TEHNOLOGIJA IZDELAVE MOSTOV ZA CNC STROJ
Ivan Sigurnjak, Radojka Marković, Dejan Marić, Antun Stoić, Josip Cumin, Miroslav Duspara, Ivan Samardžić, Branko Grizelj
Univerza JJ Strossmayerja v Osijeku, Fakulteta za strojništvo v Slavonskem Brodu
Ključne besede: tehnologija, most, CNC stroj, laser, rezalnikm>
Povzetek/strong>
V prispevku so opisani namen in princip delovanja stroja, tehnične lastnosti in zahteve, uporabljene tehnologije izdelave, ocena stroškov in potrebna dokumentacija.
Za izdelavo je potrebno zagotoviti potrebno tehnično dokumentacijo, izbrati material in dobro poznati vse tehnologije, ki so bile uporabljene, da je izdelava delov čim bolj ugodna, z doseženimi zahtevami in tolerancami.
Poleg standardnih tehnologij, kot so žaganje, brušenje, varjenje, peskanje, površinska zaščita, so bile uporabljene tudi nove proizvodne tehnologije, kot so rezkanje, vrtanje in grezenje na numerično krmiljenih strojih ter rezanje z vodnim curkom.
Zajete so vse tehnologije, od razreza in priprave materialov do montaže izdelka.
p>1. UVOD
Izdelan most je namenjen za CNC laserski rezalni stroj. Lahko se uporablja tudi za druge metode rezanja, kot je vodno, plinsko in plazemsko rezanje. Zaradi zelo tankega reza, debeline približno 0,3 mm, je treba doseči visoko natančnost pozicioniranja. Most mora imeti zaradi visokih hitrosti tudi veliko togostin premiki do 80 m/min (slika 1.1).
Slika 1 CNC laserski rezalnik most/p>
Laserske rezalnike odlikuje visoka zmogljivost, dobra kakovost rezalnih površin in hitrost rezanja. S tem postopkom je mogoče razrezati skoraj vse kovine. Zunanje dimenzije stroja so 3700x2000 mm, dimenzije delovne mize pa so 2575x1300 mm, kar je dovolj za delo s ploščami standardnih dimenzij 1250x2500 mm. Največje možne debeline reza so 10 mm za "črna" jekla in 6 mm za nerjavna jekla. Stroj lahko reže cevi okroglega, kvadratnega in pravokotnega profila, največjega premera 100 mm za okrogle in 100x100 mm za kvadratne profile. Največja hitrost, ki jo lahko dosežemo na stroju je 80 m/min, medtem ko je največja hitrost rezanja stroja 20 m/min za plošče debeline 1 mm.
Natančnost in ponovljivost pozicioniranja rezalne glave je 0,08 mm. Največji izziv pri izdelavi strojev, kot je laserski rezalnik, je ravno doseganje visoke natančnosti z visokimi rezalnimi hitrostmi, kar pomembno vpliva na ceno izdelave posameznih delov.
>
2. IZDELAVA TEHNIČNE DOKUMENTACIJE ZA CNC STROJ/strong>
Modeli in tehnična dokumentacija so bili izdelani v računalniškem programu Solidworks (Slika 3.1, Slika 3.2). 3D modeli predmetov različnih oblik se enostavno ustvarijo. Iz ustvarjenega modela je enostavno dobiti 2D risbe z vsemi podatki, potrebnimi za ustvarjanje. Prav tako je zmočno olajšano delo pri izdelavi programov za obdelavo na CNC strojih. Tudi v tem primeru je bil uporabljen računalniški model za izdelavo programov in g-kode za obdelavo z več orodji na obdelovalnem centru (slika 3.3). Je lastnost sodobne priprave, ki močno olajša delo, zmanjša možnost napak, vpliva na ekonomičnost in konkurenčnost na trgu. Tako izdelano tehnično dokumentacijo je enostavno shraniti in jo je mogoče uporabiti in spreminjati ob kasnejši izdelavi takega ali podobnega sklopa.
ps://www.sigmat.hr/img/cms/strucni-clanci/solidwords-3d-model-mosta.jpg" alt="" width="651" height="291" />
Slika 2 Solidworks 3D model mostu
Slika 3 Solidworks 3D laserski rezalniki/p>
3. MAG VARJENJE
Obločno varjenje s kovinsko taljivo elektrodo v atmosferi zaščitnega plina spada med postopke varjenja s taljenjem. Postopek varjenja MAG (metal active gas) poteka v zaščitni atmosferi aktivnega plina CO2 ali mešanice s pretežnim deležem CO2. V praksi se postopek Mag pogosto imenuje postopek CO2. Za zaščito električnega obloka in staljenega materiala pred okoliško atmosfero je treba uporabiti zaščitne pline. Nastanek električnega obloka se pojavi med elektrodo, večinoma priključeno na + pol vira enosmernega toka, in osnovnim msterialom. Za stabilno vzdrževanjeuporaba izmeničnega toka v pristanišču ni mogoča zaradi šibke ionizacije. [1]
Toplota, ki nastane v električnem obloku, povzroči taljenje osnovnega in dodatnega materiala. Žica ima funkcijo elektrode in dodatnega materiala. Ta postopek se pogosto uporablja kot avtomatski, polavtomatski ali robotski proces. Pri robotiziranem procesu varilec samo spremlja delovanje stroja, medtem ko so parametri predhodno definirani. Pri polavtomatskih postopkih je dodajanje žice mehanizirano, varjenje pa ročno. Avtomatski postopki se upravljajo mehansko, vendar brez uporabe robotov.
V kovinski industriji se zaradi svoje enostavnosti in fleksibilnosti najpogosteje uporabljajo polavtomatski procesi. Edina razlika med postopkom MIG in MAG je uporaba različnih zaščitnih atmosfer.[1]
Izrali elektrike mora biti priključen na električno omrežje iz katerega dobiva energijo. Varilni tok se napaja iz izvora po vodnikih, od katerih je eden povezan z obdelovancem, drugi pa z varilno pištolo preko krmilne razdelilne enote. Preko kontaktnega vodnika, ki se nahaja v pištoli, prehaja električni tok skozi varilno žico, ki se avtomatsko z enakomerno hitrostjo odvija s pomočjo elektromotorja in se skozi pištolo doda električnemu obloku. Zaščitni plin iz jeklenke prihaja na mesto varjenja skozi šobo pištole. Prehaja tudi skozi krmilno enoto stroja (slika 4.3). Zaščitni plin se skozi šobo vpihuje v pristaniško atmosfero. Kontaktna žica je v tem postopku varjenja potrošni material. Njoin vloga je, da vodi tok do žice in jo vodi. Šoba služi za usmerjanje zaščitnega plina proti obloku in je tudi eden od potrošnih delov. Zaradi pogostih menjav se zlahka menjajo. Varilne pištole lahko hladimo z vodo ali zrakom, odvisno od količine toplote, ki nastane med delovanjem. [1]
PrPred začetkom varjenja je potrebno prilagoditi dovod plina in varilne parametre. Pri polavtomatskem varjenju se pištolo pripelje do obdelovanca, do mesta, kjer se začne varjenje in s pritiskom na gumb na pištoli se sproži vzpostavitev električnega obloka, dodajanje žice in zaščitnega plina. Plin se doda z odpiranjem elektromagnetnega ventila in to se zgodi, preden žica zapusti kontaktni vodnik. Električni oblok nastane tako, da se tokokrog sklene, ko se žica dotakne obdelovanca. Nato se pištola premakne s posebno varilno tehniko v želeno smer.
Hitrostno varjenjevanje je odvisno od številnih pogojev, predvsem od debeline in vrste osnovnega in dodatnega materiala. Nastanek električnega obloka povzroči taljenje in mešanje osnovnega in dodatnega materiala, spojita se in s strjevanjem nastane zvarni spoj. [1]
Slika 4 Shematski prikaz naprave (a) in postopka MIG/MAG varjenja (b) [1]/p>
Vire toka nenehno izboljšujemo, da lahko čim bolje in natančneje prilagajamo parametretri varjenja. Viri toka so lahko tranzistorji in tiristorji. Tranzistorji so zaradi enostavnejše regulacije parametrov tehnološko naprednejši. Na večini novih naprav je mogoče druge parametre določiti samodejno, na podlagi znanega. [1]
