Σχεδιασμός ελέγχου αυτόματης διάταξης συγκόλλησης δια τριβής με περιστροφή ενσωματούμενης σε τόρνο CNC

Καράβολος, Στέφανος; Karavolos, Stefanos

dc.contributor.author	Καράβολος, Στέφανος	el
dc.contributor.author	Karavolos, Stefanos	en
dc.date.accessioned	2024-02-09T09:19:18Z
dc.date.available	2024-02-09T09:19:18Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58818
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26514
dc.rights	Default License
dc.subject	Αυτόματος έλεγχος	el
dc.subject	Συγκόλληση δια τριβής	el
dc.subject	Τόρνος	el
dc.subject	Κατεργασίες συγκόλλησης	el
dc.subject	PLC	en
dc.title	Σχεδιασμός ελέγχου αυτόματης διάταξης συγκόλλησης δια τριβής με περιστροφή ενσωματούμενης σε τόρνο CNC	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Συστήματα κατεργασιών	el
heal.classification	Κατεργασίες συγκόλλησης	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-10-16
heal.abstract	Η ανάγκη για σύνδεση δύο υλικών έχει ωθήσει την επιστημονική κοινότητα σε εκτεταμένη έρευνα ώστε η διαδικασία αυτή να μπορεί να εκτελεστεί με το λιγότερο δυνατό κόστος και χρόνο. Η συγκόλληση δια τριβής αποτελεί μια τέτοια μέθοδο σύνδεσης τεμαχίων. Διαθέτει πολλά πλεονεκτήματα κυρίως λόγω της απλότητάς της αλλά και της ελαχιστοποίησης μεταβολών μικροδομής, πράγμα που την καθιστά ιδανική λύση συγκόλλησης σε πολλές περιπτώσεις. Για την περαιτέρω μείωση του κόστους της κατεργασίας προτείνεται η ευέλικτη μετατροπή εργαλειομηχανής CNC τόρνου σε αυτόματη μηχανή συνεχούς συγκόλλησης δια τριβής κάνοντάς την προσιτή λύση για ακόμα περισσότερους μηχανικούς που ενδιαφέρονται να την αξιοποιήσουν. Στη παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται κυρίως ο έλεγχος του συστήματος που ασκεί δύναμη στα δύο τεμάχια προς συγκόλληση. Ο έλεγχος της δύναμης επιτυγχάνεται με χρήση προγραμματιζόμενου λογικού ελεγκτή - PLC (Siemens PLC S7-200), ο οποίος λαμβάνει σήματα από έναν αισθητήρα που μετράει τη δύναμη επαφής των δύο τεμαχίων προς συγκόλληση. Στη συνέχεια, γίνεται σύγκριση των πραγματικών και των ιδανικών τιμών που έχει δώσει ο χειριστής και μέσω κατάλληλου νόμου ελέγχου δημιουργείται το κατάλληλο σήμα για τον οδηγό του κινητήρα πρόωσης. Ο κινητήρας εκτελεί την διορθωτική κίνηση για το μη περιστρεφόμενο τεμάχιο και μέσω αυτής να επιτευχθεί τελικά η τιμή δύναμης επαφής που επιθυμούμε. Η διαδικασία της συγκόλλησης δια τριβής χωρίζεται σε τρείς φάσεις. Αρχικά, τα δύο τεμάχια που έχουν τοποθετηθεί στη μηχανή έρχονται σε επαφή. Στη συνέχεια, ακολουθεί η φάση της τριβής όπου ασκείται αξονική δύναμη με το ένα τεμάχιο να περιστρέφεται ως προς το άλλο. Τέλος, ακολουθεί η φάση της σφυρηλάτησης όπου το περιστρεφόμενο τεμάχιο ακινητοποιείται και ασκείται αξονική δύναμη σφυρηλάτησης. Οι παράμετροι που καθορίζουν τις παραπάνω φάσεις είναι η πίεση τριβής, ο χρόνος τριβής, η πίεση σφυρηλάτησης και ο χρόνος σφυρηλάτησης. Αυτές ορίζονται από τον χειριστή μέσω ενός χειριστηρίου (Siemens TD 200) που διαθέτει και οθόνη. Έπειτα από τον προγραμματισμό του PLC σε γλώσσα Ladder, ώστε να μπορεί να γίνει εκτέλεση της παραπάνω διαδικασίας, ακολούθησαν δοκιμαστικά πειράματα συγκόλλησης σε τεμάχια από PVC και από αλουμίνιο ώστε να καθοριστεί εάν ο έλεγχος που αναπτύχθηκε είχε τα επιθυμητά αποτελέσματα στην ποιότητα της συγκόλλησης. Οι αρχικές δοκιμές έδωσαν θετικά αποτελέσματα αν και οι παράμετροι συγκόλλησης που επιλέχθηκαν δεν ήταν ιδανικές.	el
heal.advisorName	Βοσνιάκος, Χριστόφορος - Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Βοσνιάκος, Χριστόφορος - Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Μπενάρδος, Πανώριος	el
heal.committeeMemberName	Χασαλεύρης, Αθανάσιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Τεχνολογίας των Κατεργασιών. Εργαστήριο Κατεργασιών των Υλικών (Μηχανουργικό και Μηχανολογικό Εργοστάσιο)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	125 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false