7_izbor Steznih Naprava

STEZANJE OBRADAKA

Stezanje: alata, naprava i obradaka

Zadatak sustava za izmjenu (pozicioniranje i stezanje) obradaka:

Pozicioniranje obradaka i alata Stezanje Noenje Osigurati krutost obratka (posebno ako se radi o

tankostijenim dijelovima)

Postoje 2 grupe sustava za stezanje obradaka: -Za cilindrine obratke -Za prizmatine obratke


Sustav za izmjenu (pozicioniranje i stezanje) obradaka treba osigurati:

Brzu izmjenu obradaka Dovoljno visoku silu stezanja Potreban pristup reznim alatom do obradne povrine Sprijeiti pojavu neeljenih vibracija u sustavu tono pozicioniranje u radnom prostoru Da ne oteuju obradak i da se lako postavljaju i uklanjaju

Sila stezanja obratka ostvaruje se (moe biti i nekoliko 10 kN):

Mehaniki (vijak/matica) Hidrauliki / pneumatski Magnetni

Obradci se postavljaju:

Izravno na radni stol Na paletu


Elementi steznih alata prema sloenosti mogu biti : jednostavni ili sloeni. Jednostavni dijelovi su : zavrtnji za direktno i indirektno pritezanje klinovi imaju elemente samokoenja. Znaajni su kada je potrebito osigurati siguran rad. Moe biti ekscentrian, zavojni ili samocentrirajui. ekscentri se rabe u konstrukciji specijalnih alata. Dijelimo ih na krune i spiralne ekscentre. poluge za pritezanje ravnog oblika s ravnim ili savijenim krajem.

Sloeni elementi ili mehanizmi koriste vie jednostavnih elemenata, a mogu biti pogonjeni pneumatskim, hidraulikim ili drugim sustavima. Prema stupnju mehanizacije dijelimo ih na: Rune mehanike ili mehaniko-hidraulike mehanizme; Mehanizirani s pneumatskim, hidraulikim, pneumohidraulikim, elektrikim ili vakuumskim sustavom rada; Automatizirani mehanizmi iji je rad sinkroniziran s radom alatnog stroja

U Planu stezanja definiraju se gabariti radnog prostora, poloaj radnog predmeta na stroju, toke oslanjanja predmeta (baziranje) i mjesto stezanja te poloaj nulte toke. Obavezno se navodi i veza sa operacijom i programom. Sadri i grafiki prikaz stezanja. Najee se odnosi na obratke, palete.

Izrada plana stezanja


Geometrija proizvoda ponekad zahtijeva i konstrukciju posebnih stega za obradke. MODULARNI PRISTUP

MODULARNI PRISTUP -primjer 1 straninog (lijevo) i 4 straninog sustava za stezanje obradaka (desno)

Stezanje velikih komada

Horizontalna glodalica +

stol

Obradak (dio stroja za preanje guma)

Naprava za stezanje

alat

PALETNI SUSTAVI

OKRETNI STOLOVI

pozicioniranje

stezanje

Zatici za pozicioniranje

Osigurati pristup alatu do povrine koja se obrauje

Min prepust alata

Izvedba sustava za stezanje

Tonost veine obradnih centara je oko 0,01 mm.

oKod postavljanja obratka tonost odstupanja od ravnosti treba biti oko 0,075 mm. oKod glodanja utora odstupanje od paralelnosti max 0,2 mm

Nakon glodanja

prije glodanja

Netonost u z osi

Tonost sustava za stezanje

Prihvat table lima na stroju za lasersko rezanje (ealj)

Prihvat ipkastog materijala (postupak savijanja cijevi)

Definicija i namjena

Naprave su pomagala koja obino slue za prihvat, stezanje, odreivanje meusobnog poloaja te voenje alata i obratka za vrijeme obrade.

Primjeri: naprava za buenje (sl.1), naprava za glodanje (sl.2), naprava za zavarivanje, ablona za kopiranje,

model za ljevanje...

nazivi u praksi: pomoni pribor, stezni pribor, ureaji, naprave, ablone, modeli, standardni pomoni pribor za alatne strojeve ( stezna glava, stezna ploa, kripac, iljak, okretni stol, trn ) Za alatniare naprava znai specijalno pomagalo koje treba izraditi jer se ne moe nabaviti na tritu.

Zadaa i znaaj naprava

brzo i sigurno stezanje obratka

visoka tonost mjera i oblika (zamjenjivost dijelova)

otpadaju poslovi obiljeavanja i ocrtavanja

mogue posluivanje vie strojeva

posluitelji osloboeni tekog fizikog rada

smanjenje moguih nezgoda pri radu

bolje iskoritenje strojeva

mogui rad osoba s niom strunom spremom

proizvodnja se moe automatizirati

smanjenje neispravnih proizvoda (karta)

Podjela naprava

Kriteriji podjele

Primjer Karakteristika

Postupak obrade Naprava za glodanje

Naprava za zavarivanje

Za obradu odvajanjem

Za obradu spajanjem

Podruje namjene Jednonamjenska naprava

Vienamjenska naprava

Naprava za odreeni proizvod

Naprava za razliite proizvode

Broj stegnutih

obradaka

Naprava za jedan obradak

Naprava za vie obradaka

Naprava stee samo jedan obradak

Naprava stee dva ili vie obradaka

Redoslijed obrade Naprava za pojedinanu obradu

Naprava za naizmjeninu obradu

Naprava za slijednu obradu po radnom procesu

Istovremeno vie obrada po radnom procesu

(naizmjenino) - taktna naprava.

Sastavni elementi naprave

Obzirom na svoju funkciju, skoro sve naprave se sastoje od sljedeih konstrukcijskih cjelina,

odnosno elemanata :

elementi za odreivanje poloaja obratka (pozicioniranje, oslanjanje)

elementi za stezanje

elementi za posluivanje

tijelo, kuite ili nosa naprave

Osnovna pravila pri projektiranju

postavljanje obratka treba biti jednoznano, sigurno i to bre bez dodatnog podeavanja

stezanje treba biti jednostavno i brzo bez deformacije obratka

odvoenje i ienje strugotine treba biti to jednostavnije

naprava treba biti kruta, proizvod vidljiv i pristupaan za obradu

elementi posluivanja moraju biti tako postavljeni da nema opasnosti od nezgoda pri radu

koristiti to vie standardnih i tipiziranih elemenata i dijelova

Elementi za odreivanje poloaja obratka

Oslanjanje

Slobodno tijelo u prostoru moe se pomicati uzdu sve tri osi koordinatnog

sustava i okretati oko njih (x,y,z). Dakle, slobodno tijelo u prostoru ima 6

mogunosti ili sloboda gibanja.

Naprava treba osigurati toan i jednoznaan poloaj obratka te sprijeiti njegovo

pomicanje uslijed djelovanja sila stezanja i sila rezanja.

Dijelovi naprave koji osiguravaju toan poloaj obratka nazivaju se elementi za

oslanjanje ili pozicioniranje. Oslanjanje treba biti potpuno.

Nepotpuno ili prekomjerno oslanjanje prouzroiti e

odstupanje mjera i oblika na obratku.

Za toan i siguran poloaj obratka potrebna su 3

elementa za oslanjanje (plohe) i 3 sile stezanja

Elementi i naprave za oslanjanje

Za oslanjanje obratka u napravi najee se koriste ploe, graninici, svornjaci, zatici,

prizme, prstenovi i prihvatni limovi. Svi elementi se rade od kaljenog alatnog elika ili

elika za cementiranje.

Ploa (sl.3) se koristi za manje obratke s ravnom plohom. Nije za vee i neravne plohe

zbog nestabilnosti poloaja. Nepovoljan utjecaj zaostalih estica odvojenog materijala moe

se smanjiti izradom kanala na ploi.

Podlone letve se koriste za vee obratke i neravne plohe.

Prizme

Prizme slue za oslanjanje valjkastih obradaka

osiguravaju okomitost (npr. kod buenja) u odnosu na os obratka

Kut prizme obino je 90. Lako se ugrauju u napravu.

Sila stezanja

Poloaj sile stezanja ne smije prouzroiti deformaciju ili njihanje obratka. Smjer djelovanja

sile treba biti, po mogunosti, u smjeru obrade i nasuprot vrstog oslonca. Obradak se ne

smije odmicati od oslonca za vrijeme obrade. Sila stezanja treba biti to blie sili rezanja da se

izbjegnu deformacija i vibriranje obratka.

Broj sila stezanja ovisi o veliini i smjeru sile rezanja, krutosti obratka i broju oslonaca

ploha . Prema izvoru energije ili nainu proizvodnje, sile stezanja mogu biti (tab.1)

Elementi za stezanje

Vijak (sl.1)

Vijak i matica se lako izrauju te dobro i sigurno steu obradak. Vijci promjera do 16 mm su obino s metrikim navojem, a vei s trapeznim ili kosim. Stezanje treba biti

preko tlane podloke, a ne izravno na povrinuobratka.

Gornja ploa naprave je s navojnim provrtom koji slui kao matica za stezanje.

Klin (sl.2)

Ravni stezni klinovi koriste se samo na manjim napravama za direktno stezanje obratka.

Pri tome klin imanagib 1:10, obavezno se kali i brusi.

Pravo podruje primjene klinova je za istovremeno stezanje vie obradaka ili za

promjenu pravca djelovanja sile stezanja.

Naprave za ekscentrino stezanje

U praksi se esto javlja potreba za ekscentrinim tokarenjem pojedinih dijelova na obratku

(produeci, provrti...). Sredite obratka treba pomaknuti iz osi tokarenja, a sredite

obraivanog dijela na obratku dovesti u os tokarenja.

Naprave za buenje

Slue za vrsto i sigurno stezanje obratka te voenje alata (svrdlo, uputalo) da se

osigura toan poloaj buenja

vrsto stezanje obratka postie se na razliite naine, ovisno o veliini i obliku obratka.

Voenje alata je pomou kaljenih vodeih ahura (tuljaka) koje se upreavaju u tijelo

naprave ili nosa ahura. Na napravama za mali broj proizvoda, vodei provrt se bui na

tijelu naprave. Naprave za buenje dijele se na ablone, natine (nasadne) naprave,

rune, nepomine (fiksne), zakretne, vievretene...

Naprave za glodanje

Stezanje i dranje obratka mora biti vrsto i sigurno obzirom na velike sile rezanja. Po mogunosti, sila rezanja treba biti usmjerana prema vrstom graniniku.

Zbog velikog odstupanja sile rezanja treba uzeti u obzir sljedea osnovna pravila:

- sila stezanja treba biti dovoljno velika da se sprijei izbacivanje obratka iz naprave

- obradak treba podloiti da se sprijei mogue savijanje

- naprava treba biti vrsto i sigurno stegnuta za radni stol glodalice

Naprave za tokarenje

Za razliku od buenja i glodanja, kod tokarenju se pokree masivni obradak velikom brzinom vrtnje (brzina rezanja).

Zbog navedenog treba paziti na sljedea pravila:

- tijelo naprave treba biti to lake, ali i dovoljno kruto

- naprava treba biti to bolje uravnoteena i s tonom krunou vrtnje

- tokarski no postaviti s malim krakom i vrsto stegnuti

- stezna sila mora biti dovoljna da se suprostavi centrifugalnoj sili i pri velikom broju okretaja

Mehaniko stezanje cilindrinih obradaka

Pneumatsko stezanje prizmatinih obradaka

Bazna povrina za stezanje i pozicioniranje obradaka moe biti : FIKSNA: a) ravnina b) krunica

PRILAGODLJIVA a) ekscentar

Poloaj bazne povrina se moe prilagoditi

Elementi fiksne stege

Elementi fleksibilne (prilagodljive) stege

Oslanjanje ravne povrine u 3 toke

Sila stezanja se odreuje prema oekivanim otporima rezanja. Moe biti i do 30000 N (hidrauliko stezanje). -smjer sile stezanja

stega stega pozicioner

obradak obradak

Tijelo stege

Tijelo stege

Zatici za pozicioniranje

Zatici za pozici-oniranje preblizu

Odreivanje referentne povrine

Referentna bazna povrina prema kotiranju

obradak

stega

Integrirani hidrauliki vijak

Segmenti za stezanje

Potpora konusa

konus

Obradak

Stezanje obradaka

Stezanje obradaka

Specijalni stezni elementi

klip

veza

Stezni dio

Nema bonog stezanja

Hidrauliko stezanje

Rotacijske eljusti Fiksne eljusti

Stezanje rotacijskih obradaka

Stezanje trnovima

Stezanje rotacijskih obradaka

STEZANJE ALATA

Podjela prema izvedbi prihvata alata:

Prihvate na tokarskim strojevima

Prihvate na ostalim strojevima

Danas veu grupu strojeva kod kojih se izmjena alata izvodi

automatski ine strojevi sa prihvatom alata u glavnom vretenu.

Glavno vreteno Dra alata

Alat

Kod ovakvog naina prihvata danas se najvie koriste:

SK prihvat sustava

HSK prihvat sustava

CAT,BT prihvat sustava

SK-prihvat

SK prihvat je konstruiran tako da se prijenos snage i momenta vri

preko ostvarenog pritiska na konusnoj dodirnoj povrini.

Izmeu eone povrine ,glavnog vretena i prirubnice draa prisutna

je odreena zranost.Dakle nema nalijeganja ovih povrina.

Sustav je samocentrirajui i jednostavan za stezanje i uputanje.

Nedostaci SK prihvata: Osjetljiv je na tonost kuta konusa povrine draa i

vretena

Pritisak na povrini ovisi o sili stezanja draa

Kod velikog broja okretaja pojavljuje se velika

centrifugalna sila,koja proiruje vreteno te se dra pod

djelovanjem sile stezanja pomie aksijalno prema unutra

to istovremeno dovodi do aksijalnog vrha alata.

Zbog centrifugalne sile,mjenja se kut konusa u

vretenu,smanjuje se dodirna povrina, a time i prenosivi

okretni moment.

Zbog ovih nedostataka SK prihvat se ne koristi kod

visokobrzinskih obrada.

Primjer draa alata na EMCO CNC glodalici

Dra ahure

Pridriva glodala

Glodalo za zavrnu obradu

Dra MT2

Dra nareznice

Alati su montirani na dra alata.Zabuivai glodala i profilna glodala steu se steznom glavom u ahuri,a glodala za zavrnu obradu i ljebove steu se na posebni dra.Nareznica se montira posebnim draom s longitudinalnom kompenzacijom.

Ovdje se koristi SK prihvat alata.

Drai ahura

U dra ahura steu se zabuivai,zavrna glodala i profilna glodala.

Drai ahura i ahure moraju biti jako dobro oieni i lagano nauljani

prije i poslije upotrebe kako bi se izbjegla mogua oteenja.

Primjer montae ahura u dra

Otpustiti maticu(1).

Umetnuti ahuru(2) u dra ahure tako da

ahura sjedne u dra.

Stegnuti ahuru pomou matice u dra alata.

Skidanje ahure

Otpusititi maticu(1).

Pomou ekscentrinog prstena (3) u drau

ahure,ahura(2) se izbacuje otputanjem

matice.

HSK-prihvat

eljusti za stezanje

Povrine nalijeganja

z = 0

HSK sustav stezanja se danas najvie koristi,a pogotovo kod visokobrzinskih obrada.Kod ovakvog prihvata dolazi do nalijeganja na povrinu glavnog vretena pa je zranost jednaka nuli.

Dra je oblika kratkog konusa,progiba 1:10,koji na vreteno naljee konusom i eonom povrinom same prirodnice.

Prilikom stezanja stezne eljusti djeluju na tanku konusnu stijenku irei prema konusnoj povrini prihvata u vretenu, ime se i kod velikih broja okretaja i irenja otvorena vretena stalno ostvaruje dodir nalenih povrina.

Zbog toga nema niti radijalnog niti aksijalnog pomaka pri radu ovakvih sustava.

Karakteristike HSK sustava:

Brza i jednostavna izmjena alata

Velika krutost zbog ravnog nalijeganja,ime se postie znatno

via krutost pri savijanju

Tonost aksijalnog i radijalnog pozicioniranja

Velike sile stezanja

Pogodan za visoke okretaje(Kod velikih brzina vreteno se iri

uslijed dijelovanja centrifugalnih sila ime se konus drke

dodatno utiskuje u vreteno pri emu stavara veu

prisnost.Pored toga se stijenke upljeg konusa potiskuju

prema spoju uslijed djelovanja centrifugalne sile,to izaziva

pojaanu silu stezanja.)

Mala masa

Visoka statika i dinamika krutost sustava

Primjeri HSK draa

Dra glodae glave sa navojem za stezanje

Drai stezne glave za okret u lijevo i desno

Drai alata

CAT i BT prihvat alata

CAT je najstarija izvedba i nastala je u SAD-u. Poboljanje ove

izvedbe je BT izvedba,a razvijena je u Japanu.

Obje izvedbe imaju dra s konusom 7:24.

Karakteristike ovih draa su.

velika masa draa i velika duina konusa

aksijalna tonost ovisi o aksijalnoj sili stezanja alata

smanjena radijalna i aksijalna tonost kod velikog broja

okretaja

nije pogodan za visoko brzinsku obradu

konus nije samokoan.

Taper L D Steep Taper (BT) 30 100 45 Steep Taper (BT) 40 160 63 Steep Taper (BT) 40 250 63 Steep Taper (BT) 50 160 90 Steep Taper (BT) 50 250 90

Sustav prihvata i stezanja alata

STRMI KONUS (SK)

CNC strojevi izbor sustava stezanja

Ran

k Style

Type of

chuck/adopter

Clamping

area

Clamping

force

Run

out Balance

1 Hydro-

mechanical

chucks

+ + + + + + . + + + Balanced by

rotational

testing

2 Hydraulic

chucks + + + + + . + + +

Balanced by

rotational

testing

3 Shrink fit

adaptor + + + + + . + + +

Balanced by

design

(C4-C5)

4 Collet chuck

adaptor-ER type + + +

Balanced by

design

(C3-C5)

5

Endmill

(Weldon)

holders, screw

type

+ + + + + + + Balanced by

design

(C3-C5)

6 Drill adaptor

screw type + + + + + + + No

Small dia

12 mm

Large dia

25 mm

+ + + Very good, + + Good, + OK

Stezna ahura-ER tip

Stezanje ahurom problem radijalnog udara (u ovom primjeru koristi se dvostruki konus) Zbog tolerancije stezanja, stega je zakaljena na oko. HRc 46.

Radijalni udar prema slici 0,015 do 0,02 mm (ovisno o promjeru) u standardnoj izvedbi, a s posebnom tonosti 0,01 do 0,015

Prihvat alata DIN 6499

Adapter za HSK

na DIN 2080

Adapter za HSK

na ISO

(DIN 69871)

Adapter za HSK

na BT MAS 403

Adapteri za HSK

CNC strojevi hidraulika glava

High clamping forces

Large assortment of collets

High accuracy, runout max 6m at 3xD

Large assortment of tools

For drilling & finish milling

Fast tool changing time

Can damage hydraulic membrane if not used properly

Any shank type can be used but recommended to use solid round shank cutting tools

CNC strojevi izbor alata

Pressure

screw

Clamping

part

Collet

Piston

CNC strojevi izbor alata

Collet chuck adapter ER type

Large collapsing range

h6 or h7 tolerance shanks can be used due to large collapsability

Low to medium clamping pressure

General purpose clamping system

Large assortment of collets

Industry standard h6/h7 shank

CNC strojevi izbor alata Drill adaptor for drills, screw type

Screw type adapter for drills

Good general purpose tool

Limited clamping area, typically less than 10%

Runout, typically is around 40 m at the surface of chuck.

Can cause vibration problems

CNC strojevi Weldon drai alata

Screw type holders

Good general purpose tool

Limited clamping area, typically less than 10%

Runout, typically is around 40 m at the surface of chuck

Can cause vibration problems

Low cost solution for holding tools

CNC strojevi revolverski drai alata

CNC strojevi gonjeni alati na revolveru

Magazin alata Izmjena alata

Documents

7_izbor Steznih Naprava