Post on 10-Apr-2018
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
1/26
UNIVERZITET U NIU
MAINSKI FAKULTET
KATEDRA ZA PROIZVODNO MAINSTVO
KOMPONENTE NUMERIKI UPRAVLJANIHALATNIH MAINA
(2.deo)
Ni, jun 2002.god.
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
2/26
Sistemi u kojima su ugraeni klizni antifrikcioni elementi koriste se u razliitim
sredinama. Zbog toga je veoma vano da se za izradu voica izaberu materijali prikladni
toj sredini .Na mestima koja zahtevaju veliki otpor prema koroziji, elemente za voenje
bi trebalo izraditi od nerajueg elika. U ovakvim sluajevima nerajui elik ima
martenzitnu strukturu te prema tome i izuzetno dobru otpornost prema koroziji. Takoe
se zbog martrenzitne strukture ova sposobnost ne naruava tokom vremena upotrebe,
zbog ega se ovakve voice koriste za izradu delova visoke tanosti. Da bi se spreila
pojava re na inama, pored izbora adekvatne strukture materijala, mogue je i termika
obraditi kliznu povrinu. a takoe je od izuzetne vanost i zatita kliznih delova od upada
stranih materijala.
Postoje dva osnovna tipa elemenata za linearno voenje:
elementi koji imaju veu nosivost u radijalnom pravcu nego u bonom i oni koji imaju jednaku nosivost u sva oba pravca (etiri smera).
Ostali elementi svrstavaju se u istoimenu grupu (Slika 3.17)
Tip elementa za linearno voenje Kriva raspodele optereenja
Jednaka nosivost u svim pravcima
Vea nosivost u radijalnom pravcu
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
3/26
Slika 3.17 Osnovni tipovi elemenata za linearno
Pre nego to se odredi vrednost optereenja na klizno vodei sistem treba prvo definisati
operatvne uslove. Operativni uslovi treba da sadre sledee veliine:
1. Masa :m (kg)
2. Pravac dejstva sile
3. Poloaj centra gravitacije (teita) : l2, l3, h1 (mm)
4. Poloaj zavojnog vretena : l4 , h2 (mm)
5. Raspored LM voica : l0, l1 (mm)
6. Dijagram brzine (Slika 3.18)Brzina : V (mm/s)
Konstantno vreme : tn (s)
Ubrzanje : n= /V (mm/snt2)
7. Broj obrtaja : N1 (mm-1)
8. Duinu dela koji se obrauje : ls (mm)
9. Srednju brzinu : Vm (m/s)
10. Preporueni servisni vek trajanja : Lh (h)
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
4/26
Radni ciklus
Brzin
a
Rasto an e
Slika 3.18 Operativni uslovi i dijagram brzine
Nakon to smo definisali operativne uslove prelazimo na ramatranje optereenja
elemenata za linearno voenje. Optereenje koje deluje na klizne voice u mnogome
zavisi od delovanja sila rezanja, od poloaje dejstva sila rezanja, inercijalnih sila tokom
kretanja i tokom obrade a takoe zavisi i od broja LM voica i naina njihovog
postavljanja na alatnu mainu. U daljem delu teksta bie obraeni pojedini operativni
uslovi i dati obrasci za proraunavanje optereenja na klizne voice.
Operativni uslovi Obrasci
Horizontalna instalacija
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
5/26
Horizontalna instalacija sa prepustom
Vertikalna instalacija
Operativni uslovi Obrasci
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
6/26
Instalacija na zid
Horizontalna instalacija i kretanje po
voicama
Instalacija sa bonim nagibom
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
7/26
Operativni uslovi Obrasci
Instalacija sa nagibom u longitudinalnim
(podunom) pravcu
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
8/26
Dijagram brzine
Horizontalna instalacija pri emu je sistem
izloen dejstvu inercijalne sile
Tokom ubrzanja
Tokom uniformnog kretanja
Tokom usporenja
Operativni uslovi Obrasci
vreme(s)
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
9/26
Dijagram brzine
Vertikalna instalacija pri emu je sistem
izloen dejstvu inercijalne sile
Tokom ubrzanja
Tokom uniformnog kretanja
Tokom usporenja
Horizontalna instalacija pri emu je sistem
izloen dejstvu spoljanjih sila
Pod dejstvom sile F1
Pod dejstvom sile F2
Pod dejstvom sile F3
vreme s
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
10/26
Optereenja i momenti koji pri tom deluju na voice su (Slika 3.19):
PR: Radijalna sila MA: Moment u pravcu izdizanja
PL: Suprotnosmerna radijalna sila MB: Moment u pravcu zaokretanja
PT: Bona sila MC: Moment u pravcu ose voica
Slika 3.19 Pravci dejstva optereenja i momenata koji deluju na voice
Kod alatnih maina sistem za prenos kretanja trpi promenljivo delovanje optereenja.Zbog toga se vrednost servisnog veka trajanja izraunava u odnosu na srednju vrednost
optereenja. Osnovna jednaina za odreivanje srednje vrednosti optereenja je:
( )3n
1nn
3nm LPL
1P
=
= gde su
Pm-Srednje optereenje (N) L-Ukupna duina kretanja (mm)
Pn-Promenljivo optereenje (N) Ln-Duina pod dejstvom prom.optereenja
(mm)Kada se optereenje menja u pravilnim razmacima jednaina ima sledei oblik (Slika
3.20):
( )3n
1nn
3n2
321
31m LPLPLPL
1P
=
+++=
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
11/26
Optere}enjeP
OptereenjeP
OptereenjeP
Ukupna duina kretanjaUkupna duina kretanja
Slika 3.20 Kontinualna i monotona promena optereenja
Kada se optereenje menja sinusoidalno Pm=0.65Pmax, ili Pm=0.75Pmax (Slika 3.21):
O
ptereenjeP
O
ptereenjeP
Ukupna duina kretanjaUkupna duina kretanja
Slika 3.21 Sinusoidalna promena optereenja
3.4 POGONSKI DEO
Funkcija pogonskog dela kod CNC maina je da obezbedi kretanje klizaa preko
naredbi za kretanje. Ako je stepen preporuene tanosti visok, pogonski deo treba da ima
visoku efikasnost i odziv. Pogonski deo se sastoji od:
a) Servomotora
b) Mehanikog prenosnog sistema
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
12/26
3.4.1 Servomotori
Motori koji se koriste za pogonski deo CNC maina su servomotori jednosmerne
struje (dc) i naizmenine struje (ac). U poetku su se za pogon CNC maina koristili
servomotori jednosmerne struje. Ovi servomotori su obezbeivali odlinu regulaciju
brzine, veliku obrtnu silu i stepen iskorienja. Sa razvojeme servomotora naizmanine
struje dolo je do pada njihove cene izrade to je smanjilo upotrebu servomotora
jednosmerne struje kod alatnih maina. Prelaz sa servomotora jenosmerne na
servomotore naizmenine struje se desio i iz razloga to oni obezbeuju konstantnu
obrtnu silu du celog raspona brzine, zahtevaju slabije odravanje, imaju bolji odziv,
dinamiku induktivnost i veu pouzdanost
3.4.2 Mehaniki prenosni sistemMehaniki prenosni sistem pogonskog dela ukljuuje sve komponente koje prenose
silu i kretanje od motora do klizaa. U te komponente spadaju:
a) Elementi za pretvaranje krunog u pravolinijsko kretanje (zavojno vreteno sa
recirkulacionom navrtkom)
b) Elementi za prenos obrtne sile (prenosnik, sinhronizacioni kai, spojnica)
Prilikom izrade mehanikog prenosnog sistema glavni kriterijum koji treba uzeti u
obzir je da se greke pri prenosu svedu na minimum. Da bi se one svele na minimum
potrebno je pridravati se sledeih osnovnih preporuka:
a) Visoka sopstvena frekvenca
b) Visokavrstoa
c) Dovoljno priguenje
d) Malo trenje
e) Bez mrtvog hoda
Elementi za pretvaranje krunog u pravolinijsko kretanje
Za pretvaranje krunog u pravolinijsko kretanje kod CNC maina se koristi nekoliko
aktuatorskih mehanizama. Stepen iskorienja i odgovornost aktuatorskih mehanizama
ima veliki uticaj na tanost obrade dela. Aktuatorski mehanizmi krorieni za klizae
CNC maina su:zavojno vreteno i navrtka, i zupasta letva sa pogonskim tokom.
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
13/26
Zavojno vreteno i navrtka Ovakav sistem je pogodan za srednje duine
kretanja jer se kod dugih traversa vijak pod dejstvom svoje teine ulegne (popusti). to je
vea duina zavojnog vretena nia je gornja granica veliine putanje zbog smanjenja
kritine brzine.
Konvencionalni V, trapezoidni ili etvrtasti oblik zavojnice nije pogodan za
korienje kod CNC maina jer klizanje kontaktnih povrina zavojnog vretena i navrtke
rezultuje brzo troenje a i trenje je veliko. Stepen iskorienja ovih vretena je do 40%.
Kod CNC maina se koriste dva tipa ovakvog sistema. Oni obezbeuju malo troenje,
tanost tokom dugog veka trajanja, smanjeno trenje, visoki stepen iskorienja i bolju
pouzdanost. Ta dva tipa su: zavojno vreteno sa recirkulacionim kuglicama i zavojno
vreteno sa recirkulacionim valjcima.
Zavojno vreteno sa recirkulacionim kuglicama: Kod zavojnog vretena sa
recirkulacionim kuglicama je nasuprot konvencionalnim vretenima i navrtkama trenje
klizanja zamenjeno trenjem kotrljanjem i to u maniru analognom zameni jednostavnih
noseih leajeva kuglinim leajevima.
Prednosti zbog kojih se vretena sa recirkulacionim kuglicama koriste kod CNC
maina su:
Mali otpor trenja Potreban je slabiji pogonski deo
Mali porast temperature
Manje troenje prema tome dui vek trajanja
Bez stick-slip efekta
Vea brzina traverse
Vei stepen iskorienja
Odreivanjeoperativnih uslova
Odreivanje vodeetanosti
Provera dozvolj.aksijalnogoptereenja
25 3
Utvrivanje servisnog vekatrajanja
325
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
14/26
Da bi se osigurao izbor odgovarajueg zavojnog vretena sa recirkulacionom
navrtkom, potrebno je proveriti mogunosti razliitih tipova zavojnih vretena. U tu svrhu
moe da poslui algoritam prethodno prikazan. Po ovom algoritmu pre svega treba
Odreivanje aksijalnihzazora
Usvajanje moguegtipa zav. vretena
Usvajanje duineosovine
2
Odreivanje vuneduine vretena
3
Odreivanje prenikaosovine
4
Odreivanje nainaoslanjanja
Ispitivanje dozvoljenogaksijalnog optereenja
43
Odreiv. dozvoljenerotacione brzine
23 4
5
Odreivanje tipanavrtke
Prora.krutostiosovine u aks.pravcu
Proraun krutostinavrtke
Proraun krutostioslonaca
Provera krutosti
Provera pozicionetanosti
Proraun sileredo tereen a
Proraun nauvi an e
Proraun momentaubrzan a
Provera nauvijanje
Provera pogonskogmotora
Provera podmaz. izatita od za rl an a
54
5431
32 5
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
15/26
definisati operativne uslove u kojima e zavojno vreteno obavljati svoju funkciju.
Operativni uslovi obuhvataju sledee veliine
Pravac kretanja (horizontalan, vertikalan, ostali)
Masa koja se prenosi m (kg)
Tip voica (klizne, kotrljajne)
Koeficijent trenja kod voica (-)
Otpor kretanju kod voica f (N)
Spoljanje optereenje u aksijalnom pravcu F (N)
eljeni servisni vek trajanja Lh (h)
Slika 3.22 Dijagram brzine
Aktivna duina vretena lS (mm)
Operativna brzina Vmax (m/s)
Vreme potrebno za ubrzanje t1 (s)
Vreme za uniformno kretanje t2 (s)
Vreme za usporenje t3 (s)
Ubrzanje1
max
t
V= (m/s2)
Rastojanje potrebno za ubrzanje l1=Vmax*t1*1000/2 (mm)
Rastojanje potrebno za uniformno kretanje l2=Vmax*t2*1000 (mm)
Rastojanje potrebno za usporenje l3=Vmax*t3*1000/2 (mm)Broj obrtaja u minuti n (min-1)
Poziciona tanost (mm)
Poziciona tanost pri ponovnom startu ( mm)
Mrtvi hod (mm)
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
16/26
Minimalni korak s( mm)
Pogonski motor (AC servo motor, step motor, drugi)
Inercijalni moment motora JM (kg*m2)
Odnos reduktora A (-)
Jo jedna vemo bitna stvar, na koju treba obratiti panju prilikom odabira adekvatnog
zavojnog vretena sa recirkulacionom navrtkom, je tanost voenja. Nivo tanosti C0 do
C5 definie linearnost i pravost, a nivo tanosti od C7 do C10 definie kumulativnu
greku voenja. Da bi se zadovoljila definisana tanost potrebno je sagledati sledee
pojave (Slika 3.:
Ukupna duina zavojnice
Kumulativnagrekaprivoenju Nominalno kumulativno voenje
Referenca kumulativnog voenja
Vrednodst kumulativno-referentnogvoen a ko u treba ostii
Fluktuacija/2
Ku
mulativna-
repreze
ntativnagreka
privoenjuKumulativno
stvarno voen e
FluktuacijaKumulativno reprezentativno
voenje
Slika 3.23 Tehniki termini vezani za voenje
Stvarno kumulativno voenje- Greka u merenju kumulativnog voenja na stvarnom
zavojnom vretenu.
Kumulativno referentno voenje - Normalno je isto kao i kumulativno nominalnovoenje a moe da uzme vrednost nominalnog voenja i korigovano u saglasnosti svrhe
upotrebe.
Ciljana vrednost kumulativno referenentnog voenja - Kumulativno fererentno
voenje moe da se naini veim ili manjim od normalnog da bi se kompenzovalo
izduenje ili skupljanje zbog prednaprezanja, koja su izvrena da bi se spreilo odvajanje,
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
17/26
eksterno optereenje, ili pojava temperature. Ako se zahteva takvo podeavanje treba
unapred specificirati ciljnu vrednost za kumulativno referentno voenje
Kumulativno referentno voenje To je prava linija koja predstavlja tendenciju
kretanja stvarnog kumulativnog voenja, a koja je dobijena na osnovu krive
kumulativnog stvarnog voenja metodom najmanjeg kvadrata.
Greka kumulativno reprezentativnog voenja Razlika izmeu kumulativnog
reprezentativnog voenja kumulativno referentnog voenja.
Fluktuacija Maksimalna razlika u stvarnom kumulativnom voenju kao rastojanje
izmeu dve tangentne linije paralelene sa kumulativnim reprezentativnim voenjem.
Fluktuacija / 300 (mm) Fluktuacija na 300 mm duine zavojnice za zadati de
vretena.
Fluktuacija /2- Fluktuacija unutar jednog obrtaja zavojnog vretena.Zavojna vretena se izrauju sa formom zavojnice u obliku gotskog luka i formom
zavojnice u obliku krunog luka. Ove dve forme date su na slikama 5.24 i 5.25
respektivno.
Kontaktnapovrina
Kontaktnapovrina
Osaokretanjakuglice
Osaokretanjakuglice
Diferencijalno klizanje Diferencijalnoklizanje
Slika .3.24 Forma zavojnice-gotski luk Slika 3.25 Forma zavojnice kruni luk
Kuglice rotiraju izmeu zavojnog vretena i navrtke i nakon to dou do kraja navrtke
vraaju se kroz povratni kanal na poetak zavojnice u navrtki. Povratne kuglice mogu da
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
18/26
budu rasporeene na dva naina kao to je prikazano na slikama 3.26 i 3.27. Kod
rasporeda prikazanog na sl. 3.26 kuglice se vraaju kroz spoljanju cev, dok se kod
rasporeda prikazanog na sl. 3.27 kuglice vraaju na poetak kroz kanal u navrtki. Da bi
omoguili kretanje klizaa u oba pravca, bez nekih bitnih greaka u pozicioniranju
potrebno je da postoji minimalni mrtvi hod u vretenu i navrtki. Metoda kojom se moe
dostii virtuelni nulti mrtvi hod, kod vretena sa recirkulacionim kuglicama je
sastavljanjem dve navrtke kao to je prikazano na sl. 3.28.
Slika 3.26 Recirkulacija kroz spoljanju cev Slika 3.27 Recirkulacija kroz unutr.
kanal
Sistemi zavojnog vretena i navrtke visoke tanosti, izvode se sa prednaprezanjem u
aksijalnom pravcu, ime se eliminiu aksijalni zazori, poveava tanost pozicioniranja i
krutost, i eliminiu greke u pozicioniranju (tj. pojavu aksijalnog zazora) pri promenismera kretanja (backslash). Razlikuju se sistemi za prednaprezanje sa konstantnim
poloajem (sa podmetaem ili varijacijom koraka) i sa konstantnom silom
(prednaprezanje oprugom). Prednaprezanje moe da se vri zatezanjem ili pritiskanjem
navrtke, to je ilustrovano sledeim slikama:
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
19/26
Predoptereenje izvedeno podmetaem
Predoptereenje izvedeno korakom
Prednaprezanje izvedeno oprugom
Navrtka A4xkorak+ redo t.
Predopt.Podmeta Navrtka B
Predopt.
4xkorak
Korak-Predopt.
Navrtka
Predopt.Predopt.
Korak
Korak-Predopt.
Predopt.Predopt.
3xkorak
Zavojno vreteno
Slika 3.28 Naini prednaprezanja navrtki
Takoe postupak prednaprezanja je koristan i iz razloga to poveava krutost
navrtke, a elastino pomeranje navrtki je kod prednapregnutih sistema mnogo manje
(Slika 3.29). Na navrtku A i B deluje sila prednaprezanja Fa0, kao rezultat umetanja
podmetaa izmeu navrtki. Sila prednaprezanja dovodi do elastinog pomeranja navrtke
A i B za veliinu a0. Kada na ovakav sistem deluje spoljanja aksijalna sila (Fa)
pomeranje navrtki A i B iznosi (Slika 3.30):
A=a0+a B0=a0-a,
Sile koje pri tom deluju na navrtku A i navrtku B iznose:
FA=Fa0+(Fa-Fa) FB=Fa0-Fa
Bez prednaprezanja
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
20/26
Pomera
njeuaksijalnom
pravcu
Paralelne krive
Izvedeno prednaprezanje
Aksijalno optereenje
Slika 3.29 Elastino pomeranje zavojnog vretena
Prednaprezanje dovodi do pojave sile (Fa-Fa) na navrtku A. Takvo primenjeno
optereenje se smanjuje za sumu optereenja (Fa-Fa) napregnutoj bez optereenja, to
dovodi do smanjenja pomeranja. Ovaj efekat se nastavlja sve dok pomeranje a0,
izazvano prednaprezanjem navrtke B, ne dostigne vrednost nula. Postavlja se pitanje do
koje veliine se elastino pomeranje smanjuje? Odnos izmeu aksijalnog optereenja
zavojnog vretena sa recirkulacionom navrtkom bez predoptereenja i elastinog
pomeranja, moe se predstaviti jednainom (Slika 3.31):
a=K*Fa02/3 ; 2 K-konstanta3/2t0 F*Ka =
2Fa
F 32
0
t =
Ft=2
3/2*Fa0=2.8Fa03Fa0
Prednapregnuto zavojno vreteno sa recirkulacionom navrtkom podnosi pomeranje
a0 kada je aksijalno optereenje (Ft) tri puta vee od predoptereenja izazvanog spolja.
Navrtrka ANavrtrka B Podmeta
Spoljanje optereenje : 0
Navrtrka APodmetaNavrtrka B
Spoljanje optereenje : Fa
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
21/26
Slika 3.30 Zavojno vreteno sa dvostrukom navrtkom
Ovo pomeranje iznosi polovinu pomeranja zavojnog vretena sa recirkulacionom
navrtkom bez predoptereenja (2a0). Kao to je gore prikazano, poto efekat
predoptereenja neprekidno raste do optereenja tri puta veeg od predoptereenja,
optimalni nivo predoptereenja je treina maksimalnog aksijalnog optereenja. Stepen
iskorienja zavojnog vretena sa recirkulacionom kuglicama je oko 90 % i postie se uz
pomo kuglica koje obezbeuju kretanje kotrljanjem izmeu vretena i navrtke.
Kriva pomeranja navrtke AKriva pomeranja navrtke B
Aksijalnooptereenje
Navrtka BNavrtka A
Pomeranje u aksijalnom pravcu
Slika 3.31 Odnos pomeranja u aksijalnom pravcu od aksijalnog pomeranja
Zavojno vreteno sa recirkulacionom navrtkom ne sme da se izvije pod dejstvom
maksimalnog kompresivnog optereenja u aksijalnom pravcu. Optereenje koje moe
dovesti do izvijanja moemo sraunati primenom obrazaca gde je 0.5 uzeto kao
sigurnosni faktor.
42a
4122
a
211 10
ld5.0
lIEP ==
P1 - optereenje koje dovodi do izvijanja (N)
la rastojanje izmeu oslonaca (mm)
E Jungov modul elastinosti (2*105N/mm2)
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
22/26
I moment inercije za popreni presek zavojnog vretena (mm4)
41d64
I
= d1- minimalni prenik zavojnog vretena
1, 2 - koeficijenti koji zavise od naina oslanjanja zavojnog vretena
Bez pomeranja u aks. pravcu / Slobodni 1=0.25;
2=1.3
Bez pomeranja u aks. pravcu / Sa pomeranjem u aks. pravcu 1=2.0 ;
2=10.0
Bez pomeranja u aks. pravcu / Bez pomeranja u aks. pravcu 1=4.0 ;
2=20.0
Pored optereenja koje moe da dovede do izvijanja zavojnog vretena sa
recirkulacionom navrtkom, potrebno je sraunati i proveriti optereenje koje dovodi do
sabijanja i istezanja zavojnog vretena. Izraz za sraunavanje ovakve vrste optereenja
glasi:
21
212 d116d4
P =
=
P2 Dozvoljeno optereenje na sabijanje i istezanje (N)
- dozvoljeni napon na sabijanje i istezanje(147N/mm2prep.proizvoaa)
d1 minimalni prenik zavojnog vretena (mm)
Pri velikim rotacionim brzinama dolazi do pojave rezonance zavojnog vretena,
izazvane karakteristinim frekvencama zavojnog vretena, to moe da dovede do
nemogunosti rada. Zbog ovih problema, rotaciona brzinu treba odabrati tako da je njena
vrednost ispod rezonantne take (kritina brzina). Odreivanje vrednost dozvoljene
rotacione brzine bazira se na sledeem izrazu:
72b
12
3
2b
21
1 10l
d8.0
A
l10E
l2
60N =
=
N1 Dozvoljena brzina rotacije bazirana na kritinoj brzini (mm-1)
lb rastojanje izmeu oslonaca zavojnog vretena (mm)
E Jungov moduo elastinosti (2*105N/mm2)
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
23/26
I moment inercije za popreni presek zavojnog vretena (mm4)
41d64
I
= d1- minimalni prenik zavojnog vretena
- gustina (7.85x10-6
kg/mm3)
A popreni presek zavojnog vretena (mm2)
21d4
A
=
1 i 2 koeficijenti koji zavise od metode oslanjanja zavojnog vretena
Bez pomeranja u aks. pravcu / Slobodni 1=1.875;
2=3.4
Sa pomeranjem u aks. pravcu/ Sa pomeranjem u aks. pravcu 1=3.142;2=9.7
Bez pomeranja u aks. pravcu / Sa pomeranjem u aks. pravcu 1 =3.927;
2=15.1
Bez pomeranja u aks. pravcu / Bez pomeranja u aks. pravcu 1 =4.73 ;
2=21.9
Tokom rada zavojnog vretena sa recirkulacionom navrtkom neminovno dolazi do
zagrevanja celog sistema, stoga treba obratiti panju i na uticaj zagrevanja na pozicionutanost zavojnog vretena. Ako temperatura vretena raste tokom obrade dolazi do
njegovog izduenja i do smanjenja pozicione tanosti. irenje i skupljanje zavojnog
vretena tokom zagrevanja moe da se srauna uz pomo sledeeg obrasca:
l= * t * l
gde su:
l irenje i skupljanje zavojnog vretena u aksijalnom pravcu (mm)
- koeficijent termi
kog irenja (12*10
-6
/C)t promena temperature zavojnog vretena (C)
l nazubljeni deo zavojnog vretena (mm)
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
24/26
Ako temperatura u zavojnom vretenu poraste za 1C doi e do izduenja zavojnog
vrtetena za 12 m po metru, a to je vea brzina okretanja zavojnog vretena vea je i
generisana temperatura.
Nain montiranja vretena sa recirkulacionim kuglicama zavisi od preporuene
brzine, duine i veliine. Oslonci krajeva navojnog vretena mogu da budu izvedeni kao
(Slika3.32):
Jedinice za oslanjanje
o Jedinica za radijalno i aksijalno osalanjanje
o Jedinica za aksijalno oslanjanje
Dra navrtke
Stezno kuite
Na slici 3.33 prikazan je jedan od naina montiranja vretena sa recirkulacionim
kuglicama kod alatnih maina. Poloaj vretena treba da je to blie liniji rezultujue sile,
sile koja proizilazi od sile rezanja, sile trenja i inercionalnih sila.
Slika 3.32 Jedinice za oslanjanje zavojnog vretena
Slika 3.33 Nain montiranja zavojnog vretena
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
25/26
Kod ovakvih sistema treba obratiti panju na izbor krajnjih leajeva, da bi se
poziciona netanost svela na minimum. Uloga leajeva je da vrteno postave radijalno i da
prue otpor aksijalnoj sili pritiska. Ovi leajevi treba da imaju veliku nosivost, veliku
aksijalnu krutost i mala aksijalna pomeranja (do 2m).Leaji koji mogu da se upotrebe
kod zavojnog vretena prikazani su na slici 3.34):
a) Komplet kuglinih leajeva sa ugonim kontaktom
b) Komplet aksijalnih i radijalnih leajeva
c) Precizni kuglini leajevi sa dubokim lebom
Slika 3.34 Mogui tipovi krajnjig leaja
Trenje, zavojnog vretena sa recirkulacionim kuglicama i navrtke i kretanje klizaa
proizvode rast temperature u vretenu to dovodi do njegovog irenja. Ovo dovodi do
kompresivnog optereenja vretena u sluaju vrstoj sklopa. Zbog ovog razloga kod nekih
naina montiranja zavojno vreteno sa recirkulacionim kuglicama je prenapregnuto do
veliine oekivanih termikih diletacija. Slika prikazuje nekoliko primera zatezanja ili
prednaprezanja.
Navrtku sa kuglicama ne treba vaditi iz vretena jere kuglice poispadati iz navrtke.
Postoji specijalni nain demontiranja navrtke iz vretena. Cev, iji je spoljanji prenik
jednak preniku korena vretena sa kuglicama, se prinese kraju zavojnice vretena, pa se
navrtka navue na cev, tako da se kuglice u navrtki pridravaju spoljanjim delom cevi.
Razliiti tipovi navrtke prikazani su na slikama 3.35 - 5.37.
Zavojna vretena sa recirkulacionim kuglicama se proizvode u irokom opsegu visoke
tanosti da bi zadovoljili zahteve opte proizvodne industrije. Odreena tanost kretanja
mirne operacije, i odnos razliitih elemenata zavise od proizvodne tanosti elemenata kao
to su: zavojno vreteno sa recirkulacionim kuglicama, navrtka ili kuglice. Greke u
8/8/2019 Komponente Numa2.Deo
26/26
proizvodnji prouzrokuju nejednako noenje kuglica i ozbiljan uticaj na nosivost i
vrstou prenosa.
U zavisnosti od tanosti zavojna vretena se klasifikuju na komercijalne i precizne
klase. Kod vretena komercijalne klase zavojnica se uvek valja dok se kod precizne klase
zavojnica ree i glaa da bi se dostigla zahtevana tanost. Zavojna vretena koja se koriste
kod CNC maina su obino precizne klase.
Slika 3.35 Navrtke sa spoljanjom i unutranjom recirkulacijom
Tanost zavojnog vretena sa recirkulacionim kuglicama moe biti specificirana kao:
a) Kumulativna visoka tanost preko odreene duine,
b) Ukupna kumulativna visoka tanost,
c) Promenljiva ili kumulativna visoka tanost preko jednog obrtaja.
U zavisnosti od navedenih tanosti zavojnoa vretena sa recirkulacionim kuglicama su podeljena u sedam klasa:C0, C1, C2, C3, C4, C5, C7. Tabela 5.2 prikazuje klase
preporuene tanost za razliite primene.