Problematika rychlé automatické výměny nástrojů u obráběcích strojů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Disertační práce je věnována problematice automatické výměny nástrojů, u frézovacích center, kde se v poslední době ukazuje toto téma jako velice aktuální. Obsahem této práce je jak provedení komplexní rešerše jednotlivých typů AVN v závislosti na typu stroje, tak i rešerše současných nástrojových rozhraní, které s touto problematikou úzce souvisejí. Na základě množství získaných rešeršních dat byla dále provedena komplexní analýza, z níž vyplynuly jak hlavní faktory ovlivňující tuto problematiku, tak i oblast, kterou se práce dále zabývá a rozvíjí ji. Jako nejproblematičtější oblast dnes používaných zařízení pro automatickou výměnu nástrojů se ukázal manipulátor zajišťující výměnu nástroje mezi vřetenem a zásobníkem. Kinematické uspořádání a konstrukční řešení jednotlivých prvků velmi významně ovlivňuje dynamiku celého procesu výměny nástroje. Proto se práce dále věnuje řešení problematiky manipulátoru. Hlavními výsledky této práce jsou pak konstrukční návrhy několika typů manipulátorů, z nichž byly některé v rámci projektu 1.2.4 Brněnského pracoviště VCSVTT (Výzkumné Centrum pro Strojírenskou Výrobní Techniku a Technologii) realizovány v podobě zkušebních standů. Pro vybrané typy manipulátorů byly vytvořeny simulační modely, k jejichž verifikaci bylo užito měření na reálném standu. Na základě řešení této problematiky byl identifikován další klíčový problém související nejen s procesem výměny, ale i komplexním problémem životnosti vřetene. Jedná se o problém sil vznikajících při procesu uchopení nástroje. Práce nastiňuje možnosti dalšího výzkumu, týkajícího se právě vlivu těchto sil na životnosti vřeteníku (především životnosti ložiskových skupin uložení vřetene).
This dissertation thesis is focused on the problem of the Automatic Tool Change for milling centers, which is recently shown as a very current topic. The content of this work is to conduct a comprehensive research of various types of ATC depending on the type of machine, as well as research of the current tool interface relating closely with these problems. There was made a comprehensive analysis on the basis of data obtained by comprehensive research, from which both the main factors affecting this topic and the area dealed and developed by this work resulted. The most problematic area of machinery used nowdays for the Atomatic Tool Change was detected as manipulator provided the exchange between spindle and tool storage. Kinematic structure and design of individual elements affects very significantly the dynamics of the whole process of exchange of tools. Therefore, the work is focused on problematic of the manipulator. The main results of this thesis are constructional design of several types of manipulators, which were partly realized within the project 1.2.4 of Brno department of RCMT in the form of the testing stands. There was developed simulation models for selected types of manipulators which were verificated by measuring on the real stand. On the basis of abovementioned problem there was identified another key issue related not only to the exchange process but also with complex problem of service life of spindle. It is a grab force in the process of picking tools. The work outlines the possibilities for further research of these forces on the service file of spindle (especially on service life of bering groups of spindle).
This dissertation thesis is focused on the problem of the Automatic Tool Change for milling centers, which is recently shown as a very current topic. The content of this work is to conduct a comprehensive research of various types of ATC depending on the type of machine, as well as research of the current tool interface relating closely with these problems. There was made a comprehensive analysis on the basis of data obtained by comprehensive research, from which both the main factors affecting this topic and the area dealed and developed by this work resulted. The most problematic area of machinery used nowdays for the Atomatic Tool Change was detected as manipulator provided the exchange between spindle and tool storage. Kinematic structure and design of individual elements affects very significantly the dynamics of the whole process of exchange of tools. Therefore, the work is focused on problematic of the manipulator. The main results of this thesis are constructional design of several types of manipulators, which were partly realized within the project 1.2.4 of Brno department of RCMT in the form of the testing stands. There was developed simulation models for selected types of manipulators which were verificated by measuring on the real stand. On the basis of abovementioned problem there was identified another key issue related not only to the exchange process but also with complex problem of service life of spindle. It is a grab force in the process of picking tools. The work outlines the possibilities for further research of these forces on the service file of spindle (especially on service life of bering groups of spindle).
Description
Citation
PAVLÍK, J. Problematika rychlé automatické výměny nástrojů u obráběcích strojů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2011.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Konstrukční a procesní inženýrství
Comittee
prof. Ing. Zdeněk Ehrenberger, DrSc. (předseda)
prof. Dr. Ing. Jiří Marek, Ph.D., DBA (člen)
prof. Ing. Karol Velíšek, CSc. (člen)
prof. Ing. Peter Demeč, CSc. (člen)
doc. Ing. Vladislav Singule, CSc. (člen)
doc. Ing. Miloš Hammer, CSc. (člen)
doc. Ing. Ivan Vavřík, CSc. (člen)
doc. Ing. Jiří Pernikář, CSc. (člen)
Date of acceptance
2011-08-31
Defence
Vytvoření nové modulární koncepce manipulátoru pro automatickou výměnu nástrojů (AVN) malých a středně velkých frézovacích center a vytvoření studie a jeho experimentální ověření jsou hlavními přínosy práce. Systémová analýza a MKP modelování tvoří podstatu metodického přístupu k řešení stanovené tématiky.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení