Hybridní CNC obráběcí centrum pro rotační obrobky

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem hybridního CNC obráběcího centra určeného pro výrobu rotačních obrobků. Cílem je navrhnout výrobní stroj, který integruje technologii třískového obrábění rotačních součástí s aditivním nanášením kovového materiálu. V úvodní části byla provedena rešerše v oblasti konvenčních i hybridních obráběcích strojů a aditivních technologií. Následně byl zpracován systémový rozbor problematiky a navrženy tři varianty obráběcího centra, které byly porovnány pomocí multikriteriální analýzy. Na základě výsledků této analýzy byla vybrána optimální varianta, u které byl proveden konstrukční návrh rotační soustavy doplněný o potřebné výpočty. Dále byl proveden základní návrh pohonů lineárních os včetně kuličkových šroubů a matic. Zbylé hlavní části obráběcího centra byly zvoleny a navrženy obecně tak, aby splňovaly základní požadavky hybridních obráběcích strojů. K zobrazení konstrukce rotační soustavy stroje byl vypracován výkres sestavy a výrobní výkresy vyráběných součástí. V závěru práce bylo provedeno technicko-ekonomické zhodnocení hybridního CNC obráběcího centra a bylo zpracováno doporučení pro další rozvoj.

This diploma thesis focuses on the design of a hybrid CNC machining center intended for the production of rotational workpieces. The goal is to design a manufacturing machine that integrates subtractive machining of rotational components with the additive deposition of metallic material. The introductory part provides a literature review of conventional and hybrid machining centers as well as additive manufacturing technologies. A system analysis of the problem is conducted, followed by the development of three design variants of the machining center, which are compared using multi-criteria analysis. Based on the results of this analysis, the optimal variant is selected and a structural design of the rotary system is carried out, including the necessary calculations. The basic design of the linear axis drives, including ball screws and nuts, is also presented. The remaining main components of the machining center are selected and designed in general terms to meet the fundamental requirements of hybrid machining centers. An assembly drawing of the rotary system and production drawings of manufactured parts are included. The thesis concludes with a technical and economic evaluation of the hybrid CNC machining center and provides recommendations for further development.