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&ltr=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