Проектування автоматичної лінії для умов масового виробництва деталі шток

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Факультет інженерної механіки та машинобудування

Кафедра МС

Курсова робота

З дисципліни: «Теорія проектування автоматизованих верстатних комплексів»

На тему: «Спроектувати автоматичну лінію для умов масового виробництва деталі« шток »»

ПК.09.024.000.000

Виконав,

студент групи МС-09М

Бугаєв Р.А.

Керівник

Калафатова Л.П.

Нормоконтролер

Гриньов Ю.О.

ДОНЕЦЬК 2009

Вихідні дані

1 Креслення деталі (Додаток А)

2 Базовий технологічний процес обробки деталі

3 Задана змінна продуктивність шт / зміну

РЕФЕРАТ

Курсова робота містить: 28 с., 9 табл., 4 рис., 5 джерел, 1 додаток.

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 масового виробництва деталі «Шток». 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 АЛ; креслення деталі (креслення

ПК09.024.001.000); креслення компонування АЛ з позначенням всіх позицій

(Креслення ПК09.024.002.000); циклограма роботи АЛ (креслення ПК09.024.004.000), ескізи наладок на всі операції (креслення ПК09.024.005.000; ПК09.024.006.000; ПК09.024.007.000)

АНАЛІЗ, ПРОДУКТИВНІСТЬ, РОБОТ, ТРАНСПОРТНА СИСТЕМА, атоматіческі ЛІНІЯ, ЕКОНОМІЧНІ ПОКАЗНИКИ, Циклограма

ЗМІСТ

ВСТУП

1 ТЕХНОЛОГІЧНА ПІДГОТОВКА

1.1 Конструкторський аналіз

1.2 Розробка маршрутного технологічного процесу

1.3 Вибір режимів різання

1.4 Перелік неодружених операцій при реалізації технологічного процесу

1.5 Аналіз базового операційного технологічного процесу за критерієм забезпечення заданої змінної продуктивності обробки

2 Визначення раціональної структури АВТОМАТИЧНОЇ ЛІНІЇ

2.1 Розрахунок необхідної продуктивності автоматичної лінії

2.2 Вибір транспортно-завантажувальної системи (ПЗС)

2.3 Розрахунок економічних показників

3 РОЗРОБКА Циклограма роботи АВТОМАТИЧНОЇ ЛІНІЇ

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ДОДАТОК А. Специфікація спроектованої автоматичної лінії

ВСТУП

Автоматизація сучасних виробничих процесів є одним з найважливіших шляхів підвищення продуктивності праці і економічної ефективності виробництва. Будь-які нові неавтоматизовані технологічні процеси і обладнання на сучасному етапі розвитку промисловості повинні розглядатися як приватна, вимушене рішення, коли в конкретних умовах виробництва ще не дозріли технічні й технологічні передумови для його автоматизації. При сучасному рівні науково-технічного прогресу основною формою виробництва стає комплексно-автоматизоване і високомеханізоване обладнання та виробництво. Одна з основних закономірностей розвитку техніки на сучасному етапі розвитку полягає в тому, що автоматизація проникла у всі галузі техніки, в усі ланки виробничого процесу, викликала в них, якісні зміни.

Метою курсової роботи є розробка автоматизованої системи машин для виготовлення деталі «Шток».

При цьому необхідно вирішити такі завдання: вибрати механізми робочих і холостих ходів, які використовуються в автоматичній лінії; визначити втрати часу на виконання робочих і холостих ходів; розробити технологічний процес виготовлення деталі в умовах автоматизованого виробництва; розробити циклограму роботи автоматичної лінії; визначити продуктивність реальної автоматичної лінії .

1 ТЕХНОЛОГІЧНА ПІДГОТОВКА

1.1 Аналіз конструкції деталі на технологічність

Мета аналізу конструкції деталі на технологічність - виявлення недоліків конструкції за відомостями, що містяться в кресленнях і технічних вимогах, а також можливе поліпшення технологічності розглянутій конструкції.

Креслення деталі містить всі проекції і розрізи, абсолютно чітко і однозначно пояснюють її конфігурацію. На кресленні вказані всі розміри з необхідними відхиленнями і необхідна шорсткість оброблюваних поверхонь. Креслення містить всі необхідні відомості про матеріал деталі, термічній обробці і масі деталі.

Бази в процесі обробки - циліндричні поверхні і торці деталі. Технологічний аналіз конструкції забезпечує поліпшення техніко-економічних показників розробляється технологічного процесу.

Деталь - шток гідроциліндра перекидаючого механізму вантажних автомобілів КрАЗ - представляє собою ступінчастий вал. Вона виготовляється з штампування зі сталі 45 без термічної обробки. Хімічний склад матеріалу занесений в таблицю 1.

Таблиця 1 - Хімічний склад,%.

З

Si

Mn

S

P

0,42-0,50

0,17-0,37

0,50-0,80

не більше




0,040

0,035

Деталь має глухий отвір Ø10, 2 мм, необхідне для нарізування внутрішньої різьби М12-6Н, що досить нетехнологічно. Відкритий шпонковий паз 5х6 мм довжиною 35 мм найбільш доцільно обробити пальцьовий фрезою. Наскрізний отвір Ø22 мм може бути отримано однократним свердлінням, враховуючи велику жорсткість деталі. Всі операції можна виконати за типовими технологічним процесам, використовуючи стандартний інструмент і оснащення. Легко ушкоджуваних поверхонь у деталі немає.

Спрощення конструкції деталі або заміна її елементів з огляду на її службового призначення і важких умов експлуатації не представляється можливим.

Отже, в цілому деталь досить технологічна, допускає застосування високопродуктивних методів обробки і досить проста по конструкції.

1.2 Розробка маршрутного технологічного процесу

В умовах неавтоматизованого виробництва при розробки маршрутного технологічного процесу потрібно керуватися наступними правилами:

1) З метою економії праці та часу технологічної підготовки виробництва використовувати типові процеси обробки деталі і типових поверхонь деталей;

2) Не проектувати обробку на унікальних верстатах. Застосування унікальних і дорогих верстатів повинно бути технологічно і економічно виправдана;

3) Використовувати по можливості тільки стандартний ріжучий і вимірювальний інструмент;

4) Прагнути застосовувати найбільш досконалі форми організації виробництва: безперервні і групові потокові лінії, групові технологічні процеси і групові наладки на окремі верстати;

5) Обробляти найбільшу кількість поверхонь даної деталі за одну установку.

Малюнок 1.1-Ескіз штока з зазначенням оброблюваних поверхонь

Маршрутний технологічний процес обробки деталі «Шток» (рис. 1.1) в умовах неавтоматизованого виробництва:

005 Заготівельна (штампування)

010 Фрезерно-центровальная

А Встановити і зняти заготівлю

1. Фрезерувати торці 1и 14

2. Свердлити центрові отвори

015 Токарна (чорнова)

А Встановити і зняти заготівлю

1. Точити поверхню 6

2. Точити поверхню 3

0 20 Токарна (чистова)

А Встановити і зняти заготівлю

1. Точити поверхню 6

2. Точити поверхню 3

3. Точити фаску 2

4. Точити фаску 5

2 Травень Токарна (чорнова)

А Встановити і зняти заготівлю

1. Підрізати торець 7

2. Точити поверхню 10, 12.

0 30 Токарна (чистова)

А Встановити і зняти заготівлю

1. Точити фаску 13

2. Точити поверхню 10

3. Точити фаску11

4. Точити поверхню 12

5. Точити проточку 8

6. Точити фаску 9

5 березня Вертикально-фрезерна

А Встановити і зняти заготівлю

1. Фрезерувати шпонковий паз 18

0 40 Радіально-свердлувальний

А Встановити і зняти заготівлю

1. Свердлити наскрізний отвір 19.

5 квітня слюсарну (стіл слюсарний)

А Встановити і зняти заготівлю

Калібрувати різьблення, зачистити задирки після фрезерування

0 50 Термообробка

1. Загартувати HRC 38 ... 42

5 травня Радіально-свердлувальний

1. Свердлити отвір 17;

2. Зенковать фаску 15

  1. Нарізати різьблення 16

0 60 Круглошліфувальний

А Встановити і зняти заготівлю

1. Шліфувати поверхню 6

Так як технічні вимоги креслення припускають термічну обробку, тривалість якої за часом явно перевищує всі інші операції в кілька разів, з базового техпроцесу, який у подальшому використовується для вибору технологічного обладнання автоматичної лінії, необхідно виключити термічну обробку й всі наступні операції. У відповідність до цих рекомендацій та накладеними обмеженнями розроблений маршрутний техпроцес з виробництва штока.

1 .3 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 1.1.

Таблиця 1.1 - Розрахунок машинного часу виконання операцій

Операція

Найменування переходів

Інструмент

Глибина різання, мм

Режим обробки


D, мм

L,

мм

t р, хв





Подача

Швидкість різання

Число обертів на хвилину




Фрезерно-центровальная

Фрезерування торців 1 і 14

Фреза 2214-0001 ГОСТ 24359-80 ВК6

7,4

120 мм / хв

125,6

500

80

75

0,62


Свердління центрувальних отворів

Свердло 2317-0119 ГОСТ 14952-75 Р 6 М 5

2

160 мм / хв

(0,08 мм / об)

25,1

2000

4

20

0,12

Токарна

(Чорнова)

Точіння зовнішньої пов-ти 6

Різець завзятий прохідний Т5К10

1,5

0,6 мм / об

110 м / хв

500 об / хв

70

856

2,85


Точіння зовнішньої пов-ти 3


2

0,6 мм / об

102 м / хв

500 об / хв

65

55

0,18

Токарна

(Чистова)

Точіння зовнішньої пов-ти 6

Різець завзятий прохідний Т15К6

1

0,25 мм / об

220 м / хв

1000 об / хв

70

856

3,42


Точіння зовнішньої пов-ти 3


1

0,25 мм / об

205 м / хв

1000 об / хв

65

55

0,22


Точіння фаски 2 '45 ° - 2


2

0,25 мм / об

205 м / хв

1000 об / хв

65

2

0,008


Точіння фаски 5


1,5

0,25 мм / об

220 м / хв

1000

об / хв

70

5,6

0,022

Токарна

(Чорнова)

Підрізка торця 7

Різець

підрізної Т5К10


2

0,5

мм / об

70

м / хв

900

об / хв

28

16

0,036


Точіння зовнішньої пов-сті 10

Різець завзятий прохідний Т5К10

1,8

0,6 мм / об

66 м / хв

500 об / хв

42

76

0,253


Точіння зовнішньої пов-сті 12

Різець завзятий прохідний Т5К10

1,3

0,6 мм / хв

61 м / хв

500 об / хв

39

36

0,12

Токарна

(Чистова)

Точіння фаски 2 '45 ° - 13

Різець завзятий прохідний Т15К6

2

0,25 мм / об

122 м / хв

1000 об / хв

39

2

0,008


Точіння зовнішньої пов-сті 12 чистове

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,4

0,25 мм / об

122 м / хв

1000 об / хв

39

36

0,11


Точіння фаски 2 '45 ° - 11

Різець завзятий прохідний Т15К6

2

0,25 мм / хв

132 м / хв

1000 об / хв

42

2

0,008


Точіння зовнішньої пов-сті 10

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,4

0,25 мм / об

132 м / хв

1000 об / хв

42

40

0,16


Точіння канавки 8

Різець канавкових Т15К6

1

0,16 мм / об

126 м / хв

1000 об / хв

40

3

0,019


Точіння фаски 1 '45 ° - 9

Різець завзятий прохідний Т15К6

1

0,25 мм / хв

132 м / хв

1000 об / хв

42

1

0,004

Свердлильна

Свердлити

отв. Æ 22 мм -19

Свердло Р6М5

11

0,4

мм / об

(140 мм / хв)

24 м / хв

350 об / хв

22

70

0,52

Фрезерна

Фрезерувати паз 18

Фреза ВК8

6

95 мм / хв

12 м / хв

630 об / хв

6

40

0,45

=

9,128

Розрахуємо технологічну продуктивність:

,

де - Машинний час виконання всіх операцій.

Критерієм оцінки технологічного процесу є технологічна продуктивність, яка визначається за формулою

,

де - Машинний час виконання операції.

.

1.4 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 у таблицю 1.2.

Таблиця 1.2 - Перелік неодружених операцій, необхідних для виконання робочих операцій ТП

Найменування робочої операції

Найменування холостий операції

1

2

1. Фрезерно-центровальная

1.1 Орієнтація деталі

1.2 Подача деталі в робочу зону

1.3 Закріплення деталі

1.4 Підведення фрез на швидкому ходу

1.5 Відведення фрез на швидкому ходу

1.6. Підведення свердел на швидкому ходу

1.7. Відведення свердел на швидкому ходу

1.8 Розкріплення деталі

1.9 Витяг деталі з робочої зони

2. Токарна (чорнова)

2.1 Орієнтація деталі

2.2 Подача деталі в робочу зону

2.3 Закріплення деталі

2.4 Підведення різця на швидкому ходу

2.5 Відведення різця на швидкому ходу

2.6. Розкріплення деталі

2.7. Витяг деталі з робочої зони

  1. Токарна (чорнова)

3.1 Орієнтація деталі

3.2 Подача деталі в робочу зону

3.3 Закріплення деталі

3.4 Підведення різця на швидкому ходу

3.5 Відведення різця на швидкому ходу

3.6 Зміна різця

3.7 Підведення різця на швидкому ходу

3.8 Відведення різця на швидкому ходу

3.9 Розкріплення деталі

3.10 Витяг деталі з робочої зони

  1. Токарна (чистова)

4.1 Орієнтація деталі

4.2 Подача деталі в робочу зону

4.3 Закріплення деталі

4.4 Зміна різця

4.5 Підведення різця на швидкому ходу

4.6 Відведення різця на швидкому ходу

4.7 Розкріплення деталі

4.8 Витяг деталі з робочої зони

  1. Токарна з ЧПУ (чистова)

5.1 Орієнтація деталі

5.2 Подача деталі в робочу зону

5.3 Закріплення деталі

5.4 Підведення різця на швидкому ходу

5.5 Відведення різця на швидкому ходу

5.6 Зміна різця

5.7 Підведення різця на швидкому ходу

5.8 Відведення різця на швидкому ходу

5.9 Зміна різця

5.10 Підведення різця на швидкому ходу

5.11 Відведення різця на швидкому ходу

5.12 Розкріплення деталі

5.13 Витяг деталі з робочої зони

6. Радіально-свердлувальний

    1. Орієнтація деталі

    2. Подати деталь у робочу зону

    3. Закріпити деталь

    4. Підвести шпиндель на швидкому ходу

    5. Відвести шпиндель на швидкому ходу

    6. Розкріпачити деталь

    7. Видалити деталь з робочої зони

5. Вертикально-фрезерна

5.1. Орієнтація деталі

5.2. Подача деталі в робочу зону

5.3. Закріплення деталі

5.4. Підведення фрези на швидкому ходу

5.5. Відведення фрези на швидкому ходу

5.6. Розкріплення деталі

5.7. Витяг деталі з робочої зони

1.5 Визначення потрібної продуктивності

Визначення необхідної продуктивності в умовах неавтоматизованого виробництва визначається за формулою:

,

де - Машинний час виконуваних операцій у неавтоматизованому виробництві;

- Час виконання неодружених операцій, .

Визначимо очікувану змінну продуктивність для даного технологічного процесу:

.

2 ВИЗНАЧЕННЯ РАЦІОНАЛЬНОЇ СТРУКТУРИ СИСТЕМИ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ

2.1 Розрахунок необхідної продуктивності автоматичної лінії

При обробці на автоматичній лінії деталі «Шток» 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.)

Число варіантів побудови автоматичної лінії визначається діапазоном між мінімальним і максимальним числом робочих позицій в лінії . Мінімальне число позицій визначається технологічними можливостями устаткування, що використовується. Максимальне число позицій лімітується необхідністю задовольняти вимогам якості і точності обробки.

При визначенні структури автоматичної лінії необхідно проаналізувати всі можливі варіанти і для аналізу вибрати ті, які забезпечують задану продуктивність.

Розробка варіантів технологічного процесу в автомат і зірова н му виробництві. На малюнку 2.1 приведений 1 варіант АЛ при q = 7:

Варіант № 1.

Малюнок 2.1 - Структурний варіант АЛ з 7 робочих позицій

Лімітуючої позицією є чистова обробка, для якої t р = 3,67 хв. Виробляємо укрупнений розрахунок циклової продуктивності Q Ц для даного варіанту за формулою:

деталей / зміна,

де t р (q) - час машинної обробки на лімітуючої позиції, хв;

- Час несуміщення допоміжних ходів циклу;

До ісп = 0,75 - очікуваний коефіцієнт використання АЛ.

На малюнку 2. 2 наведено 2 варіант АЛ при q = 6:

Варіант № 2

Малюнок 2.2 - Структурний варіант АЛ з 6 робочих позицій з верстатами дублерами

Лімітуючої позицією є чистова обробка з одного боку деталі, для якої t р = 1,01 хв.

деталей / зміна.

На малюнку 2. 3 наведено 3 варіант АЛ при q = 7:

Варіант № 3

Малюнок 2.3 - Структурний варіант АЛ з 7 робочих позицій з верстатами дублерами і Багаторізцеві головкою

Лімітуючої позицією є чорнова обробка Æ 70 при L = 856 мм., Для якої t р = 0,95 хв.

деталей / зміна.

Таким чином, варіант № 2 і № 3 забезпечує задану продуктивність АЛ, проте Q ц> Q треб.

Варіант № 2

  1. Верстат - напівавтомат: фрезерувати торці 1 і 14 ( ), Свердлити центрові отвори ( ).

  2. Верстат - напівавтомат: точити поверхні 6 ( ), 3 ( ).

  3. Верстат - напівавтомат: точити поверхні 6 ( ), 3 ( ); Точити фаску 2 ( ), 5 ( ). точити канавки шириною 10 мм на поверхні 9.

  4. Верстат - напівавтомат: точити торець 7 ( ); Точити поверхні 10 ( ), 12 ( ).

  5. Верстат - напівавтомат: точити фаску 13 ( ), Чистове точіння поверхні 12 ( ), Точити фаску 11 ( ), Гостріння поверхні 10 ( ), Точити канавку 8 ( ), Точити фаску 9 ( ).

  6. Верстат - агрегатний: свердління отворів 19 ( ); Фрезерування паза шпоночно 18 ( ).

Лімітуючої позицією є токарна операція 2, для якої хв ( деталей / змін).

Уточнений розрахунок повної продуктивності виконаємо за формулою:

,

де К заг = 0.75 - коефіцієнт завантаження лінії як характеристика технічних та організаційних умов її експлуатації;

- Час несуміщення допоміжних ходів циклу;

Σ t р - сумарні власні внецікловие витрати (простій на одиницю продукції), хв / шт.

Внецікловие витрати визначаються за формулою:

,

де Σt ін - очікувані сумарні внецікловие витрати по інструменту;

Σ t ос - 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;

t з - час, необхідний для заміни інструменту при його знос, хв;

t пр - середня тривалість простоїв через випадкових збоїв у роботі і поломок інструменту, які припадають на період його стійкості, хв.

Значення t з і t пр для різних типів інструментів занесені в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1 - Розрахунок часу втрат по інструменту

Опер.

Інструмент

, Хв.

, Хв.

( + ),

хв.

, Хв.

1

Торцева фреза

0,62

180

7,12

0,025

2

Свердло центровочною Р6М5

0,12

15

1,18

0,00944

3

Різець завзятий прохідний Т5К10

2,85

60

1,7

0,08075

4

Різець завзятий прохідний Т5К10

0,18

60

1,7

0,0051

5

Різець завзятий прохідний Т15К6

3,42

60

3,18

0,18126

6

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,22

60

3,18

0,01166

7

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,008

60

3,18

0,000424

8

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,022

60

3,18

0,001166

9

Різець відігнутий Т5К10

0,036

45

1,7

0,00136

10

Різець завзятий прохідний Т5К10

0,253

60

1,7

0,00717

11

Різець завзятий прохідний Т5К10

0,12

60

1,7

0,0034

12

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,008

60

3,18

0,0004

13

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,11

30

3,18

0,00583

14

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,008

60

3,18

0,0004

15

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,16

60

3,18

0,00848

16

Різець канавкових Т15К6

0,019

60

3,18

0,001007

17

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,004

60

3,18

0,000212

18

Свердло Р6М5

0,52

50

1,18

0,012272

19

Пальцевая фреза

0,45

80

5,12

0,0288

=

0,384131

Розрахунок очікуваних внеціклових витрат по устаткуванню (для однієї позиції) t ос виробляємо за формулою:

t ос ,

де t п - середня тривалість простоїв j-го нормалізованого вузла, який входить до складу оснащення конкретної позиції;

t р - час роботи j-го нормалізованого вузла при випуску одиниці продукції;

k - загальна кількість нормалізованих вузлів в оснащенні конкретної позиції.

Розрахунок втрат по обладнанню першого варіанту занесені в таблицю 2.2:

Таблиця 2.2 - Розрахунок втрат по обладнанню першого варіанту

0,04 * 2

0,06 * 2

0,07 * 2

0,06 * 2

0,17

0,50

0,08 * 4

0,24

5. Гідравлічне обладнання

6. Електрообладнання

7. Система охолодження

8. Транспортер стружки

Наіменова-ня

позиції

Найменування механізмів

Час простоїв на 100 хв. роботи , Хв.

Час роботи

j-го нормалізованого вузла , Хв.

Простої конкретних механізмів

, Хв.


1 Фрезерно-центровальная

  1. Вузол подачі і затиску заготовки

  2. Фрезерна бабця

  3. Свердлильна бабця

  4. Вузол поперечних подач

  5. Вузол поздовжніх подач

  6. Гідравлічне обладнання

  7. Електрообладнання

  8. Система охолодження

  9. Транспортер стружки

0,55

0,74

0,62

0,12

0,62

0,12

0,74

0,74

0,74

0,74

0,00407

0,000496

0,000144

0,000868

0,000144

0,001258

0,0037

0,02368

0,001776

0,036136

2 Токарна

  1. Вузол подачі і затиску заготовки

  2. Шпінделя блок з механізм-му фіксації і приводом обертання-ня

  3. Вузол поперечних супортів

  4. Вузол поздовжніх супортів

  5. Гідравлічне обладнання

  6. Електрообладнання

  7. Система охолодження

  8. Транспортер стружки

0,55



0,18

0,07

0,06

0,17

0,65

0,08 * 3

0,24

3,03



3,03

0

3,03

3,03

3,03

3,03

3,03

0,016665



0,005454

0

0,001818

0,005151

0,019695

0,002424

0,007272

0,063327 * 3

3 Токарна

  1. Вузол подачі і затиску заготовки

  2. Шпінделя блок з механізм-му фіксації і приводом обертання-ня

  3. Вузол поперечних супортів

  4. Вузол поздовжніх супортів

  5. Гідравлічне обладнання

  6. Електрообладнання

  7. Система охолодження

  8. Транспортер стружки

0,55



0,18

0,07

0,06

0,17

0,65

0,08 * 4

0,24

3,67



3,67

0,03

3,64

3,67

3,67

3,67

3,67

0,020185



0,006606

0,000021

0,002184

0,006239

0,023855

0,011744

0,008808

0,079642 * 4

4 Токарна

1. Вузол подачі і затиску заготовки

2. Шпінделя блок з механізм-му фіксації і приводом обертання-ня

3. Вузол поперечних супортів

4. Вузол поздовжніх супортів

5. Гідравлічне обладнання

6. Електрообладнання

7. Система охолодження

8. Транспортер стружки

0,55



0,18

0,07

0,06

0,17

0,65

0,08

0,24

0, 9 квітня



0, 9 квітня

0,036

0,273

0, 9 квітня

0, 9 квітня

0, 9 квітня

0, 9 квітня

0,00 22495



0,000 7362

0,0000252

0,0001638

0,000 6953

0,00 26585

0,000 3272

0,000 9816

0,00 78373

4 Токарна

1. Вузол подачі і затиску заготовки

2. Шпінделя блок з механізм-му фіксації і приводом обертання-ня

3. Вузол поперечних супортів

4. Вузол поздовжніх супортів

0,55



0,18

0,07

0,06

0,17

0,65

0,08

0,24

0,309



0,309

0,039

0,27

0,309

0,309

0,309

0,309

0,0016995



0,0005562

0,0000273

0,000162

0,0005253

0,0020085

0,0002472

0,0007416

0,0059676

4 Агрегатна

  1. Вузол подачі і затиску заготовки

  2. Силова голівка для фрезерування

  3. Силова голівка для свердління

  4. Силовий стіл з гідроприводом

  5. Гідравлічне обладнання

  6. Електрообладнання

  7. Система охолодження

7. Транспортер стружки

0,53


0,25

0,18

0,24

0,17

0,65

0,08 * 2

0,24

0,52


0,45

0,52

0,52

0,52

0,52

0,52

0,52

0,002756


0,0001755

0,000936

0,001248

0,000884

0,00338

0,000832

0,001248

0,0114595

0,5580791

Таким чином:

(Хв).

Продуктивність даного варіанту:

деталей / зміну.

Як видно з розрахунків, продуктивність такої системи задовольняє заданій продуктивності.

Варіант № 3

  1. Верстат - напівавтомат: фрезерувати торці 1 і 14 ( ), Свердлити центрові отвори ( ).

  2. Верстат - напівавтомат: точити поверхню 6 ( ).

  3. Верстат - напівавтомат: точити поверхню 3 ( ).

  4. Верстат - двосторонній гідрокопіровальний напівавтомат: чистове точіння поверхонь 6 ( ), 3 ( ); Точити фаску 2 ( ), 5 ( ).

  5. Верстат - напівавтомат: точити торець 7 ( ); Точити поверхні 10 ( ), 12 ( ).

  6. Верстат - напівавтомат: точити фаску 13 ( ), Чистове точіння поверхні 12 ( ), Точити фаску 11 ( ), Гостріння поверхні 10 ( ), Точити канавку 8 ( ), Точити фаску 9 ( ).

  1. Верстат - агрегатний: свердління отворів 19 ( ); Фрезерування паза шпоночно 18 ( ).

Значення t з і t пр для різних типів інструментів занесені в таблицю 2.3.

Таблиця 2.3 - Розрахунок часу втрат по інструменту

Опер.

Інструмент

, Хв.

, Хв.

( + ),

хв.

, Хв.

1

Торцева фреза

0,62

180

7,12

0,025

2

Свердло центровочною Р6М5

0,12

15

1,18

0,00944

3

Різець завзятий прохідний Т5К10

0,95

60

2,3

0,0364167

4

Різець завзятий прохідний Т5К10

0,18

60

1,7

0,0051

5

Різець завзятий прохідний Т15К6

3,42

60

3,18

0,18126

6

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,22

60

3,18

0,01166

7

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,008

60

3,18

0,000424

8

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,022

60

3,18

0,001166

9

Різець відігнутий Т5К10

0,036

45

1,7

0,00136

10

Різець завзятий прохідний Т5К10

0,253

60

1,7

0,00717

11

Різець завзятий прохідний Т5К10

0,12

60

1,7

0,0034

12

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,008

60

3,18

0,0004

13

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,11

30

3,18

0,00583

14

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,008

60

3,18

0,0004

15

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,16

60

3,18

0,00848

16

Різець канавкових Т15К6

0,019

60

3,18

0,001007

17

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,004

60

3,18

0,000212

18

Свердло Р6М5

0,52

50

1,18

0,012272

19

Пальцевая фреза

0,45

80

5,12

0,0288

=

0,3397977

Розрахунок втрат по обладнанню третього варіанту занесені в таблицю 2.4:

Таблиця 2.4 - Розрахунок втрат по обладнанню третього варіанту

Найменування

позиції

Найменування механізмів

Час простоїв на 100 хв. роботи , Хв.

Час роботи j-го нормалізованого вузла , Хв.

Простої конкретних механізмів

, Хв.

1Фрезерно-центровальная

  1. Вузол подачі і затиску заготовки

  2. Фрезерна бабця

  3. Свердлильна бабця

  4. Вузол поперечних подач

  5. Вузол поздовжніх подач

  6. Гідравлічне обладнання

  7. Електрообладнання

  8. Система охолодження

9. Транспортер стружки


0,55

0,04 * 2

0,06 * 2

0,07 * 2

0,06 * 2

0,17

0,50

0,08 * 4

0,24


0,74

0,62

0,12

0,62

0,12

0,74

0,74

0,74

0,74


0,00407

0,000496

0,000144

0,000868

0,000144

0,001258

0,0037

0,02368

0,001776

0,036136

2 Токарна

  1. Вузол подачі і затиску заготовки

  2. Шпінделя блок з механізмом фіксації і приводом обертання

  3. Вузол поперечних супортів

  4. Вузол поздовжніх супортів

  5. Гідравлічне обладнання

  6. Електрообладнання

  7. Система охолодження

  8. Транспортер стружки


0,55



0,18

0,07

0,06

0,17

0,65

0,08

0,24


0,95



0,95

0

0,95

0,95

0,95

0,95

0,95


0,005225



0,00171

0

0,00057

0,001615

0,006175

0,00076

0,00228

0,018335

2 Токарна

  1. Вузол подачі і затиску заготовки

  2. Шпінделя блок з механізмом фіксації і приводом обертання

  3. Вузол поперечних супортів

  4. Вузол поздовжніх супортів

  5. Гідравлічне обладнання

  6. Електрообладнання

  7. Система охолодження

  8. Транспортер стружки


0,55



0,18

0,07

0,06

0,17

0,65

0,08

0,24


0,18



0,18

0

0,18

0,18

0,18

0,18

0,18


0,00099



0,000324

0

0,000108

0,000306

0,00117

0,000144

0,000432

0,003474

3 Токарна

  1. Вузол подачі і затиску заготовки

  2. Шпінделя блок з механізмом фіксації і приводом обертання

  3. Вузол поперечних супортів

  4. Вузол поздовжніх супортів

  5. Гідравлічне обладнання

  6. Електрообладнання

  7. Система охолодження

  8. Транспортер стружки

0,55




0,18

0,07

0,06

0,17

0,65

0,08 * 4

0,24

3,67




3,67

0,03

3,64

3,67

3,67

3,67

3,67

0,020185




0,006606

0,000021

0,002184

0,006239

0,023855

0,011744

0,008808

0,079642 * 4

4 Токарна

1. Вузол подачі і затиску заготовки

2. Шпінделя блок з механізмом фіксації і приводом обертання

3. Вузол поперечних супортів

4. Вузол поздовжніх супортів

5. Гідравлічне обладнання

6. Електрообладнання

7. Система охолодження

8. Транспортер стружки


0,55



0,18

0,07

0,06

0,17

0,65

0,08

0,24


0, 9 квітня



0, 9 квітня

0,036

0,273

0, 9 квітня

0, 9 квітня

0, 9 квітня

0, 9 квітня


0,00 22495



0,000 7362

0,0000252

0,0001638

0,000 6953

0,00 26585

0,000 3272

0,000 9816

0,00 78373

4 Токарна

1. Вузол подачі і затиску заготовки

2. Шпінделя блок з механізмом фіксації і приводом обертання

3. Вузол поперечних супортів

4. Вузол поздовжніх супортів

5. Гідравлічне обладнання

6. Електрообладнання

7. Система охолодження

8. Транспортер стружки

0,55




0,18

0,07

0,06

0,17

0,65

0,08

0,24

0,309




0,309

0,039

0,27

0,309

0,309

0,309

0,309

0,0016995




0,0005562

0,0000273

0,000162

0,0005253

0,0020085

0,0002472

0,0007416

0,0059676

4 Агрегатна

  1. Вузол подачі і затиску заготовки

  2. Силова голівка для фрезерування

  3. Силова голівка для свердління

  4. Силовий стіл з гідроприводом

  5. Гідравлічне обладнання

  6. Електрообладнання

  7. Система охолодження

8. Транспортер стружки

0,53

0,25


0,18

0,24

0,17

0,65

0,08 * 2

0,24

0,52

0,45


0,52

0,52

0,52

0,52

0,52

0,52

0,002756

0,0001755


0,000936

0,001248

0,000884

0,00338

0,000832

0,001248

0,0114595

0,3996101

Таким чином:

хв.

Продуктивність даного варіанту:

деталей / зміну;

Як видно з розрахунків, продуктивність такої системи задовольняє заданій продуктивності.

2.2 Вибір транспортно-завантажувальної системи

Через велику різноманітність транспортуючих машин, для вирішення однієї і тієї ж транспортної задачі можуть бути обрані різні типи машин. Основними критеріями вибору засобів механізації є задоволення комплексу технічних факторів та техніко-економічна ефективність застосування аналізованої машини. Оптимальним слід вважати той тип транспортує машини або комплексу машин, що задовольняє всім технічним вимогам виробництва, забезпечує необхідну надійність роботи, високий ступінь механізації, найбільш сприятливі умови праці і найменшу вартість переміщення одиниці вантажу, а також найменший термін окупності капіталовкладень.

З причини досить великої маси деталі вибираємо як гнучкого тягового елемента - ланцюг. Так як ланцюги забезпечують наступні переваги: ​​можливість огибания зірочок і блоків малого діаметра; гнучкість в горизонтальній і вертикальній площинах; висока міцність при малій подовженні; зручність і підвищена міцність кріплення грузонесущих і опорних елементів; надійність передачі тягового зусилля зачепленням на зірочці при малому первісному натягу.

Транспортер призначений для автоматичного переміщення заготівлі між позиціями. Транспортер складається із зварної станини, з встановленими на ній колесами (зірочками) для натягування і передачі обертаючого моменту транспортної стрічці, транспортна стрічка переміщається по напрямних, на одній стороні стрічки встановлені фотоотражающіе елементи, фотодатчик встановлений на напрямній . На зовнішній стороні стрічки встановлені штовхають виступи, для забезпечення переміщення пристосування із заготівлею. Обертання на вал провідних коліс передається від електродвигуна, через конічні - циліндричний редуктор і електромагнітну муфту.

Натяг стрічки здійснюється блоками, для здійснення натяжки розкріплюють гайки притискних гвинтів, Вворачивая гвинт, забезпечують необхідний натяг після контргайками застопорівают притискні гвинти.

Принцип роботи транспортера полягає в покроковому переміщенні стрічки, відпрацювання двигуном переміщення на один крок, до сполучення фотодатчика з фотоотражающім елементом на стрічці, двигун вимикається, відбувається вистій транспортера на час обробки деталі, в цей час проводиться обробка заготовки. Після слід сигнал на включення двигуна. Цикл повторюється.

Регулювання відносного положення транспортера здійснюють наступним чином: за допомогою стійок і гвинтів регулюють відносну висоту транспортера, відносне горизонтальне положення вибирається залежно від виду маніпулятора і довжини всієї лінії.

Транспортер зберігає відносну універсальність, наприклад при переході до обробки деталей інших форм, але з відносно близькими розмірами, а також масою досить лише змінити базуючі елементи захисних бічних щитків: на великі при діаметрі валів перевищують 150мм, і на менші в залежності від розміру заготовок, але не менше 40 мм, а також змінити розташування фотоотражающіх елементів і час вистою.

При обслуговуванні металорізальних верстатів промислові роботи (ПР) виконують такі допоміжні операції: установку заготовок в робочій зоні верстата і зняття обробленої деталі з укладанням її на конвеєр, в орієнтує магазин і т. п.; контроль розмірів заготовок і оброблених деталей; очищення базових поверхонь деталей , заготовок і фіксують пристосувань верстата від бруду і стружки; перевірку правильності базування і фіксації заготовок в затискних пристроях верстата; зміну захоплень, а також ріжучого і допоміжного інструменту При обслуговуванні групи верстатів ПР забезпечує межстаночное транспортування деталей.

Структура технологічного процесу в автоматизованому виробництві при суміщенні операцій занесені в таблицю 2.5.

Таблиця 2.5-Структура технологічного процесу в автоматизованому виробництві при суміщенні операцій

поз

Назва операції

Інструментальні

переходи в даній операції

Інструменти

Час операції, хв

1

Фрезерно-центровальная

Фрезерування торців 1 і 14

Свердління центрувальних отворів

Фреза ВК8

Свердло Р6М5


0,74

2

Токарна

Точіння зовнішньої пов-ти 6

Різець завзятий прохідний Т5К10

0,95

3

Токарна

Точіння зовнішньої пов-ти 3

Різець завзятий прохідний Т5К10

0,18

4

Токарна

Точіння зовнішньої пов-ти 6

Точіння зовнішньої пов-ти 3

Точіння фаски 2 '45 ° - 2

Точіння фаски 5

Різець завзятий прохідний Т15К6

0,918

5

Токарна

Підрізка торця 7

Точіння зовнішньої пов-сті 10

Точіння зовнішньої пов-сті 12

Різець

підрізної Т5К10

Різець завзятий прохідний Т5К10

0,409

6

Токарна

Точіння фаски 2 '45 ° - 13

Точіння зовнішньої пов-сті 12

Точіння фаски 2 '45 ° - 11

Точіння зовнішньої пов-сті 10

Точіння канавки 8

Точіння фаски 1 '45 ° - 9

Різець завзятий прохідний Т15К6

Різець канавкових Т15К6

0,309

7

Агрегатна

Свердлити отв. Æ 22 мм -19

Фрезерувати паз 18

Свердло Р6М5

Фреза ВК8

0,52

2. 3 Розрахунок економічних показників

Показником економічної ефективності є неповні наведені витрати.

Неповні приведені витрати (з урахуванням прийнятих припущень):

=

де З п - заробітна плата (вважаємо постійної);

- Вартість технологічного обладнання,

де - Вартість основного устаткування;

- Вартість транспортно-завантажувальної системи.

Складемо таблицю 2.5, в якій вкажемо вартість кожної одиниці обладнання для першого варіанту АЛ (рисунок 2.6).

Таблиця 2.5 - Вартість тоборудованія для першого варіанту АЛ

Обладнання

Кількість одиниць обладнання, шт.

Ціна за одиницю обладнання, у.о.

Загальна вартість, у.о.

Фрезерно-центровальний автомат

1

6000

6000

Токарний напівавтомат

9

13000

117000

Агрегатний верстат

Вузол подачі і затиску заготовки

1

300

3300


Силова голівка

2

1200



Стіл силовий

1

600


Маніпулятор однозахватний

11

4000

44000

Транспортер кроковий

1

2000

2000

Тоді для першого варіанту АЛ неповні приведені витрати будуть рівні:

у.о.

Складемо таблицю 2.6, в якій вкажемо вартість кожної одиниці обладнання для другого варіанту АЛ (рисунок 2.11).

Таблиця 2.6 - Вартість тоборудованія для другого варіанту АЛ

Обладнання

Кількість одиниць обладнання, шт.

Ціна за одиницю обладнання, у.о.

Загальна вартість, у.о.

Фрезерно-центровальний автомат

1

6000

6000

Токарний напівавтомат

4

13000

52000

Двосторонній гідрокопіровальний напівавтомат

2

18000

36000

Агрегатний верстат

Вузол подачі і затиску заготовки

1

300

3300


Силова голівка

2

1200



Стіл силовий

1

600


Маніпулятор однозахватний

8

4000

32000

Транспортер кроковий

1

2000

2000

Тоді для другого варіанту АЛ неповні приведені витрати будуть рівні:

у.о.

Вибираємо другий варіант компонування автоматичної лінії, так як її продуктивність є оптимальною, а витрати нижче в порівнянні з перв им варіантом.

3 РОЗРОБКА Циклограма роботи АВТОМАТИЧНОЇ ЛІНІЇ

Циклограма роботи системи автоматичного обладнання як графічне відображення послідовної роботи основних її структурних елементів (верстатів, транспортно-завантажувальних пристроїв, тощо) будується на основі розрахунку циклу роботи АЛ (смотр. циклограму ПК09.024.004.000).

Описи складу та роботи автоматічної лінії

До складу автоматичної лінії послідовного агрегатування входять фрезерно-центровальний верстат, чотири токарних автомата, два гідрокопіровальних верстата, агрегатний верстат і допоміжне обладнання - транспортер-накопичувач, промислові роботи, поворотний стіл та інше.

На першому фрезерно-центровальном верстаті ведеться обробка торців штока (смотр. креслення деталі ПК09.024.001.000) за допомогою двох фрезерних головок фрезеруються і центрових отворів за допомогою двох свердлильних головок (смотр. карту налагодження ПК09.024.005.000). Основна кількість операцій виконуються на токарних верстатах: 4 токарних автоматах і 2 гідрокопіровальних верстатах, при цьому деталь закріплюється в повідкової штирьковим патроні і центрі, також при точінні використовується рухомий люнет (смотр. карту налагодження ПК09.024.006.000). Фрезерування шпоночно паза і свердління радіального отвору проводиться на агрегатному верстаті, що має дві робочі позиції поворотного столу і одну для завантаження-розвантаження предмета обробки (смотр. карту налагодження ПК09.024.007.000).

Промислові роботи використовують як завантажувально-розвантажувальні пристрої. Для переміщення заготовок від одного верстата до іншого використовується кроковий приводний роликовий конвеєр.

Робота елементів автоматичної лінії (смотр. компонування автоматичної лінії ПК09.024.002.000) відбувається наступним чином (смотр. циклограму ПК09.024.004.000) Після виконання самої тривалої операції на токарному автоматі (лімітуючим токарна операція) відбувається разжим деталі, в цей же момент часу робот вчиняє наступні дії: поворот до верстата, підвід руки до деталі на верстаті, затиск заготовки, відвід руки від верстата, поворот до транспортера і разжим заготовки. Транспортер здійснює переміщення деталі на одну позицію до наступного верстата, потім роботи здійснюють завантаження деталей на верстати, транспортер повертається у вихідну позицію і цикл повторюється.

Висновок

У цій роботі розглядався процес проектування автоматичної лінії технологічного устаткування.

Поставлена ​​мета роботи - спроектувати оптимальну структурно-компонувальну схему автоматичної лінії для умов масового виробництва деталі типу «шток» - була повністю досягнута, при цьому була виконана основна вимога до проектованої лінії: забезпечено необхідна продуктивність при найкращих економічних показниках.

Курсова робота містить дану пояснювальну записку, яка містить всі необхідні відомості про проектування автоматичної лінії; ескізи карт наладок; креслення компонування автоматичної лінії з позначенням всіх позицій; циклограма роботи автоматичної лінії.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

  1. Довідник технолога машинобудівника. У 2-х т. Т2 / Під. ред. А.Г. Косилової і Р.К. Мещерякова 4-е вид. М.: Машинобудування, 1985 - 496с.

  2. Методичні вказівки по виконанню курсових рапоспо дисципліни «Теорія проектування автоматизованих верстатних комплексів» № 774. Сост.: Л.П. Калофатова, А. Д. Молчанов Донецьк ДонНТУ 2003 - 47с.

  3. Автоматичне завантаження технологічних машин: Довідник / І.С. Бляхер, Г. М. Варьяш, А.А. Іванов та ін; За заг. ред. І. А. Клусова. - М.: Машинобудування, 1990 - 400с.

  4. Тарзіманов Г.А. Проектуванні металорізальних верстатів. М.: машинобудування, 1972

  5. Шаумян Г.А. Комплексна автоматизація виробничих поцессом. - М.: Машинобудування, 1987 - 288с

    Додати в блог або на сайт

    Цей текст може містити помилки.

    Виробництво і технології | Курсова
    227.2кб. | скачати


    Схожі роботи:
    Розрахунок та проектування автоматичної лінії для обробки деталі водило
    Розробка автоматичної лінії для обробки деталі типу Вал-черв`як
    Проект автоматичної лінії для обробки деталі типу Вал-шестерня
    Організація виробництва і планування безперервно-потокової лінії для масового виробництва деталей
    Ескізний проект автоматичної лінії механічної обробки деталі гвинт обсяг випуску 300000
    Ескізний проект автоматичної лінії механічної обробки деталі гвинт об`єк м випуску 300000 шт рік
    Обгрунтування розрахунок і впровадження автоматичної лінії термошоку для виготовлення стрижнів радіаторів
    Проектування потокової лінії механічної обробки деталі і розрахунок її техніко-економічних
    Проектування потокової лінії механічної обробки деталі і розрахунок її техніко економічних показників
© Усі права захищені
написати до нас