| Проект автоматичної системи технологічного обладнання для обробки основи гідророзподільника[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.
скачати
Міністерство освіти і науки України Донецький національний технічний університет Механічний факультет Кафедра «Металорізальні верстати» Курсова робота З дисципліни: «Теорія проектування автоматизованих верстатних комплексів» На тему: «Проект автоматичної системи технологічного обладнання для обробки основи гідророзподільника очисного комбайна 2РКУ10» Виконав, студент групи МС-01аІ.Н.Самойлов Перевірив, д. т. н. Л. П. Калафатова Нормоконтроллер, к. т. н.А.Д. Молчанов ДОНЕЦЬК 2006 Реферат Курсова робота містить: 23 с., 6 табл., 2 рис., 5 джерел, 6 додатків. У цій роботі розглядається процес проектування автоматичної лінії технологічного обладнання, яка дозволила б за мінімальних витратах домогтися заданої продуктивності. Мета роботи: спроектувати оптимальну структурно-компонувальну схему автоматичної лінії для умов серійного виробництва деталі «Підстава». Реалізувати структурну схему на практиці, вибравши конкретне технологічне обладнання; описати її роботу за допомогою циклограми. Курсова робота включає: пояснювальну записку, яка містить всі необхідні відомості про проектування автоматичної лінії; креслення компонування автоматичної лінії з позначенням всіх позицій; циклограма роботи автоматичної лінії, ескізи наладок на всі операції АНАЛІЗ, ПРОДУКТИВНІСТЬ, РОБОТ, ТРАНСПОРТНА СИСТЕМА, атоматіческі ЛІНІЯ, ЕКОНОМІЧНІ ПОКАЗНИКИ, Циклограма Зміст Введення 1. Технологічна підготовка Аналіз конструкції деталі на технологічність Аналіз базового технологічного процесу обробки деталі Розробка операційного технологічного процесу Вибір режимів різання і розрахунок технологічної продуктивності Перелік неодружених операцій при реалізації технологічного процесу Визначення необхідної продуктивності
2. Визначення раціональної структури системи технологічного обладнання 3. Робототехнічні комплекси 4. Транспортні системи завантажувальних пристроїв для промислових роботів 5. Розрахунок економічних показників 1. Технологічна підготовка 1.1 Аналіз конструкції деталі на технологічність Деталь підстава - типу диск. Деталь виготовлена зі сталі 45 ГОСТ 1050-88. Це конструкційна вуглецева сталь, добре обробляється різанням, що має наступний хімічний склад і механічні властивості (табл. 1.1.1): Таблиця 1.1.1 - Хіміко-механічні властивості стали 45 Сталь 45 | Хімічні властивості | Механічні |
| C,% | Si,% | Mn,% | Cr,% | P,% | S,% | s в, МПа | s -1, МПа | Зміст | 0,42 ... 0,5 | 0,17 ... 0,37 | 0,5 ... 0,8 | 0,25 | 0,035 | 0,04 | 590 | 231 |
На кресленні представлені всі необхідні види, перетини та розрізи, щоб усвідомити конструкцію деталі. Деталь є досить жорсткою, тому що відношення довжини деталі до її діаметра менше 10. Замінити конструкцію збірної є недоцільно. Деталь має досить просту форму. Всі поверхні доступні для вимірювань і обробки. При проектуванні деталі допущена така конструкторська помилка, як використання зазначення параметра шорсткості за системою Rz. Конструкція деталі дозволяє використовувати високопродуктивне обладнання, стандартні інструменти і оснащення на всіх операціях. Деталь у цілому технологічна. Всі допущені конструкторські помилки на кресленні виправлені. 1.2 Аналіз базового технологічного процесу обробки деталі Заводський технологічний процес виготовлення деталі - підстава розроблений для умов дрібносерійного виробництва. Вживане обладнання є універсальним. Точність поверхонь досягається за методом пробних проходів і промірів; розмітки, які вимагають участі висококваліфікованих верстатників, а тим самим збільшується собівартість деталі. В якості заготовки використовують штампування. Пристосування для обробки корпусу мають також універсальний характер (наприклад: лещата, патрони). Спеціальні пристрої не застосовують, тому що значні витрати на їх виготовлення економічно не виправдовуються. Застосовуваний ріжучий інструмент також є універсальним (стандартні різці, свердла, фрези), як і вимірювальний інструмент (штангенциркуль, мікрометр, та ін.) Установка основи здійснюється в універсальні пристосування з вивірянням щодо столу верстата та інструменту, однак цей спосіб вимагає багато часу, але для дрібносерійного виробництва його використовувати доцільно. Структура операцій є одномісною, одно-інструментальної. 1.3 Розробка операційного технологічного процесу Для розробки маршрутно-операційного технологічного процесу розставимо на кресленні оброблювані поверхні арабськими цифрами, у послідовності, яка визначає маршрут обробки деталі ЗАСНУВАННЯ Операційний технологічний процес обробки деталі КОРПУС в умовах неавтоматизованого виробництва. 005 Токарна Встанов А Підрізати торець 1 Точити поверхню 2 Точити поверхню 3 Точити канавку 4 Точити фаску 5 Точити фаску 6 Точити канавку 7 Нарізати різьбу 8 010 Токарна Встанов А Підрізати торець 9 Точити фаску 10 015 Радіально-свердлувальний Встанов А Засвердлити 2 отв.11 Досверліть 2отв.11 Свердлити 8 отв.12 Зенкеровать 8 отв.12 Встанов Б 5.Засверліть 2 отв.13 020 Радіально-свердлувальний Встанов А Свердлити 2 отв. 11 на прохід Свердлити 2 отв. 13 Зенковать 2 фаски 14 Нарізати різьбу в 2 отв.13 Встанов Б 5.Сверліть отв 15 6.Зенковать фаску 16 7.Нарезать різьблення в отв 15 1.4 Вибір режимів різання і розрахунок технологічної продуктивності Вибір режимів різання здійснюється відповідно до загальномашинобудівного нормативами для технічного нормування робіт на металорізальних верстатах. Результати розрахунків занесені в таблицю 1.4.1. Таблиця 1.4.1 - Розрахунок машинного часу виконання операцій Найменування | Інструмент | Параметри режимів різання |
| Операції | Переходу |
| , Мм | , Мм / хв | , М / хв | , Об / хв | D, мм | L, мм | , Хв | 1 | 2 |
| 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 9 | 10 | 11 |
Радіально-свердлувальний | 1. Свердлити 2 отв.11 на прохід | Свердло Р6М5 | 5,5 | 0,2 | 30,6 | 609 | 16 | 58 | 0,952 |
| 2. Свердлити 2 отв. 13 | Свердло Р6М5 | 2,6 | 0,2 | 25,5 | 796 | 10,2 | 24 | 0,3 |
| 3. Зенковать2 фаски 14 | Зенковки Р6М5 | 0,25 | 0,25 | 21,8 | 680 | 12 | 1 | 0,01 |
| 4.Нарезать різьблення в 2 отв.13 | Мітчик Р6М5 | 1,5 | 0,2 | 33,4 | 532 | 12 | 20 | 0,374 |
| 5.Сверліть отв.15 | Свердло Р6М5 | 5,1 | 0,2 | 25,5 | 796 | 10,2 | 24 | 0,15 |
| 6. Зенковать фаску 16 | Зенковки Р6М5 | 0,25 | 0,25 | 21,8 | 680 | 12 | 1 | 0,006 |
| 7.Нарезать різьблення в отв.15 | Мітчик Р6М5 | 1,5 | 0,2 | 33,4 | 532 | 12 | 20 | 0,187 |
Розрахуємо технологічну продуктивність: , (1) де - Машинний час виконання всіх операцій. Сумарне машинний час складається з усіх операцій, а саме: = . . 1.5 Перелік неодружених операцій при реалізації технологічного процесу Для виконання цього етапу визначимо всі неодружені операції, які необхідно виконати для реалізації всіх робочих операцій. Неодружені операції містять дії, які пов'язані з орієнтацією заготовки в просторі, подачу заготовки в робочу зону, закріплення її на робочій позиції, і т.д. Результати вибору неодружених операцій оформляємо в таблицю 1.5.1. Таблиця 1.5.1 - Перелік неодружених операцій, необхідних для виконання робочих операцій ТП Найменування робочої операції | Найменування холостий операції | Токарна Підрізати торець 1 Точити поверхню 2 Точити поверхню 3 Точити канавку 4 Точити фаску 5 Точити фаску 6 Точити канавку 7 Нарізати різьбу 8 | 1.1. Орієнтація деталі 1.2. Подати деталь у робочу зону 1.3. Закріпити деталь 1.4. Підвести різець на швидкому ходу 1.5. Відвести різець на швидкому ходу 1.6. Змінити інструмент 1.7. Розкріпачити деталь 1.8. Видалити деталь з робочої зони | 2. Токарна Підрізати торець 9 Точити фаску 10
| 2.1. Орієнтація деталі 2.2. Подати деталь у робочу зону 2.3. Закріпити деталь 2.4. Підвести різець на швидкому ходу 2.5. Відвести різець на швидкому ходу 2.6. Розкріпачити деталь 2.7. Видалити деталь з робочої зони | 3. Радіально-свердлувальний Засвердлити 2 отв. 11 Досверліть 2 отв. 11 Свердлити 8 отв. 12 Зенкеровать 8 отв. 12 Засвердлити 2 отв. 13 | Орієнтація деталі Подати деталь у робочу зону Закріпити деталь Підвести шпиндель на швидкому ходу Відвести шпиндель на швидкому ходу Провернути траверсу Розкріпачити деталь Перевстановити деталь Видалити деталь з робочої зони | 4. Радіально-свердлувальний Свердлити 2 отв. 11 на прохід Свердлити 2 отв. 13 Зенковать фаску 14 Нарізати різьбу в 2 отв. 13 Свердлити отв. 15 Зенковать фаску 16 Зенковать фаску 20 Нарізати різьбу в отв. 15 | Орієнтація деталі Подати деталь у робочу зону Закріпити деталь Підвести шпиндель на швидкому ходу Відвести шпиндель на швидкому ходу Розкріпачити деталь Перевстановити деталь Видалити деталь з робочої зони |
1.6 Визначення необхідної продуктивності Визначення необхідної продуктивності в умовах неавтоматизованого виробництва визначається за формулою: , (2) де - Продуктивності в умовах неавтоматизованого виробництва шт / зміну; - Час виконання неодружених операцій, . шт / зміну. Вважаємо умовно, що необхідна продуктивність для умов великосерійного і масового виробництв повинна бути в 6-7 разів більше, ніж для умов неавтоматизованого виробництва. Таким чином, продуктивність для умов автоматизованого виробництва визначається: шт / зміну 2. Визначення раціональної структури системи технологічного обладнання При обробці на автоматичній лінії деталі «Підстава» технологічний процес диференціюється на складові частини, які виконуються в різних позиціях на різних верстатах. У процесі обробки - від заготівлі до готової продукції - виріб передається послідовно з позиції в позицію, де отримує заданий обсяг технологічного впливу таким чином, що на кожній позиції виконується лише певна частина обробки. При цьому прийняті методи, маршрут та режими обробки, технологічні бази та ріжучий інструмент повинні забезпечити виконання заданих вимог якості (точність розмірів, шорсткість поверхні та ін.) Відомо, що збільшення ступеня диференціації технологічного процесу обробки супроводжується зростанням технологічної продуктивності обробки k0. Дану структуру можна реалізувати на практиці двома способами: - З використанням верстатів, біля яких знаходяться промислові роботи для завантаження і вивантаження заготовок, і транспортна система для переміщення заготовок від позиції до позиції; - З використанням спеціальних силових головок, які роблять обробку заготовок прямо на транспорті; використання агрегатних верстатів; комбінації перерахованих варіантів. Наведемо 2 варіанти технологічних процесів для умов автоматизованого виробництва. 1 ВАРІАНТ Технологічний процес. 1 верстат - Токарний. tр = 0,79 хв. 2 ВЕРСТАТ - Токарний. tр = 0,2 хв. 3 ВЕРСТАТ - Агрегатний. tр = 0,476 хв. 1позіція-свердлити 2 комбінованих отвори 11совместно. tр = 0,476 хв. 2 позиція-свердлити 8 комбінованих отвори 12 спільно. tр = 0,006 хв. 3позіція-зенкеровать 8 комбінованих отвори 12 спільно tр = 0,006 хв. 4позіція-свердлити і зенковать отвір 15. tр = 0,15 хв. 5позіція-нарізати різьбу в отворі 15. tр = 0,187 хв. 4 ВЕРСТАТ - Вертикально-свердлильний. tр = 0,686 хв. Лімітуючої позицією є токарна операція, для якої tр = 0,79 хв. Виробляємо укрупнений розрахунок циклової продуктивності QЦ для даного варіанту за формулою: деталей / зміна, де ТЦ - час робочого циклу АЛ, хв; хв, tр (q) - час машинної обробки на лімітуючої позиції, хв; - Час несуміщення допоміжних ходів циклу. Кісп = 0,75 - очікуваний коефіцієнт використання АЛ. Уточнений розрахунок повної продуктивності виконаємо за формулою: , де Кзаг = 0,85 - коефіцієнт завантаження лінії як характеристика технічних та організаційних умов її експлуатації; - Час несуміщення допоміжних ходів циклу; Σ tр - сумарні власні внецікловие витрати (простій на одиницю продукції), хв / шт. Внецікловие витрати визначаються за формулою: , де Σtін - очікувані сумарні внецікловие витрати по інструменту; Σ tос - очікувані усереднені внецікловие витрати по оснащенню. Витрати часу з-за виходу з ладу інструменту визначаються за формулою: , де t р - машинний час виконання складовою операції конкретним інструментом, хв; Т - нормативна стійкість інструменту, хв; tз - час, необхідний для заміни інструменту при його знос, хв; tпр - середня тривалість простоїв через випадкових збоїв у роботі і поломок інструменту, які припадають на період його стійкості, хв. Значення tз і tпр для різних типів інструментів занесені в таблицю 2.1. Таблиця 2.1 - Розрахунок часу втрат по інструменту № п / п | Інструмент | , Хв. | , Хв. | ( + ), Хв. | , Хв. | 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. | Різець підрізної Т5К10 Різець прохідний Т5К10 Різець канавкових спеціальний Р6М5 Різець відігнутий Т5К10 Різець відігнутий Т5К10 Різець канавкових спеціальний Р6М5 Різець різьбових Р6М5 | 0,2 0,34 0,14 0,04 0,03 0,04 0,2 | 30 30 30 30 30 30 30 | 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 | 0,002 0,004 0,0016 0,0005 0,0004 0,0005 0,002 | 8. | Свердло Æ 16 | 0,476 | 45 | 1,12 | 0,0118 | 9. 10. 11. 12. 13. 14. | Свердло Æ 3.75 Зенкер Æ 4 Свердло Æ 10,2 / зенковки Ð 300 Мітчик Æ 12 Свердло Æ 10,2 / зенковки Ð 300 Мітчик Æ 12 | 0,016 0,006 0,15 0,187 0,15 0,187 | 15 15 45 45 45 |
45 | 1,18 1,18 1,12 1,27 1,12 1,27 | 0,0012 0,0005 0,0037 0,0053 0,0037 0,0053 |