Computer-Controlled Milling Machine with Four Degrees of Freedom on Linear Axis

Abstract

Bakalaureusetöö Tehnika ja tehnoloogia õppekavalKeerulise kujuga detailide tootmine on väike-ettevõttele manuaalsete tööriistadega aeganõudev ja keeruline protsess. Reprodutseerimisel on täpsus kõikuv ning tootlikus väike. Automatiseeritud seadme kasutamine parandab olulisel määral töökvaliteeti ning suurendab ka tootlikust. Lisaks on võimalik kiirelt realiseerida erinevaid disainprojekte ja prototüüpe mida automatiseerimata seadmetega ei saa või on raskendatud valmistada. Antud lõputöö raames on eesmärgiks projekteerida ja konstrueerida nelja vabadusastmega arvjuhtimisega freespink, töös edaspidi ka CNC freespink. Antud seadmega on võimalik freesida, puurida, graveerida ja lõigata välja täpses mõõdus eri kujuga detaile. Freespink omab nelja vabadusastet mis võimaldab lõikepeal liikuda x-, y- ja z-telje sihis. Neljanda vabadusastme külge kinnitub silindriline toorik mida pööratakse vastavalt ümber oma telje. Erinevalt valmis produkti soetamisest annab seadme projekteerimine ja konstrueerimine hea ülevaate raskuspunktidest ja nõrkadest kohtadest. Lihtsustatud on ka seadme hooldus ja remont. Lisaks on investeering hajutatud pikema aja peale kuna valmis produkti soetamine on võimalik ainult välismaalt ning ühekordse maksena. Projekteerimise meetodiks on lähtumine erialasest kirjandusest ja detailide katsetamisest, soovitud disaini kolmemõõtmeline modelleerimine ning seda mehaanikalisest aspektis vaadates ohutusega kooskõlla viimine ja järeldused seadme parendamiseks. Neljanda vabadusastme otstarbeks on freesida alumiiniumtoorikutest välja mesilaskärje pressimisrullikuid ja puidust mannekeenpäid parukate valmistamiseks. Antud tooteid on töö autoril eesmärk tootma hakata kuna nõudlus turul ületab kättesaadavust.It is very time-consuming process for a small-business to produce parts with different complex shapes by manually machining and it is even harder to reproduce them beacuse the accuracy varies and the quality of job is low. Using automatical machines will improve work quality and productivity substantially. The main objective of this bachelor thesis is to design computer controlled milling machine with four degrees of freedom on linear axis, commonly called CNC-computer numerical control. This machine is able to mill, drill, encrave and accurately cut out different specifical shapes of products from wood, plastic and aluminum. Designable milling machine has four degrees of freedom on linear axis, which allows the cutting head to move x-, y-, z-axis direction. The fourth degree of freedom rotates rectangural or cylindrical blank around its axis. Unlike buying completed custom-made or commercial machine, designing one will give a good overview points of difficulties on design and its vulnerability. In addition it is better to invest over time than expend full sum at once. The designing methods are based on the proffessional literature, testing of equipment, a desired design of three-dimensional modelling and looking its safety from the mechanical point of view. The fourth degree of freedom is intended to mill honeycomb pressing rolls from aluminum blank and wooden heads for wig making. Work author aims to produce these products in future because of the market demand exceeds availability

    Similar works