Pyörösahan syöttölaitteen ja kiinnittimen tuotekehitys

Sahaaminen ja aihioiden paloittelu on keskeinen työvaihe kaikkialla metalliteollisuudessa. Nykyään itsenäisesti toimivat metallisahat ovat laajassa käytössä tehtaissa ympäri maailman. Tämän työn tavoitteena on parantaa Plantool Oy:n suunnittelemaa automaattista yksiteräistä pyörösahaa kehittämällä siihen uusi syöttölaite ja kiinnitin. Rakenteen kehittelyssä käytetään hyväksi valmistus- ja kokoonpanolähtöisen suunnittelun periaatteita, modulaarisuutta, simulointia sekä systemaattista tuotekehitysmenetelmää. Uuden sahaversion merkittävin ero edelliseen on, että sillä pystytään katkaisemaan 130 mm paksuja pyörötankoaihioita 70 mm sijaan. Diplomityössä tehtyjä ratkaisuja ja mitoitusohjeita voidaan käyttää apuna myös seuraavia sahamalleja kehitettäessä. Sahassa olevan kiinnittimen päätehtävä on pitää aihio tukevasti paikoillaan katkaisun aikana. Uutta kiinnitintä suunniteltaessa ratkaisuja haetaan edellisen sahaversion kiinnittimen hyväksi osoittautuneesta rakenteesta, sekä tutkimalla muita vaihtoehtoja. Sahan terän kestoa parannetaan kiinnittimen irtiveto-ominaisuudella, jolla katkaisun päätyessä aihion puoliskot saadaan vedettyä irti terästä mahdollistaen terän paluun alkuasentoonsa ilman kosketusta katkaisupintoihin. Aihion syöttölaite perustuu kuularuuvin lineaarisesti liikuttamaan kelkkaan, jossa on kiinni pihti aihioon tarttumista varten. Kuularuuvikäytön lisäksi syöttölaitteen lineaariliikkeen tuottamiseksi haetaan uusia ratkaisuja vertailemalla erilaisia lineaariliikettä tuottavia toimilaitteita. Hammastanko osoittautuu kuularuuvin ohella käyttökelpoiseksi varsinkin pitkäiskuisten syöttölaitteiden tapauksessa. Tämän lisäksi syöttölaitteen pihdinleukojen mekaniikka suunnitellaan uudelleen kestämään paremmin isomman aihion siihen kohdistavia voimia. Uutta syöttölaitetta suunniteltaessa sen ominaisuuksiin liittyvien valintojen optimoimiseksi tehdään laskentaohjelmalla sahan toimintaa simuloiva malli. Mallin perusteella selviää, että syöttölaitteen pitää olla sahattavia kappalepituuksia pidempi, jos pyritään optimaaliseen tahtiaikaan. Pitkillä syöttöliikkeillä kelkan maksimiliikenopeus osoittautuu merkitseväksi seikaksi ja lyhyillä syöttöliikkeillä taas kiihtyvyydellä on suurempi vaikutus tahtiaikaan