Trijų ašių skaitmeninio programinio valdymo staklių projektavimas ir tyrimas

Baigiamajame darbe projektuojamos ir tiriamos skaitmeninio programinio valdymo frezavimo staklės (SPV). Darbe pateikta SPV staklių konstrukcijos literatūros apžvalga. Išanalizuoti pagrindiniai staklių konstrukciniai elementai ir naudojamų pavarų valdymas. Projektuojamoje dalyje, pasirinkta staklių konstrukcija. Parengta techninė užduotis, projekto algoritmas. Apskaičiuota suklio reikalinga galia. Atlikti skaičiavimai Y ašies pavarai parinkti. Atlikta suklio poslinkių įvertinimas baigtinių elementų metodu, apkrovus jas pastovia jėga. sudaryta principinė staklių ŽEV valdymo schema. Pagamintas prototipas SPV staklių, su kuriuo tiriamojoje dalyje atlikti tyrimai ašių , X Y, Z pozicionavimo paklaidoms nustatyti. Išmatuoti virpesiai tvirtinimo stalo X ašies kryptimi, nustatyta judesio dinamika. Nustatytas tvirtinimo stalo pavaros sraigto, laisvojo galo radialinis mušimas. Ištirta ŽEV valdymo signalas. Atlikus tyrimus, pagal matavimus įvertinta pagamintų staklių būklė, padarytos išvados.
This final project presents a design and analysis of a 3-axis numerically controlled milling machine (CNC). The thesis also includes literature review of CNC milling machine construction. The main machine construction elements and gear management have been analyzed. The design part chooses construction type of the machine. The technical task has been completed and the algorithm of the project has been created. The power needed to the spindle has been calculated. The right gear of the Y-axis has been determined. The deformation of framesupporting columns has been evaluated using the method of finite elements, by loading them with constant force. A fundamental controller scheme for a stepper motor has been created. A prototype for CNC milling machine has been made and used to determine positioning errors of X, Y, and Z axis. Vibrations towards the X axis of the table have been measured; motion dynamics have been determined. The radial run-out of the table gear's lead screws open end has been determined. The controlling signal of the stepper motor has been analyzed. After the analysis, the machine condition has been evaluated and conclusions have been drawn using the measurements.