklady na pˇr´ıpravky, mzdov´e n´aklady a manipulaˇcn´ı ˇcas (team headquaters, 2013).
Obr´azek 4.2: Stroj – Mazak Variaxis E-630 – pˇrevzato z (Sales team headquaters)
´ ´IHO UP´INAC´IHO PR ˇ ´IPRAVKU KAPITOLA 4. REALIZACE KONKRETN
19
Obr´azek 4.3: Vnitˇrn´ı ˇc´ast stroje – pˇrevzato z (Sales team headquaters)
4.2
V´ yroba up´ınac´ıho pˇ r´ıpravku
Pro n´avrh up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u, bylo v tomto pˇr´ıpadˇe jasn´e : ˇze v´ yroba bude rozdˇelena na dvˇe upnut´ı, kter´e operace budou muset b´ yt z hlediska pˇresnosti zhotoveny pˇri jednom upnut´ı, v´ ybˇer stroje (zejm´ena kv˚ uli jeho moˇznostem opracov´an´ı a velikosti pracovn´ı plochy). Form´ at 3D 3D model obrobku obr. 4.4, kter´ y ˇrad´ıme do kategorie CAM hhttp://www.cad.cz/i, je v dneˇsn´ı dobˇe hojnˇe upˇrednostˇ nov´an a u v´ yroby up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u se bez nˇeho jen stˇeˇz´ı obejdeme. K n´avrhu up´ınac´ıho pˇr´ıpravku byl tak´e poskytnut model vnitˇrn´ıho prostoru stroje, kter´ y byl souˇc´ast´ı n´avrhnu pro oba up´ınac´ı pˇr´ıpravky. D´ale se mohlo prov´est z´akladn´ı mˇeˇren´ı, kter´e se prov´ad´ı, aby nedoˇslo k nabour´an´ı stroje a t´ım ke zniˇcen´ı: up´ınac´ıho pˇr´ıpravku, n´astroje a stroje. D´ıky tˇemto dvˇema model˚ um bylo moˇzno prov´est simulaci d´ılce plus pˇr´ıpravku v pracovn´ım prostoru na PC, aby se zamezilo kolizn´ım situac´ım pˇri aplikaci jiˇz hotov´eho pˇr´ıpravku na stroji.
´ ´IHO UP´INAC´IHO PR ˇ ´IPRAVKU KAPITOLA 4. REALIZACE KONKRETN
20
Obr´azek 4.4: 3D model hotov´e souˇc´ asti
4.2.1
V´ yroba up´ınac´ıho pˇ r´ıpravku
Byla provedena na z´akladˇe 3D n´avrhu, na kter´em bylo provedeno z´akladn´ı mˇeˇren´ı, pˇri kter´em je moˇzn´e zjistit fat´aln´ı chyby, kter´e mohou v´est napˇr. ke zniˇcen´ı n´astroje, nabour´an´ı stroje atd. Toto mˇeˇren´ı se prov´ad´ı jeˇstˇe pˇredt´ım, neˇz dojde k sestaven´ı up´ınac´ıho pˇr´ıpravku. Po takto proveden´e anal´ yze vytvoˇren´ı re´aln´eho pˇr´ıpravku je spr´avn´e hned napoprv´e. Prvn´ı sestaven´ı up´ınac´ıho pˇr´ıpravku a prvn´ı opracov´an´ı uk´aˇzou, zda je up´ınac´ı pˇr´ıpravek vhodn´ y ke spuˇstˇen´ı v´ yroby. N´aslednˇe pak mohou b´ yt prov´adˇeny dalˇs´ı u ´pravy a doladˇen´ı. V´ yroba prvn´ıho up´ınac´ıho pˇr´ıpravku viz obr. 4.5 pro opracov´an´ı z´akladny obrobku zaˇc´ın´a z´akladn´ı deskou. Z´akladn´ı deska je pouˇzita z d˚ uvodu snadn´e mont´aˇze a demont´aˇze up´ınac´ıho pˇr´ıpravku na stroji. Na stroji i na up´ınac´ı desce jsou kalibrick´e prvky, kter´e zaruˇc´ı pˇresnost, pˇri opakovateln´e v´ ymˇenˇe pˇr´ıpravku. Na z´akladn´ı desce je pomoc´ı ˇsroub˚ u upnuto horizont´alnˇe poloˇzen´e tˇr´ıˇcelist’ov´e skl´ıˇcidlo. Pouˇzit´ım skl´ıˇcidla se doc´ıl´ı pˇresn´eho upnut´ı, jelikoˇz obrobek obsahuje rotaˇcn´ı prvky. Dalˇs´ıch up´ınac´ıch prvk˚ u je vyuˇz´ıv´ano k podepˇren´ı tenk´ ych ˇc´ast´ı polotovaru, aby pˇri upnut´ı a obr´abˇen´ı nedoˇslo k poˇskozen´ı obrobku. Vˇsechny ˇsrouby, kter´e slouˇz´ı k upnut´ı polotovaru, jsou dotahov´any momentov´ ym kl´ıˇcem. Momentov´ y kl´ıˇc je pouˇzit pro odstranˇen´ı nespr´avn´eho dotaˇzen´ı ze strany obsluhy.
´ ´IHO UP´INAC´IHO PR ˇ ´IPRAVKU KAPITOLA 4. REALIZACE KONKRETN
21
Pˇri slab´em dotaˇzen´ı m˚ uˇze doj´ıt k znehodnocen´ı polotovaru obr´abˇen´ım v d˚ usledku sil vznikl´ ych pˇri opracov´an´ı a k n´asledn´emu uvolnˇen´ı upnut´eho polotovaru z pˇr´ıpravku. Pˇri nepˇrimˇeˇrenˇe siln´em dotaˇzen´ı polotovaru m˚ uˇze doj´ıt k neˇza´douc´ı ovalitˇe rotaˇcn´ıch ˇcast´ı a k dalˇs´ım poˇskozen´ım, kter´a znehodnot´ı koneˇcn´ y obrobek.
Obr´azek 4.5: Up´ınac´ı pˇr´ıpravek 1
Obr´azek 4.6: Up´ınac´ı pˇr´ıpravek 1 s upnut´ ym obrobkem
´ ´IHO UP´INAC´IHO PR ˇ ´IPRAVKU KAPITOLA 4. REALIZACE KONKRETN
22
Pˇri v´ yrobˇe druh´eho up´ınac´ıho pˇr´ıpravku viz obr. 4.7 byla tak´e pouˇzita z´akladn´ı deska. Na z´akladn´ı desce byla upevnˇena stˇred´ıc´ı deska, do kter´e je pˇri usazen´ı obrobku usazen pr˚ umˇer soustruˇzen´ y pˇri prvn´ı operaci. Po spr´avn´em usazen´ı polotovaru do stˇred´ıc´ı desky je polotovar upnut mechanick´ ymi up´ınkami. Mechanick´e up´ınky jsou pomoc´ı momentov´eho kl´ıˇce dotaˇzeny na poˇzadovanou s´ılu a polotovar je pˇripraven na opracov´an´ı. Pak jiˇz n´asleduje obroben´ı, kter´e d´a obrobku koneˇcn´ y vzhled a tolerance dle technick´eho v´ ykresu. Po t´eto operaci n´asleduje koneˇcn´a f´aze, kterou je oˇciˇstˇen´ı obrobku a mˇeˇren´ı.
Obr´azek 4.7: Up´ınac´ı pˇr´ıpravek 2
Obr´azek 4.8: Up´ınac´ı pˇr´ıpravek 2 s upnut´ ym obrobkem
´ ´IHO UP´INAC´IHO PR ˇ ´IPRAVKU KAPITOLA 4. REALIZACE KONKRETN
4.2.2
23
Mˇ eˇ ren´ı hotov´ ych souˇ c´ ast´ı
Mˇeˇren´ı hotov´ ych souˇc´ast´ı muselo b´ yt provedeno jako v´ ystupn´ı kontrola pro zadavatele. V´ ystupem tohoto mˇeˇren´ı vznikl protokol, ve kter´em jsou na z´akladˇe technick´eho v´ ykresu zaznamen´any hodnoty namˇeˇren´e na fin´aln´ım obrobku. Vˇsechny hodnoty mus´ı b´ yt v r´amci uveden´ ych toleranc´ı. Pokud se na nˇekter´em obrobku objev´ı jin´a neˇz poˇzadovan´a hodnota vˇcetnˇe tolerance. Mus´ı b´ yt takov´ y obrobek oznaˇcen jako vadn´ y d´ıl. Cel´ y cyklus mˇeˇren´ı se skl´ad´a ze dvou sloˇzek: Mˇ eˇ ren´ı n´ astroj˚ u Mˇeˇren´ı n´astroj˚ u bylo provedeno v r´amci seˇr´ızen´ı stroje. Seˇr´ızen´ı stroje bylo provedeno z d˚ uvodu, pˇresnosti prvn´ıho vyroben´eho obrobku, a t´ım byla eliminov´ana v´ yroba vadn´ ych d´ıl˚ u. K tomuto seˇr´ızen´ı n´astroj˚ u byla pouˇzita bezkontaktn´ı laserov´a sonda Renishaw NC4 viz obr. 4.9 hhttp://www.renishaw.cz/i. Jedn´a se o bezkontaktn´ı ustavov´an´ı n´astroj˚ us detekc´ı jejich poˇskozen´ı.
Obr´azek 4.9: Laserov´a sonda Renishaw NC4 – pˇrevzato z hhttp://www.renishaw.cz/i
Mˇ eˇ ren´ı obrobku Mˇeˇren´ı obrobku prob´ıhalo ve dvou f´az´ıch: • Mˇeˇren´ı uvnitˇr stroje - z´akladn´ı mˇeˇren´ı, • Mˇeˇren´ı pomoc´ı port´alov´eho mˇeˇr´ıc´ıho pˇr´ıstroje, Mˇeˇren´ı uvnitˇr stroje m˚ uˇze b´ yt rozdˇeleno na mˇeˇren´ı pomoc´ı mechanick´ ych mˇeˇridel a mˇeˇren´ı pomoc´ı obrobkov´e sondy, kter´a je souˇca´st´ı stroje. Pˇri mˇeˇren´ı tohoto obrobku bylo pouˇzito: • Mechanick´ ych mˇeˇridel: posuvn´a mˇeˇridla, kalibry pro vnˇejˇs´ı a vnitˇrn´ı pr˚ umˇery, ˇc´ıseln´ıkov´ yu ´chylkomˇer.
´ ´IHO UP´INAC´IHO PR ˇ ´IPRAVKU KAPITOLA 4. REALIZACE KONKRETN
24
• Obrobkov´e sondy Renishow RMP 40 viz obr. 4.10 hhttp://www.renishaw.cz/i, jej´ımˇz pouˇzit´ım lze zmˇeˇrit obrobek uvnitˇr stroje, ale nev´ yhodou je, ˇze toto mˇeˇren´ı je ovlivnˇeno nepˇresnost´ı stroje. Tato sonda vyuˇz´ıv´a r´adiov´e komunikace, aby nedoˇslo k pˇreruˇsen´ı kontaktu a pˇrenosu dat, pˇri pouˇzit´ı na 5 os´em obr´abˇec´ım centru.
Obr´azek 4.10: Obrobkov´ a
sonda
Renishaw
RMP40
–
pˇrevzato
z
hhttp://www.renishaw.cz/i
Port´alov´ y mˇeˇr´ıc´ı pˇr´ıstroj Zeiss Contura viz obr. 4.11 hhttp://www.zeiss.cz/i. Na kter´em byl d´ılec zmˇeˇren a v´ ystupem tohoto mˇeˇren´ı byl mˇeˇr´ıc´ı protokol ze kter´eho bylo patrn´e jak pˇresnˇe byl d´ılec vroben. Na z´akladˇe tohoto mˇeˇr´ıc´ıho protokolu prvn´ıho kusu, bylo provedena korekce n´astroj˚ u a zah´ajena s´eriov´a v´ yroba. Poˇzadavkem zadavatele bylo mˇeˇren´ı, kaˇzd´eho tˇret´ıho obrobku na tomto pˇr´ıstroji, s mˇeˇr´ıc´ım protokolem.
Obr´azek 4.11: Port´alov´ y mˇeˇr´ıc´ı stroj Zeiss Contura – pˇrevzato z hhttp://www.zeiss.cz/i
´ ´IHO UP´INAC´IHO PR ˇ ´IPRAVKU KAPITOLA 4. REALIZACE KONKRETN
4.2.3
25
Koneˇ cn´ e oˇ ciˇ stˇ en´ı obrobku a apretace
Pˇri opracov´an´ı polotovaru, upnut´eho v up´ınac´ım pˇr´ıpravku, vznik´a velk´e mnoˇzstv´ı neˇcistot. Jedn´a se o ˇspony vznikl´e pˇri soustruˇzen´ı nebo fr´ezov´an´ı, d´ale o chladic´ı kapalinu, kter´a se pouˇz´ıv´a k chlazen´ı n´astroj˚ u pˇri obr´abˇen´ı. Takto zneˇciˇstˇen´ y obrobek je pro koneˇcn´eho z´akazn´ıka nepouˇziteln´ y, zejm´ena pokud je s obrobkem d´ale pracov´ano napˇr´ıklad na mont´aˇzi. Dodavatel tedy mus´ı v´ yrobek oˇcistit. Prvotn´ı oˇciˇstˇen´ı materi´alu se prov´ad´ı uˇz ve stroji, kdyˇz je obrobek upnut v up´ınac´ım pˇr´ıpravku. Nejˇcastˇeji se jedn´a o hrub´e oˇciˇstˇen´ı chlad´ıc´ı kapalinou pomoc´ı oplachovac´ı pistole. Oˇciˇstˇen´ı pomoc´ı vzduchu se u nov´ ych technologi´ı obr´abˇec´ıch stroj˚ u zakazuje, protoˇze doch´az´ı k zan´aˇsen´ı neˇcistot pod kryty stroje a n´asleduje zniˇcen´ı valiv´ ych veden´ı stroje. Takto oˇciˇstˇen´ y obrobek je vhodnˇe oˇciˇstˇen pro obsluhu stroje a pˇripraven na dalˇs´ı manipulaci s obrobkem. Toto ˇciˇstˇen´ı prob´ıh´a nejˇcastˇeji mezi jednotliv´ ymi cykly v´ yroby. Nejprve se obrobek zbav´ı ˇspon a n´asleduje oˇsetˇren´ı protikorozn´ı ochranou a to mimo stroj. Pro odstranˇen´ı ˇcasov´ ych prodlev a nebezpeˇc´ı poranˇen´ı obsluhy stroje m˚ uˇze b´ yt pouˇzito tzv. myˇcek obrobk˚ u viz. obr. 4.12 a obr. 4.13. Tyto myˇcky jsou bezpeˇcn´e a cel´ y proces koneˇcn´eho oˇciˇstˇen´ı obrobku pro z´akazn´ıka prob´ıh´a v uzavˇren´em prostoru. V myˇcce obrobk˚ u je pomoc´ı vysok´eho tlaku kapaliny a antikorozn´ıch pˇr´ısad obrobek zbaven ˇspon, chlad´ıc´ı kapaliny a dalˇs´ıch neˇz´adouc´ıch neˇcistot.
Obr´azek 4.12: Myˇcka hotov´ ych souˇc´ ast´ı
´ ´IHO UP´INAC´IHO PR ˇ ´IPRAVKU KAPITOLA 4. REALIZACE KONKRETN
Obr´azek 4.13: Myˇcka hotov´ ych souˇc´ ast´ı
26
Kapitola 5 Z´ avˇ er Up´ınac´ı pˇr´ıpravky jejichˇz v´ yroba je pops´ana v 4 a kter´e byly vyrobeny v r´amci t´eto absolventsk´e pr´ace, jsou pouˇz´ıv´any ve firmˇe, kter´a si nepˇreje b´ yt jmenov´ana. Oba up´ınac´ı pˇr´ıpravky maj´ı sv´e invent´arn´ı ˇc´ıslo a mohou b´ yt kdykoli pouˇzity podle potˇreby z´akazn´ıka. V prvn´ı ˇc´asti t´eto pr´ace bylo uvedeno z´akladn´ı rozdˇelen´ı up´ınac´ıch mechanism˚ u. Toto rozdˇelen´ı uvede ˇcten´aˇre do problematiky up´ın´an´ı na obr´abˇec´ıch stroj´ıch a rozˇs´ıˇr´ı povˇedom´ı o tom, kter´e druhy up´ın´an´ı se v technick´e praxi pouˇz´ıvaj´ı. N´aslednˇe byly za velk´e pomoci odborn´eho konzultanta vytvoˇreny poˇzadavky 3, podle kter´ ych je moˇzn´e postupovat. Pˇri v´ yrobˇe up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u bylo podle tˇechto poˇzadavk˚ u pˇrev´aˇznˇe postupov´ano. Na z´akladˇe tˇechto poˇzadavk˚ u, bylo jasn´e, kter´e d˚ uleˇzit´e dokumenty mˇely b´ yt od z´akazn´ıka obdrˇzeny (technick´ y v´ ykres) a kter´e mˇely b´ yt pro z´akazn´ıka vytvoˇreny (technologick´ y postup). Posledn´ım krokem byla samotn´a realizace up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u. Nejprve musel b´ yt pˇrekreslen technick´ y v´ ykres z 2D modelu do poˇc´ıtaˇcov´eho 3D modelu. Pˇri tomto pˇrekreslen´ı bylo vyuˇzito zkuˇsenost´ı z pˇredmˇetu K3D vyuˇcovan´eho v r´amci tohoto studia ve druh´em roˇcn´ıku na Vyˇsˇs´ı odborn´e ˇskole, Stˇredn´ı ˇskole a Centru odborn´e pˇr´ıpravy v Se´ ı hhttp://www.copsu.cz/cs/nabidka-oboru/obory-vyssi-odborne-skoly.html/i. zimovˇe Ust´ N´asledovalo vytvoˇren´ı technologick´eho postupu, kter´e udalo jasn´ y smˇer n´avrhu pˇr´ıpravku a v´ ybˇeru stroje. Pot´e co byl vybr´an stroj, na kter´em se bude souˇca´st vyr´abˇet, mohlo b´ yt pˇristoupeno k samotn´emu n´avrhu a n´aslednˇe k realizaci up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u. Pˇri n´avrhu up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u musela b´ yt zohlednˇena velikost pracovn´ıho prostoru stroje, aby nedoˇslo k poˇskozen´ı: up´ınac´ıho pˇr´ıpravku, n´astroje, stroje nebo obrobku. Posledn´ı f´az´ı bylo sestaven´ı up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u, kter´e bylo realizov´ano na z´akladˇe technick´eho v´ ykresu up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u. Technick´ y v´ ykres up´ınac´ıch pˇr´ıpravk˚ u nem˚ uˇze b´ yt zveˇrejnˇen v t´eto pr´aci z d˚ uvodu KNOW-HOW firmy, ve kter´e byly up´ınac´ı pˇr´ıpravky vytvoˇreny. 27
Literatura Coromant, A. S. (1997), Pˇr´ıruˇcka obr´abˇen´ı, 1. ˇcesk´e vyd´an´ı edn, AB Sandvik Coromant ˇ edsko. ISBN 91-97 22 99-4-6. S-811 81 Sandviken, Sv´ DILLINGER, J. a kol. (2007), Modern´ı stroj´ırenstv´ı pro ˇskolu i praxi, Praha: Europa – Sobot´ales. ISBN 978-80-86706-19-1. ´ tova ´ , S. a Langer, I (1998), Nekonvenˇcn´ı technologie, Havl´ıˇck˚ Karafia uv Brod: Nakladatelstv´ı FRAGMENT. ISBN 80-7200-296-1. Schenk, C. (2009), MiKTeX [online]. [cit. 2009-06-16], hhttp://www.miktex.org/i. team headquaters, S. (2013), Sales manual, Yamazaki Mazak Corporation.
28
Pˇ r´ıloha A Obsah pˇ riloˇ zen´ eho DVD K t´eto pr´aci je pˇriloˇzeno DVD s n´asleduj´ıc´ı adres´aˇrovou strukturou. • Absolventsk´ a pr´ ace v LATEX 2ε • Technick´ y v´ ykres obrobku: Technick´ y v´ ykres obrobku ve form´atu PDF • Technologick´ y postup obrobku: Technologick´ y postup obrobku ve form´atu PDF • Kovanda AP 2015.pdf – absolventsk´a pr´ace ve form´atu PDF
I
Pˇ r´ıloha B Pouˇ zit´ y software Adobe Photoshop hhttp://www.adobe.com/cz/cz/products/photoshop.html/i LaTeX2e hhttp://www.miktex.org/i MATLAB/Simulink R2006b hhttp://www.mathworks.comi Solid Edge ST5 hhttp://www.solidedge.com/i WinEdt 6.0 hhttp://www.winedt.com/i Software z v´ yˇse uveden´eho seznamu je bud’ volnˇe dostupn´ y, nebo je toho ˇcasu jeho ´ ı, vlastn´ıkem Vyˇsˇs´ı odborn´a ˇskola, Stˇredn´ı ˇskola, Centrum odborn´e pˇr´ıpravy, Sezimovo Ust´ Budˇejovick´a 421, kde autor t´ehoˇz ˇcasu studoval a vytvoˇril tuto absolventskou pr´aci.
II
Pˇ r´ıloha C ˇ Casov´ y pl´ an absolventsk´ e pr´ ace ˇ Cinnost
ˇ Casov´ a
Term´ın
n´ aroˇ cnost
ukonˇ cen´ı
n´avrh struktury pr´ace, kl´ıˇcov´e body
1 mˇes´ıc
16.11.2014
16.11.2014
reˇserˇze probl´emu, z´ısk´an´ı materi´alu z praxe
2 t´ ydny
30.11.2014
30.11.2014
text druh´e kapitoly do AP
1 mˇes´ıc
31.12.2014
31.12.2014
text tˇret´ı kapitoly do AP
2 mˇes´ıce
08.03.2015
08.03.2015
korekce tˇret´ı kapitoly
1 mˇes´ıc
05.04.2015
10.04.2015
text ˇctvrt´e kapitoly do AP
1 mˇes´ıc
17.04.2015
30.04.2015
jazykov´a korektura
1 t´ yden
24.04.2015
04.05.2015
III
Splnˇ eno
