TEORIE SVAŘOVÁNÍ, DRUHY SVAŘOVÁNÍ

 TEORIE SVAŘOVÁNÍ, DRUHY SVAŘOVÁNÍ


Svařování
·        Metoda kterou vytvořím nerozebiratelné spojení dvou částí kovů pomocí tepla při teplotě tavení obou materiálů nebo tlaku vyvolávající deformaci kontaktních ploch
·        Spojování materiálu, kde jsou spojované materiály studené, spojují se taveninou – tavná lázeň-spojované materiály musí projít všemi strukturálními přeměnami, nataví se uvnitř

·        Bok tavné lázně je studený, musí proběhnout deformace celé soustavy
Pokud napětí vzniklé strukturálními změnami he větší než pevnost materiálu -> materiál popraská (časté u větších tlouštěk materiálu)



















































Mechanické pohony PRaM, typy, výhody nevýhody, vlastnosti

 Mechanické pohony PRaM, typy, výhody nevýhody, vlastnosti


Mechanické pohony jsou charakteristické tím, že pohybový mechanismus pracovní hlavice není opatřen vlastním pohonem, ale je spojen s pohonem jiného zařízení. Nejčastěji je to pohon výrobního stroje. Pohon vlastního pohybového mechanismu bývá realizován pomocí spojovacích hřídelí, převodů ozubenými koly, řemeny nebo řetězy, pomocí pákových převodů a vaček.

Hlavní výhodou je jednoduchost a spolehlivost. Vedle přenosu energie plní i funkci řídící. Jejich tvarem a vzájemnou polohou jsou určeny velikosti pohybů a jejich návaznost. Pomocí vačkových a pákových mechanismů lze realizovat i velmi složité pohyby.

Nevýhodou je poměrně velká konstrukční složitost.

Mechanické konstrukční členy:
a) Kotoučová vačka, b) čelní vačka, c) válcová vačka, d) klikový mechanismus, e) ozubená tyč, 
f) řetězový převod
Používají se např. při konstrukci podavačů polotovarů u obráběcích strojů.
            

Technologické, kontrolní a měřící hlavice PRaM

 

Technologické, kontrolní a měřící hlavice PRaM

Technologické hlavice:
            Jsou používány jako výstupní část PRaM, které jsou určeny pro realizaci příslušných technologických operací. Jsou určeny pro svařování, nástřik, montáž apod. Součástí technologické hlavice je i doplňkové zařízení, které zajišťuje dodávku materiálu (svařovací drát, lak, inertní atmosféru apod.
            Jsou li technologické hlavice určeny pro obrábění (broušení, řezání, atd.) je nutné uvažovat i síly které budou působit na tuto hlavici a zohlednit to při návrhu konstrukce.
            Jsou zde kladeny požadavky na dostatečnou přesnost polohování.

Kontrolní a měřící hlavice:
            Při operacích vyžadující průběžné měření. Na hlavicích jsou již integrováný úchylkoměry, mikrometry, hloubkoměry atd.
Při usazení výrobků do pracovního prostoru (CNC stroje) a získání jeho rozměrů a korekcí. Pro získávání korekcí nástrojů.

JEMNÉ A DOKONČOVACÍ METODY OBRÁBĚNÍ (abrazivní metody obrábění)

  JEMNÉ A DOKONČOVACÍ METODY OBRÁBĚNÍ (abrazivní metody obrábění)

·        Nástroje s nedefinovanou geometrií břitu
·        Použití u součástí, u kterých jsou kladeny vysoké požadavky na přesnost tvaru a rozměrů a drsnost povrchu obrobených ploch
·        Způsoby: Broušení, honování, leštění, lapování, superfinišování




  
Broušení
·         Obrábění mnohabřitým nástrojem tvořeným zrny brusiva s nedefinovanou geometrií břitu, která jsou spojena pojivem
·        Hl. metoda dokončovacího obrábění ve strojírenské výrobě
·        Hl. znaky broušení: nepravidelný úběr třísky, nestejné a velké záporné úhly čela jednotlivých zrn brusiva, poměrně slabé upevnění zrna v pojivu brousícího kotouče (dochází k samovolnému uvolňování = samoostření), malé průřezy třísek, vysoké hodnoty řezné rychlosti(30-100 m/s), krátká doba záběru zrn brusiva s obrobkem, velké množství vzniklého tepla (nutnost kvalitního chlazení jinak jsou negativní tahové napětí), zanášení pórů nástroje třískami (s otupováním vede ke ztrátě řezivosti)
·        Dle tvaru obr. Povrchu a způsobu jeho vytvoření se dělí: rovinné, do kulata, na otáčivém stole, tvarové, kopírovací, v kluzných opěrkách…
·        Dle aktivní části nástroje dělíme: obvodové broušení X čelní broušení
·        Dle vzájemné polohy nástroje a obrobku: vnitřní X vnější
·        Dle hl. pohybu posuvu stolu vzhledem k nástroji: axiální X tangenciální X radiální X zapichovací obvodové/čelní
·        Nástroje mat.: Al2O3,
Diamant, KNB, SiC,




Honování
·        

 
Dokončovací metoda obrábění, obráběný mat. se odebírá abrazivním účinkem brusiva honovacích kamenů a lišt nebo kartáčků, upevněných v honovací hlavě
·        Nejčastěji pro dokončování vnitřních válcových ploch
·        Na kalené i nekalené oceli, litiny, Al slitiny, neželezné kovy, slinuté karbidy, tvrdé povlaky,..
·        Princip spočívá v broušení jemným brusivem při malých řezných rychlostech, s intenzivním využitím řezných kapalin(chlazení)
·        Honovací hlava vykonává složený šroubovitý pohyb, kdy se dráhy zrn brusiva překrývají a na honovaném povrchu se objevují charakteristické křížové stopy



Leštění
·        Hlavně kvůli zpelšení vzhledu povrchu výrobků
·        Odstraňování mikronerovností, povrchových nečistot a zvyšování jakosti povrchu – nezvyšuje se tvarová a rozměrová přesnost
·        Nástroje – textilní nebo plstěné kotouče, na jejichž povrchu se nanášeni velmi jemné brusivo ve formě emulze nebo pasty

Lapování
·        Dokončovací metoda obrábění, kterou se dosahuje nejvyšší rozměrové přesnosti a nejmenší drsnosti povrchu obrobené plochy
·        Používá se pro dokončování vnějších i vnitřních rovinných, válcových a tvarových ploch
·        Lapováním  lze dokončovat měkké i tvrdé materiály
·        Zvláštní druh velmi jemného broušení volným brusivem, které se přivádí mezi vzájemně se pohybující lapovací nástroj a obrobek
·        Nevýhodou je velká pracnost, malá produktivita a vysoké náklady na jednotku plochy





Superfinišování
·        Vysoce produktivní metoda dokončovacího obrábění vnějších a vnitřních rotačních , tvarových a rovinných ploch s vysokou přesností a nízkou drsností povrchu
·        Součásti z kalených i nekalených ocelí, slitin těžkých kovů, litin a plastů
·        Jde o zvláštní druh broušení, kdy se z dokončovaného povrchu odřezávají vrcholky nerovností velmi jemnými zrny superfinišovacích kamenů
·        Řezný pohyb vzniká superpozicí rotačního pohybu a kmitavého přímočarého posuvového pohybu nástroje
·        Kameny jsou přitlačovány silou k obrobku, která v průběhu klesá (v důsledku rostoucího nosného podílu povrchu obrob. plochy), až kameny začnou ,,plavat“ a řezný proces se zastaví

Elektrické pohony PRaM, typy, výhody nevýhody, vlastnosti

 

Elektrické pohony PRaM, typy, výhody nevýhody, vlastnosti

Je v současné době nepoužívanější pohon. Převažují pohony do výkonu 6kW.

VÝHODY:
·        Snadno dostupný zdroj energie
·        Jednoduchost vedení zdroje k motoru
·        Jednoduchost spojení s řídícími prvky
·        Jednoduchá údržba
·        Čistota provozu
·        Nižší hlučnost, menší nároky na chlazení a instalovaný prostor
·         Nižší náklady
NEVÝHODY:
·        Závislost na dodávce el. energie
·        Vysoké požadavky a provedení
·        Nebezpečí úrazu el. proudem
·        Nelze použít v prostředí s nebezpečím výbuchu

ELEKTRICKÉ TOČIVÉ POHONY
  
STEJNOSMĚRNÉ MOTORY:
Skládají se ze statoru a rotoru
Stator:
·        Pevná, nepohyblivá část stroje
·        Na něm umístěny hlavní póly s budicím vinutím a pomocné póly umístěné mezi hlavními póly pro zlepšení komutačních vlastností
Rotor:
·        Pohyblivá část, nazývaná kotvou, otáčející se v magnetickém poli je složena z plechů v jehož drážkách je umístěno vinutí. Jednotlivé cívky vinutí rotoru jsou připojeny k měděným vzájemně izolovaných lamel komutátoru. Na komutátor dosedají kartáče, umístěné ve speciálních držácích, jimiž se přivádí proud do vinutí rotoru.

Mechanický komutátor zajišťuje optimální polohu magnetických polí v motoru při každém zatížení a rychlosti, neboť řídí napájení cívek rotoru podle cívky.
Motor se rozběhne při pouhém připojení stejnoměrného napětí.
Podle zapojení obou vinutí dělíme stejnosměrné motory:
·        Motory s cizím buzením
·        Motory s paralelním buzením
·        Motory se sériovým buzením
·        Motory se smíšeným buzením
SYNCHRONNÍ STŘÍDAVÉ MOTORY:
·        Shoda otáček rotoru s magnetickým polem statoru.
·        Střídavý proud ve vinutí statoru (jedno nebo trojfázový) generuje statorové točivé magnetické pole.
·        Rotor může být z permanentního magentu se střídavě uspořádanými póly po obvodě nebo má vinutí napájené ze stejnosměrného zdroje (budiče) a tvoří elektromagnet.
·        Nabuzený synchronní motor se po přímém připojení na střídavou síť sám neroztočí.

ROTAČNÍ KROKOVÉ MOTORY:
Pracují s využitím nespojité změny složek elektromagnetického pole. Této diskrétní změny se dosahuje impulsním buzením vinutí motoru. Proudovými impulsy do prostorově rozložených cívek se vytváří nespojitě se otáčející pole, které unáší působením synchronizačního momentu rotor. Poloha hřídele motoru je úměrná počtu přivedených impulsů, rychlost otáčení je závislá na frekvencí impulsu.
·        KM s pasivním rotorem
·        KM s aktivním rotorem
·        KM s odvalujícím se rotorem

Výhody KM
Jednoduché řízení rychlosti a přesné polohování

Nevýhody KM
Malý kroutící moment, použití pro menší výkony.

ASYNCHRONNÍ STŘÍDAVÉ MOTORY:
Princip činnosti asynchronního motoru je založen na vzájemném elektromagnetickém působení točivého magnetického pole statoru a proudů, vytvořených ve vinutí rotoru tímto magnetickým polem. Tento motor je založen na indukci napětí a proudů v rotoru.
Točivé magnetické pole se vytvoří ve vinutí statoru (pevná nepohyblivá část).
Dělí se na:
·        Jednofázové – ventilátory, pračky, ledničky
·        Dvoufázové – výkon do 100W
·        Trojfázové

LINEÁRNÍ MOTORY:
·        Patří mezi nejmodernější převodníky energie.
·        Umožňují přímou přeměnu el. energie na mechanickou.
·        Jsou využívány pro pohon hlavních pohybových jednotek manipulátorů a robotů.
·        Problém je značná robustnost a problém s chlazením

Kombinované a speciální hlavice PRaM

 

Kombinované a speciální hlavice PRaM

            Kombinované hlavice zpravidla zajišťují v rámci jedné konstrukce dvě a více technologických operací.
            Dokážou bezpečně uchopit a manipulovat s objektem a během manipulace provádět nesčetný počet technologických operací (obrábění, tváření, svařování) s následnou kontrolou.

+ více operací zaroveň                           - vyšší cena
                                                                        - omezené uplatnění (specializované případy)
Speciální hlavice
Jsou určené pro činnosti, které nejsou zastoupené v předcházejících kategoriích. Jedná se o činnosti, které můžou ohrožovat zdraví člověka (manipulace s radioaktivními látkami, doplňování paliva letadel atd.)

Teplo řezání, tepelná bilance, studium tepelných jevů

 

Teplo řezání, tepelná bilance, studium tepelných jevů

·       Teplo a teplota řezání
Většina dodané energie vynaložené na odebírání třísky se přemění v teplo. Teplota má nepříznivý vliv na opotřebení nástroje, na přesnost obrábění a na jakost obrobené plochy.
Během obráběcího procesu se téměř veškerá práce řezání transformuje v teplo.

Vzniklé teplo výrazně ovlivňuje řezný proces:
·       Negativně působí na řezné vlastnosti nástroje
·       Ovlivňuje mechanické vlastnosti obráběného materiálu
·       Ovlivňuje pěchování a zpevňování obráběného materiálu
·       Ovlivňuje podmínky tření na čele i hřbetě nástroje

·       Teplo, které vzniká při řezném procesu

Qpe – teplo vzniklé v důsledku plastických deformacích
Qgama – teplo vzniklé v oblasti tření třísky po čele nástroje
Qalfa – teplo vzniklé v oblasti tření hřbetu nástroje po přechodové ploše obrobku


·       Vzniklé teplo je odváděno do jednotlivých prvků obráběcí soustavy

Qt – teplo odvedené třískou
Qn– teplo odvedená nástrojem
Qo– teplo odvedené obrobkem
Qpr– teplo odvedené řezným prostředím

·       Rovnice tepelné bilance


V teplo se přeměňuje téměř veškerá práce vynaložená na proces řezání, s výjimkou práce pružných deformací a práce utajené (spotřebovaná na deformaci mřížky a vytvoření nových povrchů)- do 5%, nejčastěji max 2% celkové práce řezání. Zbytek, tj. min 98%, se transformuje v teplo.
Celkové množství tepla Q vznikající za sekundu při obrábění:



     
Na podíl jednotlivých odváděných složek tepla řezného procesu do třísky, obrobku, nástroje a prostředí má vliv:
·       Tepelná vodivost materiálů obrobku a nástroje
·       Řezné podmínky (řezné rychlosti)
·       Řezné prostředí (způsobu chlazení a mazání)
·       Geometrie břitu řezného nástroje
Největší množství tepla vzniká v oblasti primární plastické deformace I.- rozhodující z hlediska tvorby třísky.
Oblast sekundární plastické deformace II.- v důsledku vysokého tlaku, teploty a kovově čistých povrchů dochází k adhezi mezi materiálem třísky a nástroje.
Oblast terciálních plastických deformací III.- v důsledku zaoblení břitu nástroje je část materiálu stlačována pod ostří nástroje.
Zbytková napětí:         - Tlaková- výhodné (zpevnění)
                        - tahová- zhoršují vlastnosti obrobku (trhlinky).
·       Teplota řezání
Teplota má vliv na otupení břitu. Překročením mezní teploty se sníží tvrdost břitu a narůstá opotřebení.
Teplota řezání závisí na:
·       Materiálu obrobku, řezném matriálu, geometrii nástroje, řezných podmínkách, řezném prostředí



·       Metody experimentálního studia tepelných jevů
Zaměřeny do dvou oblastí:
1.     Stanovení celkového množství tepla a podíl odvedeného tepla do jednotlivých oblastí
2.     Stanovení teploty a teplotního pole obrobku, nástroje a třísky
Metody:
·       Termoelektrický jev (termočlánky)
·       Tepelné záření (termovize, fotometrie)
·       Změna struktury (teploměrné křídya barvy)

·       Termoelektrický jev (termočlánky)- všechny stykové plochy mezi nástrojem a obrobkem
Termočlánky: přirozený         poloumělý       umělý
·       Tepelné záření (termovce, fotometrie)
·       Termokamery – bezkontaktní metoda, využívá zpracování infračerveného záření. Měření teploty povrchové vrstvy obrobku termokamerou umožňuje detailní analýzu termálních jevů.
·       Termovize – slouží ke snímání, zobrazování a vyhodnocování teplotních polí. Výhodou je možnost vybrat si ze snímku jeden či více bodů, kde lze zjistit okamžité teploty v místě řezu či zobrazit celé teplotní pole obráběcího nástroje
·       Měření pomocí teplotních indikátorů- teplotní indikátory jsou termochemické teploměry, kterými se dají určovat místa se stejnou teplotou. ( po dosažení určité teploty dochází ke změně barvy nebo skupenství)
-        Teploměrné barvy
-        Teploměrné tužky
-        Teploměrné křídy nebo vosky

·       Chlazení a mazání
Nepříznivý vliv tepla teploty lze snížit volbou vhodného prostředí. Úkolem řezného prostředí je:
-        odvádět teplo
-        Snížit tření
-        Snížit otupení nástroje
-        Zlepšit jakost obrobené plochy
-        Odvádět třísky

TEORIE SVAŘOVÁNÍ, DRUHY SVAŘOVÁNÍ

  TEORIE SVAŘOVÁNÍ, DRUHY SVAŘOVÁNÍ Svařování ·          Metoda kterou vytvořím nerozebiratelné spojení dvou částí kovů pomocí tepla při tep...