Розробка робото-технічного комплексу токарної обробки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Розробка робото-технічного комплексу токарної обробки

Введення

Близько 80% продукції машинобудування випускається в умовах одиничного і серійного виробництва, продуктивність яких поступається масового. Крім того, основна задача сучасного виробництва в машинобудуванні - підвищення ефективності механообробних виробництв на підприємстві з широкою і постійно оновлюваної номенклатурою продукції, що випускається. Для досягнення цих цілей потрібно створення виробничих систем механообробки підвищеної гнучкості з високими технологічними показниками роботи.

Мета даної курсової роботи - рішення інженерних задач щодо вивчення та розробки засобів автоматизації машинобудування; поглиблення і закріплення отриманих знань при вивченні промислових роботів і робото-технічних комплексів.

1. Вибір заготовок

Вибір методу отримання заготовки.

Заготівлю деталі 1 «упор» 938.01.03.028 можна отримати штампуванням або з прокату. Ефективніше і економічно вигідніше буде взяти заготовку з прокату - коло ГОСТ 2590-71/45-б-2 ГОСТ 1050-74. На рис. 1.1 показана конструкції заготовки.

Рис. 1. Заготівля деталі «упор»

Заготівлю деталі 2 «хвостовик» 766.36.70.15 можна отримати штампуванням або з прокату. Ефективніше і економічно вигідніше буде взяти заготовку з прокату - коло ГОСТ 2590-71 / У Ст3 за 5 I ГОСТ 535-71. На рис. 2 показана конструкція заготовки.

Рис. 2. Заготівля деталі «хвостовик»

Заготівлю деталі 3 «бобишка» 766.12.42.02 можна отримати штампуванням або з прокату. Ефективніше і економічно вигідніше буде взяти заготовку з прокату - коло В60 ГОСТ 2590-71 / У Ст3 за 5 I ГОСТ 535-71. На рис. 3 показана конструкція заготовки.

Рис. 3. Заготівля деталі «хвостовик»

2. Розробка технологічного процесу обробки деталей

Класифікація поверхонь деталей.

Упор

№	Вид поверхні	№ поверхні
1	ОКБ	1
2	ВКБ	9
3	ІП	2, 8,
4	З	3, 4, 5, 6, 7

Хвостовик

№	Вид поверхні	№ поверхні
1	ОКБ	1
2	ВКБ	7
3	ІП	3, 6
4	З	2, 4, 5

Бобишках

№	Вид поверхні	№ поверхні
1	ОКБ	1
2	ВКБ	4
3	ІП	3
4	З	2, 5, 6,

Вимоги до оброблюваних поверхонь

Наголос	№ поверхні	IT	Rz
	1	14	20
	2	14	20
	3	14	40
	4	14	80
	5	14	40
	6	14	40
	7	14	40
	8	11	20
	9	14	40
Хвостовик	1	14	80
	2	14	40
	3	12	40
	4	14	40
	5	14	40
	6	8	10
	7	14	80
Бобишках	1	14	80
	2	14	40
	3	12	40
	4	14	80
	5	14	80
	6	14	80

Технологічний процес токарної обробки деталей

№ дет.	Устаткування або виконавчі вузли	Операція	Перехід	Встанов.
1	Напівавтомат токарний патроно-центровий з ЧПУ моделі TZC32N1 Патрон РІКХ-315	Токарна 015	Точити Ш60 до Ш44 на довжину 34 мм за 6 проходів, підрізати торець на Ш60 в розмір 34 мм.	1 встанов
			Точити Ш60 до Ш40 за 8 проходів на довжині 34 мм; точити конус під кутом 15 є на довжині 26 мм; підрізати торець Ш60 в розмір 34 мм.	2 установ
2			Точити Ш55 до Ш42 на довжину 124 мм за 4 проходження, точити канавку Ш39, 8, точити фаску на Ш55 шириною 15 мм.	1 встанов
			Точити фаску 45 є на Ш50; точити Ш55 до 50 на довжині 71 мм за 2 проходи.	2 установ
3			Точити фаску 45 є на Ш60;	1 встанов
			Точити Ш60 до Ш50 за 3 проходу на довжині 60 мм; підрізати торець Ш60 в розмір 60 мм. Точити фаску 45 є на Ш50;	2 установ

Маршрут обробки деталей.

Упор

№ операції	Найменування операції	Обладнання
005	Заготівельна	Відрізний верстат
010	Центровально-підрізні	Центровально-підрізний верстат
015	Токарна	Токарний напівавтомат
020	Фрезерна	Горизонтально-фрезерний верстат
025	Свердлильна	Свердлильний верстат

Хвостовик

№ операції	Найменування операції	Обладнання
005	Заготівельна	Відрізний верстат
010	Центровально-підрізні	Центровально-підрізний верстат
015	Токарна	Токарний напівавтомат

Бобишка

№ операції	Найменування операції	Обладнання
005	Заготівельна	Відрізний верстат
010	Центровально-підрізні	Центровально-підрізний верстат
015	Токарна	Токарний напівавтомат

3. Розробка схем базування кріплення заготовок на верстаті і на транспортері накопичувачі

Розробимо теоретичні схеми базування, кріплення заготовок на токарному стані з ЧТУ, в захопно пристрої при транспортуванні і завантаженні, на пристосуваннях транспортера-накопичувача деталей.

4. Розробка наладок при обробці заготовок на токарному обладнанні

При розробки наладки на токарному обладнанні необхідно точно визначитися з вибором верстата і пристрої на підставі вище викладеного отримаємо:

За [3, стор. 12] вибираємо модель токарного верстата з урахуванням конструктивних параметрів і технічних вимог оброблюваних деталей.

Приймаються верстат-напівавтомат з оперативною системою управління - TZC32N1.

Так само робимо вибір токарного трикулачні механізованого патрона з урахуванням:

- Моделі верстата з ЧПУ: TZC32N1;

- Конструктивних параметрів оброблюваних деталей і їх заготовок ();

За [3, с. 15] вибираємо патрон: РІКХ-315.

Даний патрон забезпечує самоустановку кулачків із заготівлі при її обробці в центрах, а також центрування заготовки при обробці в патроні. Патрон оснащений плаваючим центром. Затиск і разжим деталі у патроні виробляється від гідравлічного приводу, встановленого на задньому кінці шпинделя верстата. При обробці в центрах проводиться додатковий поджим центром задньої бабки, що діє також від гідроприводу.

5. Розрахунок і проектування транспортера-накопичувача і розробка наладок розміщення на ньому заготовок

заготовка деталь верстат транспортер

На основі конструктивних параметрів оброблюваних деталей, технологічного процесу їх обробки і вибраного верстата з ЧПУ вибираємо модель і типу розмір тактового транспортера-накопичувача.

Тактовий транспортер-накопичувач призначений для зберігання запасів заготовок і подачі їх у зону захоплення завантажувальним пристроєм. На транспортері-накопичувачі розташовані переміщувані пластини-візки для розміщення заготовок і оброблених деталей у пристосуваннях.

Так як найважча заготовка має масу 3,3 кг, вибираємо модель тактового транспортера-накопичувача СТ 150.

Основні характеристики тактового транспортера-накопичувача СТ 150:

габаритні розміри транспортера L * B * H: 2250 * 650 * 800 мм;

вантажопідйомність однієї пластини: 10 кг;

розміри пластин А * Б: 150 * 225 мм;

розміри пластин l * b: 150 * 150 мм.

- Число пластин 24

Під час зміни деталі на транспортері-накопичувачі пластини нерухомі і точність позиціонування визначена точністю крокового переміщення пластини.

Розробимо базуючі й настановні регульовані і нерегульовані елементи на пластині для розміщення та базування заготовок і деталей. Базуючі й настановні елементи є елементами інсталяційного пристосування і кріпляться на пластині. Базуючі й настановні елементи повинні забезпечувати розміщення на них оброблених деталей і їх заготівок з можливістю попереднього регулювання і переналагодження.

6. Вибір промислового робота для використання в РТК токарної обробки

Автоматизація завантаження і зміни оброблюваних деталей здійснюється за допомогою промислового робота моделі «Універсал-60.01».

Основне призначення - для розвантаження-завантаження основного і допоміжного технологічного устаткування.

Технічні характеристики промислового робота:

Номінальна вантажопідйомність, кг 60

Число ступенів рухливості 6

Число рук / захоплень на руку 1 / 1

Тип приводу Електрогідравлічний

Пристрій управління Позиційне ПУР-2М

Число програмованих координат 6

Засіб програмування переміщень Навчання

Похибка позиціонування, мм ± 3

Максимальний радіус обслуговування R, мм 2044

Маса, кг 2340

Лінійне переміщення, мм

х (зі швидкістю 0,4 м / с) 1000

у (зі швидкістю 0,08 м / с) 400

Кутові переміщення, є:

ц (зі швидкістю 45є / с) 340

и (зі швидкістю 10є / с) 40

б (зі швидкістю 90є / с) 360

в (зі швидкістю 70є / с) 190

Країна виробник СРСР

7. Розрахунок загарбного пристрої та розробка конструкції його розміщення на руці промислового робота

Розрахунок реакції в губках

Розрахунок проводиться для самої важкої деталі, тобто для «хвостовика» (766.36.70.15). Діапазон розмірів деталей (заготовок) захоплюваних губками: d = 40… 60 мм. Визначаємо точки прикладання реакцій в губках для деталі. Маса заготовки: m = 3.3 кг, вага заготовки:

P = m * g,

де g - прискорення вільного падіння, м /

Тоді: Р = 3,3 * 9,8 = 32,3 Н

Розрахункове навантаження з урахуванням коефіцієнта запасу k = 3:

Q = k * P = 3 * 32,3 = 96,9 Н

Реакції в губках:

де l = 80 мм - відстань між губками; з = 40 мм - відстань до центру мас деталі.

Підставляємо значення, отримуємо:

Визначення сил впливу губок на деталь.

Складаємо схеми сил рис. 4.1, що діють на деталь, і визначаємо сили затиску:



де - Реакція на губках загарбного пристрої,

- Коефіцієнт тертя.

Підставляємо значення, отримуємо:

На першій парі губок:

На другій парі губок:

Рис. 4. Дія сил

Визначення конструктивних параметрів привода і загарбного пристрою в цілому

Обчислимо потрібне зусилля за формулою:

де n - число пар губок в захопному пристрої n = 2;

N - найбільша нормальна сила необхідна для утримання заготовки N =

А і В - плечі загарбного механізму А = 95 мм, В = 20 мм.

В якості приводу приймаємо пневмоцилиндр однобічної дії з робочим тиском р = 0,4 МПа.

Діаметр поршня циліндра:

де - Тиск стисненого повітря, МПа.

Тоді:

Приймаються стандартне значення (з запасом): D = 35 мм.

Компонуємо захватне пристрій і пневмоциліндр, конструктивно визначаємо хід поршня і інші параметри.

Діаметр штока приймаємо конструктивно D = 15 мм.

Креслення загарбного пристрої представлений на аркуші А1.

8. Компонування засобів автоматизації завантаження і транспортної системи спільно з використовуваним токарним обладнанням

На підставі попередніх розрахунків готуємо загальний вигляд РТК. Для цього визначаємо взаємно-координатне розташування засобів автоматизації завантаження в робото-технічних комплексів.

Розробляються схеми компонування в 2-х видах (зверху і збоку), де показується траєкторія руху загарбного пристрою відносно вихідного положення. У вихідному положенні показуються опорні точки верстата, промислового робота, транспортера-накопичувача і загарбного пристрою. Так як застосовується один і той же РТК, то розробляємо одну схему, наприклад для деталі «хвостовик» (766.36.70.15).

На схемі приймаємо такі позначення:

Ост - нуль верстата;

Опр - нуль промислового робота;

Озу - нуль загарбного пристрою.

Отр - нуль транспортера-накопичувача;

9. Розробка циклограми роботи устаткування, що до РТК

Розробляємо циклограму послідовності виконання переміщень захватні пристрої в процесі завантаження, розвантаження та транспортування деталей в аналітичному вигляді.

Для цього ставимо початкове положення механізмів: деталь оброблена, але не знята.

Для опису формули циклограми приймаємо такі позначення інтервалів витрат часу на виконання руху вузлами РТК:

- Поворот руки промислового робота ПР з захватні пристрої ЗУ на кут вниз

- Висування руки з ЗУ вперед;

- Захоплення деталі ЗУ;

- Разжим кулачків патрона;

- Відвід заднього центру;

- ПР переміщається вправо (виймається деталь з патрона);

- Рука ПР з ЗУ піднімається на кут вгору;

- Поворот руки ПР з ЗУ в горизонтальній площині на кут 90 є вправо;

- Рука ПР з ЗУ опускається на кут вниз;

- Разжим ЗУ;

- Відведення руки з ЗУ назад;

- Підведення візки транспортера-накопичувача з заготівлею і відведення візки транспортера накопичувача з обробленою деталлю;

Деталь не оброблена.

- Висування руки з ЗУ вперед;

- Захоплення заготовки ЗУ;

- Рука ПР з ЗУ піднімається на кут вгору;

- Поворот руки ПР з ЗУ в горизонтальній площині на кут 90 є вліво;

- Рука ПР з ЗУ опускається на кут вниз;

- ПР переміщається вліво (вставляється деталь в патрон);

- Затискач кулачків патрона;

- Підведення заднього центру;

- Разжим ЗУ;

- Відведення руки з ЗУ назад;

- Рука ПР з ЗУ піднімається на кут вгору;

- Обробка заготовки в положення установа 1;

- Рука ПР з ЗУ опускається на кут вниз;

- Висування руки з ЗУ вперед;

- Захоплення обробленої деталі;

- Разжим кулачків патрона;

- Відвід заднього центру;

- ПР переміщається вправо (виймається полудеталь з патрона);

- ЗУ повертається навколо своєї осі на кут 180 є;

- ПР переміщається вліво (вставляється деталь в патрон);

- Затискач кулачків патрона;

- Підведення заднього центру;

- Разжим ЗУ;

- Відведення руки з ЗУ назад;

- Рука ПР з ЗУ піднімається на кут вгору;

- Обробка заготовки в положенні установа 2.

Формула циклограми в аналітичному вигляді:

Fц =

Висновок

У цій роботі було виконано наступне:

підібрані елементи РТК для обробки трьох деталей типу вал в умовах середньо серійного виробництва;

спроектовано захватне пристрій;

розроблені налагодження загарбного пристрою при установці деталей на верстаті з ЧПК і на транспорті-накопичувачі;

розроблені креслення загального вигляду РТК і складена циклограма обробки деталей.

Література

заготовка деталь верстат транспортер

1. Горбацевіч А.Ф. та ін. Курсове проектування з технології машинобудування. Мінськ: Вищ. Школа, 1975, 288 с.

2. Довідник технолога-машинобудівника. У 2-х т. Т.1 / Под ред. А.Г. Косилової і Р.К. Мещерякова. - 4-е вид., Перераб. І доп. - М.: Машинобудування, 1985. 656 з. мул.

3. Засоби автоматизації завантаження і розвантаження деталей РТК для токарної обробки: метод. Вказівки / сост. Царьов О.М. - Тольятті: натовп, 1991.

Размещено на Allbest.ru

...