Koneistuskiinnittimen suunnittelu
Saari, Juho (2022)
Saari, Juho
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202204266008
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202204266008
Tiivistelmä
Työn tarkoituksena oli suunnitella Seinäjoella sijaitsevalle Konepaja Stamac Oy:lle koneistuskiinnitin, jonka avulla voitaisiin kehittää nykyistä koneistettavan kappaleen sarjatuotantoa nopeammaksi. Nykyinen menetelmä on hidas ja sarjatuotantomäärä iso. Menetelmällä saadaan valmiiksi kaksi kappaletta yhdellä kiinnityskerralla ja ne vaativat kaksi erillistä kiinnityskertaa. Suunniteltavaan kiinnittimeen täytyi saada kiinnitettyä vähintään neljä kappaletta kerralla. Käytettävä työstökone, johon kiinnitin suunniteltiin, on pystykarainen kolmiakselinen CNC-työstökeskus, joka on varustettu CNC-pyöröpöydällä. Kiinnittimestä suunniteltiin pyöröpöytään asennettava, sillä se mahdollistaa kappaleen kääntämisen koneistamisen aikana. Tämän avulla se on mahdollista saada valmiiksi yhdellä kiinnityksellä. Kappaleen koneistusvaatimusten vuoksi kiinnitystapana pitäisi käyttää otsakiinnittimiä.
Suunnittelu tehtiin käyttäen Siemensin Solid Edge -suunnitteluohjelmistoa. Ohjelmiston avulla mallinnettiin koneistuskiinnittimen osien 3d-mallit ja voitiin mallintaa kiinnittimen kokoonpano. Sen avulla pystyttiin tarkastelemaan kiinnittimen rakennetta ja korjaamaan mahdolliset virheet. Ohjelmistolla laadittiin kaikki tarvittavat kokoonpano ja -valmistusdokumentit. Suunniteltaessa otettiin huomioon työkappaleen paikoittaminen ja kiinnipysymisen tärkeys. Tässä käytettiin 3–2–1 menetelmää, jonka avulla kappale saatiin asemoitua ja kiinnitettyä kiinnittimeen. Modulointi huomioitiin suunnittelussa kiinnitystarvikkeiden kohdistusrei’illä, joiden avulla kiinnittimeen on mahdollista valmistaa erilaisia kiinnitystarvikkeita ja hyödyntää sitä tarvittaessa muiden valmistettavien osien kohdalla.
Lopputuloksena saatiin suunniteltua vaatimusten mukainen koneistuskiinnitin, johon saadaan kiinnitettyä neljä koneistettavaa kappaletta ja ne saadaan valmiiksi yhdellä kiinnityskerralla. Sen avulla kappaleiden vaihtaminen myös helpottuu ja nopeutuu. Vaihtokerrat myös puolittuvat verrattuna aiempaan menetelmään. Kiinnittimen lopullinen valmistus ja testaus jäivät opinnäytetyön ulkopuolelle.
Suunnittelu tehtiin käyttäen Siemensin Solid Edge -suunnitteluohjelmistoa. Ohjelmiston avulla mallinnettiin koneistuskiinnittimen osien 3d-mallit ja voitiin mallintaa kiinnittimen kokoonpano. Sen avulla pystyttiin tarkastelemaan kiinnittimen rakennetta ja korjaamaan mahdolliset virheet. Ohjelmistolla laadittiin kaikki tarvittavat kokoonpano ja -valmistusdokumentit. Suunniteltaessa otettiin huomioon työkappaleen paikoittaminen ja kiinnipysymisen tärkeys. Tässä käytettiin 3–2–1 menetelmää, jonka avulla kappale saatiin asemoitua ja kiinnitettyä kiinnittimeen. Modulointi huomioitiin suunnittelussa kiinnitystarvikkeiden kohdistusrei’illä, joiden avulla kiinnittimeen on mahdollista valmistaa erilaisia kiinnitystarvikkeita ja hyödyntää sitä tarvittaessa muiden valmistettavien osien kohdalla.
Lopputuloksena saatiin suunniteltua vaatimusten mukainen koneistuskiinnitin, johon saadaan kiinnitettyä neljä koneistettavaa kappaletta ja ne saadaan valmiiksi yhdellä kiinnityskerralla. Sen avulla kappaleiden vaihtaminen myös helpottuu ja nopeutuu. Vaihtokerrat myös puolittuvat verrattuna aiempaan menetelmään. Kiinnittimen lopullinen valmistus ja testaus jäivät opinnäytetyön ulkopuolelle.