održavanje alatnih strojeva.docx
Post on 26-Oct-2015
719 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE
SEMINARSKI RAD IZ KOLEGIJA ''ODRŽAVANJE“
ak. godina 2012/13.
ODRŽAVANJE ALATNIH STROJEVA
Seminar izradili: Vedran Babić, Dario Babić
Profesor: doc. dr.sc. Mirko Jakopčić
Zagreb 8.5.2013.
SADRŽAJ:
1. Alatni strojevi....................................................................................................................1
2. Ciljevi održavanja.............................................................................................................2
3. Služba održavanja.............................................................................................................3
4. Struktura i vrste održavanja alatnih strojeva.....................................................................4
5. Planiranje održavanja alatnih strojeva..............................................................................5
6. Dokumentacija u održavanju alatnih strojeva...................................................................9
7. Vrste poslova u održavanju alatnih strojeva...................................................................11
8. Predvidivo održavanje alatnih strojeva...........................................................................13
8.1. Što potiče predvidivo održavanje alatnih strojeva.................................................14
8.2. Način rada PDM-a..................................................................................................14
8.3. Mjerenje pomaka duž dijagonale stroja.................................................................15
8.4. Uspostavljanje programa predvidivog održavanja alatnih strojeva.......................17
9. Tehnološki proces održavanja tokarskog stroja..............................................................18
10. Preporuke proizvođača za preventivno održavanje alatnih strojeva.............................19
11. Zaključak.......................................................................................................................21
Literatura.............................................................................................................................22
1. ALATNI STROJEVI
Alatni strojevi su strojevi čijim posredstvom čovjek upravlja alatom u proizvodnom
procesu. Njihova je zadaća da ostvare relativno gibanje alata prema obratku i da razviju snagu
potrebnu za njegovo djelovanje. Preciznošću svojih pokreta i snagom daleko su nadmašili
čovjeka i omogućili suvremeni industrijski način proizvodnje. Alatnim strojevima u užem
smislu smatraju se strojevi koji nose alat za obradu skidanjem strugotine.
Postupak skidanja strugotine, prema relativnom kretanju alata, može se podijeliti na
ove glavne vrste: blanjanje, tokarenje, bušenje, glodanje i brušenje. Sukladno tome nazivi
strojeva slijede iz toga kojim postupkom se na njima obrađuje obradak, a to su: blanjalica,
tokarilica, bušilica, glodalica i brusilica.
Pri obradi pod opterećenjem dolazi pod utjecajem reznih sila do deformacije alatnog
stroja, steznih uređaja, naprava, reznog alata i samog obratka. Prilikom obrade pojedini se
dijelovi alatnog stroja ugriju te dolazi do toplinskih dilatacija tih dijelova. To sve utječe na
stupanj točnosti svakog alatnog stroja. Općenito, stupanj točnosti alatnog stroja stalno pada
tijekom eksploatacije. Opaža se da je nakon stavljanja novog alatnog stroja u pogon , zbog
povišenog trošenja u periodu uhodavanja, opadanje stupnja točnosti stroja nešto naglije nego
nakon perioda uhodavanja. U toku godina stupanj točnosti pojedinog alatnog stroja stalno
pada te na kraju padne ispod dopuštene granice za pojedinu upotrebu. Nakon toga na njemu s
više ne mogu postići željene tolerancije izrade te se on može dalje upotrebljavati samo za
predobradu, tako dugo dok apsolutno ne izgubi svoju funkciju [1].
Zbog prethodno opisanih procesa koji se dešavaju tijekom eksploatacije alatnih
strojeva i štete njihovom kvalitetnom radu, potrebno je vršiti održavanje strojeva da bi im se
produžio životni vijek ili ih se vratilo u funkciju nakon nekon neočekivanog kvara
uzrokovanog neispravnim rukovanjem.
1
2. CILJEVI ODRŽAVANJA
Održavanje radnih sredstava dio je proizvodnog procesa kojemu je zadaća održavanje
tehnološke opreme u proizvodnom stanju. To znači da održavanje dovodi i održava radna
sredstva u stanju potrebne radne sposobnosti. U radna sredstva spadaju i alatni strojevi, a
koriste ih sva proizvodna poduzeća koja se bave obradom metala.
Održavanje radnih sredstava podrazumijeva stalnu kontrolu nad sredstvima za rad,
vršenje određenih popravaka i provođenje preventivnih postupaka radi sprječavanja zastoja u
procesu proizvodnje [2]. Time se postiže i konačan cilj funkcije održavanja, a to je osiguranje
optimalne raspoloživosti nabavljene i instalirane opreme u proizvodnim poduzećima uz što
manje troškove [3].
Ciljevi službe održavanja mogu se podijeliti na tehničko-tehnološke i ekonomske.
Tehničko-tehnološki ciljevi održavanja su:
održavanje radne sposobnosti tehnološke opreme na potrebnoj razini;
uvođenje inovacija i usavršavanje radnih sredstava;
produljenje vijeka trajanja tehnološke opreme;
postizanje bolje kvalitete obrade proizvoda;
ravnomjernije i brže odvijanje proizvodnog procesa.
Ekonomski ciljevi održavanja su:
racionalno iskorištavanje radnih sredstava;
povećanje proizvodnosti;
smanjenje troškova proizvodnje;
povećanje ekonomičnosti u samom procesu održavanja.
Troškovi održavanja su visoki. Oni su iznosom približno jednaki nabavnoj vrijednosti
stroja, ali su raspoređeni kroz vijek trajanja stroja. Već ta činjenica puno govori o značenju
održavanja strojeva i o potrebi organiziranja službe održavanja u svim poduzećima. Praksa
pokazuje da su troškovi održavanja veći u slučajevima kad se održavanju radnih sredstava ne
pridaje dovoljno pozornosti. Dobro organizirana služba održavanja mora naći neki optimum
između troškova održavanja i troškova zastoja. Na slici 1. prikazani su troškovi održavanja
(TO) i troškovi zastoja (TZ) te optimalna vrijednost tih troškova koja se nastoji postići.
2
Slika 1. Dijagram troškova održavanja i zastoja [2]
Iz dijagrama je vidljivo da se povećanjem intenziteta održavanja smanjuju troškovi
zastoja, ali uz istodobno povećanje troškova održavanja. Nastoji se postići da ukupni troškovi
(UT) budu što je moguće manji te se iz toga dobiva optimalan intenzitet održavanja.
Održavanju svih radnih sredstava, pa tako i alatnih strojeva, treba pridati onoliko
pozornosti koliko je potrebno da proizvodni proces teče po unaprijed utvrđenom planu.
Zanemarivanje održavanja nužno vodi smanjenju kapaciteta strojeva, smanjenju kvalitete,
čestim zastojima u procesu proizvodnje, kašnjenju u isporuci gotovih proizvoda te povećanju
troškova neposredne proizvodnje [2].
3. SLUŽBA ODRŽAVANJA
Služba održavanja je tehničko-tehnološka organizacijska jedinica koja ima zadaću
održavati sredstva za rad u proizvodnom stanju. Osim toga, ta radna jedinica obavlja i razne
druge zadaće:
poslove rekonstrukcije, poboljšanja, promjene funkcije ili produljenja vijeka
trajanja radnih sredstva;
poslove izrade novih radnih sredstava;
poslove proizvodnje i prijenosa energije;
poslove održavanja energetskih postrojenja i instalacija.
U različitim poduzećima službe održavanja mogu biti različito organizirane te mogu
imati različit broj organizacijskih dijelova. U poduzećima s više proizvodnih jedinica služba
3
održavanja može biti: - centralna;
- pojedinačna;
- kombinirana.
Centralno održavanje omogućuje bolje iskorištenje sredstava za rad i bolje upravljanje
zalihama. Tako organizirana služba održavanja također omogućuje lakše provođenje
standardizacije i tipizacije, brže usvajanje novih tehnoloških postupaka i mogućnost
koncentracije stručnjaka. No postoje i neki nedostaci centralnog održavanja, a to su inertnost
u odnosu prema iznenadnim zastojima, češće konfliktne situacije između neposredne
proizvodnje i održavanja te lošije praćenje cjelokupnog proizvodnog stanja sredstava za rad.
Kod pojedinačnog održavanja moguće je brže reagiranje na iznenadne kvarove,
održavatelji bolje poznaju specifičnosti tehnološkog procesa i strojeva u tom procesu i manje
je konflikata između neposredne proizvodnje i službe održavanja. Kod ove organizacije
održavanja dešava se da se radnici održavanja specijaliziraju za pojedine strojeve, što je
svakako prednost.
Kombinirano održavanje ujedinjuje prednosti centralnog i pojedinačnog održavanja. U
tom slučaju održavanje se uglavnom izvodi pojedinačno, što znači da svaki pogon ima svoju
službu održavanja, a za potrebe određenih popravaka uključuje se centralno održavanje [2].
4. STRUKTURA I VRSTE ODRŽAVANJA ALATNIH STROJEVA
Aktivnosti održavanja mogu se grupirati na način prikazan u tablici 1. vidljivoj u
nastavku. Razlikuju se tri osnovna kriterija grupiranja, a to su izvor financijskih sredstava
tehnološka namjena i vrijeme nastanka kvara.
Tablica 1. Vrste održavanja [2]
4
Prema izvoru financijskih sredstava razlikuje se tekuće održavanje i invensticijsko
održavanje. Tekuće održavanje je oblik održavanja koji se mora obaviti u što kraćem roku.
Cilj tekućeg održavanja je održavanje strojeva u proizvodnom stanju i ono se financira iz
obrtnih sredstava poduzeća. Zadaća investicijskog održavanja je vratiti radna sredstva u
proizvodno stanje i ono se financira iz investicijskih (osnovnih) sredstava poduzeća.
Prema vremenu nastanka kvara razlikuje se korektivno i preventivno održavanje.
Korektivno održavanje provodi se po načelu kvar-popravak, a cilj mu je vraćanje stroja u
proizvodnju. Popravlja se ili mijenja samo onaj dio koji je zatajio, i to tako da stroj što prije
postigne proizvodno stanje. Svrha preventivnog održavanja je da preventivno i planski
održava radna sredstva, tj. da unaprijed otkrije i ukloni uzroke kvara. Preventivno održavanje
je jedini proces kojim se mogu spriječiti zastoji u proizvodnji, a aktivnosti preventivnog
održavanja provode se prema unaprijed utvrđenom kalendaru. Preventivno održavanje može
biti tekuće, investivijsko ili održavanje prema stanju. Preventivno tekuće održavanje prati
tehnološki proces proizvodnje i ima zadaću osigurati radnu sposobnost sredstava rada tijekom
proizvodnje i omogućiti neprekidan tok proizvodnog procesa. Preventivno investicijsko
održavanje organizacijski je odvojeno od operativne proizvodnje i provodi se u posebnim
tehnološkim jedinicama. Kod održavanja prema stanju kontroliraju se određeni parametri
stanja stroja, a intervenira se samo onda kada je neka veličina izvan propisanih granica.
Aktivnosti održavanja prema tehnološkoj namjeni bit će objašnjene u poglavlju vrste
poslova u održavanju [2].
5. PLANIRANJE ODRŽAVANJA ALATNIH STROJEVA
Proces kreiranja plana održavanja naziva se planiranje održavanja. Plan održavanja je
odgovor na pitanje što i kako raditi tj. planom održavanja se definiraju buduće aktivnosti
održavanja. Razlika između planiranja i programiranja održavanja je u tome što je plan
održavanja odgovor na pitanje što i kako raditi, a program (raspored) je odgovor na pitanje
kada i tko će raditi aktivnosti. Plan održavanja se može usporediti s tehnološkim proces
proizvodnje, a program održavanja s operativnim planom proizvodnje. Planom održavanja je
propisan postupak održavanja, specifični potrebni alati i materijali te doknadni dijelovi,
specificirani potrebni radni sati održavatelja te potrebne stručne kvalifikacije održavatelja [4].
5
Plan održavanja radnih sredstava u poduzećima radi se u sklopu godišnjih planova. Za
izradu godišnjeg plana održavanja potrebni su sljedeći dokumenti:
-karte proizvodnih linija
-strojne karte
-specifikacije zamjenljivih dijelova
-crteži dijelova i sklopova
-funkcionalne sheme
-sheme podmazivanja
-dokumentacije o preventivnim preledima
-dokumentacije o kontrolnim pregledima
-vremenski normativi planiranih popravaka
Godišnji plan održavanja treba sadržavati:
-podatke o vlasniku sredstava
-podatke o vrstama poslova održavanja po pojedinim sredstvima za rad i proizvodnim
linijama
-kalendar održavanja po mjesecima
-podatke o mjestu troškova
-podatke o troškovima materijala i rada
-planove porebnih sati rada za održavanje na pojedinim mjestima održavanja
-planove duljine zastoja radi planiranih poslova održavanja
Slika 2. prikazuje godišnji plan održavanja.
6
Slika 2. Godišnji plan održavanja [2]
Ciklus održavanja označava razdoblje između dva generalna popravka izražen
vremenom rada stroja. On se ponavlja s istom strukturom planiranih popravaka sve dok se
stroj ne otpiše. Ciklus se utvrđuje posebno za svaki stroj. Ciklus održavanja sadrži sljedeće
elemente (vrste aktivnosti):
-preventivne preglede (P)
-male popravke (M)
-srednje popravke (S)
-glavne popravke (G)
Ciklus održavanja za alatne strojeve mase do deset tona shematski je prikazan na slici 3.
Slika 3. Ciklus održavanja [2]
7
Taj se ciklus održavanja sastoji od devet preventivnih pregleda (P), šest malih
popravaka (M) i dva srednja popravka (S). Na osnovi sheme ciklusa održavanja može se
izračunati ukupno vrijeme trajanja ciklusa održavanja:
-uzevši u obzir vrijeme između dva popravka
T=( 1+nM+nS ) t (sati)
-uzevši u obzir vrijeme između popravka i pregleda
T=( 1+nM+nS+np ) t0 (sati)
Pritom je:
T- razdoblje ciklusa održavanja
-nM – broj malih popravaka u ciklusu
-nS – broj srednjih popravaka u ciklusu
-np – broj pregleda u ciklusu
-t – vrijeme između dva popravka
-t0 – vrijeme između popravka i pregleda
Složenost održavanja stroja (R) je broj koji pokazuje koliko je puta neki stroj
kompliciraniji za generalni popravak od stroja koji je uzet za usporedbu. Složenost održavanja
izražava se jedinicama održavanja (JO), a vrijednost jedne jedinice održavanja iznosi 60 sati.
Za usporedbu se uzima stupna bušilica s remenskim pogonom, za čiji je generalni popravak
potrebno 60 sati rada. Složenost održavanja nekih strojeva prikazuje tablica 2 [2].
8
Tablica 2. Složenost održavanja stroja [2]
6. DOKUMENTACIJA U ODRŽAVANJU ALATNIH STROJEVA
Dokumenti koji nose informacije relevantne u održavanju dijele se u tri skupine. Prvu
skupinu čini konstrukcijska dokumentacija koja se sastoji od sklopnog crteža stroja, crteža
sklopova, radioničkih crteža, sheme instalacije i kinematička shema. Tehnološku
dokumentaciju čine tehnološki postupak, karta podmazivanja, upute za održavanje, katalog
zamjenjivih dijelova, list preventivnog pregleda, tehnološki postupak preventivnog pregleda
te ispitna karta. Treću skupinu čini radna dokumentacija koja se sastoji od izvješća o kvaru,
radnog naloga, izdatnica, radnog lista i sličnih dokumenata.
Konstrukcijska dokumentacija u procesu održavanja se ne izrađuje po svim tehničkim
propisima. Obično se radi na izometrijskoj mreži, uz navođenje najbitnijih podataka.
Tehnološki postupak, koji spada pod tehnološku dokumentaciju, je dokument po
kojemu se izvodi redoslijed popravljanja strojeva, sklopova ili njihovih sastavnih dijelova.
Također, u tom dokumentu nalaze se podaci o potrebnim alatima, točnostima mjera i oblika
koji se moraju postići, podaci o načinu popravljanja i provjeravanja i podaci o predviđenom
9
vremenu za obavljanje pojedinih radnji. Karta podmazivanja prikazuje naziv stroja, crtež
stroja s oznakama za podmazivanje, vrstu maziva i termine podmazivanja. Punom širokom
crtom označuju se mjesta koja treba podmazivati svaki dan prije početka rada, punom uskom
crtom mjesta tjednog podmazivanja, a isprekidanom crtom označuje se promjena ulja svakih
2000 do 5000 sati rada. Na donjoj slici prikazan je primjer karte podmazivanja.
Slika 4. Primjer karte podmazivanja [2]
List preventivnog pregleda služi za evidentiranje informacija poput naziva stroja,
naziva funkcionalne jedinice, učestalosti pregleda, osoblja potrebnog za pregled itd.
Tehnološki postupak preventivnog pregleda opisuje tok pregleda strojnog dijela i moguće
kvarove. Ispitna karta služi za upisivanje i kontrolu geometrijskih i radnih točnosti stroja.
Izvješće o kvaru, koje je dio radne dokumentacije, služi za registriranje kvarova koji
su se dogodili. Djelatnik kvar registrira s datumom, potpisom, mjestom i vrstom kvara,
10
podatkom o tome jeli kvar uklonjen ili ne i ima li zastoja u proizvodnji. Na donjoj slici vidljiv
je primjer jednog takvog dokumenta.
Slika 5. Izvješće o kvaru [2]
Radni nalog je dokument koji služi za pristup poslovima održavanja te evidentiranje
svih radova koji se izvode za vrijeme nekog popravka. Na izdatnici se nalaze podaci o
materijalu izdanom za neki radni nalog. I na kraju, radni list služi za prikupljanje informacija
o utrošenom vremenu prema izvršiteljima radova i radnim nalozima [2].
7. VRSTE POSLOVA U ODRŽAVANJU ALATNIH STROJEVA
Jedan od kriterija grupiranja aktivnosti održavanja je tehnološka namjena. Prema
tehnološkoj namjeni postoje sljedeće aktivnosti održavanja:
popravak iznenadnih kvarova;
čišćenje;
podmazivanje;
kontrola i zamjena ulja;
kontrolni pregledi;
preventivni pregledi;
mali popravci;
srednji popravci;
glavni ili veliki popravci.
Popravak iznenadnih kvarova obavlja se u sklopu korektivnog tekućeg održavanja
prema načelu kvar-popravak. To znači da se pristupa aktivnosti popravka onda kad se desi
11
kvar na nekom stroju. Čišćenje, podmazivanje te kontrola i zamjena ulja obavljaju se po
unaprijed utvrđenim planovima.
Kontrolnim pregledom se utvrđuje sposobnost sredstva za rad za određenu
proizvodnju i sigurnost tih sredstava za okolinu. Te preglede obavljaju posebno obučeni
stručnjaci iz službe održavanja, djelatnici tehničke službe ili stručnjaci koji ne rade u
dotičnom poduzeću.
Zadaća preventivnog pregleda stroja jest utvrđivanje kvarova i oštećenja. Provodi se
vizualnim pregledima dijelova stroja, mjerenjem pojedinih parametara (tlaka, temperature,
zračnosti, razine ulja i sl.), a usputne radnje su čišćenje, podmazivanje i zamjena ulja. Ti
pregledi ne predviđaju veće demontaže jer je svaka demontaža potencijalni izvor oštećenja,
kvara i zastoja. Za vrijeme preventivnog pregleda uklanjaju se svi kvarovi čiji popravak ne
zahtijeva više od sat vremena, a obavljaju se priručnim alatom i to tako da se ne remeti proces
proizvodnje.
Preventivni pregled alatnog stroja obuhvaća:
skidanje i otvaranje poklopaca na sklopovima;
podešavanje zračnosti između vreteta i matice;
podešavanje zračnosti radnog vretena;
provjeru uključivanja prijenosnika i pomoćnih kretanja;
podešavanje spojki i kočnica;
provjeru lakoće gibanja pokretnih dijelova i provjeru horizontalnosti stroja;
pregled elemenata u zahvatu;
podešavanje prednapona opruga;
čišćenje pokretnih vijčanih parova;
provjeru ispravnosti graničnika i prebacivača;
čišćenje lanaca i remenja, provjeru stanja i zategnutosti;
pregled sustava za hlađenje i podmazivanje;
pregled sigurnosnih uređaja za zaštitu pri radu;
pregled hidropneumatske instalacije;
zamjenu ulja;
provjeru uzemljenja.
12
Mali popravak se može obaviti u sklopu korektivnog ili preventivnog održavanja.
Zadaća mu je zamjena dotrajalih dijelova ili dijelova kratkog radnog vijeka, radi održavanja
stroja u funkcionalnom stanju. Nakon popravka stroj se podešava i provjera mu se ispravnost.
U sklopu preventivnog održavanja takvi se popravci unaprijed planiraju. Opseg radova je 15-
20% glavnog popravka.
Srednjim popravcima zamjenjuju se ili popravljaju dijelovi duljeg radnog vijeka. Ako
nije riječ o glomaznim strojevima, oni skidaju s temelja i prenose u radionice za održavanje.
Na stroju se obavljaju svi mali popravci i dodatni radovi koji pripadaju u srednje popravke.
Opseg poslova iznosi oko 50% opsega glavnog popravka.
Glavnim se popravkom stroju vraća izgubljena radna sposobnost na razinu one koju je
stroj imao kad je bio nov. Za tu se svrhu stroj demontira do razine dijelova, slično srednjem
popravku samo što su radovi opsežniji. Ti se popravci strojeva obavljaju radi zamjene ili
popravka dijelova s najduljim radnim vijekom. [2]
8. PREDVIDIVO ODRŽAVANJE ALATNIH STROJEVA
Zbog zahtjeva za sve većom količinom proizvoda i sve užim tolerancijama,
smanjivanje zastoja alatnih strojeva i osiguranje kvalitete postalo je imperativ u modernoj
proizvodnji. Za osiguranje maksimalne pouzdanosti i produktivnosti strojeva proizvođači
strojeva sve više koriste programe predvidivog održavanja (PMD). Cilj PDM-a i sličnih
programa (Machine Tool Variability Management System (MTVMS), Reliability and
Maintainability (R&M), Failure Mode and Effective Analysis (FMEA) i Total Productive
Maintenance (TPM)) jest predvidjeti kada će se desiti kvar na stroju ili kada više neće biti
moguće ostvariti zadane tolerancije. To je potrebno da bi se smanjili neplanirani zastoji.
Taj cilj postiže se praćenjem alatnih strojeva i prikupljanjem podataka s kombinacijom
instrumenata, poput opreme za kalibriranje, opreme za analizu vibracija i infracrvene
termografske opreme. Zatim se napravi analiza podataka koja se koristi za predviđanje kada
će na alatnom stroju biti potrebno izvršiti popravak ili zamjenu dijelova, kao i opseg
popravaka koje će biti potrebno izvršiti. Zahvaljujući tome, popravci i ostale radnje
održavanja strojeva mogu se planirati za razdoblja kada će najmanje ometati proizvodnju.
13
Iako su PDM programi osmišljeni da bi smanjili zastoje, opsežni dijagnostički
postupci mogu strojeve držati izvan rada duže nego bi to proizvođači htjeli. Stoga je nova
tehnika brze provjere integrirana u PDM kako bi se zastoji alatnih stojeva smanjili na
minimum. Ovom tehnikom ispituje se volumenska točnost alata stroja pomoću laserskih
mjerenja. Koristeći novu opremu za lasersku kalibraciju, takvo ispitivanje može se izvršiti bez
da se miče oplošje ili bilo koji drugi dijelovi alatnog stroja [5].
8.1. ŠTO POTIČE PREDVIDIVO ODRŽAVANJE ALATNIH STROJEVA
Trend PDM programa je potaknut brojnim faktorima, uključujući prelazak s ručno
upravljanih na CNC strojeve te zahtjevima za većom produktivnošću i višim zahtjevima
kvalitete. Današnji alatni strojevi imaju visoke brzine vrtnje glavnog vretena te rade s visokim
posmacima i ubrzanjima. Uz sve to moraju imati još preciznije pozicioniranje. U tablici 3.
prikazan je značajan rast svih ovih parametara kroz 30 godina.
Godina 1960-te 1970-te 1980-te 1990-te
Brzina (m/min) 5 10 20 76
Ubrzanje (g) 0,2 0,2 0,6 1,5
Brzina vrtnje (o/min) 4000 6000 15000 20 - 40000
Brzina zamjene alata (s) 30 10 2/4 2/4
Preciznost ±0,002'' ±0,001'' ±0,0005'' ±2µm
Ponovljivost ±0,0005'' ±0,0003'' ±1µm
Tablica 3. [5]
Total quality management (TQM) i standard ISO 9000 također potiču potrebu za
PDM-om. TQM i ISO 9000 uključuju zahtjeve za procedure održavanja kako bi se osiguralo
da alatni stroj radi kontinuirano na visokom nivou. Slijedi se logika da ako je proces ispravan
i izrađeni dio će biti ispravan [5].
8.2 NAČIN RADA PDM-A
Kod tipičnog PDM-a dva put godišnje provjeravaju se točnost i vibracije na svakom
CNC alatnom stroju. Zatim se radi analiza u kojoj se uspoređuju osnovni podaci, podaci
dobiveni u prošlosti i novi podaci. Na posljetku, napravi se predviđanje kada će alatni stroj
14
biti potrebno kalibrirati, kada će vreteno biti potrebno servisirati, itd. Te korektivne radnje
mogu se zakazati za vrijeme kada će najmanje ometati proizvodnju ili odmah ako je to
potrebno.
Na primjer, alatni stroj koji mora očuvati toleranciju od 0,005 mm provjerava se
svakih šest mjeseci. Na svakom od tri zadnja pregleda, tolerancija je bila izvan dopuštene za
0,0005 mm. Na temelju prošlih podataka može se predvidjeti da će alat, iako je ostao stabilan,
biti potrebno kalibrirati unutar jedne godine. Slično, analiza vibracija će otkriti mnogo o
stanju glavnog vretena i ostalih važnih komponenti. Te informacije se onda koriste za
predviđanje održavanja i popravaka.
Kao primjer jednog brzog dijagnostičkog postupa može se navesti mjerenje pomaka
tijekom pozicioniranja duž dijagonale stroja [5].
8.3. MJERENJE POMAKA DUŽ DIJAGONALE STROJA
Tehnika brze provjere omogućava procjenu volumenske točnosti stroja mjerenjem
pomaka duž dijagonale [5]. Laserska interferometrija može se koristiti za provjeru
pozicioniranja alata duž dijagonale stroja prema ISO230-6 standardu. Kod ovog testiranja,
laserski interferometar (mjerni instrument kojemu je mjerenje zasnovano na pojavi
interferencije svjetlosti [6]) koristi se za mjerenje točnosti linearnog pozicioniranja stroja dok
se pomiče duž svake od svojih četiri dijagonala. Slika 6. prikazuje laser poravnat (preko
zrcala) s jednom od četiri dijagonala. Laserska zraka je usmjerena od jednog do drugog kuta
radnog prostora.
15
Slika 6. Laser poravnat s jednom dijagonalom [7]
Duž svake dijagonale definira se određen broj jednako razmaknutih položaja, kao što
je prikazano na slici 7. Stroj se zatim pomiče duž dijagonale od jednog do drugog položaja, a
laser mjeri grešku linearnog pozicioniranja u svakom položaju. Mjerenja se rade u oba smjera
te se ponavljaju duž svake od dijagonala.
Slika 7. Položaji kod kojih se mjeri greška [7]
16
Nedostatak ovakve provjere točnosti pozicioniranja je lako prikazati na jednom 2D
primjeru (prikazano na slici 8). Moguće je da se na ispravnom i neispravnom stroju ovakvim
mjerenjem dobiju isti rezultati, iako je u primjeru na slici kod neispravnog stroja greška u
pozicioniranju 25 mikrometara [7].
Slika 8. Nedostatak mjerenja pomaka duž dijagonale [7]
8.4. USPOSTAVLJANJE PROGRAMA PREDVIDIVOG ODRŽAVANJA ALATNIH
STROJEVA
Uspostavljanje PDM-a je dugotrajan proces koji uključuje mnogo koraka. U prvom
koraku se određuje koji alatni stroj će biti u programu. Zatim se moraju odrediti tehnologije
potrebne za praćenje alatnog stroja i prikupljanje podataka. To može biti razna oprema za
kalibraciju, analizu vibracija te oprema za infracrvenu termografiju. Nakon toga se odabire
specifična oprema.
Nakon što je oprema kupljena, moraju se uspostaviti PDM procedure. Osnovni
elementi PDM-a uključuju:
nadzor stanja alatnog stroja,
dijagnostiku za identificiranje problema,
analizu podataka i korektivne radnje,
rano upozorenje i predviđanje prema performansama te integracija sustava
preciznog mjerenja direktno u proizvodni postupak.
17
Nakon što su procedure definirane, definiraju se kriteriji za utvrđivanje prihvatljivosti
performansi i točnosti. Također je potrebno identificirati početno stanje alatnog stroja. Zatim
se periodično provode rutinska mjerenja i prikupljaju se podaci. Potom se radi analiza
kretanja podataka i uočavaju se određeni trendovi. Pomoću te analize predviđaju se radnje
održavanja te se radi raspored. Zatim se prema potrebi i rasporedu obavljaju odgovarajuće
mjere održavanja [5].
9. TEHNOLOŠKI PROCES ODRŽAVANJA TOKARSKOG STROJA
Tehnološki proces održavanja obuhvaća sve aktivnosti na održavanom stroju, tj.
njegovim dijelovima, koje rezultiraju uklananjem nedostataka i vraćanjem stroja na normalnu
radnu sposobnost. U nastavku će biti opisane glavne aktivnosti održavanja tokarilice, a to su
demontaža stroja, popravak kliznih staza, popravak suporta, popravak vreteništa, popravak
konjića te podešavanje i ispitivanje popravljenog stroja. Na slici 9 prikazana je NC tokarilica.
Slika 9. NC tokarilica [2]
Nakon izdvajanja stroja iz proizvodnje slijedi isključenje iz električne mreže i
ispuštanje ulja. Demontaža se obavlja sljedećim redom. Najprije se demontira konjić, zatim
narezno i potezno vreteno, suport, sustav za hlađenje, motori, poklopci vreteništa i prijenos
pomoćnog gibanja. Zatim se sklopovi demontiraju na sastavne dijelove i pregledavaju. Oni
dijelovi koje je potrebno zamijeniti i popraviti popisuju se na posebne liste.
Tijekom eksploatacije intenzivno se troše vodeće klizne površine po kojima klizi
suport, a manje one po kojima klizi konjić. Popravak istrošenih kliznih staza obavlja se
brušenjem, blananjem dugohodnom blanjallicom, glodanjem i grecanjem. Izbor tehnologije
ovisi o stupnju istrošenosti i opremljenosti pogona za održavanje. Grecanje se primjenjuje
18
kada je istrošenje manje od 0.1 mm, dok se brušenje primjenjuje kada se obrađuju kaljene
površine. Kod obrađivanja tako velikih masa dolazi do deformacije radnog stola. Zbog toga se
na četiri kuta postavljaju podmetači debljine 0.1 mm da bi se klizne staze izravnale.
Svrha suporta tokarskog stroja je nošenje i pravilno vođenje alata tijekom obrade.
Zbog toga je vrlo važno da njegovi klizni dijelovi budu ispravni. Trošenje kliznih dijelova
najviše ovisi o trenju, podmazivanju i silama rezanja. Ispravnost suporta postiže se brušenjem.
Nakon provjere kvalitete popravka glavnog suporta, manja odstupanja uklanjaju se
grecanjem.
Prije popravka vreteništa mora se ispustiti ulje i posidati zaštitni poklopci. Zatim se
skida pumpa za podmazivanje sa svim razvodnim cijevima. Nakon toga demontira se
remenica, te se može izvaditi sklop pogonskog vratila nakon demontaže vilica kojima se
uključuju spojke. U nastavku se demontira sklop. Radno vreteno izrađeno je s vrlo visokom
točnošću dimenzija i kvalitetom obrade, te se zbog toga ono popravlja brušenjem i poliranjem.
Kućište konjića potrebno je tokariti i zatim lepati, dok se pinola konjića prije obrade
mora prevući slojem metala te tokariti, brusiti i polirati.
Nakon popravka svih sklopova slijedi njihova montaža, ulijevanje ulja i podmazivanje,
te provjera lakoće kretanja svih pokretnih dijelova stroja. Nakon što se utvrdi da svi dijelovi
ispravno funkcioniraju, uključuje se motor te se probaju svi posmaci i brojevi okretaja i to
tako da se krene od nižih vrijednosti prema višima. Za vrijeme rada stroja ispituje se šumnost
ležajeva, temperatura i zračnost u ležajevima radnog vretena. Na kraju se ispituje kvaliteta
rada kočnica i spojki. Nakon završenog ispitivanja stroja obavlja se tokarenje probnog
komada radi utvrđivanja radnih točnosti stroja koje se upisuju u strojnu kartu [2].
10. PREPORUKE PROIZVOĐAČA ZA PREVENTIVNO ODRŽAVANJE
ALATNIH STROJEVA
Proizvođači upozoravaju da održavanje alatnih strojeva ne čini samo zamjena ulja
nakon određenog broja sati rada ili podešavanje, već je to neprekidna aktivnost koja
kombinira periodične prilagodbe stroja s dobrim radnim navikama na dnevnoj bazi. Prvi
korak u sprečavanju pojave oštećenja i kvarova strojeva je poštivanje sigurnosti i čisto radno
okruženje. Upravo je taj prvi korak vrlo bitan kod vodilica alatnog stroja. Moguće su razne
19
poteškoće u radu alatnog stroja ukoliko dođe do oštećenje vodilica. Do oštećenja vodilica
pogotovo može doći tijekom promjene stezne glave ili stezanja težih obradaka koji mogu
rukovatelju ispasti iz ruke te pasti na vodilice i oštetiti ih. Iz tog razloga se tokom tih
aktivnosti preporuča upotreba zaštite u vidu neke drvene ploče koja se stavlja na vodilice i
štiti ih od oštećenja. Takav primjer prikazan je na donjoj slici.
Slika 10. Zaštita vodilica alatnog stroja [8]
Također, vodilice se ne smiju koristiti kao mjesto na koje se odlaže alat. Alat se mora
odlagati na stol ili policu. Ukoliko je za alat predviđena polica, ona ne smije biti otvorenog
tipa i nalaziti se iznad alatnog stroja jer bi alat zbog vibracija koje nastaju tokom rada stroja
mogao pasti i oštetiti stroj. Vrlo je bitno ukloniti odvojenu česticu sa stroja zbog sigurnosti, ali
i zbog toga što bi odvojena čestica mogla oštetiti površinu vodilica. Ukoliko se radi sa sivim
lijevom, potrebno je ukloniti nastalu prašinu koja je vrlo abrazivna. Nakon što se brisači
vodilica istroše, potrebno ih je zamijeniti da bi oni bili u stanju ispunjavati svoju zadaću.
Nadalje, čeljusti stezne glave se moraju redovito izvaditi i očistiti da nebi došlo do oštećenja.
Podmazivanje ležajeva, vodilica i navojnog vretena je iznimno važno i ne smije se
zanemarivati. Podmazivanje alatnog stroja mora prva stvar koju rukovatelj napravi na stroju
prije početka rada te zadnja stvar nakon čišćenja na kraju radnog dana. Jedna od najvažnijih
podešavanja na tokarilici je poravnanje osi glavnog vretena tokarilice i konjića. Te osi moraju
se savršeno poklapati kao što to prikazuje sljedeća slika.
20
Slika 11. Poravnanje [8]
Najveći neprijatelj svakog alatnog stroja je korozija, posebno u vlažnim podnebljima.
Najbolja zaštita od korozije je održavanje alatnog stroja čistim i nauljenim posebnim uljem
koje sprečava koroziju. Ove preporuke su jednostavne i potrebno ih je rutinski primjenjivati
da bi se stroj održao u što boljem stanju i da bi se spriječila pojava mogućih kvarova [8].
11. ZAKLJUČAK
Alatni strojevi postaju sve bolji, ali i kompliciraniji. Bilježi se stalan trend porasta
točnosti stroja i njegovih mogućnosti. Na modernim alatnim strojevima može se vršiti i više
vrsta obrada na jednom stroju. Također u odnosu na starije alatne strojeve imaju neke
suvremene dijelove poput servo motora na svim osima i kontrolne jedinice koja upravlja svim
osima (CNC). Zbog toga je potrebno i više znanja za održavanje takvih strojeva.
Jedan od modernih trendova je i povećanje produktivnosti stroja te smanjenje
neplaniranih zastoja. Za postizanje tih visokih zahtjeva razvijena je razna oprema za praćenje
alatnog stroja tijekom njegova rada i razni programi održavanja poput PDM-a (predvidivog
održavanja). Pomoću podataka koji se prikupljaju moguće je predvidjeti kada će biti potrebno
poduzeti određene radnje održavanja, što smanjuje neplanirane zastoje i omogućuje planiranje
tih radova u vrijeme kada će najmanje ometati proizvodnju. Također postoje i razne
preporuke proizvođača na koji način preventivno održavati strojeve da bi što duže mogli
izvršavati zahtjevanu funkciju.
21
LITERATURA:
[1] Tehnička enciklopedija, glavni urednik Rikard Podhorsky, Jugoslavenski leksikografski
zavod, Zagreb, 1963-97.
[2] Zoran Kalinić: Održavanje alatnih strojeva, Školska knjiga Zagreb, 1997.
[3] Mirko Jakopčić: Održavanje, predavanja ak. god. 2012./2013.
[4] http://hr.wikipedia.org/wiki/Planiranje_odr%C5%BEavanja, posjećen 25.4.2013.
[5] http://www.mmsonline.com/articles/predictive-maintenance-and-machine-tool-calibration-
techniques, posjećen 29.4.2013.
[6] http://www.dgu.hr/default.aspx?id=750<r=I&pojam=1025, posjećen 30.4.2013.
[7] Renishaw: Laser diagonal tests, 2004.
[8] http://www.youtube.com/watch?v=phRuJfgtkFU, posjećen 2.5.2013.
22
top related