Implementace elektroerozivní drátové řezačky do výroby kluzných ložisek v GTW

Bc. Ondřej STERLY

Diplomová práce

Implementation of an electroerosive wire cutter in the production of plain bearings in GTW

Anotace:

Práce pojednává o implementaci elektroerozivní drátové řezačky do výroby kluzných ložisek. Cílem je jednak vypracování pracovního a metodického postupu pro využití zmíněného strojního zařízení ve výrobě, jednak zhodnocení přínosů zavedení nové technologie. Implementací se pro účely práce rozumí rozhodnutí o vyráběných součástech a operacích na nich, do jejichž výrobních postupů bude technologie zavedena, úprava stávajících výrobních postupů, návrh upínacích přípravků a dalšího vybavení pracoviště a dále praktická aplikace - návrh standardizovaného upínání, tvorba strategie operace, tvorba programu a řešení vzniklých problémů. Byly zvoleny tři součásti, resp. tři operace, do kterých bylo rozhodnuto novou technologii zavést. Jedná se o dělicí roviny ložisek a ložiskových těles a výrobu vnější koule sestavy BaS (Ball-and-Socket). Tyto součásti byly zvoleny na základě předpokládané úspory ve smyslu slučování operací a zlepšení využití materiálu. Pro tyto součásti pak byly dle stanovené strategie aktualizovány pracovní postupy a navrženy upínací přípravky. Po dobu několika měsíců pak probíhalo aplikování technologie do výroby. Při výrobě každé ze součástí se objevily problémy, které byly v rámci práce uspokojivě vyřešeny. Nad rámec práce pak byla navržena čtvrtá součást - radiální naklápěcí segmenty - do jejíhož postupu je implementace technologie elektroerozivního řezání předpokládána a pro kterou byl proveden první návrh možného upínání. Druhá část práce se věnuje technickoekonomickému hodnocení zavedení nové technologie. Hodnocení je provedeno metodou poměrových čísel, vysvětlenou v příslušné kapitole, která staví na názorném zobrazení snížené či zvýšené náročnosti nového postupu. Zhodnoceny byly všechny tři součásti z pohledu celého postupu a z pohledů ekvivalentních operací, tak aby bylo dosaženo hlubšího poznání silných a slabých míst, a to pro parametry času operace, času operace se zahrnutím vlivu manipulace a strojních nákladů. Požadavky zadavatele, tedy úspora nákladů na položkách mezd pracovníků, strojních a materiálových nákladů, byly dle zhodnocení naplněny s výhradou, že nasbíraná data nedostačují pro přesné stanovení rozsahu úspory, ale naznačují pozitivní trendy. Celé hodnocení je nutno nahlížet komplexně. Technologie elektroerozivního řezání totiž není zaváděna izolovaně, ale je součástí širších snah zadavatele o vyšší stupeň automatizace výroby. Za tím účelem je budován nový provoz a je implementováno větší množství strojního zařízení o vysoké technologické úrovni. Řešené pracoviště tak představuje úsporu nákladů, a tedy zvýšení konkurenceschopnosti, nejen samo o sobě, ale umožňuje rovněž širší využití vybavení ve zmíněném provozu.

Abstract:

This thesis discusses the implementation of electroerosive wire cutting into the production of plain bearings. The goal is twofold: first, to develop a working and methodological procedure for the use of the mentioned machine in production, and second, to evaluate the benefits of introducing this new technology. For the purposes of this thesis, implementation refers to decisions regarding the components and operations into which the technology will be integrated, modifications of existing manufacturing processes, the design of clamping fixtures and other workplace equipment, as well as practical application. This includes standardized clamping design, development of operation strategies, programming, and solving arising issues. Three components - specifically, three operations - were selected for the implementation of the new technology. These include the parting lines of bearings and bearing housings, and the production of the outer sphere of the BaS (Ball-and-Socket) assembly. These components were chosen based on the anticipated savings from operation consolidation and improved material utilization. For these components, the work procedures were updated according to the established strategy, and clamping fixtures were designed. Over the course of several months, the technology was applied in production. During the manufacture of each component, issues arose, which were satisfactorily resolved within the scope of the thesis. Beyond the core scope of the thesis, a fourth component was proposed - radial tilting segments - for which the implementation of electroerosive cutting technology is anticipated, and an initial clamping concept was developed. The second part of the thesis focuses on the technical and economic evaluation of the new technology's implementation. The evaluation is carried out using the method of ratio indicators, explained in the relevant chapter, which is based on a visual representation of the reduced or increased demands of the new process. All three components were assessed from the perspective of the complete process as well as from the viewpoint of equivalent operations, in order to gain deeper insight into strengths and weaknesses - specifically in terms of operation time, operation time including manipulation, and machine costs. The client's requirements - namely, cost savings in terms of labor, machine, and material expenses - were met according to the evaluation, with the caveat that the collected data are insufficient for a precise quantification of the savings, though they indicate positive trends. The entire evaluation must be considered holistically. Electroerosive cutting technology is not being implemented in isolation, but as part of a broader effort by the client to achieve a higher level of production automation. To this end, a new facility is being built, and a larger number of high-tech machines are being implemented. The addressed workstation thus represents not only a cost-saving measure and increased competitiveness on its own but also enables broader utilization of equipment within the aforementioned facility.

Klíčová slova

elektroerozivní obrábění drátové elektroerozivní řezání, hydrodynamická kluzná ložiska, návrh výrobního postupu, porovnání výrobních postupů, návrh upínacích přípravků, implementace technologie, automatizace výroby

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 22. 5. 2025

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Jan Řehoř, Ph.D.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta strojní

Magisterský studijní program / obor:
Obrábění, aditivní technologie a zabezpečování kvality / Obrábění, aditivní technologie a zabezpečování kvality