Työpöytäkokoisen CNC-laitteen lineaariliikkeen suunnittelu

Abstract

Työssä kuvataan CNC-laitteen lineaariliikkeen suunnittelutyö systemaattisen suunnittelutyökalun avulla. CNC (Computer Numerical Control) tarkoittaa, että laitteen liikkeet tapahtuvat tietokoneavusteisesti ohjattujen sähkömoottorien avulla. Työn tavoitteena on selvittää, miten systemaattisen suunnittelun työkalu soveltuu CNC-laitteen lineaariliikkeen suunnitteluun. Lisäksi tuloksissa esitellään suunnittelutyötä tehdessä esiin tulleita huomioita. Komponenttien valintaan liittyvään taustaan perehdytään kirjallisuuskatsauksen keinoin. Suunnittelutyökalua esitellään Pahlin ja Beitzin Koneensuunnitteluoppikirjan avulla. Tutkimusosassa käydään läpi Pahlin ja Beitzin systemaattisen suunnittelutyökalun ohjeistamat vaiheet ja sovelletaan niitä CNC-laitteen yhden akselin lineaariliikkeen suunnitteluun. Lineaariliikkeen toteuttamiseksi on kehittynyt useita tunnettuja ratkaisuja ja niitä on hyödynnetty menestyksekkäästi jo vuosia. Suunnittelutyökalussa on vaiheita, jotka soveltunevat paremmin uusiin innovaatioihin. Laitteelle asetettavien vaatimusten muodostaminen suunnittelutyön alussa tukee kuitenkin monenlaisia suunnitteluprosesseja. Työkalu määrittää selkeät työvaiheet ja auttaa viemään suunnittelutyötä eteenpäin asetettujen vaatimusten saavuttamiseksi. Suunnittelutyökalu soveltuu hyvin lineaariliikkeen suunnitteluun. Erilaiset CNC-laitteet ovat yleisiä harrasteprojekteja ja oppaiden löytäminen varsinkin suomeksi on haastavaa. Tämän vuoksi työn motivaationa on löytää erilaisia näkökulmia lineaariliikkeiden suunnitteluun, jotka voivat auttaa myös muita omien laitteidensa suunnittelussa. Työssä esitellyt huomiot auttavat laitteen suunnittelussa ja jatkokehittelyssä ja tehty suunnittelutyö toimii pohjana laitteen parannuksille.