Etähallittavan työstökoneen kappalekiinnittimien suunnittelu
Similä, Mikko (2018)
Similä, Mikko
Tampereen ammattikorkeakoulu
2018
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018121221234
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018121221234
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä kuvaillaan ohjelmallisesti hallittavien kappalekiinnittimien suunnitteluprosessi asiakkaan toiveista valmiiksi suunnitelmaksi. Kappalekiinnittimet suunniteltiin työstökoneeseen, jota käytetään varsinaisen työstötilan ulkopuolelta. Koneistettava aihio asetetaan paikalleen etäohjatusti, joten kappaleenkiinnittimien tulee mahdollistaa kappaleen helppo ja oikea asettelu sekä kiinnitysvoiman hallinta. Kiinnittimien tulee olla helposti puhdistettavia ja erityisen tiiviitä työstöjäämien rakenteisiin pääsyn estämiseksi. Suunnitteluprosessi kuvattiin kaaviona, josta käy ilmi kussakin suunnitteluvaiheessa tuotetut dokumentit.
Suunnittelussa kartoitettiin olemassa olevia ratkaisuja ja tietoa kappalekiinnittimistä ja innovoitiin uusia toteutustapoja kiinnittimien toteuttamiseksi. Kerätyn aineiston perusteella päädyttiin servomoottorikäyttöiseen kappalekiinnittimeen, jossa puristus tehdään trapetsikierteisellä ruuvilla ja johteina on lattajohteiden sijaan kuulakiertoiset lineaarijohteet. Kiinnittimiä hallitaan suoraan työstökoneen Siemens SINUMERIK 840D CNC -ohjauksen käyttöliittymän kautta.
Kappalekiinnittimien suunnittelu onnistui ja vaaditut toiminnot toteutettiin. Jatkokehityksessä joitakin kiinnittimen suunnittelussa hylättyjä ratkaisutapoja voitaisiin testata ja verrata toteutettuun ratkaisuun. Tällä voitaisiin saada käytettyä tilaa vieläkin pienemmäksi ja puristusvoimaa kasvatettua nyt tavoiteltua suuremmaksi. Tuloksia tarkasteltaessa havaittiin suunnitteluprosessia kuvaavan kaavion olevan melko hyvin yleistettävissä myös laajemmin suunnitteluprosessia kuvaavaksi.
Suunnittelussa kartoitettiin olemassa olevia ratkaisuja ja tietoa kappalekiinnittimistä ja innovoitiin uusia toteutustapoja kiinnittimien toteuttamiseksi. Kerätyn aineiston perusteella päädyttiin servomoottorikäyttöiseen kappalekiinnittimeen, jossa puristus tehdään trapetsikierteisellä ruuvilla ja johteina on lattajohteiden sijaan kuulakiertoiset lineaarijohteet. Kiinnittimiä hallitaan suoraan työstökoneen Siemens SINUMERIK 840D CNC -ohjauksen käyttöliittymän kautta.
Kappalekiinnittimien suunnittelu onnistui ja vaaditut toiminnot toteutettiin. Jatkokehityksessä joitakin kiinnittimen suunnittelussa hylättyjä ratkaisutapoja voitaisiin testata ja verrata toteutettuun ratkaisuun. Tällä voitaisiin saada käytettyä tilaa vieläkin pienemmäksi ja puristusvoimaa kasvatettua nyt tavoiteltua suuremmaksi. Tuloksia tarkasteltaessa havaittiin suunnitteluprosessia kuvaavan kaavion olevan melko hyvin yleistettävissä myös laajemmin suunnitteluprosessia kuvaavaksi.