Розробка автоматизованої ділянки по обробці деталей типу вал

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

скачати

Зміст

1. Розробка планування ділянки.

1.1 Розрахунок режимів різання.

1.2 Технологічне нормування операцій.

1.3 Вибір кількості верстатів.

1.4 Вибір основного обладнання.

1.5 Вибір допоміжного обладнання.

1.6 Розробка ділянки.

2.Розробка циклограми.

2.1 Опис датчиків.

2.2 Опис циклограми.

3. Розробка наладки.

4. Розробка приводу крана-штабелера.

4.1 Розрахунок приводу обраного крана-штабелера.

Висновок.

Список використаної літератури.

Введення

Автоматизація виробничих процесів на основі впровадження роботизованих технологічних комплексів і гнучких виробничих модулів, допоміжного обладнання, транспортно-накопичувальних і контрольно-вимірювальних пристроїв, об'єднаних в гнучкі виробничі системи, керовані від ЕОМ, є однією із стратегій прискорення науково-технічного прогресу в машинобудуванні.

Застосування гнучких виробничих систем і роботизованих технологічних комплексів забезпечує:

- Збільшення рівня технічної озброєності виробництва за рахунок автоматизації практично всіх основних і допоміжних і допоміжних операцій;

- Підвищення продуктивності праці;

- Розв'язання проблеми скорочення дефіциту робочих, що виконують як основні, так і допоміжні операції;

- Зміна умов і характеру праці за рахунок збільшення частки розумової і зведення до мінімуму фізичної праці.

Курсове проектування є складовою частиною курсу автоматизації виробничих процесів. Метою проектування є закріплення, поглиблення і узагальнення знань, але, головним чином, придбання практичних навичок вирішення різних завдань з автоматизації виробничих процесів. При цьому студент повинен навчитися користуватися довідковою та нормативною літературою, державними і галузевими стандартами, нормалями, каталогами та іншими матеріалами інформаційного характеру, необхідними для виконання проекту.

Ця самостійна робота студентів є найбільш важливим етапом підготовки до дипломного проектування і значною мірою визначає формування технологічної спрямованості майбутніх інженерів.

У курсовому проекті необхідно розробити гнучкий автоматичний ділянку для випуску деталі «вал», технологічний процес, для якої було розроблено в ході виконання курсового проекту з дисципліни «Технологічні процеси».

1. Розробка планування ділянки

Технологічний маршрут обробки деталі

Розбивка на операції здійснюється так, щоб кількість обладнання було найменшим і верстати завантажені рівномірно, досягалася необхідна продуктивність ділянки. Технологічний маршрут обробки деталі представлений в таблиці 1.

Операція

Уста-нов

Позиція

Переходи

Токарна

1.1

1.1.1

1.1.1.1

Підрізання торця пов.1



1.1.1.2

Обточування получістовой пов.2



1.1.1.3

Обточування чистове пов.1




Обточування чистове пов.2




Обточування чистове пов.3



1.1.1.4

Свердління центр. отв. Ø5



1.1.1.5

Свердління отвору Ø6, 8



1.1.1.6

Свердління отвору Ø6, 8



1.1.1.7

Нарізування різьби М8 - 7H7G



1.1.1.8

Нарізування різьби М8 - 7H7G


1.1.2

1.1.2.1

Підрізання торця 4



1.1.2.2

Обточування получістовой пов.5



1.1.2.3

Обточування чистове пов.6




Обточування чістовоепов.5




Обточування чистове пов.4



1.1.2.4

Прорізання канавки



1.1.2.5

Свердління отв. Ø8, 5 мм.



1.1.2.6

Нарізування різьби НМ10


1.1.3

1.1.3.1

Обточування получістовой пов.7



1.1.3.2

Обточування чистове пов.7



1.1.3.3

Прорізання канавки




Прорізання канавки



1.1.3.4 ... 1.1.3.12

Фрезерування 8 шліців

Шліфувальна

1.2

1.2.1

1.2.1.1

Шліфування пов.2




Шліфування пов.7




Шліфування пов.5

Шліцешліфовальная

1.3

1.3.1

1.3.1.1

Шліфування 8 шліців

Модель змісту

Нижче представлена ​​модель змісту розглянутого технологічного процесу (по операції 1.1. - Установ 1.1.1. - Позиції 1.1.1.1. - Переходу 1.1.1.1.1.).

ТП 1

Транспортування-ровка партії заготовок зі складу на токарний центр


Переміщен-ня партії заготовок на шліфоваль-ний верстат


Переміщен-ня партії заготовок на шліцешлі-фовальний верстат


Транспортування-ровка партії деталей на склад









Операція 1.1


Операція 1.2


Операція 1.3


Операція 1.1

Закріплення заготовки в патроні


Переустанов заготовки в патроні


Переустанов заготовки в патроні і поджим центру


Розкріплені-ня заготовки









Встанов 1.1.1


Встанов 1.1.2


Встанов 1.1.3


Встанов 1.1.1

Зміна положення рев.головкі (різець прохідний)


Зміна положення рев.головкі (різець прохідний)


Зміна положення рев.головкі (різець прохідний)


Зміна положення рев.головкі (свердло центровочною)


Зміна положення рев.головкі (свердло спіральне)


Поворот заготовки на 180 °


Зміна положення рев.головкі (мітчик)


Поворот заготовки на 180 °


Відведення інструменту



















Позіція1.1.1.1


Позиція 1.1.1.2


Позиція 1.1.1.3


Позиція 1.1.1.4


Позиція 1.1.1.5


Позиція 1.1.1.6


Позиція 1.1.1.7


Позиція 1.1.1.8


Позиція 1.1.1.5

Підведення інструменту


Відведення інструменту





Перехід 1.1.1.5.1


Перехід 1.1.1.5.1

Підведення інструменту

до точки «1»


Відведення інструменту

в точку «0»





Робочий хід 1.1.1.5.1.1


1.1 Розрахунок режимів різання

При призначенні елементів режимів різання враховують характер обробки, тип і розміри інструмента, матеріал його ріжучої частини, матеріал і стан заготівлі, тип і стан обладнання.

Елементи режимів різання:

Глибина різання t: при чорновій обробці призначають по можливості максимальну t, рівну всьому припуск на обробку або більшої його частини (75%); при чистової обробки - залежно від вимог точності розмірів і шорсткості обробленої поверхні.

Подача s: при чорновій обробці вибирають максимально можливу подачу, виходячи з жорсткості і міцності системи СНІД, потужності приводу верстата, міцності твердосплавної пластинки і інших обмежуючих факторів; при чистової обробки - залежно від необхідного ступеня точності і шорсткості обробленої поверхні.

Подача на оборот (мм / об):

(1)

де S 0 - табличне значення подачі;

K i - поправочні коефіцієнти на подачу в залежності від границі міцності s в або твердості НВ оброблюваного матеріалу, від глибини обробки Н від жорсткості інструмента Ж.

Швидкість різання v розраховують за формулою, встановленої для кожного виду обробки, яка має загальний вигляд:

(2)

де: V табл - табличне значення швидкості різання;

K i - поправочні коефіцієнти на швидкість різання в залежності від границі міцності s в або твердості НВ оброблюваного матеріалу, від стану оброблюваної поверхні П, від періоду стійкості Т, від головного кута в плані j, від марки твердого сплаву ТС, від форми заточування інструменту, від глибини обробки Н, від ширини обробки В, від жорсткості інструмента.

Число оборотів (об / хв) шпинделя визначається за формулою:

(3)

де: d - найбільший діаметр оброблюваної деталі;

v - швидкість різання (м / хв);

Хвилинна подача (мм / хв) розраховується за формулою:

(4)

При фрезеруванні:

(5)

де: Sz - подача на зуб, мм ​​/ зуб;

Z - число зубів фрези.

Операція

Уста-нов

Позиція

Перехід

t, мм


S, мм / об


V, м / хв

n, об / хв

Токарна

1.1


1.1.1

1.1.1.1

1 .1.1.1.1

2

0.6

128

679,4



1.1.1.2

1.1.1.2.1

3

0.6

114

605,1



1.1.1.3

1.1.1.3.1

1

0.6

144

764,3




1.1.1.3.2.

1

0,6

144

764,3




1.1.1.3.3

1

0,6

144

764,3



1.1.1.4

1.1.1.4.1

2,5

0,1

20

1273,8



1.1.1.5

1.1.1.5.1

3,4

0,1

25

1170,85



1.1.1.6

1.1.1.6.1

3,4

0,1

25

1170,85



1.1.1.7

1.1.1.7.1

0,12

1,25

7

278,6



1.1.1.8

1.1.1.8.1

0,12

1,25

7

278,6


1.1.2

1.1.2.1

1.1.2.1.1

2

0,6

128

679,4



1.1.2.2

1.1.2.2.1

3

0,6

114

605,1



1.1.2.3

1.1.2.3.1

1

0,6

144

764,3




1.1.2.3.2

1

0,6

144

764,3




1.1.2.3.3

1

0,6

144

764,3



1.1.2.4

1.1.2.4.1

5

0,4

215

1369,4



1.1.2.5

1.1.2.5.1

4,25

0,15

33

1236,42



1.1.2.6

1.1.2.6.1

0,15

1,5

8

254


1.1.3

1.1.3.1

1.1.3.1.1

2

0,6

144

764,3



1.1.3.2

1.1.3.2.1

1

0,6

144

764,3



1.1.3.3

1.1.3.3.1

5

0,4

215

1369,4




1.1.3.3.1

5

0,4

215

1369,4



1.1.3.4

1.1.3.4.1

5,6

2,2

35

111,46



1.1.3.5

1.1.3.5.1

5,6

2,2

35

111,46



1.1.3.6

1.1.3.6.1

5,6

2,2

35

111,46



1.1.3.7

1.1.3.7.1

5,6

2,2

35

111,46



1.1.3.8

1.1.3.8.1

5,6

2,2

35

111,46



1.1.3.9

1.1.3.9.1

5,6

2,2

35

111,46



1.1.3.10

1.1.3.10.1

5,6

2,2

35

111,46



1.1.3.11

1.1.3.11.1

5,6

2,2

35

111,46

Шліфувальна

1.2

1.2.1

1.2.1.1

1.2.1.1.1

0,02

0,8

25 (м / с)

955,41




1.2.1.1.2

0,02

0,8

25 (м / с)

955,41




1.2.1.1.3

0,02

0,8

25 (м / с)

955,41

Шліцешліфо-вальная1.3

1.3.1

1.3.1.1

1.3.1.1.1 .. 1.3.1.1.8

0,01

0,4

30 (м / с)

955,41

1.2 Технологічне нормування операцій

Норма часу - це регламентований час виконання деякого обсягу робіт у певних умовах одним або декількома виконавцями відповідної кваліфікації. У машинобудуванні норма часу зазвичай встановлюється на технологічну операцію.

Штучний час обробки деталі:

, Хв (6)

де Т ат - час автоматичної обробки, складається з часу на вчинення інструментом холостих і робочих ходів:

(7)

Час холостих ходів:

, Хв (8)

де L i - довжина i-ого холостого ходу, мм

v - швидкість швидкого переміщення верстата, мм / хв.

N - кількість холостих ходів.

Час робочих ходів:

(9)

де T р.х. i - час i - ого робочого ходу, хв.

(10)

L - довжина оброблюваної поверхні, мм;

l - довжина врізання, перебігаючи і прискореного підведення інструмента, мм. Для верстатів з ЧПК в більшості випадків приймається 1-2 мм внаслідок високої жорсткості системи СНІД.

i - число робочих ходів;

n - частота обертання заготовки або інструменту, об / хв;

s - подача на один оборот, мм / об.

Результати розрахунків наведені у таблиці 1.2.

Допоміжний час:

(11)

Допоміжний час, що включає Т в.у. на встановлення та зняття заготовки і машинно-допоміжний час Т М.В., включає комплекс прийомів, пов'язаних з позиціонуванням, прискореним переміщенням робочих органів верстата, підведенням інструменту уздовж осі в зону обробки і подальшим відведенням, автоматичної зміни ріжучого інструмента шляхом повороту револьверної головки ( резцодержателя) або з інструментального магазину. Ці елементи часу залежать від швидкостей переміщень робочих органів і довжини переміщень. При складанні програми управління (ПУ) слід враховувати можливість суміщення прийомів і призначати таку послідовність виконання переходів обробки, щоб Т м.в. було мінімальним. Значення Т В.У. і Т м.в. призначаються за довідковими даними.

Допоміжний час Т доп розраховується для кожної операції за формулою (11).

Оперативне час знаходиться за формулою:

(12)

Т обс - час організаційного обслуговування робочого місця. До складу робіт по даному обслуговування: огляд, нагрів системи СПУ і гідросистеми, випробування обладнання, отримання інструменту від майстра протягом зміни, змазування і очищення верстата протягом зміни, пред'явлення контролеру ВТК пробної деталі, прибирання верстата і робочого місця після закінчення роботи. До технічного обслуговування робочого місця належать: зміна затупившегося інструменту, корекція інструменту на задані розміри, регулювання і Підналагоджує верстата протягом зміни, видалення стружки із зони різання в процесі роботи.

Т пер - час на особисті потреби, хв.

Час обслуговування робочого місця і час на особисті потреби, призначається у відсотках від оперативного часу

Штучно-калькуляционное час:

, (13)

де N - розмір партії деталей, що запускаються у виробництво;

Т п-з - підготовчо-заключний час на партію.

Підготовчо-заключний час Т п-з при обробці на верстатах з ЧПК складається з витрат часу Т п-з1 з витрат Т п-З2, що враховують додаткові роботи, і часу Т п-З3 на пробну обробку деталі:

, (14)

У витрати Т п-з1 включено час на отримання наряду, креслення, технологічний документації на робочому місці на початку роботи і на здачу в кінці зміни. На ознайомлення з документами та огляд заготівлі витрачається 4 хв; на інструктаж майстра - 2 хв; на встановлення робочих органів верстата або затискного пристосування по двох координатах у нульове положення - 4 хв; на установку перфострічки - 2 хв; разом на комплекс прийомів - 12 хв .

Для всіх верстатів з ЧПК прийнята єдина норма Т п-з1 = 12 хв.

Т п-З3 вибираємо в залежності від числа ріжучих інструментів і числа вимірюваних по діаметру поверхонь.

Таблиця 2 Допоміжний час, пов'язане з закріпленням заготовки

Найменування

Операція 1.1

Операція 1.2

Операція 1.3

Встановити заготівлю

0,1 7 '3

0,17

0,17

Включить верстат вимкнути

0,03 '3

0,03

0,03

Засунути, відвести щиток верстата

0,03 '3

0,03

0,03

РАЗОМ тву

0, 5 вересня


0, 4 3

Таблиця 3 Машинно-допоміжний час Т М.В.

Найменування

Операція 1.3

Операція 1.2

Операція 1.3

Установче

0,1 2 '3

0,1

0,1

Поворот головки на одну позицію

0,1 '17

-

-

РАЗОМ Тм.в.

2,06

0,1

0,1

Результати розрахунків основного часу зведені в таблицю 3.

Операція

Позиція

Те, хв

Тмп,

хв

Тву,

хв

Тв,

хв

Тобс,

хв

Тп,

хв

Тшт,

хв

Тп-з,

хв

Тшт-к,

хв

1.1

Токарна

1 .1.1.1

0,1516

2,06

0,59

2,65

0,54

0,67

14,17

28

14,31


1.1.1.2

0,2423










1.1.1.3

0,203










1.1.1.4

0,1534










1.1.1.5

0,25










1.1.1.6

0,25










1.1.1.7

0,094










1.1.1.8

0,094










1.1.2.1

0,1516










1.1.2.2

0,337










1.1.2.3

0,247










1.1.2.4

0,048










1.1.2.5

0,206










1.1.2.6

0,077










1.1.3.1

0,513










1.1.3.2

0,507










1.1.3.3

0,0557










1.1.3.4

0,9935










1.1.3.5

0,9935










1.1.3.6

0,9935










1.1.3.7

0,9935










1.1.3.8

0,9935










1.1.3.9

0,9935










1.1.3.10

0,9935










1.1.3.11

0,9935









1.2 шліф-вальна

1.2.1.1

1,79

0,1

0,23

0,33

0,06

0,07

2,25

15

2,195

1.3 Шліцешлі-фовальная

1.3.1.1

3,52

0,1

0,23

0,37

0,54

0,21

4,65

21

3,995

Розрахунок кількості основного обладнання

Фонд роботи устаткування розраховується за формулою: (11),

де N - кількість змін; w - кількість годин в одній зміні.

Розрахункова кількість верстатів визначається за формулою: (12), де Т шт - штучний час на i-ої операції;

n - кількість випущених деталей; Ф - річний фонд роботи обладнання;

Прийняте число К прин обладнання виходить з розрахункового шляхом округлення останнього в більшу сторону.

1. Токарна операція.

,

2. Шліфувальна операція.

,

3. Шліцешліфовальная операція.

,

Розрахунок кількості верстатів Таблиця 5

Операція

Тшт

Красч

Кпрін

Кзагр

1

14,17

5,904

6

0,984

2

2,25

0,937

1

0,937

3

4,65

1,933

2

0,965

Загальна кількість основного обладнання: 9 станків

Вибір основного обладнання

Вибір автоматизованого металорізального обладнання визначається конструктивно-технологічними особливостями оброблюваних виробів, режимами різання. Обладнання повинно бути здатним працювати в умовах автоматизованого виробництва. Верстати повинні бути бистропереналажіваемимі.

Вибір обладнання для токарної операції здійснюється за такими ознаками: частота обертання, найбільший діаметр оброблюваної заготовки, потужність електропривода головного руху, швидкість швидкого переміщення, подача супорта, найбільше переміщення супорта, крок нарізати різьблення.

Для токарної операції вибираємо токарно-фрезерний обробний центр з ЧПУ мод. 1730Ф6, призначений для комплексної обробки деталей типу тіл обертання

На верстаті можливе виконання таких операцій:

Технічні характеристики токарно-фрезерного оброблювального центру 1730

Параметр

Значення

Найбільший діаметр встановлюваної заготівки над станиною, мм:


500

Найбільший діаметр оброблюваної заготовки, мм:

над станиною

500

Найбільший діаметр виробу, оброблюваного, мм:

гострінням, мм

500

фрезеруванням, мм

400

Найбільша довжина оброблюваного виробу в центрах, мм

1000

Максимальні переміщення по осі Y, мм

± 110

Кут повороту інструментального шпинделя (вісь B), град

± 105

Межі швидкостей настановних переміщень, м / хв:

по координаті Z

20

по координаті X

15

по координаті Y

10

Діаметр пінолі задньої бабки, мм

120

Розмір конуса:

в пінолі задньої бабки (Морзе)

6

Розмір кінця шпинделя

A8

Діаметр патрона, мм

250 (315)

Діаметр циліндричного отвору в шпинделі, мм

97 *

Діапазон кругових подач шпінделя в режимі координати "С", об / хв

0,014-10

Діапазон частот обертання інструментальної головки, об / хв

1-5000

Діапазон частот обертання шпинделя, об / хв

5-3500 *

Типорозмір хвостовика інструменту

HSK63

Кількість позицій в інструментальному магазині

24

Максимальні розміри інструмента, встановленого в магазині

діаметр, мм

100

довжина, мм

250

вага, кг

7

Потужність головного приводу (S1/S6 - 40%), кВт

36/52

Потужність приводу шпинделя інструментальної головки (S1/S6 - 40%), кВт

17/21, 5

Габаритні розмір верстата (без встановленого транспортера стружки), мм:

висота

2600 *

ширина

3200 *

довжина

3900 *

Маса, кг

7500 *

Для шліфувальних операцій вибираємо такі верстати:

3М152Ф2 - круглошліфувальний верстат

3В451В-1 - шліцешліфовальний верстат.

Верстат круглошліфувальний моделі 3М152Ф2 призначений для зовнішнього шліфування гладких і переривчастих циліндричних і пологих конічних поверхонь методами поздовжнього і врізного шліфування.

Основні технічні характеристики:

Клас точності верстата по ГОСТ 8-82 (Н, П, В, А, С)

П

Діаметр оброблюваної деталі, мм

200

Довжина деталі, мм

1000

Межі частот обертання шпинделя, Min / Max, об / хв.

1590

Потужність двигуна головного руху, кВт.

10

Габарит верстата: Дліна_Шіріна_Висота, мм.

4605_2970_2170

Маса верстата, кг.

6100

Шліцешліфовальний верстат гами 3В451В-1 призначений для шліфування прямобочние, трикутних шліцьових валів, а також для шліфування бічних сторін евольвентних шліцьових валів по радіусу, наближеному до евольвенті. Верстати працюють за методом копіювання профільним шліфувальним кругом (або блоком кіл) при одиничному поділі. На спецзамовлення за окрему плату верстат може бути виготовлений в напівавтоматичному виконанні, забезпечує управління циклом обробки без участі оператора. Цикл верстата забезпечує в автоматичному режимі многопроходное шліфування з подачею на оборот виробу, розподіл, компенсацію зносу кола і його правку. Основні технічні характеристики:

Граничні розміри вуст. вироби:


Довжина, мм

710

Оброблюваний діаметр, мм

11 ... 150

Найбільша довжина шліфування, мм

560

Модуль, мм

2 ... 6

Число шліців, шт

3 ... 98

Межі швидкості переміщення столу, м / хв

0.1 ... 30

Найбільший діаметр шліфувального круга, мм

200

Число електродвигунів на верстаті, шт

6

1.5 Вибір допоміжного обладнання

Допоміжне обладнання необхідно для виконання робіт не пов'язаних з обробкою деталі. До таких робіт відносяться переміщення заготовки від одного верстата до іншого, до конвеєра, міжопераційного накопичення заготовок, транспортування заготовок і готових деталей.

До допоміжного обладнання даного гнучкого автоматизованого комплексу відносяться:

  1. Промислові роботи підлогового типу мод. М20П.40.01

  2. Транспортний робот мод. РБТ - 1

  3. Накопичувальні столи

  4. АТСС, оснащений краном-штабелером C4225

Вибір промислового робота проводиться за кількістю ступенів рухливості, вантажопідйомності, типу приводу, швидкодії. Вибираємо промисловий робот підлогового типу мод. М20П.40.01. Робот М20П.40.01 призначений для автоматизації установки - зняття заготовок та інших допоміжних операцій при обслуговуванні верстатів з ЧПК. Пристрій даного типу може обслуговувати один або два верстати і утворювати разом з накопичувальними і транспортними пристроями гнучкий виробничий обробний комплекс, призначений для тривалої роботи без участі оператора.

Основні технічні характеристики ПР М20П.40.01:

Найменування

Значення

Номінальна вантажопідйомність, кг

20

Число ступенів рухливості

5

Найбільші лінійні переміщення, мм:

по вертикальній осі

по горизонтальній осі


500

500

Найбільше кутове переміщення, град:

руки щодо вертикальної осі

кисті щодо поздовжньої осі

кисті відносно поперечної осі


300

90; +180

+3,5

Діапазон швидкості лінійних переміщень, м / с:

по вертикальній осі

по горизонтальній осі


0,005 .. 0,5

0,008 .. 1,0

Діапазон швидкості кутових переміщень, град / с:

руки щодо вертикальної осі

кисті щодо поздовжньої осі

кисті відносно поперечної осі


60

60

30

Найбільша абсолютна помилка позиціонування, мм:

+1

Зусилля затиску схвата, Н

350, 500

Час затиску-разжима, з

2

Діапазон розмірів, що захоплюються деталей по

зовнішньому діаметрі, мм


50 ... 268

Маса, кг

570

Транспортний робот типу РБТ - 1 конструктивно виконаний за модульно-агрегатному принципом і включає в себе: шасі, два вантажно-розвантажувальних пристрої з телескопічними платформами, автономні блоки живлення і управління (від бортової мікроЕОМ). Управління транспортним роботом засноване на спостереженні за допомогою фотодатчиків за трасою з светоотражающей смугою.

Технічні характеристики транспортного робота наведені в Табліце13.

Таблиця 13

Основні технічні характеристики візки транспортної рейкової С4057

Найменування

Значення

Вантажопідйомність, кг

500

Габаритні розміри тари, мм

400 * 600; 800 * 600

Швидкість переміщення, м / хв


маршова

120/90

настановна

1

Електродвигун приводу переміщення


тип

Пбст-22

потужність, кВт

0,85

Частота обертання, хв-1

1 ... 2200

База (відстань між осями), мм

1500

Колія, мм

750

рейок

Р18

Вантажозахватні платформа

телескопічна

Швидкість висування, м / хв

11,6

Технічна характеристика маніпулятора:

Найменування

Значення

Вантажопідйомність, кг

500

Швидкість переміщення, м / хв

0 ... 90; 2

Швидкість підйому, м / хв

4,5

Висота встановлення тари, мм

650; 1350;

2050; 2750

База (відстань між катками), мм

2100

Діаметр ковзанки, мм

300

Габаритні розміри, мм:

довжина

ширина з грузозахватом

висота


2860

860

3586

Маса, кг

2500

Технічна характеристика вантажозахоплювального механізму:

Найменування

Значення

Розміри захоплюваної тари в плані, мм

800 * 600

Максимальна маса вантажу в тарі, кг

500

Максимально можливий хід верхнього столу, мм

840

Робочий хід верхнього столу, мм

785 ... 835

Номінальна швидкість висунення верхнього столу, м / хв

8,9

Габаритні розміри грузозахвата, мм

довжина

ширина

висота


800

665

305

Маса, кг

220

1.6 Розробка ділянки

Роботизовані комплекси для механообробки заготовок типу тіл обертання можуть мати різні компонувальні схеми в залежності від виконуваних ними технологічних завдань.

Найбільше застосування в машинобудуванні отримали РТК, що складаються з автоматизованих верстатів (токарних, круглошліфувальних, багатоцільових і ін), оснащених накопичувальними пристроями для заготовок і деталей, системою програмного управління і обслуговуються за допомогою ПР. У першу чергу такі РТК призначаються для серійного виготовлення деталей дрібних і середніх розмірів з невеликим часом обробки. Комплекси можуть оснащуватися як вбудованим у верстат, так і зовнішнім ПР підлогового або портального типу.

У нашому випадку для обслуговування дев'яти металорізальних верстатів і допоміжного устаткування використаємо підлоговий робот з циліндричною системою координат. Оскільки з технічної та економічної точки зору на даній ділянці він найбільш ефективний у порівнянні з портальним.

Вибір автоматизованого металорізального обладнання визначається конструктивно-технологічними особливостями оброблюваних виробів відповідно до прийнятої їх класифікацією. На нашій ділянці планується випускати деталі типу «вал». Ділянка складається з дев'яти верстатів, які обслуговуються роботом. Заготівлі знаходяться на накопичувальному столі, куди переміщуються за допомогою візка. Робот може брати їх і встановлювати на технологічне обладнання. Накопичувальний стіл використовується для проміжного накопичення заготовок між технологічними операціями.

Готові деталі робот переміщує назад на накопичувальний стіл, звідки вони надходять на візок, за допомогою якої переміщуються або на наступний верстат (шліфувальний або шліцешліфовальний), або на склад після остаточної обробки.

Пристрої числового програмного керування (УЧПУ) верстатами та робота, силове обладнання та гідростанція винесені за технологічне обладнання.

При розробці ділянки враховувалися наступні вимоги:

  1. компактність розстановки обладнання;

  2. виконання техпроцесу;

  3. оптимальну кількість допоміжного обладнання;

  4. габарити ділянки;

  5. зв'язок з транспортними системами.

2. Розробка циклограми

2.1 Опис датчиків

Для управління ходом технологічного процесу необхідно отримувати інформацію про події на даний момент «події». Технічні засоби для контролю об'єктів на нижньому (виконавському) рівні АСУ ГАУ визначаються їх призначенням, конструкцією і умовами роботи. Для металорізальних верстатів ними можуть бути датчики переміщень робочих органів, шляхові (контактні і безконтактні) вимикачі, датчики контролю параметрів процесу (зусилля різання, температури в вузлі шпінделя, положення ріжучої крайки інструмента, віброприскорень в різцевої голівці, роботи приводу та інші), що забезпечують роботу верстата в автоматичному режимі. Промислові роботи зазвичай обладнуються датчиками позиціонування і торкання (для контролю захоплення вироби), а транспортно-накопичувальні пристрої - датчиками типу шляхових вимикачів.

Як датчики включення / вимикання приводів верстатів, а також повороту руки робота використовуємо багатополюсний безконтактний датчик кутових переміщень мод. ПМБ-1. Датчики даного типу призначені для використання в ланцюгах зворотного зв'язку пристроїв ЧПУ верстатами (у складі високомоментних електродвигунів приводів подач). Принцип роботи датчика заснований на взаємодії в просторі синусно-косинусних магнітних полів, створюваних обмотками статора і ротора.

Таблиця 13

Технічна характеристика датчика ПМБ-1

№

Параметр

Значення

1

Найбільша величина контрольованого переміщення

Не обмежена

2

Дискретність (для системи вимірювання лінійних переміщень), мм

0,01

3

Найбільша частота обертання, об / хв

3000

4

Допустима систематична похибка (в межах кута повороту 3600), хв

20

5

Параметри напруги харчування

амплітуда, В

частота, Гц

зсув по фазі, градус


5 ± 0,25

500

0 або 90

6

Споживаний струм, мА

7

7

Вихідна напруга, В

0,5

8

Маса, кг

1,6

Як датчики наявності, затиску / разжима заготовок використовуємо безконтактний шляхової вимикач серії БТП-301. Він призначений для комутації електричних ланцюгів управління у функції шляху. Переключення електромагнітних апаратів або безконтактних логічних елементів, що підключаються до його виходу, здійснюється під впливом металевої керуючої пластини або безпосередньо контрольованого об'єкта. Вплив на вимикач відбувається в певних положеннях пластини при її відносному русі як паралельно, так і перпендикулярно до робочої поверхні - торця циліндра.

Вимикач складається з циліндричного латунного або пластмасового корпусу, в якому розміщені друкована плата з електронними елементами і індуктивний датчик, який представляє собою коливальний контур з котушкою на феритовому сердечнику і ємністю. Торцева площина котушки є робочою поверхнею вимикача. З платою з'єднаний кабель для підключення до джерела живлення та навантаження, який виходить з корпусу ззаду через втулку. Внутрішня порожнина циліндра заповнена епоксидним компаундом. Кріплення датчика на панелі виконується гайками, які нагвинчують на різьбову частину корпусу.

При відведенні керуючого елемента (пластини) генератор формує періодичний сигнал високої частоти. Під впливом пластини, яка наближається до індуктивному датчику, амплітуда коливань зменшується. При досягненні порогу спрацьовування тригера, що входить в електронний блок, відбувається зміна його стану на протилежне, тобто формування релейного (прямокутної форми) сигналу напруги, який після підсилення подається на вихід. Наявність інвертора на виході дає можливість отримувати два вихідних сигнали, еквівалентних операціями замикання і розмикання контактів реле.

Таблиця 14

Технічна характеристика датчика БТП-301

№

Параметр

Значення

1

Найбільша відстань впливу, мм

2

2

Найбільша частота спрацьовування, Гц

450

3

Час перемикання, мс

4

4

Термін служби, ч

18000

5

Маса, кг

0,085

Як датчики наявності візки використовуємо оптопари. Відмітною ознакою оптопар з відкритим оптичним каналом є можливість управління ззовні кількістю випромінювання, що потрапляє від випромінювача до фотоприймача оптопари. Випромінювачами служать ІЧ-діоди, а фотоприймачі виконуються на основі фоторезисторів або кремнієвих фотодіодів. Існують два різновиди оптопар з відкритим оптичним каналом:

  1. з прямим проходженням променів від випромінювача до приймача;

  2. з відображенням променів зовнішнім об'єктом.

У першому випадку випромінювач і фотоприймач розташовані навпроти один одного, таку оптопару називають оптопреривателем. У другому випадку оптичні осі випромінювача і фотоприймача розташовані під деяким кутом або паралельно один одному. При відсутності відбиває світло, енергія, випромінювана світлодіодом, розсіюється в просторі, не потрапляючи у віконце фотоприймача. У даному випадку можна використовувати оптопари типу АОД111А або АОР113А.

Як датчики наявності палети з заготовками на тактовом столі можна використовувати концевики - бінарні датчики. Коли на стіл приходить паллета з заготовками з'являється сигнал від датчика. Якщо палети - ні, то сигнал від датчика відсутня. У даному випадку можна використовувати кінцевик типу ВБ13-Р12К7.

2.2 Опис циклограми

Циклограма - це графічне відображення взаємодії технологічного, допоміжного і транспортного обладнання в межах ГАУ. Циклограма також дозволяє визначити стан всіх елементів ГАУ в певний момент часу.

Розглянемо побудову циклограми, яка описує момент часу обробки деталі, починаючи з її надходження в накопичувальний стіл шліцешліфовальних верстатів.

Заготівлі знаходяться в пристрої - накопичувачі. Наявність заготівлі фіксується датчиком S 114. Відбувається включення приводу гол. руху робота (S 105). Після досягнення заданої позиції спрацьовує датчик повороту S 106. Відбувається висування руки робота (S 109). Перевіряється наявність заготовки в захопно пристрої (S 113), затиск заготовки захватні пристрої (S 111), задвіженіе руки робота (S 110). Потім робот переміщує заготовку до шліцешліфовальному верстату в позицію 2 (S 107). Рука робота висувається (S 109). Перевіряється наявність заготовки в патроні (S 115). Патрон верстата виробляє зажим (S 116), а захватне пристрій робота разжим (S 112), засувається рука робота (S 110). Включається шпиндель верстата (S 118), а робот повертається до накопичувального столу в позицію 1 (S 106). Відбувається висування руки робота (S 109). Перевіряється наявність заготовки в захопно пристрої (S 113), затиск заготовки захватні пристрої (S 111), задвіженіе руки робота (S 110). Потім робот переміщує заготовку до шліцешліфовальному верстату в позицію 3 (S 108). Рука робота висувається (S 109). Перевіряється наявність заготовки в патроні верстата (S 119). Патрон верстата виробляє зажим (S 120), а захватне пристрій робота разжим (S 112), засувається рука робота (S 110). Включається шпиндель верстата (S 122), а робот повертається в позицію 2 (S 107). Після технологічної обробки деталі на першому шліцешліфовальном верстаті відбувається відключення шпинделя. Рука робота висувається (S 109), перевіряється наявність готової деталі в захопно пристрої (S 113), затискається деталь (S 111), відбувається разжим патрона верстата (S 117). Рука робота засувається (S 110). Робот повертається в поз.1 (S 106), рука робота висувається (S 109) і відбувається разжим деталі захватні пристрої (S 112). Рука робота засувається (S 110). Робот повертається в поз.3 (S 108). Після технологічної обробки деталі на другому шліцешліфовальном верстаті відбувається відключення шпинделя. Рука робота висувається (S 109), перевіряється наявність готової деталі в захопно пристрої (S 113), затискається деталь (S 111), відбувається разжим патрона верстата (S 121). Рука робота засувається (S 110). Робот повертається в поз.1 (S 106), рука робота висувається (S 109) і відбувається разжим деталі захватні пристрої (S 112). Рука робота засувається (S 110).

На основі циклограми при знанні часу спрацьовуванні датчиків, часу автоматичної обробки на верстатах і тривалості всіх дій (затиск патрона, переміщення робота тощо) складається програма для переміщень робота.

3. Розробка налагодження

Для обробки конкретної поверхні деталі необхідно визначити, яким чином буде переміщатися інструмент. Для цього визначається траєкторія його руху, що включає робочі ходи, що супроводжуються зняттям шару металу, і холості ходи.

Робочі ходи руху інструменту визначають контур деталі, геометричну точність одержуваної поверхні (розмір, шорсткість). Холості ходи характеризуються швидким переміщенням інструменту з точним позиціонуванням в заданій точці.

Траєкторія руху інструменту у верстатах з ЧПК задається за допомогою спеціальних кодів (функцій), записуваних в керуючу програму в певній послідовності.

Також у програмі задається система координат, у якій описується переміщення інструмента. За допомогою спеціальних кодів можна управляти також і допоміжними операціями (подача МОР, зміна інструменту).

При написанні програми для верстата з ЧПУ необхідно мати перед собою ескіз тієї ділянки деталі, де відбувається обробка із зазначенням систем координат верстата, пристосування, інструмента, холостих і робочих ходів інструменту. При проектуванні наладки необхідно вибирати робочі і холості ходи таким чином, щоб час на їх вчинення було мінімальним, і відбувалася обробка із заданою точністю і шорсткістю.

Вибір систем координат деталі та інструменту здійснюють з зручності програмування.

Початок системи координат токарного верстата знаходиться в точці перетину осі шпинделя з площиною, що проходить через правий торець шпинделя. Системи координат деталі вибираються з тієї поверхні, щодо якої задається велика кількість розмірів, тому що перерахунки дають додаткові похибки. При перевстановлення деталі початок системи координат деталі щодо деталі не змінюється. При написанні програми для токарного верстата робота йде в системі координат ХВ Z. Всі розміри задаються по осі Х в діаметрах. Застосування різних інструментів враховується за допомогою корекції.

Для верстатів з ЧПК існує велика кількість функцій. Послідовність запису в кадрі:

  1. номер кадру (Nxx)

  2. підготовча функція (Gxx)

  3. розмірні переміщення (Xnn, Ynn, Znn)

  4. подача, швидкість (Fnn, Snn)

  5. Допоміжна функція (Mxx)

Таблиця 15

Найбільш часто використовувані функції при програмуванні

Функція

Призначення

G00

Швидке переміщення на поч. точку

G01

Лінійна інтерполяція

G02/G03

Кругова інтерполяція за годинниковою стрілкою / проти ч.с.

G17/G18/G19

Вибір площині XOY / XOZ / YOZ

G33

Нарізування різьби з пост. кроком

G40

Скасування корекції

G41/G42

Інструм. підходить зліва / справа щодо заготівлі

G43/G44

Корекція інструменту полож. / негативні.

G60

Точне позиціонування

G81/G82

Свердління без затримки / із затримкою в

Наприкінці

G90/G91

Абсолютна / відносна сист. коорд.

деталі

G92

Перехід з сист. коорд. верстата в сист.

коорд. деталі

G94/G95

Подача в (мм / хв) / (мм / об)

G96/G97

Швидкість в (м / хв) / (об / хв)

Допоміжні функції

M02

Кінець програми

M03/M04

Обертання шпинделя за годинниковою стрілкою / проти ч.с.

M05

Зупинка шпинделя

Для скорочення обсягу програми використана можливість створення підпрограм.

4. Розробка приводу крана-штабелера

Кран-штабелер С4225 призначений для виконання в автоматичному режимі транспортних і вантажно-розвантажувальних операцій. Кран-штабелер використовують в автоматизованих транспортно-складських підсистемах, обслуговуючих певні групи верстатів та іншого технологічного обладнання в складі гнучких виробничих систем в машинобудуванні. Принцип роботи крану дуже простий: кран переміщується по рейках за допомогою електродвигуна, гальмування здійснюється за допомогою стрічкового і колодкового гальм, а розгальмовування виконується електромагнітами. Грузозахват і розвантаження здійснюється за допомогою підйомного столу, на якому розташований вантажозахватний механізм.

4.1 Розрахунок приводу обраного крана-штабелера

Кран-штабелер зображений на аркуші 1412.07.00.00.04.

Рис.1

На рис.1 показано, що діють дві сили, де вихідними даними є маса вантажу 35 кг, швидкість підйому 0.075 м / с, маса столу, на якому розміщується палета 25 кг. Також є постійні - це швидкість вільного падіння дорівнює 9,8 м / с 2, а прискорення обчислюється за наступною формулою:

(11)

Для того щоб розрахувати привід, слід визначити силу F t:

(12)

де маса - це сума підіймаємо вантажу і самого столу.

Знаючи силу і швидкість переміщення столу, то можна визначити споживану потужність приводу:

(13)

Тоді необхідна потужність електродвигуна:

(14)

де - Загальне ККД приводу

(15)

- ККД муфти, - ККД пари підшипників, - ККД косозубих циліндричних коліс, - ККД конічних коліс, - ККД опори.

Частота обертання приводного валу:

(16)

де D - діаметр валу (на якій розташована гвинтова передача).

Знаходимо необхідну частоту обертання валу електродвигуна:

(17)

де U т - це тихохідна передача (циліндричні колеса) і U б - це швидкохідна передача (конічні колеса).

За табл. 24.9 (за списком літератури [8]) вибираємо електродвигун відповідний і : АІР85В8 ТУ 16-525.564-84 параметри, якого наведені в дужках (Р = 0,6 кВт; n синхроніз. = 1500 хв -1; n ном = 955мін -1).

Визначаємо загальне передаточне число привода:

(18)

Визначаємо передавальні числа швидкохідної і тихохідної передачі:

(19)

(20)

U т = U заг

Частота обертання валу колеса тихохідної ступені:

(21)

Частота обертання вала шестерні тихохідної ступені:

(22)

Частота обертання вала шестерні швидкохідної ступені:

(23)

Обертовий момент на приводному валу:

(24)

Момент на валу колеса тихохідної ступені:

(25)

Обертовий момент на валу шестерні тихохідної ступені:

(26)

Момент на валу шестерні швидкохідної ступені:

(27)

Висновок

У результаті проведеної роботи розробила ГПМ по механообработке деталі вал, що складається з шести токарно-фрезерних центрів, одного круглошліфувальні верстата і двох шліцешліфовальних верстатів. Даний ГПМ здатний швидко переналагоджувати без втручання людини на випуск нової продукції. Транспортування оброблюваних деталей проводиться за допомогою АТСС, що включає в два себе автоматизованих складу стелажного типу, кран-штабелер, транспортний робот, 8 промислових роботів. Таким чином, ця система являє собою гнучкий виробничий модуль з обробки деталей типу "Вал" при їх патронному закріпленні.

На технологічному і допоміжному обладнанні встановлені датчики, що дозволяють визначити стан системи в певний момент часу. Вибір датчиків проведений відповідно до виду встановленого обладнання, типом приводів механізмів робочих органів та відповідно вимог експлуатації обладнання.

У заключній частині роботи справила розрахунок приводу крана-штабелера.

Список використаної літератури

  1. Довідник технолога машинобудівника у двох томах. Під ред. Косилова А.Г., Мещерекова. М.: «Машинобудування» 1981.

  2. Таблиці з режимами різання.

  3. Довідник технолога-машинобудівника. Під ред. Анурьева В.І.: У 3-х томах. М.: «Машинобудування» 1992.

  4. Промислові роботи в машинобудуванні. Альбом схем і креслень. Під ред. Соломенцева Ю.М., М.: «Машинобудування» 1987.

  5. РТК і ДПС у машинобудуванні. Альбом схем і креслень. Під ред. Соломенцева Ю.М., М.: «Машинобудування» 1989.

  6. Пухівська Є.С. Технологічні основи ГАП. Київ «Вища школа» 1989.

  7. Сучасні промислові роботи. Каталог. Під ред. Ю.Г. Козирєва і Я.А. Шифріна. М.: «Машинобудування» 1984

  8. Промислові роботи. Довідник. Козирєв Ю.Г. М.: «Машинобудування» 1983.

  9. Верстати з програмним управлінням і промислові роботи. С.Є. Локтєва. М.: «Машинобудування» 1986.

  10. Програмування на верстатах з ЧПК. Гжіров Є.К.

  11. Курсове проектування деталей машин. Шейнбліт А.Є. М.: «Вища школа» 1991.

  12. Тужавіння промислових роботів Черепанов І.Б. Колпашников С.М. М.: «Машинобудування» 1989.

  13. Конструювання вузлів і деталей машин. П.Ф. Дунаєв та О.П. Льоліком, Вища школа, Москва, 2000р.


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
238.2кб. | скачати

Схожі роботи:
Розробка технологічного процесу механічної обробки деталі типу Вал
Розробка технологічного процесу механічної обробки деталі типу вал-черв`як
Розробка автоматичної лінії для обробки деталі типу Вал-черв`як
Розрахунок деталей розпірного домкрата і розробка ескізів цих деталей
Проектування ділянки механічного цеху з виготовлення деталі вал шестерня
Проектування ділянки механічного цеху з виготовлення деталі вал-шестірня
Технологічний процес механічної обробки деталі типу вал
Проектування технологічного процесу механічної обробки деталі типу вал
Проектування виробництва ділянки механічної обробки деталей
© Усі права захищені
написати до нас