T.PUNECU PROIECTAREA DISPOZITIVELOR 2010

Bibliografie

[CAR91] Carr Lane. Modular Fixturing Handbook, Carr Lane Mfg. Co. 1991.

[STAR] Stark Spannszsteme GmbH, www.stark-inc.com

[CAL97] Calefariu G a. Automatizarea sistemelor de producie. Univ. Transilvania din Braov, 1997.

[IMA] www.imao.co.jp

Zero-Point Workholding Systems:

[KUR] www.kurtworkholding.com

[AMF] www.amf.de

[CAR] www.carrlane.com

[STAR] www.stark-inc.com

[EDM] www.edm-products.com

[BIG] www.bigkaiser.com

[BER] Berg & Co. GmbH Spanntechnik - www.berg-spanntechnik.de/

Pentru evitarea poziionrii-orientrii greite a piesei n dispozitivul de prindere se prevd

elemente de protecie.

[CAR91]

Dac contactul cu reazelmele nu este asigurat de ctre greautatea piesei sau de ctre

subsistemul de strngere sunt necesare elemente de prestrngere, care dezvolt fore de

intensitate redus, n general prin intermediul unui element elastic (arc) care se deformeaz

la introducerea piesei n dispozitiv.

[http://w

ww

.carr

lane.c

om

]

2.1. mpingtor axial cu arc

[http://w

ww

.carr

lane.c

om

]

2.2. mpingtor lateral cu arc

mpingtor lateral cu element de

contact metalic i arc de

compresiune

mpingtor lateral cu element de

contact metalic i element elastic

poliuretan

mpingtor lateral cu element de

contact nemetalic

i element elastic poliuretan

Suport cu alezaj

excentric utilizat pentru

reglarea continua a

poziiei mpingtorului lateral cu arc

2.3. mpingtor axial cu plunjer i exterior filetat

2.4. mpingtor axial cu plunjer i exterior nefiletat

[http://w

ww

.carr

lane.c

om

]

?

urubelnia pentru montarea mpingtorului

3.1. INTERFAA DISPOZITIVELOR DE PRINDERE NEPALETIZATE

3.1.1. Pene fixe de ghidare pentru canale T STAS 8322/1-xx

3.1.2. Pene mobile de ghidare pentru canale T

STAS 8322/2-xx 3.1.3. Piuli pentru canale T

STAS 1387-xx

3.1.4 Sistemul de fixare a penelor SURE-LOCK

[http://w

ww

.carr

lane.c

om

]

Acces pentru fixarea penei din dou direcii.

3.1.5. uruburi pentru canale T

uruburi pentru canale T STAS 1386-xx

Piulie nalte pentru uruburi pt canale T STAS 2097-xx

Canale T STAS 1385-1995

3.1.6. Boluri de centrare profilate pentru canale T [h

ttp://w

ww

.carr

lane.c

om

]

Uzual, plcile de baz ale seturilor modulare sunt ghidate relativ la canalele T ale mesei MU prin

intermediul a dou boluri de centrare cu cap frezat i strnse prin intermediul a patru sau ase uruburi i

piulie T

Pentru mrirea preciziei poziionrii i orientrii i pentru micorarea timpilor de montare i demontare,

se utilizeaz plci intermediare, care sunt interfee ntre masa MU i plcile, corpurile setului modular.

Poziionarea i orientarea precis se efectueaz prin intermediul unui set de dou boluri: unul rotund,

cellalt frezat, iar fixarea prin uruburi.

FIg. 3.2.[CAR]

[http://w

ww

.carr

lane.c

om

]

3.1.7. Picior pentru dispozitive

STAS 8771-xx

3.1.8. Sisteme de legtur a dispozitivelor cu arborii principali ai strungurilor i mainilor de rectificat rotund STAS 7960/1/2-xx vezi curs DP pt. strunguri

3.2.1. PALETE DISPOZITIV DE LUCRU (PADL)

Tipuri de interfee ale paletei cu dispozitivul [STA]

a b c d

a. PADL magnetice, 4 mm cmp activ, 140 N/cm2 fora specific a cmpului magnetic.

b. PADL cu grid de alezaje.

c. PADL cu canale T.

d. PADL cu suprafa de aezare plan, lis.

3.2. INTERFAA DISPOZITIVULUI DE PRINDERE PALETIZAT

DIN

55

20

1-A

2

DIN

55

20

1-A

1

Semifabricatul sau grupul de

semifabricate, precis poziionate, orientate i

fixate pe PaDL, sunt prelucrate la unul sau la

mai multe PL, rmnnd instalate n PADL.

n SFF exist posturi specializate n care

semifabricatele sunt paletizate i depaletizate.

Elemente constructive ale PaDL

. Ciclul de indexare-fixare a PaDL pe masa PL

[CAL]

Sistemul JIS

Placa de baz sau blocul de baz este instalat

pe palet prin sistemul 3-2-1: aezare, ghidare

i sprijin. Fixare se face cu 4 sau 8 uruburi.

Sistemul DIN

Placa de baz sau blocul de baz este instalat pe

palet prin sistemul: aezare, centrare prin

intermediul unui bol i preluarea rotirii prin alt bol.

3.2.2. SISTEME DE MONTARE MANUAL A DISPOZITIVULUI PE PALET

3.2.2.1. SISTEME MANUALE JIS i DIN

Co

rp tu

rn c

u p

atr

u s

up

rafe

e a

ctive

, p

e c

are

se

insta

lea

z

mo

du

lele

dis

pozitiv

ulu

i

3.2.2.2. SISTEME PENTRU INSTALAREA RAPID I PRECIS A DISPOZITIVULUI

Centrare pe suprafee conice

[IMA]

[IMA]

[IMA]

Sistem DIN de montare a dispozitivelor modulare pe palete

Sistemul CENTREX

Repetabilitate 0,003mm, jocuri nule

Schimbare rapid, curire rapid

Material ceramic compozit uor i rezistent la

zgrieturi, nu se oxideaz,nedeformabil termic,

amortizeaz vibraiile.

ww

w.h

ain

buch.c

om

Con cu bile integrate ntr-o colivie de mas plastic Anularea jocului initial ntre suprafeele plane prin deformarea elastic a elementelor sistemului

Palet cu 4 conuri cu bile, fixarea paletei pe placa de baz

Centrare pe suprafee clindrice

[http://w

ww

.carr

lane.c

om

]

Sistemul de poziionare precis fixare BALL LOCK (http://www.carrlane.com )

Sistemul Ball Lock Mounting permite poziionarea precis i fixarea

simultan i rapid a plcilor intermediare ale dispozitivelor cu schimbare

rapid.

Precizia de poziionare i orientare este de 0,0125 mm

Dimensiuni suprafee de centrare:13,16, 20, 25, 30, 35 i 50mm.

Fiecare plac superioar trebuie s aib un sistem ball lock cu rol de punct de referin primar i

unul cu rol secundar. Pe ct posibil cele dou sunt plasate la distan maxim. Cea de a doua buc

aparinnd sistemului secundar trebuie s fie frezat pentru a se nltura poziionarea redundant.

Dac este nevoie de mai mult de dou sisteme ball lock acestea vor lucra cu joc i au rol doar

de strngere nu i de poziionare precis.

Preia 2 grade de libertate Preia 1 grad de libertate

3.3. SISTEMUL DE POZIIONARE PRECIS I RAPID ZERO-POINT

Scop:

- poziionarea precis (joc nul) a paletelor sau a altor dispozitive de prindere pe mesele MUCN-urilor, ori

a unor dispozitive pe corpuri coloan de dispozitive pentru prelucrarea pe centre de prelucrare orizontale.

- schimbarea rapid (exemplu [STA]: aproximativ 20 minute pentru instalarea manual a unui dispozitiv

pe masa MU, aprox. 2-4 minute pentru un sistem Zero-Point.

Principiu constructiv 1:

- modulul amovibil are ca interfa o

suprafa plan de aezare i unul

sau mai multe boluri de centrare,

funcie de cte grade de libertate i

fore de fixare sunt necesare;

- modulul fix are ca interfa o

suprafa plan i unul sau mai multe

module n care centreaz bolurile.

Acionarea poate fi manual,

pneumatic sau hidraulic.

n exemplul alturat sunt montate

prin intermediul sistemului Zero-Point

pe o palet trei menghine hidraulice:

- 1 i 3 cuplarea hidraulic;

- 2 bol de centrare;

- 4 module de centrare. [STA]

[CAR]

Dac suprafaa de aezare a

modulului amovibil se ncadreaz

aproximativ ntr-un ptrat nu sunt

suficiente doar dou sisteme de

centrare-fixare Zero-Point ci patru:

1. un sistem va realiza poziionarea

foarte precis (preluarea fr joc a

dou grade de libertate: translaiile n

planul suprafeei de aezare);

2. prin alt sistem se va prelua rotaia

perpendicular pe suprafaa de

aezare (are rolul unui bol frezat n

sistemul de bazare cu bou boluri);

3. celelalte dou sisteme nu au

funcii de bazare ci doar de strngere,

se pot deplasa 0,25 mm n orice

direcie.

a b

EXEMPLUL 1 DE SISTEM ZERO-POINT CU BILE [CAR]

[CAR]

Componente: 1-uruburi; 2-capac etan; 3-inel rulment; 4-colivie cu rulmeni cu bile; 5-pachet de arcuri disc; 6- piston.

Sistemul este n stare activ sub aciunea arcurilor (seciunea a n figura de mai sus), la acionarea agentului hidraulic

bolul poate fi extras (seciunea b). n consecin este un sistem sigur la cderi de presiune i economic.

Fora de tragere un modul =10000N; repetabilitatea =0,01mm; presiunea uleiului= 80 bar; timp necesar strngeriii =2 sec.

EXEMPLUL 2 DE SISTEM ZERO-POINT

CU CENTRARE PE CON [BIG]

Aezarea celor dou subansambluri se

efectueaz pe suprafae plane, iar centrarea

se efectueaz pe suprafee conice (3).

Fixarea se realizeaz prin intermediul a

dou plunjere-piston (4) cu capete teite

(efect de pan), acionate pneumatic.

Performane:

- For de fixare 2000 daN.

- Repetabilitate centrare < 0.005 mm.

- Acionare pneumatic p > 5 bar.

EXEMPLUL 3 DE SISTEM ZERO-POINT CU BILE [ROE]

a

b

Principiul constructiv 2:

Sistemul Zero-Point din figura

alturat se deosebete de cel

anterior prin:

- bolurile sunt plasate pe partea

fix, i alezajele pe cea amovibil.

- acionarea este pneumatic.

- sistem de curire cu aer

comprimat a suprafeelor de

bazare.

Performane:

- fora strngere a unui modul

=22000N;

- durabilitate garantat 750000

de cicluri.

1 2 3 5

6

7 8

9

1-bolt

2-bucsa elastica

3-bucsa rigida

4-piston

5-corp

6- arc compresiune

7-capac

8-arc

9-element de contact

4

EXEMPLUL 4a DE SISTEM ZERO-POINT CU BUCSA ELASTICA ACTIONAT PNEUMATIC [BER] (s)

EXEMPLUL 4b DE SISTEM ZERO-POINT CU BUCSA ELASTICA ACTIONAT HIDRAULIC [BER] (S)

[ROE] [CAR]

EXEMPLE DE APLICAII ALE SISTEMELOR ZERO-POINT

SISTEMUL ROEMHELD SISTEMUL CARR LANE

1

2

3

4

5

6

7

Etapele nlocuirii rapide a unui

dispozitiv prin sistemul Zero-

Point [STA].

Corpuri turn de dispozitive cu patru suprafee active, echipate cu sisteme Zero-Point.

Corpurile sunt instalate pe palete cu canale T, prin sistemul DIN.

Palete echipate cu sisteme Zero-Point care alimenteaz un

centru de prelucrare. Se observ magazinul circular de palete

i schimbtorul, ambele integrate ntr-un modul ataabil

centrului de prelucrare.

[STA]

Axa Z pozitiva

Axa Y pozitiva

Axa X negativa

Axa Y negativa

Axa Z negativa

Axa X pozitiva

Nulul piesei

Scula in punctul

de nul al masinii

Semifabricatul

Placa intermediara

Axa Z pozitiva

Axa Y pozitiva

Axa X negativa

Axa Y negativa

Axa Z negativa

Axa X pozitiva

Nulul piesei

Scula in punctul

de nul al masinii

Semifabricatul

Placa intermediara

Nulul asociat piesei

Micarea elementelor mobile ale

MUCN este controlat de ECN prin

raportarea la sistemul de coordonate al

mainii a crui origine este un punct fix in

spaiu (originea mainii, nulul, punctul

zero). Pentru efectuarea corect a

deplasrilor programate se impune

realizarea unei suprapuneri a originii

sistemului de coordonate al mainii peste

originea sistemului de coordonate al

piesei (originea piesei, nulul piesei,

punctul zero al piesei). Nulul piesei se

alege unde este mai convenabil din

motive tehnologice. Acest lucru se

realizeaz prin stabilirea offset-ului

piesei.

Offset-ul piesei reprezint o suit de

3 coordonate ce descriu poziia nulului

piesei n raport cu nulul mainii.

Placa intermediara

Semifabricatul

Nulul piesei

Decalarea pe axa Z

- Corectia de lungime a

sculei

Decalarea

pe axa X

Decalarea

pe axaY

Masa masinii

Capul

masinii

Scula in

punctul

de nul al

masinii

Placa intermediara

Semifabricatul

Nulul piesei

Decalarea pe axa Z

- Corectia de lungime a

sculei

Decalarea

pe axa X

Decalarea

pe axaY

Masa masinii

Capul

masinii

Scula in

punctul

de nul al

masinii

Offset-ul piesei

Offset-ul piesei se stabilete individual pe fiecare ax de coordonate. Procedura de stabilire a offset-

ului urmtoarea.

- se instaleaz n axul principal al MUCN o scul/dorn de diametru cunoscut;

- se deplaseaz scula pe axa dorit i se tangenteaz scula la suprafaa semifabricatului pe care se

stabilete nulul pe axa respectiv. Deplasarea sculei se face n mod continuu pn la apropierea sculei de

suprafaa semifabricatului apoi incremental, cu increment din ce n ce mai mic pe msura apropierii sculei

de pies pn la tangetarea acesteia.

- memorarea offset-ului piesei pe axa curent.

Memorarea corectiilor de lungime ale sculelor.

Pentru scula cu care se efectueaz setarea nulului piesei

corectia de lungime se memoreaz automat. Pentru celelalte

scule corectiile de lungime se vor memora individual. Pentru

aceasta, trebuie parcursi urmtorii pasi:

- se monteaz scula n brosa masinii

- se aduce scula cu fata ei frontal n planul Z=0 al

piesei;

- se memoreaz poziia sculei pe axa Z

Masa mainii

Scula

Capul

mainii

Masa mainii

Scula

Capul

mainii

Fig. 4.8

se memoreaz poziia sculei pe axa Z

Dispozitive pentru setarea nulului piesei (edge finder/wiggler) i corecia de lungime a sculei

(Vezi Crash Course in Milling Chapter 5 - Work Locating, by Glacern Machine Tools.flv)

- dorn mecanic rigid / scula tip freza

- dorn mecanic excentric

- palpator electronic unidirecional

- palpator electronic tridirecional

- palpator laser

Dorn mecanic excentric

Palpator electronic unidirecional

Palpator electronic tridirecional

http://w

ww

.laserc

en

tere

dgefinder.

co.u

k/

Palpator laser

Palpator electronic Z unidirecional

Palpator mecanic pentru determinarea centrelor suprafeelor de revoluie

Paca de baza cu grid de

alezaje pentru bazari 321