Vetokelan rummun hionnan koneellistaminen

Abstract

Cupori Oy on Porissa toimiva kuparisia teollisuusputkia valmistava yritys. Kupariputkia valmistetaan vetomenetelmällä, joka perustuu aihion vetämiseen suurella voimalla sitä pienemmän poikkileikkauksen omaavan vetorenkaan lävitse. Kun putki on kulkeutunut vetorenkaan lävitse, kelataan putki vetokoneessa sijaitsevan rummun ympärille.

Vedettäessä kupariputkea vetokelalla, jää korkean lämpötilan johdosta rummun pinnalle jäystettä vedettävästä putkesta. Tästä seuraa laatuongelmia, koska jäyste aiheuttaa naarmuja seuraaviin vedettäviin kupariputkiin. Ennen tämän työn aloittamista on rummun puhdistus tapahtunut käsin kulmahiomakoneen avulla.

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on ollut löytää oikeat komponentit hionnan koneellistamiseen. Olennaisena osana työtä on ollut löytää oikea hiontamateriaali, jotta rummun pinta ei kuluisi eikä siihen jäisi naarmuja. Lopuksi työssä on valittu hiomalaikan käyttömoottori sekä käyttömoottoria liikuttava toimilaite.

Hiontakokeita suoritettiin esivalituilla hiomalaikoilla työstämällä kulmahiomakoneen avulla pintakarkaistuja teräskappaleita. Koehiontoja ei voitu tuotannollisista syistä suorittaa työn kohteena olevan vetokelan rummulla, joten oli käytettävä koekappaleita, jotka olivat ominaisuuksiltaan mahdollisimman lähellä vetokelan rumpua. Kokeiden tarkoituksena oli saada tietoa, miten erilaiset laikat kuluttavat kappaleen pintaa ja miten pinnankarheus muuttuu.

Käyttömoottorin ja toimilaitteen valinnassa otettiin huomioon, että laitteet sopisivat ahtaisiin tiloihin ja kestäisivät työstöstä aiheutuvat rasitukset. Lisäksi tulevaisuudessa hiontatyöstö on tarkoituksena automatisoida, joten komponentit valittiin niin, että ne sopisivat mahdollisimman hyvin automaatiossa käytettäviin ohjauslaitteisiin.

Työn tuloksena löydettiin oikea hiontamateriaali sekä esivalittiin sopiva laitteisto hionnan koneellistamiseen. Laitteistoa ei kuitenkaan tässä työssä päästy koekäyttämään, koska komponenttien tilaus ja asennus olisi vienyt liikaa aikaa. Tästä johtuen laitteiston toimivuutta käytännössä ei voitu vielä arvioida.

When drawing a copper tube on a spinner block, the high temperature may cause a problem that the tube leaves some burr on to the draught drum surface. If there are some burr on the surface of the draught drum before next drawing, it will cause scratches to the next copper tube product. Therefore, the product will be useless.

The purpose of this thesis is to examine proper components, that will remove the burr from the surface of the draught drum. One way to do so, is to add grinding wheel next to the draught drum. Before this project, the burr have been removed from the surface of the draught drum by hands with grinding machine. The aim of this project is to find right grinding material that will not rub too much the surface of the draught drum. At the same time, however, grinding material has to clean away the burr from the surface of the draught drum.

Grinding experiments were done with different kinds of grinding wheels to achieve the right grinding material that would not rub too much the surface of the draught drum. Experiments were done by grinding the surface of the specimens, with different kinds of grinding materials. In order to achieve the same conditions as in the real copper tube drawing, the specimens were the same material as the draught drum.

When the grinding material was chosen, the next goal was to plan the machine, which will do the grinding. Requirements of the rotating motor and the regulating unit were that they have to fit on close quarters of the spinning block as well as they have to hold out the stress that is caused by the grinding. In the future the grinding of the draught drum will be also automated, meaning that the components of grinding wheel must be able to connect on automation system.

Based on results of this thesis, the right grinding material was found as well as the proper components to mechanize the grinding was preselected. Operational principle of this grinding wheel machinery system is that air motor will rotate the grinding wheel and the pneumatic guide block will move the air motor to the right position. However, the practical test were not done, because ordering the components and their installation would have been taken too much time considering this thesis project.