Branislav Sredanovi. Prezentacije sa vježbi sadrže teoretske osnove i prakti ne primjere za izbor alata i pribora.

Transcript

1 ALATI I PRIBORI 1 I prezentacije sa vježbi Branislav Sredanovi Banja Luka, mart Prezentacije sa vježbi sadrže teoretske osnove i prakti ne primjere za izbor alata i pribora. Uz prezentacije koristi se skripta Podloge za vježbe iz Alata i pribora 1. U pomenutoj skripti nalaze se zadaci koji se odnose na modeliranje alata i pribora pomo u ra unara. Prezentacije su namjene studentima tre e godine Mašinskog fakulteta u Banjoj Luci.

2 STEZNI PRIBORI U OBRADI REZANJEM Branislav Sredanovi ALATI I PRIBORI 1 Vježbe LITERATURA POTREBNA ZA VJEŽBE 1) Hodoli, J.,Vukeli,., PRIBORI SKRIPTA, Univerzitet u Novom Sadu, FTN, Novi Sad, ) Tadi, B., ALATI I PRIBORI SKRIPTA, Univerzitet u Kragujevcu, Mašinski fakultet, Kragujevac, ) Yiming, R., Xaoxiang, Z., COMPUTER AIDED FIXTURE DESIGN, Marcel Decer, New York, ) 5) 6) 7)

3 OSNOVNE INFORMACIJE O STEZNIM PRIBORIMA Stezni pribori (Fixture elements) su elementi koji služe za pozicioniranje i stezanje obradaka na mašinama alatkama, te dovo enje alata i obratka u ispravan relativni me usobni položaj. Funkcije koje moraju da ispune su: Baziranje radnog predemeta u odnosu na konstruktivne baze, Smanjenje grešaka ta nosti dimenzija nezavisno od operatera, Pove anje produktivnosti kroz smanjenje pomo nih vremena, Bolju koordinaciju vremena u fleksibilnim obradnim sistemima. Smanjenje troškova proizvodnje i pripreme proizvodnje. OSNOVNE INFORMACIJE O STEZNIM PRIBORIMA

4 OSNOVNE INFORMACIJE O STEZNIM PRIBORIMA Prema namjeni i stepenu fleksibilnosti stezni pribori mogu biti: Standardni (univerzalni) stezni pribori pribori opšte namjene, koji se koriste za stezanje itavog spektra razli itih dijelova Grupni stezni pribori pribori koji se koriste za stezanje odre ene grupe dijelova (npr. stezanje cilindara, stezanje prirubnica,...), Modularni (agregatni) stezni pribori pribori montažno demontažnog tipa koji se koriste prilikom proizvodnje itavog niza predmeta. Specijalni stezni pribori pribori uske namjene, koji se koriste za stezanje malog broja dijelova ili samo jednog radnog predmeta, OSNOVNE INFORMACIJE O STEZNIM PRIBORIMA Neke osnovne smijernice u projektovanju steznih pribora: 1. Treba poštovati tehnologiju izrade radnog komada, 2. Potrebno je razmotriti tehnološke mogu nosti mašine, 3. Potrebno razmotriti mogu nost koriš enja standardnih pribora ili ve koriš enih koji bi se mogli adaptirati, 4. Pri projektovanju je potrebno koristiti što više standardnih dijelova, 5. Pribori moraju biti vrsti i kruti, 6. Sile rezanja i stezanja smiju optere avati samo nepokretne dijelove, 7. Pribor ne smije ometati prilaz radnom komadu, 8. Treba omogu iti eliminisanje grešaka u postavljanju radnih predmeta, 9. Elementi stezanja se projektuju kao element sklopa pribora, 10. Treba voditi ra na o težini pribora i manipulaciji sa istim.

5 BAZIRANJE I POZICIONIRANJE RADNIH KOMADA Baziranje se može izvesti preko: ravnih površina, cilindri nih površina, dubokih otvora, kratkih otora, kombinacijom. BAZIRANJE I POZICIONIRANJE RADNIH KOMADA Baziranje (pozicioniranje) predstavlja pravilno oduzimanje stepeni slobode radnom komadu, i to oslananjem na baze za osanjanje. U suštini, baziranje se izvodi oslananjem u 6 ta aka (six point locating), pa se može definisati baziranje: ostalo

6 BAZIRANJE I POZICIONIRANJE RADNIH KOMADA Baziranje na principu : BAZIRANJE I POZICIONIRANJE RADNIH KOMADA Baziranje na principu :

7 BAZIRANJE I POZICIONIRANJE RADNIH KOMADA Silama stezanja se ograni ava kretanje radnog predmeta, odnosno: fizi ko kretanje u posmatranj osi (potpuno baziranje) ili trenjem se ograni ava kretanje u osi (nepotpuno baziranje) BAZIRANJE I POZICIONIRANJE RADNIH KOMADA Zadatak 1. Odrediti princip baziranja u standardnu bravarsku stegu! Radni komad se postavi u otvorene eljusti, na donji oslonac, ine se osloni u 3 ta ke, Zatvaranjem eljusti radni predmet se bo nom stranom osloni na nepokretnu eljust u 2 ta ke, Stezanjem se obezbje uje sila trenja koja sprije ava kretanje radnog komada. Može se zaklju iti da je nastupilo nepotpuno baziranje, princip 3-2!

8 BAZIRANJE I POZICIONIRANJE RADNIH KOMADA Broj potrebnih stezanja zavisi od tehnoloških zahtijeva, oblika pripremka (plo a, odlivak, šipka) i mogu nosti mašine (vrste i broj osa). Treba težiti što manjem broju stezanja radi izbjegavanja greške pribora i tom prilikom bazirati preko obra enih površina. Zadatak 2. Potrebno je odrediti broj potrebnih stezanja ako je pripremak plo evina: BAZIRANJE I POZICIONIRANJE RADNIH KOMADA 1. stezanjem se obra uju stepenasta donja ravna strana i obod radnog predmeta. Stezanje se obavlja preko neobra enog ostatka plo e. Obrada Stezanje sa strana Oslananje odozdo Oslananje sa strane

9 BAZIRANJE I POZICIONIRANJE RADNIH KOMADA 2. stezanjem se obra uju džepovi, otvori igornjaravna strana oboda. Stezanje se obavlja preko obra enog oboda i donje stepenaste površine. Obrada Stezanje sa strana Oslananje sa strane Oslananje odozdo TA NOST PRIBORA ZA STEZANJE Ta nost pribora zavisi od grešaka u toku izrade pribora i koriš enja steznog pribora. Najvažnije greške prilikom koriš enja pribora su: Greška izrade steznog pribora greške u dimenzijama, oblicima i kvalitetu izrade elemenata pribora, Greške baziranja (pozicioniranja radnog predmeta) greške uslijed neodgovaraju eg postupka oduzimanja stepena slobode. Greške stezanja greške uslijed elasti nih deformacija radnog predmeta ili elemenata pribora zbog djelovanja sile stezanja Greška dinamike obradnog sistema - greške uslijed elasti nih deformacija radnog predmeta ili elemenata pribora zbog djelovanja sila rezanja

10 GREŠKE POZICIONIRANJA Greška pozicioniranja nastaje u slu aju kada se ne poklope mjerna baza (površina od koje se mjeri) i baza za oslananje (površina na koju se oslanja radni komad). Zadatak 2. Za pojedina ne primjere na slikama prora unati grešku baziranja! GREŠKE POZICIONIRANJA Mjerna baza dimenzije 20 mm (1) i baza za oslananje (1) se poklapaju pa e greška pozicioniranja biti: p = 0 mm

11 GREŠKE POZICIONIRANJA Mjerna baza i baza za oslananje se ne poklapaju pa e greška pozicioniranja biti jednaka toleranciji dimenzije 40 mm: p = Ag Ad = 0,14 - (-0,14) = 0,28 mm GREŠKE POZICIONIRANJA Mjerna baza i baza za oslananje se poklapaju pa e greška pozicioniranja biti jednaka nuli: p = 0 mm Mjerna baza a i baza a za oslananje a se ne poklapaju pa e greška pozicioniranja biti jednaka toleranciji dimenzije 50 mm: p = Ag Ad = 0,15 - (-0,15) = 0,30 mm

12 GREŠKE POZICIONIRANJA Mjerna baza za žljeb je donja izvodnica cilindra, pa je potrebno prora unati razliku pozicije izvodnica, jer to predstavlja grešku baziranja: p p D T D D D D p mm GREŠKE POZICIONIRANJA Mjerna baza za gornju površinu odnosno mjeru 15 mm je površina na koju je predmet oslonjena, pa je greška baziranja: p = 0 mm

13 GREŠKE POZICIONIRANJA Mjerna baza za mjeru 85 mm je površina cilindra, pa ako se razmatra samo otvora preko koje je radni predmet baziran, greška je najve a mjera otvora: p = Ag Ad = 0,08 0 = 0,08 mm GREŠKE POZICIONIRANJA Mjerna baza za mjeru 40 mm je površina cilindra, pa ako se razmatra samo otvora preko koje je radni predmet baziran, greška je najve a mjera otvora: p = Ag Ad = 0,08 0 = 0,08 mm

14 UNIVERZALNI STEZNI PRIBORI Branislav Sredanovi ALATI I PRIBORI 1 Vježbe LITERATURA POTREBNA ZA VJEŽBE 1) Hodoli, J.,Vukeli,., PRIBORI SKRIPTA, Univerzitet u Novom Sadu, FTN, Novi Sad, ) Tadi, B., ALATI I PRIBORI SKRIPTA, Univerzitet u Kragujevcu, Mašinski fakultet, Kragujevac, ) Yiming, R., Xaoxiang, Z., COMPUTER AIDED FIXTURE DESIGN, Marcel Decer, New York, ) 5) 6) 7) 8)

15 UNIVERZALNI STEZNI PRIBORI Prema vrsti obrade stezne pribore možemo podijeliti na: pribore za obradu struganjem, pribore za obradu glodanjem/bušenjem, pribore za obradu brušenjem, pribore za specijalne vrste obrade. STEZNI PRIBORI ZA OBRADU STRUGANJEM Stezni pribori za obradu struganjem se montiraju na prirubnicu koja se nalazi na izlaznom dijelu glavnog vretena ili na pinolu struga. U stezne pribore za obradu na strugu ubrajaju se: stezne glave, stezne ahure, trnovi, šiljci i linete.

16 STEZNI PRIBORI ZA OBRADU STRUGANJEM STEZNE GLAVE ZA OBRADU NA STRUGU Stezne glave (Lathe fixturing jaws) mogu biti: ru ne sa slobodnim eljustima eljusti se stežu svaka zasebno, ru ne sa samocentriraju im eljustima, samostežu e - koriste silu rezanja za stezanje, mehanizovane (pneumatske ili hidrauli ne). Tijelo stezne glave (Body) Stezna eljust (Jaw) Vijak sistema za stezanje (Screw) Gl. karkteristike: -pre nici stezanja -maks. broj obrtaja

17 STEZNE GLAVE ZA OBRADU NA STRUGU Stezne glave sa samocentr. eljustima se naj eš e izvode kao stezne glave sa tri eljusti (5). Pomjeranje eljusti (5) i stezanje izvodi pomo u radijalnog vijka (4) ije se kretanje prenosi preko arhimedove spirale (3) na sve eljusti istovremeno. STEZNE GLAVE ZA OBRADU NA STRUGU

18 STEZNE GLAVE ZA OBRADU NA STRUGU Kod mehanizovanih steznih glava eljusti se pokre u istežupomo u pneumatske ili hidrauli ne energije, dobijene pomo u integrisanih cilindara, te se koriste isklju ivo na CNC strugovima. STEZNE AHURE ZA OBRADU NA STRUGU Stezne ahure (Fixturing collets) služe za stezanje clindri nih dijelova preko vanjskog strane. Naj eš e se montiraju u stezne glave, te svojim konstrukcijom sa uzdužnim rascjepima izvršavaju redukciju pre nika stezanja. Prirubnica za glavno vreteno Tijelo za stezanje Sistem sa vijkom za povla enje Stezna ahura

19 STEZNE AHURE ZA OBRADU NA STRUGU Stezne ahure mogu biti: zatežu e, potiskuju e i nepokretne. Gl. karkteristike: -prihvatni pre nik -redukcija stezanja STEZNE AHURE ZA OBRADU NA STRUGU Princip stezanja pomo u steznih ahurama povla enjem/zatezanjem

20 STEZNE AHURE ZA OBRADU NA STRUGU Princip stezanja pomo u nepokretnih steznih ahura STEZNI TRNOVI ZA OBRADU NA STRUGU Stezne trnovi (Fixturing arbors) služe za stezanje clindri nih dijelova preko unutrašnje strane. Naj eš e se montiraju u stezne glave. Princip stezanja i pozicioniranja se naj eš e odvija preko konusnih površina.

21 STEZNI TRNOVI ZA OBRADU NA STRUGU Gl. karkteristike: -prihvatni pre nik -multiplikacija stezanja Stezanje pomo u trnova PODUPIRU I ŠILJCI ZA OBRADU ZA STRUGU Šiljci (Fixturing pins) semontirajuu nosa pinole (konji ) na strugu. Koriste se s ciljem pove anja krutosti obratka u toku obrade. Danas se uglavnom koriste rotiraju i šiljci sa izmjenjivim umetcima razli itih uglova vrha.

22 STEZNI PRIBORI ZA OBRADU NA GLODALICI / BUŠILICI Stezni pribori za obradu na glodalici / bušilici se montiraju na mašinu alatku preku ušica za pri vrš ivanje i T-žljebova na radnom stolu. Prema na inu stezanja stezni pribori za glodalicu mogu biti: manuelni ili automatski U univerzalne stezne pribore za obradu na glodalici ubrajaju se: stege, stezne glave, zakretni radni stolovi. STEGE ZA OBRADU NA GLODALICI / BUŠILICI Stege (Prismatic fixturing jaws) se izvode sa jednom ili dvije pokretne eljusti, a pomjeranje se vrši pomo u zavojnog vretena. eljusti su izmjenjive i izvode se u razli itim oblicima i od razli itih materijala, radi omogu avanja stezanja predmeta razli itog oblika. Nepokretni dio Nepokretna eljust Pokretna eljust Ru ica sa zavojnim vretenom Pokretni dio Tijelo

23 STEGE ZA OBRADU NA GLODALICI / BUŠILICI Hidrauli ne ili pneumatske stege ( esto sa samocentriraju im eljustima) se koriste na savremenim CNC mašinama. Posjeduju integrisane cilindre koji preko krathog hoda obezbje uju silu stezanja. Duži hodovi eljusti i britvljenje se obavlja manuelno. Proizvode se i stege sa više sjedišta za radne komade. Gl. karkteristike: -maksimalni raspon -sila stezanja STEGE ZA OBRADU NA GLODALICI / BUŠILICI Stezne eljusti se izra ujuuviše oblika u zavisnosti od oblika predmeta koji se stežu (cilindri ni, prizmati ni ili složeni). Samocentriraju e stege se izvode sa pokretnim eljustima na obje strane (obezbje eno obrtanje oko vertikalne ose eljusti), tako da se pored stezanja objezbje uje i pozicioniranje.

24 STEGE ZA OBRADU NA GLODALICI / BUŠILICI Stezne glave na glodalicama uglavnom za stezanje cilindri nih komada malih dimenzija i prilikom precizne obrade. Stezanje se pomo u standardnih steznih ahura koje se postavljaju u ku ište stezne glave. RADNI STOLOVI ZA OBRADU NA GLODALICI / BUŠILICI Zakretni radni stolovi (Rotatry / swiveling table) se koriste da bi se radni predmet preko rotacionih zglobova doveo u povoljan položaj za obradu ili izradile tehnološke forme kružnog oblika ili rasporeda.

25 RADNI STOLOVI ZA OBRADU NA GLODALICI / BUŠILICI Ugradnjom automatskih zakretnih stolova na CNC mašine pove ava se broj upravljivih osa i pove ava fleksibilnost. STEZNI PRIBORI ZA OBRADU BRUŠENJEM Stezni pribori za obradu na brusilici se montiraju na radni sto mašine ili u odgovaraju a vretena za pomo no kružno kretanje. Kao stezni pribori za brušenje mogu se koristiti pribori koje se koriste za: za okruglo brušenje: stezne glave, ahure, trnovi i šiljci, za ravno brušenje: stege i magnetni stolovi.

26 STEZNI PRIBORI ZA OBRADU BRUŠENJEM Okruglo brušenje se izvodi koriš enjem stezne glave, steznih ahura, trnova (slika lijevo) ili koriš enjem šiljaka (slika desno). Ovi stezni pribori se montiraju u vretena za pomo na kružna kretanja. STEZNI PRIBORI ZA OBRADU BRUŠENJEM Ravno brušenje se izvodi koriš enjem stega ili koriš enjem magnetnog stola (što omogu ava preciznije stezanje).

27 STEZNI PRIBORI ZA OBRADU BRUŠENJEM Magnetni stezni stolovi (eletro-magnetic tabels) se izra uju kao samostalne konstrukcije. Uglavnom se koriste na visokoproduktivnim CNC brusilicama za ravno brušenje. Gl. karkteristike: -gabaritne dimenzije -sila stezanja IZBOR UNIVERZALNIH STEZNIH PRIBORA Zadatak 1. Prilikom pripreme proizvodnih operacija prema zadatim uslovima, potrebno je izabrati odgovaraju i univerzalni stezni pribor iz ponude ROHM ( Operacija: klasi no struganje Obradak: cilindri ni duga ki Maksimalni pre nik obratka: 160 mm Maksimalna moment pri obradi: 100 Nm Maksimalni broj obrtaja: 2200 o/min Ta nost: ± 0,05

28 IZBOR UNIVERZALNIH STEZNIH PRIBORA 1. Na osnovu tipa obrade (klasi no struganje) bira se: ru na samocentriraju a steznaglava. 2. Na osnovu oblika radnog komada (cilindri ni) bira se: prolazna stezna glava sa 3 eljusti 3. Na osnovu veli ine obratka bira se veli ina stezne glave: 200 mm 4. Na osnovu optere enja pri obradi provjerava se dozvoljeni obrtni moment: T = 140 Nm > 100 Nm 5. Provjerava se broj obrtaja: n = 3000 o/min > 2200 Nm 6. Kataloški odgovara: ROHM Economy 200 IZBOR UNIVERZALNIH STEZNIH PRIBORA

29 IZBOR UNIVERZALNIH STEZNIH PRIBORA Zadatak 2. Prilikom pripreme proizvodnih operacija prema zadatim uslovima, potrebno je izabrati odgovaraju i univerzalni stezni pribor iz ponude ROHM ( Operacija: CNC glodanje Oblik obratka: prizmati ni Širina obratka: 100 mm Dužina obratka: 200 mm Sila rezanja: 2000 N Ta nost: ± 0,05 IZBOR UNIVERZALNIH STEZNIH PRIBORA 1. Na osnovu tipa obrade (CNC glodanje) bira se: pneumatska standardna stega. 2. Na osnovu oblika radnog komada (dominantno prizmati an) bira se: stega sa jednom pokretnom eljusti. 3. Na osnovu širine obratka bira se širina stege: A = 125 mm > 100 mm 4. Na osnovu dužine obratka bira se maksimalna dužina otvora eljusti: B=112mm>100mm 5. Na osnovu optere enja pri obradi provjerava se maksimalna sila stezanja: W = kn = 4 kn > 2 kn 6. Kataloški odgovara: ROHM TYPE RKZ

30 IZBOR UNIVERZALNIH STEZNIH PRIBORA

31 MODULARNI STEZNI PRIBORI Branislav Sredanovi ALATI I PRIBORI 1 Vježbe LITERATURA POTREBNA ZA VJEŽBE 1) Hodoli, J.,Vukeli,., PRIBORI SKRIPTA, Univerzitet u Novom Sadu, FTN, Novi Sad, ) Tadi, B., ALATI I PRIBORI SKRIPTA, Univerzitet u Kragujevcu, Mašinski fakultet, Kragujevac, ) Yiming, R., Xaoxiang, Z., COMPUTER AIDED FIXTURE DESIGN, Marcel Decer, New York, ) Borojevi, S., AUTOMATIZACIJA PROJEKTOVANJA MODULARNIH POMO NIH PRIBORA - Magistarski rad, Mašinski fakultet, Univerzitet u Banjoj Luci, Banja luka, ) 6) 7)

32 MODULARNI STEZNI PRIBORI Modularne stezne pribore (Modular fixturing elements) karakteriše koriš enje standardnih dijelova i komponenti pomo nih pribora, koji su sadržani u odgovaraju oj garnituri. Garniture se razlikuju od proizvo a a do proizvo a a, ali princip gradnje pribora ostaje isti: na jedne elemente se mogu nadograditi drugi elementi. Svaka garnitura modularnih pomo nih pribora se sastoji: osnovnih elemenata; elemenata za baziranje; elemenata za stezanje; elemenata za vo enje alata; dopunskih elemenata. MODULARNI STEZNI PRIBORI

33 MODULARNI STEZNI PRIBORI Koncept primjene modularnih steznih pribora Prema konceptu gradnje modularni stezni pribori i se dijele na: pribore bazirane na konstruktivnim elementima u obliku T žljebova pribore bazirane na konstruktivnim elementima u obliku otvora (glatki za baziranje i sa navojem za spajanje) koji mogu biti: o sistemi saosnih otvora o sistemi nesaosnih otvora pribore bazirane na kombinaciji elemenata sa T žljebovima i otvorima MODULARNI STEZNI PRIBORI Modularni stezni pribori bazirani na T žljebovima. Serija Širina T- žljeba Max. veli ina radnog predmeta Veli ina vijaka Dubina utora za klin Rastojanje žljebova Oslonci 1(6mm) ± 2(8mm) ± 3(10mm) ± 4(16mm) ±

34 MODULARNI STEZNI PRIBORI Modularni stezni pribori bazirani na otvorima. Serija Veli ine baziraju ih otvora (mm) Veli ine otvora sa navojem Mini Mala Srednja Velika ELEMENTI MODULARNOG STEZNOG PRIBORA Element za stezanje Radni komad Elementi za oslananje Osnovna plo a Prihvat za paletu Vertikalni višepredmetni modularni pribor za stezanje

35 ELEMENTI MODULARNOG STEZNOG PRIBORA Osnovne plo e, sarazli itim dimenzijama i rasporedima otvora, služe za montažu ostalih elemenata modularnog steznog pribora. ELEMENTI MODULARNOG STEZNOG PRIBORA Elementi za oslananje, izvedeni u razli itim dimenzijama i oblicima, služe za oslananje radnog predmeta sa donje ili bo ne strane. U elemente za oslananje spadaju: epovi (podesivi i nepodesivi), letve i prizme epovi za oslananje

36 ELEMENTI MODULARNOG STEZNOG PRIBORA Konstrukcije podesivih epova karakteriše: elementi sa navojima za podešavanje visine oslonog elementa adapteri (nastavci) za ekstenziju koji pove avaju visinu oslananja Podesivi epovi epovi sa nastavkom Adapter nastavak za visinu ELEMENTI MODULARNOG STEZNOG PRIBORA Letve i prizme za oslananje ravnih površina Prizme za oslananje cilindri nih površina

37 ELEMENTI MODULARNOG STEZNOG PRIBORA Prizme za oslananje sa strane ELEMENTI MODULARNOG STEZNOG PRIBORA Elementi za stezanje služe za pravilno stezanje radnih komada i oduzimanje stepeni slobode pri nepotpunom baziranju. Izvode se kao: elementi sa klinom za stezanje, elementi sa ekscentrom za stezanje, elementi sa polugom za stezanjem. Element za stezanje ekscentrom

38 ELEMENTI MODULARNOG STEZNOG PRIBORA Element za stezanje odozgo sa polužnim sistemom stezanja PRIMJER PROJEKTOVANJA MODULARNOG STEZNOG PRIBORA Zadatak 1. Za radni komad prikazan na slici konstruisati modularni stezni pribor iz priložene garniture.

39 PRIMJER PROJEKTOVANJA MODULARNOG STEZNOG PRIBORA Montiranje modularnog pribora: PRIMJER PROJEKTOVANJA MODULARNOG STEZNOG PRIBORA