tema 3
1. Kako se prenosi okretni moment od pogonskog elektromotora do glavnog vretena na klasičnom alatnom stroju?
Kod klasičnih alatnih strojeva - OKRETNI MOMENT se od pogonskog elektromotora do glavnog vretena prenosi pomoću sustava REMENSKOG i ZUPČASTOG PRIJENOSA
*Regulacija broja okretaja – pomoću različitih parova zupčanika – niz nedostataka: velika buka, gubici u prijenosu, masivna konstrukcija, ...
2. Što je to direktni pogon i koje su njegove prednosti nad klasičnim pogonom?
DIREKTNI POGON – pogon kod kojeg se okretni moment prenosi s pogonskog elektromotora do glavnog vretena pomoću neposredno vezanog remenskog prijenosnika
REGULACIJA BROJA OKRETAJA GLAVNOG VRETENA – postiže se promjenom frekvencije i napona napajanja asinkronog motora koji je preko zupčaste spojke vezan s kućištem
PREDNOSTI
1) kontinuirana promjena broja okretaja
2) veći stupanj iskorištenja
3) kompaktna izvedba strojeva
4) kraće vrijeme zaleta i kočenja
5) manje buke i vibracija
6) povećana produktivnost obrade, kvaliteta i točnost
3. Motorvreteno – što je, namjena, prednosti
MOTORVRETENO
- Elektromotor čije je vreteno ujedno i glavno vreteno alatnog stroja
- Koristi se za visokobrzinske obrade
- PREDNOSTI – visok broj okretaja (kraće vrijeme izrade), minimalne vibracije (veća kvaiteta i točnost, kompaktnost
- Zahtjeva toplinsku izolaciju vretena i skuplji od direktnog pogona
4. Elektromotori (Pitanje usmjereno na izmjenične elektromotore)
ELEKTROMOTOR – služi za direktan pogon radnog vretena u ili posredan preko mehaničkih i hidrauličkih elemenata u cilju prijenosa okretnog momenta
Podjela elektromotora prema vrsti struje:
1) ISTOSMJERNI – DC
- Veliko područje promjene broja okretaja
- Jednostavnije upravljanje
- Relativno manja cijena
2) IZMJENIČNI – AC
- Nema dijelova koji se troše – klizni kontakti
- Učinkovitije hlađenje i održavanje
- Povećanje momenta i snage kod istih dimenzija i težina
IZMJENIČNI ELEKTROMOTORI – AC
1) SINKRONI
- Rotor od permanentnog magneta koji skrbi za konstantno magnetno polje u rotoru
- Promjena broja okretaja se ostvaruje promjenom frekvencije mreže za što služe frekventni pretvornici
- Kažemo da je sinkroni ako je mehanička brzina vrtnje potpuno jednaka brzini vrtnje njegova okretna polja
- Za male i srednje snage (jednoistavnija konstrukcija)
2) ASINKRONI
- Stator od permanentnog magneta i rotor s trofaznim namotajem
- Promjena broja okretaja ostvaruje se isto preko frekventnih pretvornika
- Skuplja izvedba + potreban uređaj za zalet
5. Hidraulički motori
HIDRAULIČKI MOTORI (HIDROMOTOR)
· Pretvaraju električnu energiju u hidrauličku i na kraju u mehaničku energiju pomaka izvršenog elementa (alat, obradak)
· Koriste se na alatnim strojevima gdje je potrebna kontinuirana promjena broja okretaja
Podjela prema konstrukciji:
1) HIDROMOTORI S KRILNIM JEDINICAMA
A) S UNUTARNJOM CIRKULACIJOM
B) S VANJSKOM CIRKULACIJOM
2) HIDROMOTORI S KLIPNIM JEDINICAMA
A) RADIJALNI KLIPNI
B) AKSIJALNI KLIPNI
PREDNOSTI – kontinuirana promjena broja okretaja, miran rad, sigurnosni ventili (osiguranje od preopterećenja), laka zamjena
NEDOSTACI – zahtjeva se visoka kvaliteta brtvljenja i kvalitetno ulje, mogućnost prodiranja zraka u sustav, potrebna visoka točnost obrade svih dijelova
6. Elektromehanički sustavi pogona (prigoni)
ELEKTROMEHANIČKI POGON – kako bi se ostvario pomak radnog stola alatnog stroja za određenu veličinu potrebno je proslijediti signal od upravljačke jedinice do servomotora (omogućuje pomoćno gibanje) koji će djelovanjem vlastitog okretnog momenta okrenuti vreteno klizača radnog stola što će rezultirati pomicanje vretena klizača radnog stola *ni bitno ja mislim
ova slika je nebitna ig
7. Kuglično navojno vreteno
KUGLIČNO NAVOJNO VRETENO
- Služi za direktno pretvaranje rotacijskog u translatorno gibanje
- Sastoji se od navojnog vretena, navojnih matica, kuglica i odstojnog prstena za prednaprezanje navojnih matica (stvara se opterećenje na kuglice u cilju stvaranja nulte zračnosti – to je preduvjet za točnost gibanja koordinatnih osi alatnog stroja)
8. Pravocrtni motor – namjena, karakteristike, skica
PRAVOCRTNI MOTOR
- Modul za translatorno gibanje
- NAMJENA – za pravocrtne numerički upravljanje osi alatnih strojeva koje zahtjevaju velika ubrzanja, visoke brzine posmaka, visoku točnost pozicioniranja i duge radne hodove
- Gibanje rezultat magnetskog polja pa nema direktnog kontakta između kliznih površina
- Nema mehaničkih dijelova za prijenos gibanja osim vodilica – nema trošenja
- Laka montaža i održavanje
- NEDOSTACI – cijena, potrebno hlađenje, magnetno polje veže feromagnetnu strugotinu, zahtjevna izvedba upravljanja
- GRAĐA:
1) Stator
2) Klizač
3) Vodilice
4) Mjerna jedinica
5) Magnetska traka – po njoj se giba klizač
9. Podjela mjernih sustava i osnovne mjerne skice
Podjela prema obliku mjerenja – direktni i indirektni
Podjela prema principu mjerenja – apsolutni i relativni
Podjela po pokaznom obliku – digitalni i analogni
Podjela prema obliku signala – kontinuirani i diskretni
Podjela mjernih sustava s obzirom na vrstu i položaj ugradnje mjernog sustava:
1) ZATVORENI
2) POLUZATVORENI
3) KAVZIZATVORENI
4) OTVORENI
ZATVORENI MJERNI SUSTAV
- Povratna veza ostvarena preko senzora
- Nedostatak – vremenski pomak između ulaznog i izlaznog signala i dinamička nestabilnost
POLUZATVORENI MJERNI SUSTAV
- Jeftiniji od zatvorenog
- ima kružni davač za kutno pozicioniranje na kraju mjernog lanca
- Indirektan način mjerenja – pa se javljaju pogreške vezane za točnost i temperaturu navojnog vretena
KVAZIZATVORENI MJERNI SUSTAV
- Funkcionalno jednak poluzatvorenom samo je mjerni davač na pogonskom elektromotoru čime se smanjuje utjecaj vibracija na točnost
OTVORENI MJERNI SUSTAV
- Za prigon koristi elektrokoračni motor ili elektrohirdauličkikoračni motor pa nisu potrebni mjerni davači, A/D pretvornici ni povratna veza
- Nedostatak – nema povratne veze – koristi se kod jednostavnijih izvedbi upravljanja
10. Karakteristike direktnog i indirektnog mjerenja
DIREKTNO MJERENJE POLOŽAJA – DIREKTNI SUSTAV MJERENJA (bez posrednika)
- Mjerenje položaja pokretnih dijelova alatnog stroja (NC osi) u odnosu na nepokretni dio ostvaruje se pomoću MJERNE LETVE i MJERNE GLAVE
- Izbjegnute su pogreške koje nastaju zbog POSREDNIH ELEMENATA u mjernom lancu
- Zahtjeva što MANJE TOPLINSKO IZDUŽENJE
INDIREKTNI MJERENJE POLOŽAJA – INDIREKTNI SUSTAV MJERENJA
- Koristi KRUŽNI DAVAČ smješten na kraju kugličnog navojnog vretena ili kućišta elektromotora
- Ne uzima u obzir eventualne greške na kugličnom navojnom vretenu kao što su: POGREŠKA KORAKA, ZRAČNOST MATICE I VRETENA, UVIJANJE VRETENA, TOPLINSKU DILATACIJU VRETENA
11. Objasni rad linearnog i rotacijskog davača.
Osnovni mjerni elementi (modul) u sustavu upravljanja A.S. – numerički pokazivač pozicije, LINEARNI DAVAČ, ROTACIJSKI DAVAČ
LINEARNI DAVAČ (mjerna letva)
- Služi za mjerenje duljina, za pozicioniranje, za kontrolu dimenzija preko numeričkog pokazivača pozicije
- Fotoelktrični princip – osvjetljavanjem iscrtanih mjernih mreža na staklenoj ploči pomoću fotoelektričnog elementa izaziva se pojava električnog napona koji se filtrira i pojačava da bi u obliku digitalnih brojki pojavio se na monitoru
- Princip mjerenja sličan pomičnim mjerilom
- nebitna slika
ROTACIJSKI DAVAČ
- Princip rada isti kao kod linijskih samo je skala u obliku kružnog prstena
- Za mjerenje kutova pri rotacijskom gibanju i pozicioniranju suporta
nebitna slika
12. Osnovne karakteristike numeričkog upravljanja i prednosti i nedostaci
NUMERIČKO UPRAVLJANJE
- Upravljanje alatnim strojevima pomoću posebnih kodiranih naredbi koje se učitavaju u upravljačku jedinicu stroja (np. Bušene trake i vrpce)
- U kodiranom obliku su spremljene informacije geometrijskih, tehnoloških i drugih informacija za odvijanje procesa obrade
- Očitavanje informacija i njihovo izvođenje odvija po programskim blokovima (jedan po jedan) – linijama koda
- PREDNOSTI – fleksibilnost obrade, jednostavno podešavanje i baratanje strojem, moguća brza izrada prototipa, istodobno podešavanje više operacija – skraćeno vrijeme obrade, program se brzo može opozvati i započeti s novim
- NEDOSTACI – relativno visoki početni troškovi ulaganja u opremu, potrebno računalno vrijeme i troškovi programiranja, zahtjevno održavanje, potrebno preventivno održavanje – troškovi zastoja veliki
13. Ručno programiranje
RUČNO PROGRAMIRANJE
- Zahtjeva poznavanje procesa obrade, alate, naprave i postupak programiranja (način pisanja koda, definiranje fukcija, itd.)
- Potreban tehnolog-programer s visokim kvalifikacijama i iskustvom
- Zahtjevno kod složenijih profila – zato se zadržalo jedino kod obrade jednostavnijih objekata
nije bitno
14. Automatsko (računalno) CAD/CAM programiranje
AUTOMATSKO (RAČUNALNO) PROGRAMIRANJE
- Način programiranja kod kojeg korištenjem razvijenih CAD sustava dobijemo odgovarajući crtež obratka, nakon čega se povezujemo s nekim od CAM modula gdje se na temelju crteža računalno generira putanja alata – nakon postprocesiranja podataka za određenu upravljačku jedinicu alatnog stroja program je spreman za slanje na alatni stroj – započinje obrada
- Izbor redoslijeda operacija i tehnoloških parametara obrade određuje tehnolog
nije bitno
15. Sustavi adaptivnog upravljanja
SUSTAVI ADAPTIVNOG UPRAVLJANJA – AC (Adaptive Constraint)
- Adaptivno upravljani proces ima za podlogu NC sustav proširen dodatnim modifikacijama koje omogućavaju VARIJACIJU PARAMETARA OBRADE TIJEKOM OBRADE u cilju postizanja unaprijed definranih zadataka (kriterija) ovisno o korištenom adaptivnom sustavu
- Podjela prema zadatku – TEHNOLOŠKI SUSTAVI – Adaptivno granično upravljanje (ACC), Adaptivno optimalno upravljanje (ACO); GEOMETRIJSKI SUSTAV – Adaptivno geometrijsko upravljanje (ACG)
ADAPTIVNO GRANIČNO UPRAVLJANJE – ima zadatak da ostvari maksimalno moguće elemente režima rezanja i njihovo održavanje, a da pri tome ne dođe do prekoračenja graničnih vrijednosti koje se odnose na alatni stroj i proces rezanja
ADAPTIVNO OPTIMALNO UPRAVLJANJE – ima za cilj odvijanje procesa obrade u uvjetima koji odgovaraju optimalnoj radnoj točki ili krivulji prema kriterijima MINIMALNIH TROŠKOVA OBRADE ili MAKSIMALNE PROIZVODNOSTI - zadatak proces: odabir optimalne vrijednsosti brzine rezanja, posmaka, dubine rezanja
ADAPTIVNO GEOMETRIJSKO UPRAVLJANJE – ima za cilj ostvariti visoku točnost dimenzija i oblika obratka, preko regulacijskog uređaja se korigira položaj između obratka i alata ili se utječe na elemente režima rezanja kako ne bi došlo do prekoračenja tolerancije dimenzija i oblika