Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Low powered lathe design for aluminium alloys turning

Anna Mizerska

Abstract

The essay contains production lathe design, adjusted to the special needs of students’ association. It is destined for turning aluminium elements of diameter less than 100mm and length up to 1000mm, with ±0,1mm accuracy. Main goal of this thesis is to create concept of lathe, which is customized to the special purposes of students’ association and, at the same time, cheaper than devices already available at the market. Technical solutions used in design process are based on analyses of structures existing lathes of this kind. At the beginning work parameters of turning materials from N group, which consists aluminium alloys, were defined. Based on that, cutting forces and necessary power supply were calculated, which will be used as an input in further calculations conducted during design process. Structure of lathe is divided to 4 main units: motor unit (module responsible for fixing element on spindle and providing proper rotation parameters), tool post (which fastens cutting tool and provides stable linear movement), slide (being base for other units placement) and tailstock (used for fixing drills or supporting turning element with great length-diameter ratio). Each of the units was described separately. Chapters about particular units contain specific descriptions, based on NX model, how each system works and endurance analyses of most loaded elements conducted using analytical and finite element methods provided by ANSYS program. Catalogue elements were selected among those available on polish market. After closing design phase of the project, costing budget of production physical model was estimated, allowing to compare advantages of building the device with possibility of buying already existing model which fulfill all given requirements.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Anna Mizerska (FPAE) Anna Mizerska,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Projekt tokarki małej mocy do obróbki aluminium
Supervisor
Witold Rządkowski (FPAE/IAAM) Witold Rządkowski,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
, Lotnictwo i Kosmonautyka
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
17-02-2016
Issue date (year)
2016
Pages
51 + zał.
Internal identifier
MEL; PD-3596
Reviewers
Witold Rządkowski (FPAE/IAAM) Witold Rządkowski,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Marek Matyjewski (FPAE/IAAM) Marek Matyjewski,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
tokarka małej mocy, toczenie elementów ze stopów aluminium, konstrukcja tokarki produkcyjnej
Keywords in English
low powered lathe, aluminium alloy elements Turing, structure of production lathe
Abstract in Polish
Praca zawiera projekt tokarki produkcyjnej, dostosowanej do potrzeb koła naukowego. Przeznaczona jest do wyrabiania przedmiotów ze stopów aluminium o średnicy do 100mm i długości 1000mm, z dokładnością ±0,1mm. Głównym celem pracy jest stworzenie tokarki odpowiadającej specjalnym wymaganiom koła naukowego, będącej jednocześnie tańszą od modeli dostępnych na rynku. Zastosowane rozwiązania techniczne oparte są na analizie budowy istniejących urządzeń tego typu. Na początku zdefiniowano parametry pracy, określone dla materiałów grupy N, do których należą stopy aluminium. Na ich podstawie określone zostały występujące siły skrawania oraz niezbędna moc napędu wrzeciona. Dane te posłużą w dalszej części pracy do weryfikacji wytrzymałości projektowanych elementów konstrukcji. Budowę tokarki można podzielić na 4 główne segmenty: wrzeciennik (moduł odpowiadający za mocowanie obrabianego przedmiotu i jego ruch obrotowy), suport narzędziowy (odpowiedzialny za mocowanie noży tokarskich oraz realizację ruchu liniowego), łoże (będące podparciem pozostałych elementów maszyny) oraz konik (służący do mocowania wierteł oraz rozwiertaków, lub do obrotowego podparcia elementów o dużym stosunku długości do średnicy). Każdy z tych głównych podsystemów został rozważony i opisany osobno. W rozdziałach opisujących poszczególne segmenty, zawarte są opisy mechanizmu ich działania, podparte modelem stworzonym w programie NX, analiza wytrzymałościowa najbardziej obciążonych elementów przeprowadzona metodami analitycznymi oraz metodą elementów skończonych w programie ANSYS. Użyte elementy katalogowe zostały dobrane spośród modeli dostępnych na polskim rynku. Po zakończeniu fazy projektowania wykonany został kosztorys budowy urządzenia, pozwalający porównać korzyści płynące realizacji projektu względem możliwości zakupu innego modelu spełniającego stawiane wymagania.
File
  • File: 1
    Anna Mizerska-praca inżynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9348

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT98cbca3e64c24af68763b6bc7093f6f8/
URN
urn:pw-repo:WUT98cbca3e64c24af68763b6bc7093f6f8

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page