Zavod za tehnologiju Katedra za alatne strojeve PRORAUN

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve PRORAČUN PRIGONA POMOĆNOG GIBANJA ALATNOG STROJA Prof. dr. sc. Damir Ciglar 1

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve PRIGON – za glavno gibanje PRIGON – za pomoćno gibanje ALATNI STROJ MODULI – SKLOPOVI 2

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve PRIGONI POMOĆNOG GIBANJA najčešće TRANSLACIJSKO (PRAVOCRTNO) GIBANJE posmično dostavno ROTACIJSKO GIBANJE Mora omogućiti gibanje na alatnom stroju kojim se osigurava stalnost (kontinuitet) procesa obrade odvajanjem čestica (vf). Mora omogućiti promjenu vrijednosti posmičnog gibanja. Mora omogućiti gibanja izvan obrade, potrebna za primicanje i odmicanje te zauzimanje dubine rezanja (max. brzina). 3

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve POSMIČNO GIBANJE vf – posmična brzina, m/min Posmak, mm Učestalost vrtnje, 1/min vf = f n , m / min vf = f n = fz z n, m/min Posmak po zubu (oštrici), mm Broj zubi (oštrica) vc / vf = 10 – 100 vc vf Fc Ff Pc = Fc vc Pf = Ff vf Pc Pf Posmični prigoni su manjih snaga od glavnih prigona Učestalost vrtnje, 1/min 4

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Posmično gibanje Klasični alatni strojevi STUPNJEVANO vf 1 vfmin vf 2 vf 3 vfn vfmax NUAS vfmin vfmax KONTINUIRANO (bezstepena) 5

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve POSMIČNI PRIGON ZA PRAVOCRTNO GIBANJE kod NUMERIČKI UPRAVLJANIH ALATNIH STROJEVA Programirana vrijednost USPOREĐIVAČ SERVO MOTOR AC ili DC Uređaj za pretvaranje rotacije u translaciju MJERNI SUSTAV NOSAČ ALATA ili OBRATKA Mjerena vrijednost Kibernetski krug Kuglično navojno vreteno i dvodjelna matica 6

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve KNV - KUGLIČNO NAVOJNO VRETENO I MATICA Trenje kotrljanja ND = 160 000 vf 100 m/min a 10 m/s 2 1 g 7

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve KUGLIČNO NAVOJNO VRETENO I MATICA Metalni dodir kuglica Kuglice su u “plastičnom” kavezu DN 160 000 vf 150 m/min a 15 m/s 2 1, 5 g Tangencijalno gibanje kuglica Trajnost 3000 km , mala buka Keramički uložak-prigušenje vibracija 8

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve KUGLIČNO NAVOJNO VRETENO I MATICA 9

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve POSMIČNI PRIGON ZA PRAVOCRTNO GIBANJE kod NUMERIČKI UPRAVLJANIH ALATNIH STROJEVA AC ili DC motor 10

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve POSMIČNI PRIGON ZA PRAVOCRTNO GIBANJE kod NUMERIČKI UPRAVLJANIH ALATNIH STROJEVA KONTINUIRANO AC ili DC motor vfmin vfmax 11

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Dvodjelna matica + kuglice Kuglično navojno vreteno Kućište stražnjeg ležaja Kućište matice NOSAČ ALATA ili OBRATKA Prihvat pogonskog AC ili DC motora Kućište prednjeg ležaja 12

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve 13

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve ULAZNI PODACI ZA PROJEKTIRANJE OSNOVNIH ELEMENATA PRIGONA NU-OSI GLODAČEG OBRADNOG CENTRA Proračun sila glodanja F c , F f , F p (vrsta alata , materijal sirovca. . . ) gruba obrada – veće dubine rezanja , veći posmak po zubu glodala, manja brzina rezanja fina obrada – manje dubine rezanja , manji posmak po zubu glodala, veća brzina rezanja vf = fz z n, m/min Brzina praznog hoda – pozicioniranja – potrebna maksimalna učestalost vrtnje KNV 14

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Aksijalna sila na KNV - obrada Masa stola i sirovca Koeficijent trenja vodilica i stola Aksijalna sila na KNV - pozicioniranje 15

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve q 1 – gruba obrada q 2 – polugruba obrada q 3 – fina obrada q 4 – brzi hod - pozicioniranje q 5 – mirovanje (5%) Srednje promjenljivo opterećenje KNV Srednja učestalost vrtnje KNV 16

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Vijek trajanja mehanizma – KNV - izdržljivost mehanizma bez znakova zamora materijala na navojnom vretenu, matici i valjnim dijelovima L h – iskustveno vrijeme rada 5000 do 12000 sati L = L h n vm 60 , milijuna okretaja Dinamička nosivost – KNV 17

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Izbor KNV Uspon KNV – h v – prethodno izabran 18

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Kontrola kritične učestalosti vrtnje KNV a – faktor ovisan o montaži KNV (katalog) l – duljina KNV između ležajeva (pozicioniranje) KNV-ZADOVOLJAVA (pozicioniranje) 19

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Kontrola KNV na izvijanje Kritična sila izvijanja KNV b – faktor uležištenja sustava KNV (katalog) l – duljina KNV između ležajeva KNV-ZADOVOLJAVA 20

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Teoretska mehanička iskoristivost KNV k – koeficijent za prednapregnuto KNV (katalog) Praktična mehanička iskoristivost KNV IZBOR MOTORA E “ – koeficijent nosivosti KNV ovisan o (katalog) 21

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Izbor posmičnog motora 22

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Izbor posmičnog motora Potreban moment motora za grubu obradu Moment motora (nazivni) Učestalost vrtnje motora IZBOR MOTORA prazni hod – pozicioniranje 23

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Istosmjerni servo motor INDA – FBM 90. 2 M n =9, 45 Nm – nazivni moment M p =54, 4 Mn – potezni moment n M = 3000 1/min - učestalost vrtnje I M = 0, 0032 kgm 2 – moment inercije ta= 8, 5 ms – vrijeme ubrzanja m. M= 15, 1 kg – masa motora 24

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve 25

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Ukupni moment inercije sustava Moment inercije motora Moment inercije KNV Moment inercije spojke Moment inercije masa stola i sirovca Torziona kruta spojka INDA -izbor prema Mp motora 26

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Moment trenja vodilica i stola (pozicioniranje) Moment ubrzanja motora Potrebno vrijeme ubrzanja motora do brzine pozicioniranja Provjera motora na vrijeme ubrzanja > Tablično 27

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve 28

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve 29