proraČun prigona pomoĆnog gibanja alatnog stroja prof.dr.sc. damir ciglar
DESCRIPTION
PRORAČUN PRIGONA POMOĆNOG GIBANJA ALATNOG STROJA Prof.dr.sc. Damir Ciglar. PRIGON – za glavno gibanje. ALATNI STROJ MODULI – SKLOPOVI. PRIGON – za pomoćno gibanje. PRIGONI POMOĆNOG GIBANJA. najčešće. TRANSLACIJSKO (PRAVOCRTNO) GIBANJE. ROTACIJSKO GIBANJE. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
1/29
PRORAČUN PRIGONA
POMOĆNOG GIBANJA ALATNOG
STROJA
Prof.dr.sc. Damir Ciglar
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
2/29
ALATNI STROJ MODULI – SKLOPOVI
PRIGON – za glavno gibanje PRIGON – za pomoćno gibanje
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
3/29
PRIGONI POMOĆNOG GIBANJA
Mora omogućiti gibanje na alatnom stroju kojim se osigurava stalnost (kontinuitet) procesa obrade odvajanjem čestica (vf).
ROTACIJSKO GIBANJE
TRANSLACIJSKO(PRAVOCRTNO)
GIBANJE
najčešće
posmično
dostavnoMora omogućiti gibanja izvan obrade, potrebna za primicanje i
odmicanje te zauzimanje dubine rezanja (max. brzina).
Mora omogućiti promjenu vrijednosti posmičnog gibanja.
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
4/29
POSMIČNO GIBANJE
vf = f n , m / min
Učestalost vrtnje, 1/minPosmak, mm
vf – posmična brzina, m/min
vf = f n = fz z n, m/min
Broj zubi (oštrica)
Posmak po zubu (oštrici), mm Učestalost vrtnje, 1/min
vc / vf = 10 –100vc vf Fc Ff Pc = Fc vc Pf = Ff vf
Pc Pf
Posmični prigoni su manjih snaga od glavnih prigona
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
5/29
Posmično gibanje
STUPNJEVANO
vf1 vf2 vf3 vfn
vfmin vfmax
KONTINUIRANO(bezstepena)vfmin vfmax
NUAS
Klasični alatni strojevi
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
6/29
POSMIČNI PRIGON ZA PRAVOCRTNO GIBANJE kod NUMERIČKI UPRAVLJANIH ALATNIH STROJEVA
Kuglično navojno vreteno i dvodjelna matica
Kibernetski krug
USPOREĐIVAČSERVOMOTOR
Uređaj za pretvaranje rotacije u translaciju
MJERNISUSTAV
Programirana
vrijednost
Mjerena vrijednost
AC ili DCNOSAČ ALATA ili OBRATKA
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
7/29
KNV - KUGLIČNO NAVOJNO VRETENO I MATICA
ND = 160 000
vf 100 m/min
a 10 m/s2 1g
Trenjekotrljanja
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
8/29
KUGLIČNO NAVOJNO
VRETENO I MATICA
DN 160 000
vf 150 m/min
a 15 m/s2 1,5g
Tangencijalno gibanje kuglica
Trajnost 3000 km , mala buka
Keramički uložak-prigušenje vibracija
Metalni dodir kuglica
Kuglice su u “plastičnom” kavezu
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
9/29
KUGLIČNO NAVOJNO VRETENO I MATICA
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
10/29
POSMIČNI PRIGON ZA PRAVOCRTNO GIBANJE kod NUMERIČKI UPRAVLJANIH ALATNIH STROJEVA
AC ili DCmotor
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
11/29
POSMIČNI PRIGON ZA PRAVOCRTNO GIBANJE kod NUMERIČKI UPRAVLJANIH ALATNIH STROJEVA
AC ili DCmotor
KONTINUIRANO
vfmin vfmax
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
12/29
Kugličnonavojno vreteno
Dvodjelnamatica + kuglice
Kućište matice
Kućište prednjeg ležaja
Kućište stražnjeg ležaja
Prihvat pogonskog AC ili DC motora
NOSAČ ALATA ili OBRATKA
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
13/29
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
14/29
Proračun sila glodanja F c , F f , F p (vrsta alata , materijal sirovca ... )
gruba obrada – veće dubine rezanja , veći posmak po zubu glodala,
manja brzina rezanja
fina obrada – manje dubine rezanja , manji posmak po zubu glodala,
veća brzina rezanja
ULAZNI PODACI ZA PROJEKTIRANJE OSNOVNIH ELEMENATA PRIGONA NU-OSI GLODAČEG OBRADNOG CENTRA
vv h
vn maxmax
Brzina praznog hoda – pozicioniranja – potrebna maksimalna učestalost vrtnje KNV
vf = fz z n, m/min v
fv h
vn
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
15/29
Aksijalna sila na KNV - obrada
)( pfv FgmFF
Masa stola i sirovca
Koeficijent trenja vodilica i
stola
Aksijalna sila na KNV - pozicioniranje
gmFv
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
16/29
q1 – gruba obrada
q2 – polugruba obrada
q3 – fina obrada
q4 – brzi hod - pozicioniranje
q5 – mirovanje (5%)
Srednje promjenljivo opterećenje KNV
Srednja učestalost vrtnje KNV
3 4434
2232
1131 100100100
vm
vv
vm
vv
vm
vvm n
qnF
n
qnF
n
qnFF
100100100442211 qnqnqn
n vvvvm
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
17/29
Vijek trajanja mehanizma – KNV- izdržljivost mehanizma bez znakova zamora materijala na navojnom
vretenu, matici i valjnim dijelovima
L h – iskustveno vrijeme rada 5000 do 12000 sati
L = L h n vm 60 , milijuna okretaja
Dinamička nosivost – KNV
NLFC mrač ,3
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
18/29
Izbor KNV
račtab CC
Uspon KNV – h v – prethodno izabran
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
19/29
Kontrola kritične učestalosti vrtnje KNV
a – faktor ovisan o montaži KNV (katalog)
l – duljina KNV između ležajeva
12
5 min,10392
l
dan ovkrit
maxvvkrit nn (pozicioniranje)
(pozicioniranje)maxvvkrit nn KNV-ZADOVOLJAVA
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
20/29
Kontrola KNV na izvijanje
b – faktor uležištenja sustava KNV (katalog)
l – duljina KNV između ležajeva
KNV-ZADOVOLJAVA
Nl
dbF okr ,
340002
4Kritična sila izvijanja KNV
mkr FF
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
21/29
Teoretska mehanička iskoristivost KNV
k – koeficijent za prednapregnuto KNV (katalog)
Praktična mehanička iskoristivost KNV
v
ov
hdk
1
1
vvp
E 100
"
E “ – koeficijent nosivosti KNV ovisan o
(katalog) račm CF
IZBOR MOTORA
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
22/29
Izbor posmičnog motora
vp
vv
vpvv
hFrFM
hFrF
2
12
0
0
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
23/29
Izbor posmičnog motora
IZBOR MOTORA
Potreban moment motora za grubu obradu
Nm
hFgmFM
vp
vpf ,2
Učestalost vrtnje motora maxvM nn
Moment motora
(nazivni)MMM
prazni hod – pozicioniranje
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
24/29
Istosmjerni servo motor
INDA – FBM 90.2
M n =9,45 Nm – nazivni moment
M p =54,4 Mn – potezni moment
n M = 3000 1/min - učestalost vrtnje
I M = 0,0032 kgm2 – moment inercije
ta= 8,5 ms – vrijeme ubrzanja
mM= 15,1 kg – masa motora
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
25/29
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
26/29
Ukupni moment inercije sustava
Moment inercije motora
Moment inercije KNV
vvv lII 1
Moment inercije masa stola i sirovca
2
2
v
m
hmI
Moment inercije spojke
2, kgmIIIII SmvMuk
Torziona kruta
spojka INDA
-izbor prema Mp motora
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
27/29
Moment trenja vodilica i stola (pozicioniranje)
Nmhgm
Mvp
v ,2
Moment ubrzanja motoraMMM pa
Potrebno vrijeme ubrzanja motora do brzine pozicioniranja s
M
nIt
a
ukar ,
60
2
Provjera motora na vrijeme ubrzanja
ara ttTablično
>
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
28/29
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
29/29