Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 Základy stavby výrobních strojů Obráběcí stroje P1.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 Základy stavby výrobních strojů Obráběcí stroje P1."— Transkript prezentace:

1 1 Základy stavby výrobních strojů Obráběcí stroje P1

2 2 Obráběcí stroj- defïnice §Obráběcí stroj §je zařízení, které zpracovává materiál nebo polotovar do žádaného tvaru, rozměru a jakosti povrchu funkčních ploch oddělováním materiálu polotovaru ve tvaru třísek §Polotovar : odlitek, výkovek, výlisek, výstřižek nebo svařenec –Stroje s určitou geometrií břitu –Stroje s neurčitou geometrií břitu –Stroje pro nekonvenční obrábění

3 3 Historie vývoje OS §Na přelomu 18. a 19. stol. l Anglie Maudslay – samočinně se pohybující suport Roberts – vodicí dráhy Whitworth - ústrojí pro posuvy l Německo, USA l Rakousko - Čechy Josef Božek –soustruh

4 4 Historie vývoje OS l V Čechách před první světovou válkou: l fa J.VOLMAN (TOS Čelákovice), l fa WAVERKA v Lipníku na Moravě (STROJTOS), l fa HOPFENGARTNER v Holoubkově l V roce ŠKODOVY ZÁVODY v Plzni, l BAŤA Zlín a Sezimovo Ústí (dnes fa TAJMAC a KOVOSVIT ) l Po druhé světové válce - rozmach výroby obráběcích strojů

5 5 Historie vývoje OS §90. léta - změna orientace trhu – §nutnost inovací, zavádění CAD /CAE technologií do vývojových konstrukcí, informačních technologií a řídících systémů do výrobního procesu, nárůst exportu

6 6 Historie vývoje OS §současnost - celosvětový pokles spotřeby OS  urychlení technického rozvoje OS §velmi přesné obrábění §vysokorychlostní obrábění -HSC §víceprofesní stroje – obráběcí centra §flexibilita

7 7 Funkce OS §Funkcí OS je obrábět – tj. zpracovávat polotovar do žádaného tvaru, rozměru a jakosti povrchu odebíráním materiálu ve tvaru třísek.

8 8 Funkce OS §Technologický proces při obrábění musí zabezpečovat : l Vytvoření povrchu obrobku pomocí relativních pohybů nástroje a obrobku l Oddělení přebytečného materiálu ve formě třísky

9 9 Energetická bilance OS §energie hnacího mechanismu  energie spotřebovaná na §vytvoření a odvedení třísky z místa řezu. §Tato energie má charakter energie deformační, přesněji se skládá z : Deformační energie plastických deformací Energie tření – práce spotřebovaná na odvod třísky z místa řezu

10 10 Energetická bilance OS §K předávání energie dochází §mezi nástrojem stroje a obrobkem

11 11 Energetická bilance OS §Přivedená energie se mění na řeznou práci §A = F. v. t [ J] §Řezný výkon : P = F. v [ W] §Silou F působí nástroj na obrobek §Její reakce působí z obrobku na nástroj §Musí být zachycena systémem stroje

12 12 Základní pojmy ze stavby OS Řezný pohyb §Relativní pohyb mezi nástrojem a obrobkem §rozkládá se do tří směrů : Ve směru řezné rychlosti = hlavní řezný pohyb Do směru rovnoběžného s obráběnou plochou = posuv (vedlejší řezný pohyb) Do směru kolmého k obráběné ploše = přísuv

13 13 Dělení OS podle hlavního řezného pohybu §Hlavní řezný pohyb je rotační Rotuje obrobek – soustružení Rotuje nástroj – vrtání, vyvrtávání, frézování, broušení

14 14 Dělení OS podle hlavního řezného pohybu §Hlavní řezný pohyb je přímočarý §Pohybuje se obrobek – hoblování §Pohybuje se nástroj – obrážení, protahování

15 15 Základní pojmy ze stavby OS Řezná rychlost v §u strojů s HŘP přímočarým  je dána rychlostí stolu nebo nástroje §u strojů s HŘP rotačním  dána přímou závislostí otáček a průměru obrobku nebo nástroje : §v = n. . D [m/s]

16 16 Základní pojmy ze stavby OS Řezný odpor p §Řezný odpor – je definován jako odpor, který klade materiál nástroji v procesu oddělování třísky. Jeho velikost je dána fyzikálními vlastnostmi materiálu obrobku a velikostí odebírané třísky. §Je udáván v tabulkách pro určité řezné podmínky

17 17 Silové zatížení OS §Statické síly působící na stroj :  Řezné síly  Tíhové síly  Pasívní odpory  Moment hnacího členu §Dynamické síly působící na stroj :  Setrvačné síly ( rozjezd a brzdění)  Rozběhové a doběhové momenty pohonu

18 18 Řezné síly §Síly, kterými působí nástroj na obrobek. Jejich reakce se přenášejí od nástroje do rámu stroje a do jeho základu. §Jsou rovny řeznému odporu, tj. odporu, který klade materiál nástroji v procesu oddělování třísky. §Závisí na obráběném materiálu, typu obrábění, úhlech nástroje,….

19 19 Řezné síly §Při obecném obrábění má řezná síla F obecnou polohu: Fz - je tečná na směr hlavního řezného pohybu Fh - je na ni kolmá Fh se rozkládá na : Fy ( radiální) Fx ve směru posuvu ). §

20 20 Tangenciální(hlavní) řezná síla §Tangenciální řezná síla Fz - nejdůležitější pro energetické vztahy. l U rotačního HŘP určuje velikost potřebného Mk l U přímočarého HŘP určuje velikost průtažné síly Fp §Určení potřebné Fz l A/ Pomocí měrného řezného odporu - tabulky l B/ Z experimentálně stanovených vztahů pro různé druhy obrábění

21 21 Požadavky na OS §Vysoká produktivita  Vysoká kvalita práce - pracovní přesnost

22 22 Produktivita práce čas strojní operace odebírání třísek lze zkrátit zvýšením řezné rychlosti tj. zvyšováním otáček a posuvů Což přináší : vyšší nároky na pohony stroje, tuhost stroje a jeho dynamickou stabilitu, na nástroje, chlazení, mazání,…

23 23 Produktivita práce čas vedlejší ( ustavení obrobku, výměny nástrojů, manipulace s obrobky, seřizování nástrojů, odstraňování třísek,…) lze ovlivnit zkrácením mezioperačních časů : automatizace výměny nástrojů, výměny obrobků, robotizace,…..

24 24 Pracovní přesnost §dána přesností rozměrů a tvaru obrobku §přesností vzájemných ploch na obrobku, §kvalitou povrchu ploch obrobku, který je zhotovován na uvažovaném stroji.

25 25 Pracovní přesnost Ovlivní ji: 1. Celková koncepce stroje - konstrukční návrh :  tuhost (rámů, spojení,vedení,mechanismů, základu )  dynamická stabilita  teplotní stabilita

26 26 Pracovní přesnost 2. Kvalita výroby a montáže - tj. :  Geometrická přesnost = výroba a montáž funkčních částí a uzlů

27 27 Pracovní přesnost 3. Pracovní prostředí :  kvalita a přesnost seřízení nástroje,  způsob řízení stroje,  schopnosti obsluhy stroje  prostředí., kde je stroj provozován (změny teploty, otřesy v okolí, nečistoty)  návrh technologie obrábění (postup, řezné podmínky)

28 28 Tuhost c = dF/dy l translační - v posunutí F/y ( N/m) l torzní - v natočení M/  ( Nm/rad)

29 29 Dílčí tuhost Podle charakteru zatížení se dělí na §V tlaku ( tahu)c = E.S/l protože y= F.l / E.S §V ohybuc = a. E.J/l 3 protože y= F.l 3 / a E.J (a=3, a=48 podle způsobu uložení nosníku) §Ve smykuc = G.S/lprotože  = F.l / G S §V krutuc = G.Jk/lkprotože  = Mk.l /G Jk

30 30 Tuhost Podle působícího zatížení se rozlišuje tuhost §Statická – zatížení je stálé. §Dynamická – zatížení je proměnlivé. Dynamická tuhost je definována jako poměr amplitudy síly k vyvolané výchylce. V systému vzniká vynucený kmitavý pohyb.

31 31 Tuhost – skládání Sériové řazení : sčítají se poddajnosti

32 32 Tuhost §Paralelní řazení – sčítají se tuhosti

33 33 Tuhost Lze ovlivnit : l materiálem (E, G) MateriálE ( MPa) Šedá litina GG Tvárná litina GGG Ocel Plastbeton

34 34 Tuhost l Tvarem:

35 35 Tuhost Určuje se : l měřením l výpočtem - MKP

36 36 Dynamická stabilita Odolnost proti kmitání. Na OS se mohou vyskytnout tři druhy kmitů : l Volné kmitání - vlastní frekvence f = 1/2 .  c/m [Hz]

37 37 Dynamická stabilita l Vynucené kmitání - buzené periodickou silou : budicí síla vzniká v procesu řezání (kolísání řezných sil, zubové frekvence frézy) budicí síla nevzniká v procesu řezání ( rázy z okolí, rotující nevývažky, špatně vyrobená ozubená kola, setrvačná síla)

38 38 Dynamická stabilita l Samobuzené kmitání - bez budicí síly l Relaxační kmity l Síly z procesu řezání §Problém rezonance = shoda vlastních frekvencí s budicími frekvencemi §Tlumiče

39 39 Teplotní stabilita §Odolnost proti tepelným deformacím

40 40 Teplotní stabilita §Zdroje tepla na OS :  teplo z okolí  teplo vzniklé při řezném procesu ( chlazení nástroje, odstranění třísek)  pasívní odpory ve stroji. Vhodné materiály ( malý koeficient délkové roztažnosti, velké měrné teplo, teplotní vodivost) Konstrukční úpravy pro minimalizaci vlivů teplotních deformací

41 41 Geometrická přesnost stroje §Přesnost výroby a montáže stroje :  Přímost -  Přímočarost pohybu  Rovinnost  Rovnoběžnosti  Kolmost –  Souosost –  Obvodové házení –  Čelní házení –  Předávací protokoly

42 42 Dělení konstrukčních celků OS podle funkcí §Funkce pohonná §Funkce nosná §Funkce spojovací §Funkce řídící a kontrolní §Funkce pomocné


Stáhnout ppt "1 Základy stavby výrobních strojů Obráběcí stroje P1."

Podobné prezentace


Reklamy Google