Курсова робота
З ДИСЦИПЛІНИ:
«Автоматизація технологічного процесу»
НА ТЕМУ:
«Автоматизація технологічного процесу обробки деталі»
Зміст
Зміст
1 Розробка технологічного процесу виготовлення деталі
1.1 Аналіз конструкції деталі
1.2 Вибір методу отримання заготовки
1.3 Розробка технологічного процесу
1.4 Розрахунок режимів різання та норм часу
2 Розробка автоматичної лінії
2.1 Вибір структурної схеми автоматичної лінії
2.2 Вибір та компонування технологічного обладнання
2.3 Вибір та компонування транспортних засобів
2.4 Вибір методів і засобів контролю
2.5 Складання циклограми роботи автоматичної лінії
3 Побудова системи управління електроприводом металообробного верстата
Список літератури
1 Розробка технологічного процесу виготовлення деталі
1.1 Аналіз конструкції деталі
Аналіз конструкції деталі зробимо з точки зору її технологічності при обробці на верстатах, забезпеченні необхідної програми випуску, економії матеріалу, енергії, витрат вироблюваних при виготовленні деталі.
Дана деталь має просту конструкцію. Є поверхні для базування і закріплення на верстатах на всіх операціях.
Оброблювана деталь - ступінчастий вал, що виготовляється зі сталі 40, має підвищені вимоги до якості поверхонь Æ 29 і конусної поверхні, шорсткість яких Ra 1,25 мкм. Шорсткість Ra 3,2 мкм мають поверхні Æ 49, Æ 55. Поверхні Æ 37 і Æ 21 вільні.
Канавки можуть бути отримані канавочним різцем після обробки шийок валу. Фаски точаться в останню чергу. На поверхні з невказаним шорсткістю відповідно до креслення необхідно забезпечити Ra 6,3 мкм.
При даній формі та конфігурації деталі є можливість обробки більшості поверхонь прохідним різцем. Діаметральні розміри шийок валу убувають до кінців валу, що дещо ускладнює їх обробку. Шпонкові канавки відсутні, що скорочує число операцій. У конструкції деталі відсутні різкі перепади діаметрів.
Деталь має достатню жорсткість для застосування високопродуктивних методів обробки.
Відношення довжини валу до мінімального діаметру не повинно перевищувати 15:
Таким чином, можна зробити висновок, що деталь технологічна за винятком зменшуються до кінців валу діаметрів шийок та різьблення.
1.2 Вибір методу отримання заготовки
Матеріал деталі сталь 40 - середньовуглецевих з вмістом вуглецю 0,40%. Має хорошу пластичність, в'язкість, високий опір появі тріщин. Застосовують для великої групи деталей машин працюють не тільки при статичних навантаженнях, але і в умовах циклічних навантажень. Відноситься до недорогого конструкционному матеріалу.
Заготовку для виробництва валу можна отримати кількома способами. Розглянемо такі з них: лиття під тиском, поперечно-клиновий прокат і використання як заготовки круглого прокату. Оцінювати той чи інший спосіб будемо за коефіцієнтом використання металу, схильності металу даного методу обробки, а так само за собівартістю отримання заготовки.
При лиття сталь має високу усадку, низьку жидкотекучесть, схильність до утворення гарячих тріщин. Припуски на наступну механічну обробку виходять в межах 4 ... 6 мм, що призводить до зменшення коефіцієнта використання металу - багато металу йде в стружку, що призводить до збільшення часу на механічну обробку і подорожчання обробки.
При використанні круглого прокату припуски виходять автоматично, і будуть на окремих частинах деталі дуже великими. Коефіцієнт використання металу 0,6 ... 0,7. У зв'язку з цим також збільшується час на обробку, підвищується знос інструменту, а значить, зростає собівартість готової деталі.
Найбільш оптимальний спосіб отримання заготовки - це поперечно-клиновий прокат, який дозволяє призначити припуски в межах 1,5 ... 2,5 мм в залежності від розмірів поверхні. При прокаті підвищуються механічні властивості металу. Метод має високу продуктивність, що здешевлює заготовку. Коефіцієнт використання металу 0,9.
1.3 Розробка технологічного процесу
Операції будуть будуватися з малої кількості простих технологічних переходів, тобто технологічний процес розробляємо за принципом диференціації операцій. Це пов'язано в першу чергу з можливістю відділення складної і точної чистової обробки, що вимагає високоточних верстатів, від попередньої чорнової обробки, яка може проводитися високопродуктивними способами. Диференціація в умовах середньо - серійного виробництва є економічно доцільним побудовою технологічного процесу.
Мінімально можливим числом операцій може бути чотири, це пов'язано з особливостями і методами обробки окремих поверхонь валу, а також здійсненням чистової й чорнової обробки на окремих верстатах.
Операція фрезерно-центровальная: на фрезерно-центровальном автоматі за один установ можна зробити фрезеруванням торців валу і їх зацентровку.
Операція токарна: на токарному автоматі проводиться чорнове зовнішнє гостріння шийок валу прохідним різцем.
Операція токарна: на токарному автоматі чистова обробка шийок валу з витримуванням діаметральні і лінійних розмірів згідно вимогам креслення.
Операція токарна: прорізка канавок канавочним різцем і зняття фаски фасочним різцем на токарному автоматі.
1.4 Розрахунок режимів різання та норм часу
Відповідно з необхідною точністю обробки і шорсткістю поверхонь слід призначати режими різання: швидкість обертання шпінделя, глибину різання, подачу.
Загальний припуск під всю механічну обробку 2,5 мм на сторону. Припуск під чорнову токарну обробку - 2 мм, під чистову - 0,5 мм.
При фрезеруванні торців приймаємо подачу S = 0,2 мм / об, частоту обертання інструменту (фрези) n = 650 хв -1, глибину рівну припуск на торці t = 2,5 мм. Довжину робочого ходу:
де d Т - найбільший діаметр фрезеруемого торця, мм.
Розрахунковий час обробки
При чорновому точінні приймаємо такі режими: глибина різання t = 2 мм, подача S = 0,4 мм / об., Частота обертання заготовки n = 650мін -1. Довжину робочого ходу приймаємо рівною довжині шийки валу. Розрахунковий час обробки:
Інші режими різання і час на обробку наведемо в технологічній карті (таблиця 1.1).
Таблиця 1.1 - Маршрут технологічного процесу
Операції | Операційний ескіз | Припуск мм | Довжина раб. ходу, мм | Режими | t P, хв | |||
n, хв -1 | S, | t, мм | i | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Фрезера-вання торців | | 2,5 | 32 | 650 | 0,2 | 2,5 | 1 | 0,3 |
Сентро-вання торців | | 2,5 | 10 | 500 | 0,1 | 2 | 1 | 0,2 |
Черновое гостріння шийок № 1 № 2 № 3 № 4 № 5 № 6 | | 2 | 20 42 13 27 23 27 | 650 | 0,5 | 2 | 1 | 0,061 0,129 0,040 0,083 0,070 0,083 |
Чистове гостріння шийок № 1 № 2 № 3 № 4 № 5 № 6 | | 0,5 | 20 42 13 27 23 27 | 1000 | 0,15 | 0,5 | 1 | 0,133 0,280 0,087 0,180 0,153 0,180 |
Прорізка канавок | | 1 3,5 | 17 | 800 | 0,12 | 1 3,5 | 1 | 0,177 |
Точіння фасок | | 2 2 3 2 3 | 5 | 800 | 0,1 | 2 2 3 2 3 | 1 | 0,06 |
Нарізання різьблення | | 2 | 27 | 90 | 1 | 2 | 2 | 0,6 |
На основі певного часу на обробку складемо типовий технологічний маршрут.
Таблиця 1.2 - Типовий технологічний маршрут
Операції |