Bc. Martin Sládek, Chudenín 31, 340 22 Nýrsko Česká republika



Podobné dokumenty
Základní konvenční technologie obrábění SOUSTRUŽENÍ

Třetí Dušan Hložanka Název zpracovaného celku: Řetězové převody. Řetězové převody

V následující tabulce jsou uvedeny jednotky pro objemový a hmotnostní průtok.

KONSTRUKČNÍ NÁVRH HYDRAULICKÉHO LISOVACÍHO ZAŘÍZENÍ PRO VÝUKOVÉ ÚČELY SVOČ FST 20010

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 6

NÁVRH KONSTRUKCE OMÍLÁCÍHO STROJE

Základy elektrických pohonů, oteplování,ochlazování motorů

TECHNICKÝ KATALOG GRUNDFOS. Série 100. Oběhová a cirkulační čerpadla 50 Hz 2.1

OTOČNÉ UPÍNACÍ HROTY

NÁVRH A OVĚŘENÍ BETONOVÉ OPŘENÉ PILOTY ZATÍŽENÉ V HLAVĚ KOMBINACÍ SIL

Otočný stůl nové koncepce pro multifunkční obráběcí centrum

6. Vliv způsobu provozu uzlu transformátoru na zemní poruchy

TECHNICKÝ KATALOG GRUNDFOS. Hydro Multi-E. Automatické tlakové stanice se dvěma nebo třemi čerpadly CRE

Konstrukce soustružnického nože s VBD pomocí SW Catia V5 SVOČ FST Marek Urban (marekurban@seznam.cz)

Bibliografický popis elektronických publikací v síti knihoven ČR

Petr Macher Západočeská univerzita v Plzni Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

Řetězy Vysokovýkonné IWIS DIN 8187

TMV-1350A/ 1600A CNC vertikální obráběcí centrum

Vnitřní odpínače H 27. trojpólové provedení jmenovité napětí 12 a 25 kv jmenovitý proud 630 A

HCW 1-4 HORIZONTÁLNÍ FRÉZOVACÍ A VYVRTÁVACÍ STROJE

UPÍNACÍ DESKA KONÍKU SOUSTRUHU ŘADY SR SVOČ FST Bc. Milan Kušnír Západočeská univerzita v Plzni Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

Horizontální obráběcí centra

HŘÍDELOVÉ SPOJKY A BRZDY

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

KONSTRUKČNÍ NÁVRH FRÉZOVACÍHO ZAŘÍZENÍ IFVW 212 CNC SVOČ FST 2011

o. elektronickou KOpli aoaatku č. 18, který obsahuje speciální ujednání pro období roku 2016.

VÝROBNÍ STROJE A ZAŘÍZENÍ DEFINICE OBRÁBĚCÍCH STROJŮ, ZÁKLADNÍ ROZDĚLENÍ

hřídelů s co nejmenším třením Radiální ložisko Axiální ložisko Kluzné ložisko Valivé ložisko

INOVACE A DOKONALOST CNC VERTIKÁLNÍ OBRÁBĚCÍ CENTRA NBP VB TV.

PROVOZ, DIAGNOSTIKA A ÚDRŽBA STROJŮ

2.2 VÁLEČKOVÝ DOPRAVNÍK

Axiální válečková ložiska

TECHNICKÝ KATALOG GRUNDFOS CH, CHN. Horizontální vícestupňová čerpadla s axiálním vstupem 50/60 Hz

SILOVÁ POWER CHUCKS SKLÍČIDLA A HYDRAULICKÉ VÁLCE

Axiální zajištění ložisek Způsoby zajištění Připojovací rozměry Konstrukce souvisejících dílů

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ Základy frézování

NÁVOD K POUŽITÍ Evid. č

Teplovzdušné motory motory budoucnosti

VY_32_INOVACE_C 08 09

Frézování. Podstata metody. Zákl. způsoby frézování rovinných ploch. Frézování válcovými frézami

1.1 ŘETĚZOVÝ DOPRAVNÍK

KLUZNÁ LOŽISKA Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

cnc obráběcí centrum dynamic

Upínací systémy břitových destiček

Základní konvenční technologie obrábění SOUSTRUŽENÍ

HCW 1000 NOVÝ TYP LEHKÉ HORIZONTKY ŠKODA

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV VÝROBNÍCH STROJŮ, SYSTÉMŮ A ROBOTIKY

K 9 MANIPULAČNÍ ZAŘÍZENÍ PRO HUTNÍ PRŮMYSL

Zvyšte hospodárnost vaší výroby

VI. BUBNOVÉ MOTORY VÁLEČKY SE ZABUDOVANÝM MOTOREM. Stránka. Bubnový motor TM Válečky se zabudovaným motorem Typ

Tuhost obráběcích strojů

Soustruh na dřevo. Technická fakulta ČZU Praha Autor: Václav Číhal Školní rok: 2008/2009 (letní semestr) Popis:

ZÁKLADY AUTOMATICKÉHO ŘÍZENÍ

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ KONSTRUKČNÍCH OCELÍ SVOČ Jana Martínková, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

Moderní způsoby vrtání, vrtání magnetickou vrtačkou, nové typy vrtáků

TMV 720A. CNC vertikální obráběcí centrum

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ VÝZKUMNÁ ZPRÁVA STABILITA VYBRANÝCH KONFIGURACÍ KOLEJOVÉHO SVRŠKU

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA STROJNÍ

Bílé stránky. Využití výhod přívodu řezné kapaliny při upichování a zapichování

2015 BLUE RAY a.s. All rights reserved

Strojní, nástrojařské a brusičské práce broušení kovů. Příslušenství nástrojových brusek (brusky BN 102)

Materiály charakteristiky potř ebné pro navrhování

Dodávka CNC frézky s vysokofrekvenčním vřetenem pro projekt CENTEM

NÁVRH ŘEŠENÍ UPÍNÁNÍ BEZ PORÉZNÍHO MATERIÁLU SVOČ FST Bc. Jan Opekar Fa. Hoop Velešín nádraží Česká republika

TURBOPROP AIRCRAFT ENGINE MODELING AND SIMULATION

HYDROPNEUMATICKÝ VAKOVÝ AKUMULÁTOR

OBSAH. Katalog zubových čerpadel Obsah

Řetězy 5.1. Informace o produktu 5.2 Řetězy. Vysokovýkonné IWIS DIN Standardní DIN Ekonomické DIN

Základní popis stroje

MODERNÍ TECHNOLOGIE A DLOUHOLETÁ ZKUŠENOST

Návrh krmného závěsného valníku

Povrchová vs. hloubková filtrace. Princip filtrace. Povrchová (koláčová) filtrace. Typy filtrů. Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob

Problematika měření ozubených řemenů

VÝROBA VELMI PŘESNÝCH DĚR A JEJICH VZÁJEMNÉ POUZDŘENÍ V KOMBINACI RŮZNÝCH MATERIÁLŮ SVOČ FST 2009

4 Ztráty tlaku v trubce s výplní

NÁZEV ŠKOLY: Střední odborné učiliště, Domažlice, Prokopa Velikého 640. V/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

TECHNOLOGIE VÝROBY HLAVY MOTORU MOTOCYKLU JAWA 50 SVOČ FST 2014

AXIÁLNÍ VENTILÁTORY TYPU TTT NÁVOD K POUŽÍVÁNÍ

Algoritmus řešení konstrukčního úkolu

6. Měření veličin v mechanice tuhých a poddajných látek

Kuličkové šrouby Příslušenství

ÁVRH HLI ÍKOVÉ VÝZTUHY A DEFOELEME TU SVOČ FST 2009

4 Vibrodiagnostika elektrických strojů

Nákup poptávaných zařízení na základě zadání této veřejné zakázky je jediným možným způsobem naplnění potřeby zadavatele.

Bc. Jan Stanek, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

Porovnání dostupnosti různých konfigurací redundance pro napájení stojanů

Strojní obrábění. 1 obráběná plocha; 2 obrobená plocha; 3 řezná plocha

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV VÝROBNÍCH STROJŮ, SYSTÉMŮ A ROBOTIKY

Základní diagnostická měření

Zvyšování kvality výuky technických oborů

VLIV ELEKTROMAGNETICKÉ KOMPATIBILITY NA BEZPEČNOST LETOVÉHO PROVOZU INFLUENCE OF THE ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY ON THE AIR TRAFFIC SAFETY

Aproximativní analytické řešení jednorozměrného proudění newtonské kapaliny

RTH BJ. Návod použití evidenční číslo: závitořezné hlavy reverzační. Výrobce:

Přehled potravinářských strojů a užívaných prvků

Metody termické analýzy. 3. Termické metody všeobecně. Uspořádání experimentů.

NÁVRH A REALIZACE NC ŘÍZENÍ PRO PODÉLNOU A PŘÍČNOU OSU SOUSTRUHU SVOČ FST 2010

Směrová kalibrace pětiotvorové kuželové sondy

... Zero-Point System 3-8. Vestavné upínací moduly K5/10/20/ Nástavné upínací moduly K5/10/20/ Horizontální rychloupínací válec 18-21

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA STROJNÍ. Studijní program: N2301 Strojní inženýrství 2302T019 Stavba výrobních strojů a zařízení

strol. s.ucasl. Joseph E. Shigley The Iowa State University of Science and Technology Richard G. Budynas Institute of Technology

Transkript:

NÁVRH A VÝPOČET SPECIÁLNÍHO FRÉZOVACÍHO ZAŘÍZENÍ IFVW 113 SVOČ FST 2010 Bc. Martin Sládek, Chudenín 31, 340 22 Nýrsko Česká reublika ABSTRAKT Práce se zabývá konstrukčním návrhem seciálního frézovacího zařízení s tyovým označením IFVW 113. Toto zařízení bude díky své minimální velikosti sloužit k frézování v omezeném rostoru. Při konstrukčním návrhu byly rovedeny otřebné analýzy, nař. analýza smontovatelnosti zařízení, analýza celkové tuhosti zařízení, naěťová analýza a modální analýza vlastních tvarů kmitů zařízení. Nebylo oomenuto ani technicko-ekonomické hodnocení s cenovou kalkulací navrženého zařízení. KLÍČOVÁ SLOVA Frézovací hlava, říslušenství horizontálních vyvrtávaček, konstrukční návrh, analýza smontovatelnosti, analýza tuhosti zařízení, naěťová analýza, modální analýza, technicko-ekonomické hodnocení, cenová kalkulace. ÚVOD Práce se zabývá návrhem nového tyu frézovací hlavy s označením IFVW 113. Zadání oskytla firma Škoda Machine Tool a.s., zabývající se dlouholetou výrobou těžkých horizontálních frézovacích a vyvrtávacích strojů, těžkých soustruhů, otočných stolů, seciálního říslušenství a mnoha dalších roduktů. Nově navrhované říslušenství bude určeno ředevším na frézovací i vrtací oerace v omezeném rostoru. Zadavatelem byly stanoveny vnější tvary skříně frézovací hlavy solečně s vlastnostmi, na jejichž základně musí být hlava konciována. Na konstruovanou frézovací hlavu jsou od zadavatele kladeny následující ožadavky: Automatické uínání říslušenství na čelo inoly Automatické řiojení řívodu energií Automatické natáčení v jedné ose o 2,5 Automatické uínání nástrojů Přívod rocesní kaaliny osou vřetena i externí řívod Použití rotačního řívodu Deublin Vnější tvar frézovací hlavy dle výkresu Parametry: Převod 1:1 Max. otáčky.. 3000 [min ] Max. moment 1000 [N.m] Max. výkon 25 [kw] Kužel vřetena. ISO 50 Uínací stoka nástroje DIN 69872 Životnost zařízení... 5000 [hod] Obr. 1: Výkres zadání s vnějšími rozměry skříně hlavy

KONSTRUKČNÍ NÁVRH A VÝPOČET ZAŘÍZENÍ Úvod ráce je věnován shrnutí ožadavků kladených na nově konstruovanou frézovací hlavu. Jsou v něm ředstaveny stroje, na kterých může být navrhované říslušenství rovozováno a frézovací hlavy odobné koncece a odobných arametrů, ožadovanému řešení. Byly zvoleny nejčastěji oužívané nástroje, omocí kterých je vytvořen soubor zátěžných stavů. Výběr nástrojů a řeočet reálnosti řezných odmínek byl roveden rogramem Coroguide od firmy Sandvik. Následně byly tyto zátěžné stavy alikovány na vřeteno stávajícího řešení frézovací hlavy IFVW 101. Frézovací hlava IFVW 101 Výkon 25 kw Moment 1000 N.m Jmenovité otáčky 240 min Maximální otáčky 3 000 min Převod otáček 1 : 1 i Kužel vřetene 50 ISO Stoka nástroje 69871 DIN Natáčení hlavy 0-360 Hmotnost 550 kg Obr. 1-2: Frézovací hlava IFVW 101 Tento očin dal základní informace o chování vřetena a omohl tak v navržení otimální varianty uložení vřetena nově konstruovaného říslušenství. Z rovedené analýzy vylynulo, že nejotimálnější variantou uložení vřetena bude ve vřetenových kuličkových ložiscích s kosoúhlým stykem o hodnotě 25. Tato varianta je nejvýhodnější jak z hlediska životnosti ložisek, tak z hlediska dodržení teelné stability. Výhodou vřetenových ložisek je vysoká řesnost, zmíněná teelná stabilita díky bodovému styku valivý tělísek a nevýhodou je jejich vyšší cena. Dalším důležitým krokem byl ois jednotlivých částí frézovací hlavy a jejich funkcí. Frézovací hlava se během své ráce nachází v režimu obrábění, ve kterém hlava racuje od určitým nastaveným úhlem. Režimu natáčení hlavy, kdy je vřeteno otočeno o otřebný úhel. Natáčení je rováděno za klidu zařízení, automaticky omocí olohování vřetena stroje. Pokud je hlava sejmutá ze stroje, nachází se mechanizmus říslušenství v oloze sejmutí, kdy je vnitřní mechanizmus jištěn aretací roti otáčení. Přesné nastavení úhlu natočení vřetena frézovací hlavy je zajištěno Hirthovo sojkou. Uínání nástroje je řešené kleštinovým uínačem od firmy OTT-Jakob. Uínací sílu zajišťuje soustava vhodně navržených talířových ružin. Uvolňovací sílu a řívod rocesní kaaliny středem vřetena je řešen omocí rotačního řívodu Deublin. Energie a racovní média jsou od stroje k frézovací hlavě řivedena řes řírubu oužívanou na strojích firmy Škoda. Tato říruba má dostatek místa na řivedení všech otřebných energií včetně elektrické. Přes řírubu a její řiojovací konektory jsou racovní media dovedena omocí kanálů či kabeláže až k otřebnému místu frézovací hlavy. Nové frézovací zařízení bude možno využívat ro ráci na strojích Škoda HCW 1, HCW 2, HCW 3 i HCW 4. Na základě oužívaného stroje musí být zvolena srávná říruba, která zajistí možnost automatického unutí na čelo inoly stroje a zajištění řívodu racovních medií. Příruba je tedy zaměnitelná odle tyu stroje, který zákazník vlastní. Pro frézovací hlavu bude jako médium využit tlakový olej k uvolnění nástroje, rocesní kaalina k chlazení místa řezu středem nástroje a stejná kaalina bude oužita i jako vnější chlazení místa řezu. K tomuto účelu bude využito komonent firmy Loc-Line, omocí kterých se nasměruje stříkající kaalina řesně do ožadovaného místa. Dalším otřebným médiem je tlakový vzduch využívaný k ofukování uínacího kužele a tím tedy jeho ochlazení. Tento tlakový vzduch využije stejný kanál jako chladicí kaalina roudící středem nástroje. Poslední oužívaný kanál slouží k ochraně frézovací hlavy tlakovým vzduchem. Vzduch se Obr. 1: Hirthova sojka Obr. 1-4: Uínače stoky nástroje firmy OTT řivádí na Hirthovu sojku a následně na labyrint vřetena, čímž zabraňuje vniku nečistot do vnitřních rostor těla říslušenství. Těsnění racovních kaalin bude zajištěno komonenty od firmy Trelleborg Sealing Solutions a v některých říadech exandéry firmy Koenig.

Obr. 1-5: Komletní konstrukční návrh ve 2D CADu Další část ráce se zabývá komletním návrhem jednotlivých komonent frézovací hlavy, výočtem Hirthovy sojky, návrhem mechanizmu ro zevnění Hirthovy sojky, výočtem řevodového ústrojí frézovací hlavy a kontrolou jednotlivých souhmotí. Byla řekontrolována životnost ložisek, růhyb hřídelí a volba sojovacích rvků. Byl vyracován 3D model frézovací hlavy a omocí tohoto modelu byla ověřena smontovatelnost celého zařízení. Obr. 1-6: Pohled na řiojovací část frézovací hlavy IFVW 113 a celou sestavu s transarentní skříní Byl vytvořen rozstřel jednotlivých součástí říslušenství. Usořádání řevodovky říslušenství sebou řináší složitější montáž, ovšem zaručuje slnění ožadavků zákazníka. Nejrve byla řešena varianta řevodu krouticího momentu z hnací hřídele na vřeteno hlavy omocí jednoho áru kuželových kol. Tato varianta byla z důvodů omezené volné délky vřetene nevyhovující, stejně jako varianta, která využívala ozubeného řemenu. Obr. 1-7: Rozstřel modelu frézovací hlavy IFVW 113 se zkouškou smontovatelnosti

CELKOVÁ TUHOST FRÉZOVACÍ HLAVY A JEJÍ VYHODNOCENÍ Tuhost zařízení určuje dynamickou stabilitu frézovací hlavy a tím i její vlastnosti ři hrubovacích a dokončovacích oeracích. Translační tuhost frézovací hlavy je dána dílčími tuhostmi, tzn. tuhostí vlastního vřetena, vřetenových ložisek a tuhostí skříně frézovací hlavy, ve které je vřeteno uloženo. Tuhost je nejvýhodnější stanovit ři nejtěžších zatěžovacích odmínkách. Nejtěžším stavem byl uvažován rvní zátěžný stav, ři němž dochází k hrubování ravou čelní frézou. Řezné síly musí jednotlivé komonenty říslušenství zachytávat s co nejmenší deformací, tedy s co největší tuhostí. Pro zajištění výkonného rocesu obrábění je otimální dosáhnout translační tuhosti větší než 50 kn.mm. Posunutí ložisek a úhel sklonu (růhyb) vřetene ovlivňuje řesnost kruhového ohybu nástroje a tím tedy geometrickou řesnost a kvalitu obráběného ovrchu. Celková tuhost zařízení byla stanovena z dílčích oddajností. Tento výočet je díky sériovému řazení rvků výočetně jednodušší a řehlednější. Vyočtená oddajnost vřetena frézovací hlavy v místě břitu V kde: δv F N 0,036 1,757 10 20490-6 [ mm.n ] 1,757 10 [mm.kn ] δ V... radiální deformace vřetena v místě břitu [mm] F N.. celková síla ůsobící na břit nástroje [N] Celková oddajnost ložisek řeočtená do místa břitu L LPŘ + LZAD 4,099 10 + 8,297 10 4 4,929 10 kde: LPŘ... celková oddajnost ředních ložisek [mm.kn ] LZAD... celková oddajnost zadních ložisek [mm.kn ] [mm.kn ] (1) (2) Výsledné naětí a deformace skříně frézovací hlavy Metodou konečných rvků byla rovedena kontrola deformace skříně i výočet redukovaného naětí dle teorie HMH. Do výočtu byla kromě řezných sil res. jejich reakcí v uložení, zahrnuta i silová ůsobení vznikající od hmotnosti vnitřních částí říslušenství a od silového ůsobení vznikajícího v řevodovém ústrojí. Obr. 1-8: Výsledné redukované naětí [MPa] dle HMH a výsledná deformace ři zatížení Z naěťové analýzy tělesa říslušenství je atrné, že naětí v žádném místě frézovací hlavy neřekračuje mez kluzu zvoleného materiálu. Největší naětí se ukázalo v místě řechodu stěn skříně s hodnotou 19,05 MPa. Výsledná deformace skříně v místě ložisek byla stanovena odměřením atřičných hodnot z výsledků. Maximální zjištěné osunutí skříně v oblasti ředních vřetenových ložisek má hodnotu 0,0875 mm. Celková oddajnost skříně řeočtená do místa břitu S SPŘ + SZAD 8,834 10 + 3,612 10 3 1,245 10-2 [mm.kn kde: SPŘ... oddajnost skříně v místě ředních ložisek [mm.kn ] SZAD. oddajnost skříně v místě zadních ložisek [mm.kn ] ] (3)

Celková oddajnost frézovací hlavy vztažená k břitu nástroje C V + L + S 1,757 10 + 4,929 10 3 + 1,245 10 2 [ ] 0,019 mm.kn kde: V... celková oddajnost vřetena [mm.kn ] L... celková oddajnost ložisek [mm.kn ] S... celková oddajnost skříně frézovací hlavy [mm.kn ] Celková tuhost frézovací hlavy vyočtená z oddajností k 1 1 [ ] C 52,6 kn.mm 3 3 2 + + 1,757 10 + 4,929 10 + 1,245 10 V L S (4) (5) Na základě této analýzy lze usuzovat, že tuhost frézovací hlavy je dostačující, rotože vyočtená tuhost dosáhla hodnoty řesahující 50 kn.mm. Tato hodnota tuhosti zajišťuje dobrou dynamickou stabilitu a odolnost vůči kmitání, které je vyvolané řezným rocesem. Celková tuhost frézovací hlavy je ovlivněna tuhostí využitých komonent. Komonenty nebo místa s malou tuhostí mohou být nahrazeny či uraveny tak, aby bylo dosaženo tuhosti větší. To se děje hlavně v říadech, kdy je celková tuhost nedostačující a roces obrábění neefektivní. Ke zjištění slabých míst konstrukce a odhalení nejoddajnějšího členu, který negativně ovlivňuje výslednou tuhost, se využívá doočet rocentuálního vlivu jednotlivých členů na celkovou oddajnost nebo tuhost. ANALÝZA VLIVU TUHOSTI JEDNOTLIVÝCH ČÁSTÍ HLAVY NA CELKOVOU TUHOST Uvedená tabulka hodnotí vliv jednotlivých částí říslušenství na celkovou tuhost frézovací hlavy. Pro jednoduchost bylo k tuhosti řistuováno řes oddajnosti. Část Poddajnost [mm.kn ] Podíl [%] Vřeteno 1,757.10 9 Ložiska Přední ložisko 4,099.10 21 Zadní ložisko 8,297.10-4 4 Těleso Přední ložisko 8,834.10 46 Zadní ložisko 3,612.10 20 Celková hodnota 1,913.10-2 100 Z této analýzy vylývá, že celková oddajnost frézovací hlavy je nejvíce ovlivněna oddajností tělesa v místě ředních ložisek. Těleso v místě ředních ložisek má 46% vliv na celkovou oddajnost res. tuhost. MODÁLNÍ ANALÝZA TĚLESA FRÉZOVACÍ HLAVY Modální analýzou byly zjištěny vlastní frekvence navržené konstrukce a její tvary kmitů. Tyto frekvence se nesmí shodovat ani řibližovat budícím frekvencím, které vznikají ři obrábění. Docházelo by tak k rezonanci a vzniklé kmitání hlavy by zůsobilo neefektivnost řezného rocesu. Budící frekvence jsou vyvolávány ředevším záběrem břitů nástroje ři obrábění, dosedáním zubů ozubených kol, oříadě vadami ložisek. Největší budící síly vyvolává záběr břitů nástroje do obráběného materiálu. Amlitudy budících sil vznikající od záběru ozubení i amlitudy vznikající vadami ložisek jsou oroti amlitudám řezných sil zanedbatelné. Proto byly ři výočtu uvažovány výhradně budící frekvence vznikající řezným rocesem. Obr. 1-9: První a druhý tvar kmitů vlastních frekvencí frézovací hlavy

Vlastní frekvence říslušenství nám dávají informaci ředevším o tom, ři jakých budících frekvencích bude s největší ravděodobností docházet k rozkmitávání tělesa. Těmto stavům je nutné se vyvarovat a udržovat rozdíl mezi budící a vlastní frekvencí co největší. Bylo sočteno rvních deset vlastních frekvencí frézovací hlavy, z nichž jsou ro ukázku vybrány rvní tři. Zjištěné vlastní frekvence: 1. 277,65 [Hz] 2. 297,63 [Hz] 3. 703,21 [Hz] Nejvyšší budicí frekvence vznikající ři zátěžném stavu využívajícím maximální otáčky: n 5 3000 f B5 z N5 2 100[ Hz] 60 60 kde: f B5.. budící frekvence 5. zátěžného stavu [Hz] n 5 otáčky ři 5. zátěžném stavu [min ] z N5. očet zubů frézy využité u 5. zátěžného stavu Výočet vlastních frekvencí říslušenství otvrzuje dobrou dynamickou stabilitu. Modální analýza rokázala, že vlastní frekvence hlavy se nalézají daleko od budících frekvencí, což nám zaručí dobrou dynamickou stabilitu, zachování obráběcích arametrů a tím i efektivnost celého obráběcího rocesu. NÁVRH PŘÍVODŮ PRACOVNÍCH MEDIÍ PŘÍSLUŠENSTVÍ Tato kaitola se zabývá konkrétním návrhem vrtání kanálků ro řívod racovních médií. Kanálky jsou naznačeny ve výkresové dokumentaci i v trojrozměrném návrhu. (6) Obr. 10: Návrh vrtání kanálků řívodu racovních médií ři ohledu z obou stran říslušenství Tabulka barevného odlišení jednotlivých kanálů: CHV VNĚJŠÍ PŘÍVOD CHLAZENÍ UN UVOLŇOVÁNÍ NÁSTROJE OK/CH OFUK KUŽELOVÉ DUTINY / CHLADICÍ KAPALINA OV VNITŘNÍ OCHRANA VZDUCHEM ZH ZPEVNĚNÍ HIRTHOVY SPOJKY Obr. 11: Konkrétní návrh vrtání kanálků řívodů racovních médií do otřebných míst říslušenství

EKONOMICKÉ HODNOCENÍ NAVRŽENÉ VARIANTY Byly zjištěny ceny všech nakuovaných komonent nově konstruovaného říslušenství, jejichž součtem byly vyočteny celkové náklady na nakuované komonenty. Stanovení nákladů vyráběných komonent je složitější. Většina vyráběných komonent je dodána na objednávku dodavateli, kteří na základě výrobního výkresu dodají komletně vyrobenou součást. U odlitků skříně a říruby je tomu jinak. Tyto komonenty jsou odlity na zakázku ve slévárnách a následně doobrobeny u některého z dodavatelů. Při výrobě říslušenství dále vznikají také náklady na konstrukci a technologickou říravu výroby či náklady na doobrobení jednotlivých součástí s následnou komletní montáží. Celkové náklady jsou sočteny jako součet všech nákladů vynaložených na výrobu frézovací hlavy od ředvýrobní etay až o dokončenou montáž. Po montáži vzniknou ještě náklady na otestování zkonstruovaného říslušenství a jeho zaběhnutí. Tyto náklady byly ři kalkulaci zanedbány. Celkové náklady jsou dány součtem dílčích nákladů na konstrukci frézovací hlavy: [ Kč] N K N + N + N + N 108305 + 266200 + 160000 183150 717 655 (7) N M K V + kde: N N.. náklady na nakuované komonenty [Kč] N M.. náklady na vyráběné komonenty [Kč] N K. náklady na konstrukci frézovací hlavy [Kč] N V. náklady na výrobu frézovací hlavy [Kč] Celkové náklady byly odhadnuty na 717 655 Kč. Tato hodnota udělala řibližný obraz o výsledné ceně říslušenství, za kterou si o řiočtení marže bude moci zákazník seciální frézovací zařízení ořídit. KVALITATIVNÍ HODNOCENÍ NAVRŽENÉ VARIANTY Nově navržená frézovací hlava vyhovuje všem ožadavkům zákazníka. Pevnostní výočty navrhovaných komonent jsou vyhovující. Dynamické chování říslušenství je redikováno ze zjištěné translační tuhosti a modální analýzy jako vyhovující. Všechny evnostní i životnostní výočty jsou vyhovující a na základě analýz rovedených metodou konečných rvků lze ředokládat, že je dosažená tuhost frézovací hlavy dostatečná, čímž bude zajištěna dobrá dynamická stabilita. Celé zařízení bylo navrženo tak, aby zajistilo zákazníkovi svou funkčnost, rovozní solehlivost, udržovatelnost a ožadovanou životnost. Z ohledu zadavatele ráce tedy firmy Škoda Machine Tool a.s., došlo k rozšíření jeho dosavadní nabídky o nový ty říslušenství k horizontálním vyvrtávačkám řady HCW. Při výběru stroje se zákazník rozhoduje ředevším dle nabídky říslušenství k danému stroj, renomé výrobce, oř. na základě osobních zkušeností s danou firmou. Při rozmanité nabídce říslušenství získá výrobce konkurenční výhodu a latí zde fakt, že zařízení rodává stroj. Nově zkonstruované říslušenství rozšíří technologické možnosti stroje a vhodně dolní nabídku výrobce. Tím může dojít k usokojení ředokládaných otřeb zákazníků, kteří se díky bohatému výběru říslušenství rozhodnou ro zakouení stroje s největší nabídkou říslušenství. Obrovskou výhodou nového řešení frézovací hlavy je dodržení minimálních rozměrů, ři zachování ožadovaných výkonových a rovozních arametrů. Další výhodou nového řešení je dodržení teelné stability ložisek, kterou stávající řešení frézovací hlavy IFVW 101 neslňovalo. Další výhodou je oužití rotačního řívodu solečnosti Deublin, který sebou řinesl větší solehlivost. U staršího řešení rotačního řívodu, který je využit u hlavy IFVW 101, docházelo v některých říadech k růsakům racovních kaalin, které se následně dostali až do stroje. Další hodnocení říslušenství vychází z nákladů na výrobu, rovoz, údržbu a říadné oravy. Minimální náklady na tyto činnosti bývají zajištěny dobrou smontovatelností a rozebíratelností zařízení. Pokud se konstruktérovy odaří resektovat všechny tyto ožadavky, může být z tohoto ohledu ovažována vzniklá konstrukce za otimální. V tomto říadě byla snaha navrhnout nové říslušenství s uvažováním všech výše uvedených ožadavků. Ukázalo se, že ráce konstruktéra je natolik složitá a ne vždy je možno všechny tyto ožadavky sloučit s ožadavky zákazníka. Konstruktér ak musí řistouit k jiným a v některých říadech méně výhodným nebo cenově nákladnějším řešením, které jsou komromisem k tomu, aby byly slněny všechny ožadavky zákazníka. Zákazník je ak nucen vynaložit větší finanční částku za seciální říslušenství. Tento fakt je atrný na řevodovém ústrojí navrhovaného říslušenství. V růběhu ráce byla nejrve řešena jednodušší, levnější a efektivnější varianta řevodového ústrojí s řevodem krouticího momentu na vřeteno hlavy omocí jednoho áru kuželových kol. Toto konstrukční řešení nemohlo být realizováno ředevším z důvodu malé axiální délky vřetena a s tím souvisejícími zásahy za hranice rozměrů skříně, které jsou limitovány rávě ožadavky zákazníka. Proto u finálního řešení adla volba na řevodovku složenou z kuželových kol a následným řevodem čelními koly s vloženým mezikolem. Byla vyzkoušena i varianta, kdy místo čelního ozubení řenášel krouticí moment ozubený řemen. Šířka řemenu vycházela říliš velká, a roto bylo od této varianty také uuštěno.

U nového tyu navrženého říslušenství může být dosaženo vysokých obvodových rychlostí ozubení ři dosažení maximálních otáček. Toto je důležité resektovat ředevším ři výběru maziva ozubených kol. U kuželových kol je ři maximálních otáčkách dosaženo obvodové rychlosti řibližně 30 m.s, v závislosti na tom byl zvolen mazací tuk ISOFLEX NBU 15 vhodný ro standardní i náročnější mazací alikace. Při mazání nekvalitním tukem, by nastávalo riziko zadírání zubů kol a jejich zvýšené hlučnosti. Kontrola vrstvy maziva na ozubení a jeho říadné dolnění se uskutečňuje řibližně o 50 hodinách rovozu říslušenství. Pro tyto účely byly na boku tělesa hlavy vyrobeny kontrolní otvory. Jeden otvor je vytvořen ro kontrolu kuželových kol a jeden ro kontrolu čelního ozubení. ZÁVĚR A DOPORUČENÍ Použitím navrženého říslušenství se zvyšuje kvalita a roduktivita obráběcího rocesu. Rozšiřují se technologické možnosti stroje a zvyšuje se jeho flexibilita. U nově navržené frézovací hlavy latí toto dvojnásob, rotože díky své minimální velikosti oroti výchozí IFVW 101 a ři dosažení stejných arametrů, dokáže toto říslušenství racovat i v hůře řístuných místech obrobku. Obrobek tak lze oracovat na malý očet unutí nebo v nejvýhodnějším říadně na jedno. Toto vede ke snížení vedlejších časů výroby a může tak být dosaženo velké řesnosti obrobených loch. Zkonstruovaná frézovací hlava slňuje všechny ožadavky zadavatele. Byla navržena s ohledem na minimální náklady sojené se zachováním maximální funkčnosti, rovozní solehlivosti, dobré udržovatelnosti a životnosti. Tyto asekty zajišťují nejnižší možnou výrobní cenu, funkčnost, kvalitu a tedy i konkurenceschonost říslušenství na trhu. Nově konstruované říslušenství má ro své secifické rozměrové a výkonové arametry velkou šanci usokojit otřeby většího množství zákazníků. Jeho zkonstruováním došlo k rozšíření nabídky říslušenství firmy Škoda Machine Tool a.s. a tím k získání jistých konkurenčních výhod. Zákazníka ři výběru stroje zajímá ředevším říslušenství, které mu oskytne možnost realizace ožadovaných technologických oerací na zakoueném stroji. Pokud je výběr nabízeného říslušenství rozmanitý, může si zákazník být jistý tím, že okud by v budoucnu otřeboval na svém stroji realizovat nějaké seciální oerace, může se obrátit na výrobce stroje a ten mu na základě ožadavku oskytne nejvhodnější říslušenství. Tím se zvyšuje kredit výrobce a zvětšuje otenciální zákaznická základna. K tomuto s velkou ravděodobností řisěje i nově zkonstruované říslušenství s tyovým označením IFVW 113. LITERATURA Knižní ublikace: [1] HOSNEDL S., KRÁTKÝ J.: Příručka strojního inženýra 1, Praha: Comuter Press, 1999. [2] HOSNEDL S., KRÁTKÝ J.: Příručka strojního inženýra 2, Praha: Comuter Press, 1999. [3] HUDEC Z.: Uložení vřeten obráběcích strojů, Plzeň: Učební text, 2009. [4] HUDEC Z.: Tuhost obráběcích strojů, Plzeň: Učební text, 2008. [5] FRÖHLICH J.: Technika uložení s valivými ložisky, Praha: SNTL, 1978. [6] HUDEC Z.: Přednášky a cvičení ředmětu Konstrukce obráběcích strojů, zkratka ředmětu KKS/KOS, Plzeň: ZČU, 2009. [7] LEINVEBER J., Vávra P.: Strojnické tabulky, Úvaly: Albra, 2006. [8] STANĚK J., NĚMEJC J.: Metodika zracování a úrava dilomových rací, Plzeň: ZČU, 2005. [9] KŘÍŽEK M.: Přednášky a cvičení ředmětu Technická diagnostika ve strojírenství, zkratka ředmětu KKS/TDS, Plzeň: ZČU, 2009. Katalogy součástí: [10] VOITH Turbo, Engineered reliability - Voith - Hirth - Stirnverzahnung, 2009. [11] Katalogy ložisek - SKF, INA/FAG, Timken. [12] OTT Jakob Sanntechnik, Modular Claming Technology, 2009. [13] Mubea, Engineering for mobility, 2009. [14] LOC-LINE, The original modular hose system, 2008. [15] Koenig Verbindungstechnik, KOENIG Exander, 2009. [16] Trelleborg Sealing Solutions, Výrobní rogram - Těsnění ro standardní růmysl, 2007. [17] Klüber Lubrication, Product information, 2009. [18] SKF Machine Condition Advisor, Product information, 2009.