Kuparikiekon sorvaus- ja lujituslaite : Mekaniikkasuunnittelu

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tehtiin mekaniikkasuunnittelu automatisoitua kuparisen hitsauskiekon sorvaus- ja lujituslaitetta varten. Suunnittelu tehtiin Metecno Oy:lle, joka valmisti suunnitelman pohjalta kyseisen koneen asiakkaalleen. Suunniteltavan koneen tarkoituksena on sorvata sekä lujittaa hitsauskäytössä olevan kuparisen kiekon pinta sen uudelleenkäyttöä varten. Asiakasyrityksen nykyratkaisu oli ainoastaan koneistuskokemusta omaavien työntekijöiden käytettävissä ja tähän oli saatava muutos. Suunniteltavan koneen keskeisimpänä tavoitteena oli luoda joka päiväsessä käytössä oleva helposti operoitava sekä siirreltävissä oleva ratkaisu kuparikiekkojen työstöön. Mekaniikkasuunnittelun osalta tärkein tavoite oli koneen jäykkä sekä kestävä rakenne, kompaktia kokoa unohtamatta, jotta sorvaus saataisiin mahdollisimman tarkaksi ja lujitusvoima tasaiseksi.

Ennen varsinaista mekaniikkasuunnittelua koneelle määritettiin vaatimukset ja rajoitteet Metecnon, asiakkaan sekä turvallisuustekijöiden pohjalta. Koneen mekaniikkasuunnittelu koostui osien 3D-mallintamisen lisäksi valmiiden komponenttien mitoittamisesta sekä vertailusta. Koneen suunnittelu toteutettiin Solidworks CAD-mallinnusohjelmalla, jonka avulla saatiin myös analysoitua tarvittavien kappaleiden käyttäytyminen kuormitustilanteissa.

Työn tuloksena koneelle saatiin valmis mekaniikkasuunnitelma sekä osalistat ja työpiirustukset. Tulosten avulla Metecnolle saatiin tilattua tarvittavat komponentit sorvin rakentamista varten, joka suoritettiin onnistuneesti. Opinnäytetyössä Metecnon asiakasyritys sekä suunnittelun yksityiskohtaisemmat asiat, esimerkiksi työpiirrokset sekä osaluettelo, ovat luottamuksellisista syistä jätetty esittämättä julkisessa raportissa.

The purpose of this thesis was to produce a mechanical design for an automated turning machine which turns and hardens copper discs that are used for seam welding. The design work was made for Metecno LLC which aims to manufacture the machine for one of its clients. The existing solution for making weldment disks reusable was a machine which needs an employee who has experience about machining and that had to change. The main requirements for the new machine were that it should be easy to use on a daily basis, and its size should be compact.

Before the design process could begin, requirements and limitations were set for the machine on basis of the expectations set by Metecno LLC, its client and safety regulations. In addition to 3D modelling, the mechanical design of the turning machine consisted of dimensioning and comparison of the components. The mechanical design and stress analysis of some components were carried out with the CAD program Solidworks.

As a results of this project, mechanical design for the turning machine was completed. The design consists of 3D parts and assembly, bill of materials and technical drawings. Consequentially, Metecno LLC was able to order and outsource the components for the turning machine.