Данные о заготовке:

Вид: Штамповка

Размеры:

Материал: Сталь 40Х ГОСТ 45-71

Твердость: 174-217 НВ

Масса: 7,1 кг

Программа выпуска 251500 изделий в год.

технические требования

Производительность: 251500 изделий в год

Режим работы: 8 часовой рабочий день

Загрузка: автоматическая

1.1 Технологический маршрут обработки детали

На рис.1 приведен эскиз обрабатываемой детали, а в таблице 1 - технологический маршрут обработки.

Рисунок 1.1.1 Эскиз детали с указанием поверхностей

Таблица 1.1.1 - Маршрут

Существующий техпроцесс состоит из основных и вспомогательных операций. К основным для данной детали относятся точение, сверление, слесарная обработка. К вспомогательным операциям относятся операции контроля и транспортировки.

Транспортировка и загрузка производится вручную. Это приводит к непроизводительным потерям времени, так как зачастую контейнеры с заготовками перемещаются не напрямую к месту обработки или на склад, а могут быть доставлены в произвольное место цеха, где есть свободное место.

Обработка ведется на универсальных станках в соответствии с технологическим маршрутом и включает промежуточный контроль после выполнения операций на каждом станке. На промежуточный контроль затрачивается время, которое может быть уменьшено при обработке на автоматизированном участке.

Кроме того, рабочие станочники не имеют высокой квалификации и даже при самой высокой квалификации, не могут обеспечить максимальные режимы обработки с высоким качеством. Кроме того, затрачивается много времени на перенастройку станка.

Все это приводит к высокому проценту брака и низкой производительности.

Для повышения эффективности производства, в связи увеличением объема заказов, необходимо модернизировать участок. Выбрать и установить на участке многооперационные станки с ЧПУ, разработать технологию обработки, автоматизировать транспортно-загрузочные операции. Выбрать вспомогательное транспортное оборудование, разработать систему управления.

При решении задач компоновки автоматизированных участков конструкторы иногда полагаются на опыт и интуицию, не делая должного анализа. При этом недооценка возможностей современных технических средств и следование старым традициям приводит к тому, что в автоматической системе даже с высокой надежностью конструкторы предусматривают значительные дополнительные площади для рабочих мест, органы ручного управления механизмами машин, многочисленные места регулировок, смены инструментов, деталей и узлов машин. В этом случае нерациональная компоновка снижает эффективность автоматизации и ведет к недоиспользованию производственной площади.

Таким образом, рациональная компоновка с точки зрения технологического процесса способствует повышению производительности машин, а компоновка с точки зрения экономии производственной площади увеличивает производительность с единицы площади, что при всех прочих равных условиях обеспечивает повышение производительности и снижение себестоимости продукции.

1.2 Описание участка

На участке механообработки размещались универсальные токарные, фрезерные, сверлильные, зубообрабатывающие и др. станки, столы для слесарной обработки, моечная машина. Контрольно-измерительное оборудование располагается в отдельном помещении. Существует склад заготовок и готовой продукции. Заготовки и обработанные детали транспортируются внутрицеховым транспортом в контейнерах. Детали укладываются на паллеты, которые размещаются на поддонах, уложенных в контейнеры.

Для обработки использовались три универсальных токарных станка 16Р25П, и два сверлильно-фрезерных СФ32Б. Каждый станок настроен на свои операции, для уменьшения времени на переналадку, смену инструмента.

1.3 Анализ основного и вспомогательного оборудования

Обрабатывающие центры.

Многоцелевой станок -- это металлорежущий станок, предназначенный для выполнения нескольких различных видов обработки резанием, имеющий систему числового программного управления и оснащенный системой автоматической смены инструментов.

Многоцелевые станки являются универсальным оборудованием и делятся на две группы:

- токарно-сверлильно-фрезерно-расточные, предназначенные для обработки заготовок деталей типа тел вращения (компоновки таких станков аналогичны компоновкам традиционных токарных станков с ЧПУ);

- фрезерно-сверлильно-расточные, предназначенные для обработки заготовок корпусных и плоских деталей (компоновки этих станков схожи компоновкам фрезерных станков с ЧПУ).

Многоцелевые станки для обработки деталей типа тел вращения отличаются от обычных токарных станков с ЧПУ тем, что могут производить обработку вращающимся инструментом, имеют возможность точного углового позиционирования шпинделя, и вращения шпинделя в режиме круговой подачи. Поэтому на этих станках можно выполнять все виды токарной обработки, а также фрезерные, сверлильные, расточные и другие операции (обработку внецентровых отверстий, фрезерования лысок, шпоночных пазов, фасонных пазов, продольных и поперечных плоскостей, профильных канавок и т.д.)

Рисунок 1.3.1 Вид станка

Фрезерно-сверлильно-расточные станки с ЧПУ предназначены для обработки плоских и фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых колёс и т.п. Главное движение является вращательным и сообщается инструменту, закрепленному в шпинделе станка, а заготовка, закреплённая на столе, совершает поступательное движение подачи. На данных станках выполняют следующие технологические операции: фрезерование, сверление, расточку, нарезание резьбы, зенкерование, развёртывание, контроль качества обработки и др.

Фрезерно-сверлильно-расточные станки с ЧПУ комплектуются системой автоматической смены инструмента манипуляторного или безманипуляторного типов. Необходимый запас инструментов создается в револьверных головках или инструментальных магазинах барабанного или цепного исполнений. Некоторые станки имеют поворотные конструкции шпиндельной головки и стола с возможностью движения по одной, двум или трем координатам, что позволяет обрабатывать самые сложные поверхности с минимальным количеством установов. Многие станки оснащаются системами автоматизированной смены заготовок. При этом во время работы станка заготовка устанавливается (или снимается деталь) на сменном столе-спутнике, и вместе с ним она попадает на основной стол станка.

Компоновка обрабатывающего центра любой модели, помимо обычных параметров, определяется его технологическими возможностями. К ним относятся: размеры рабочего пространства, характеристика инструментального блока, емкость инструментального магазина, время смены инструмента, количество столов-спутников, их размеры, время смены столов-спутников, тип системы управления, число одновременно управляемых координат, дискретность и точность перемещений по координатам и др.

Промышленные роботы

Современный промышленный робот манипулятор в большинстве случаев применяется для замены ручного труда. Так, робот может использовать инструментальный захват для фиксации инструмента и осуществления обработки детали либо держать саму заготовку для того, чтобы подавать ее в рабочую зону на дальнейшую обработку.

Робот имеет ряд ограничений, таких как зона досягаемости, грузоподъемность, необходимость избежать столкновения с препятствием, необходимость предварительного программирования каждого движения. Но при его правильном применении и предварительном анализе работы системы робот способен обеспечить производство рядом преимуществ, повысить качество и эффективность рабочего процесса.

Motoman (yaskawa) (япония, сша)

Модельный ряд Motoman состоит из 175 роботизированных моделей и 40 полностью интегрированных готовых решений, применимых для специфических задач (в том числе оборудование для безопасности)

Рисунок 1.3.1 - Робот Motoman DX1350D

- Число степеней свободы: 6

- Досягаемость: 1350 мм

- Грузоподъемность: 35 кг

- Точность \ повторяемость : 0.06 мм

- Вес манимулятора: 275 кг

- Степень защиты IP: IP67

Страна-производитель: Япония

роботы OTC DAIHEN (ЯПОНИЯ)

Специализация компании - промышленные роботы, машины для дуговой сварки и резки, компоненты для автоматизации технологии сварки и обработки материалов.

Рисунок 1.3.2 - OTC Daihen FD-B4

- Число степеней свободы: 6

- Досягаемость: 1410 мм

- Грузоподъемность: 4 кг

- Точность \ повторяемость : 0.08 мм

- Вес манимулятора: 170 кг

- Степень защиты IP: IP54

Страна-производитель: Япония

Роботы PANASONIC (ЯПОНИЯ)

7. PANASONIC (ЯПОНИЯ)

Panasonic - это известная во всем мире японская машиностроительная корпорация, которая производит занимает рынок промышленной робототехники и сварочного оборудования. В частности, робот для сварки от Panasonic - это технологии «все в одном», без дополнительного интерфейса между роботом и сварочным источником. У робота нет необходимости настраивать сварочные функции, а программирование производится с одной панели управления Компания также выпускает универсальные манипуляторы для многих видов производственных задач.

Рисунок 13Panasonic HS-165G3

- Число степеней свободы: 6

- Досягаемость: 2660 мм

- Грузоподъемность: 165 кг

- Точность \ повторяемость : 0.25 мм

- Вес манимулятора: 1250 кг

- Степень защиты IP: IP54

Страна-производитель: Япония

Автоматические тележки

На автоматизированных складах используют напольные передвижные грузонесущие автоматические тележки, как правило, на колесном ходу, перемещающиеся по специально изготовленной трассе. Программа перемещения тележек, количество и позиции остановок определяются оператором на командном пульте, а работой в автоматическом режиме управляет ЭВМ в центральном диспетчерском пункте, с которого также обеспечивается синхронность работы всей системы. Тележки комплектуют подъемниками, манипуляторами, переталкивателями и другим оборудованием, монтируемым на грузовой платформе тележки или устанавливаемым стационарно на позиции перекладки грузов.

Автоматические тележки оснащают силовым приводом, автономным источником питания и системой слежения с рулевым приводом. Корпус тележки имеет буферные устройства, предохраняющие ее при наезде на препятствия. Встроенное логическое устройство служит для программирования режима работы тележки. Система слежения с рулевым приводом обеспечивает автоматическое перемещение тележки вдоль индукционного провода, проложенного на небольшой глубине от поверхности пола и определяющего заданный маршрут передвижения. Тележка имеет антенный блок с двумя антеннами, расположенными спереди и сзади корпуса для приема электромагнитных сигналов частотой 8 кГц. Сигнал подается на одну из антенн в зависимости от направления движения тележки.

Поворот рулевого колеса осуществляется электродвигателем с помощью двух электромагнитных муфт, включаемых автоматически при повороте направо или налево. Вместе электродвигатель, муфты и система управления образуют рулевой привод. Для повышения надежности системы слежения используется обратная отрицательная связь, которая, получив сигнал от датчика, корректирует угол поворота рулевого колеса, с помощью цилиндрических и конических шестерен воздействуя на рулевой привод. Данная тележка имеет грузоподъемность до 150 кг, скорость передвижения в диапазоне 0,25...0,6 м/с, точность позиционирования ±30 мм и высоту подъема груза до 150 мм. 

1.4 Анализ датчиков и контроллеров

Датчики

В зависимости от конструкции и принципа действия датчики положения имеют различный диапазон срабатывания, различную точность и рассчитаны на обнаружение объектов из различных материалов.

Наибольшее расстояние обнаружения и динамический диапазон имеют фотоэлектрические датчики, и они же имеют наилучшую точность. При выборе соответствующего типа, они могут решать практически все задачи обнаружения, за исключением случаев работы через непрозрачную преграду или работы при большом уровне паразитной засветки. Фотоэлектрические датчики представляют собой достаточно сложное устройство, изготовленное с применением прецизионных технологических процессов, поэтому из всех датчиков положения они имеют наибольшую стоимость. Номенклатура фотоэлектрических датчиков чрезвычайно обширна, что объясняется оптимизацией конструкции на решение какой-то конкретной задачи и невозможностью создать универсальное решение. К настоящему времени выпускающаяся номенклатура фотоэлектрики практически полностью перекрывает задачи, стоящие в промышленной автоматике и системах безопасности.

Индуктивные датчики положения имеют диапазон срабатывания от 1 до 60 мм при точности порядка 10-20% и представляют собой, в общем случае, катушку индуктивности и схему обработки сигнала, заключенные в цилиндрический или прямоугольный корпус. Они предназначены для обнаружения ферромагнитных объектов. Датчики этого типа имеют давнюю историю, и их конструкция хорошо отработана. В их составе нет дорогих компонентов, и они хорошо освоены многими производителями, как в Европе, так и в Азии и России. Датчики этого типа являются наиболее дешевыми и массовыми представителями устройств обнаружения присутствия объекта и наиболее широко применяются в промышленной автоматике. Параметры датчиков, выпускаемых разными производителями, очень близки и при выборе поставщика одним из критериев выбора может выступать надежность и долговременная стабильность параметров датчика. По совокупности этих признаков датчики SICK имеют наилучший рейтинг.

Емкостные датчики положения имеют диапазон срабатывания от 2 до 25 мм при точности порядка 20%. Их срабатывание происходит при изменении емкости пространства перед датчиком при внесении в это пространство объекта, структура которого отличается от структуры воздуха. При этом этот объект не обязательно должен быть твердым телом. При определенной настройке возможно определение уровня заполнения неметаллической емкости через ее стенку. Датчики этого типа незаменимы при работе с сыпучими и жидкими средами.

Ультразвуковые датчики положения имеют диапазон срабатывания от 30 мм до 8 м при точности порядка 2%. Их срабатывание происходит при обнаружении отраженного ультразвукового импульса от внесенного объекта. При этом природа объекта роли не играет. Необходимо только, что бы уровень отраженного сигнала превышал порог срабатывания датчика. Лучше всего обнаруживаются деревянные и металлические гладкие поверхности, несколько хуже картон. Сложности возникают при наличии на поверхности объекта поглощающего слоя - ворсовой ткани, меха и, на предельных дальностях, рассеивающей структуры поверхности, неровностей и канавок.

Оптические датчики позволяют решать задачи определения положения, скорости и направления вращения объектов из неферромагнитных материалов (в этом заключается их главное отличие от магнитных датчиков Холла). Примерами таких объектов могут быть денежные купюры, монеты или жетоны, опускаемые в щель автомата, пластмассовые диски, метки, карточки и т.д.

Контроллеры

Siemens Simatic S7 200

Контроллер класса Siemens Simatic S7 200 -- относительно простое логическое устройство с возможностью программирования, применяемое в системах автоматизации невысокой сложности.

Эта категория контроллеров, которые можно программировать, отлично подходит для тех ситуаций, в которых требуется обновить релейную схему устаревшей конструкции. Новый модуль намного экономичнее в плане энергии и ресурсов, к тому же он легко настраивается.

Конструкция устройства включает полный набор периферийных элементов, в т. ч. подключение блоков питания, центральных процессоров, модулей коммуникации и позиционирования, модулей ввода-вывода.

Отличительные черты и особенности, которыми обладает контроллер Simatic S7200:

- высокие показатели быстродействия модулей;

- возможность эффективно программировать (используемые языки -- LAD, FBD, STL);

- трехуровневая парольная защита пользовательских программ;

- страничная адресация данных;

- обработка рецептурных данных;

- карта памяти, позволяющая сохранять документацию и регистрировать данные системы;

- возможность редактировать программы без остановки центрального процессора, «на лету»;

- возможность использования распределенной системы ввода-вывода AS-Interface для свободного наращивания модулей входов и выходов.

Логические программируемые контроллеры линейки Siemens Simatic S7 200 способны одновременно обрабатывать команды и осуществлять различные операции (математические, логические); при этом имеется поддержка алгоритмов ПИД позиционирования и регулировки.

Варианты интерфейсов контроллера для передачи данных: MPI, PPI, PROFIBUS AS-Interface, подключение модемной связи.

Семейство контроллеров S7-200 включает 5 вариантов центральных процессоров, каждый из которых представлен двумя модификациями:

- напряжение питания 24В, дискретные выходы на базе транзисторных ключей (24В/0,75А);

- напряжение питания 115/230В, дискретные релейные выходы.

Simatic S7300

Программируемый логический контроллер Simatic S7300 состоит из набора отдельных модулей, каждый из которых имеет свою специализацию и функцию. Он широко используется для решения различных задач по автоматизации; с помощью ПЛК Siemens этого типа можно создать систему управления как отдельного цеха, так и всего предприятия.

Как и многие другие ПЛК Siemens, модель S7300 создана на модульной архитектуре; такая система обеспечивает широкие возможности по конфигурации оборудования, позволяя решать широкий спектр задач. Модули охлаждаются естественным путем, что значительно снижает общий износ и энергозатраты.

Такое техническое исполнение позволяет эффективно организовывать построение автоматизации низкого и среднего уровня сложности, одновременно обеспечивая максимальную адаптацию к конкретной выполняемой задаче. При необходимости возможно наращивание и расширение функционала за счет модернизации управляющей системы.

Контроллер Siemens Simatic s7300 отличается рядом особенностей, делающих его достаточно привлекательным решением. В их числе -- удобство и легкость эксплуатации, обилие коммуникационных возможностей и функций, простая сетевая конфигурация, интеграция структуры ввода-вывода (локального и распределенного), доступная цена.

Стоит дополнительно отметить несколько достоинств контроллера Siemens:

- возможность выбора центрального процессора с необходимой производительностью (доступно более 20 классов CPU);

- широкий ассортимент модулей ввода-вывода;

- свыше 20 различных модулей функционального типа;

- коммуникационные процессоры Siemens, поддерживающие PtP, PROFIBUS, AS-Interface, Industrial Ethernet, Modbus.

Все это в сочетании с разумной ценой делает линейку Siemens Simatic s7300 весьма привлекательным решением.

Основное применение ПЛК S7300 -- автоматизация специализированной техники, текстильных и упаковочных машин, судовых установок, машиностроительного и электротехнического оборудования, технических средств управления производством и т. д.

Эффективность использования продуктов Siemens Simatic s7300 в этой сфере обеспечивается следующими факторами:

- обеспечение электропитания от сетей как постоянного, так и переменного тока;

- гибкая конструкция, удобная в обслуживании и эксплуатации;

- все модули линейки монтируются на профильную шину S7-300, фиксация в рабочем положении осуществляется при помощи болтов;

- возможность объединения элементов контроллера в целостную систему, в которой узлы произвольно соединены шинными соединителями;

- упрощенная процедура подключения внешних цепей и оперативной смены элементов благодаря фронтальным заменителям;

- исключение вероятности возникновения ошибок при замене узлов благодаря механическому кодированию фронтальных соединителей.

В семейство Siemens Simatic s7300 входят CPU (центральные процессоры), программное обеспечение STEP 7, а также ряд модулей: IM (интерфейсные), SM (сигнальные ввода/вывода), CP (коммуникационные), FM (функциональные), PS (блоки питания). Кроме того, используются следующие компоненты: соединители (фронтальные, шинные), профильная шина DIN, ММС (микрокарты памяти), комплекты терминальных кабелей и блоков.

Mitsubishi FX1S

Промышленный контроллер Mitsubishi FX1S это самый компактный контроллер в линейке FX. Они специально были спроектированы компанией Mitsubishi Electric для работы по принципу «Fit & Forget» (Поставил и забыл). По этой причине они имеют прочную, лишенную излишеств надежную конструкцию с впечатляющими возможностями. Применяются в небольших системах автоматики, где количество входов/выходов не превышает 34 и отдается предпочтение таким характеристикам как: простота эксплуатации, компактность и надёжность.

К достоинствам контроллера можно отнести:

- наличие энергонезависимой памяти EEPROM, вмещающей 2000 шагов программы,

- встроенные часы реального времени,

- возможность установки одного заменяемого модуля расширения, который устанавливается в базовый модуль контроллера и имеет маркировку FX1N-XXX-BD (опция),

- наличие высокоскоростных счетчиков,

- возможность подключения текстового ЖК дисплея FX1N-5DM (опция),

- светодиодная индикация входов и выходов,

- модели с напряжением питания ~220в и =24в,

- крепление контроллера на DIN рейку.

1.5 Анализ исполнительных устройств

Контакторы (магнитные пускатели).

Контакторы (магнитные пускатели) SIRIUS - это аппараты для безопасной и надежной коммутации нагрузок, преимущественно электродвигателей, мощностью до 450 кВт. Они устойчивы к климатическим воздействиям и безопасны для прикосновения. Контакторы SIRIUS поставляются с винтовыми или пружинными зажимами Cage-Clamp.

Компактные пускатели SIRIUS 3RM1 предназначены для коммутации электродвигателей на токи до 7А / 3 кВт при напряжении АС400В или активной нагрузки на токи до 10А и напряжения до АС500В и обладают шириной корпуса 22,5мм. В одном устройстве интегрированы релейные коммутационные элементы, силовые полупроводники и электронное реле перегрузки. Предлагаются стандартные пускатели прямого, реверсивного пуска и исполнения для систем безопасности. В пускателях 3RM1 применена гибридная технология, сочетающая преимущества запуска/отключения силовыми полупроводниками и использование релейных контактов при установившемся режиме работы двигателя: пуск и отключение двигателя производится посредством полупроводников, а установившийся рабочий ток протекает через релейные контакты - обеспечивается защита релейных контактов от преждевременного износа при пуске, релейные контакты подвергаются незначительному действию дуги при отключении и происходят меньшие тепловые потери релейных контактов по сравнению с полупроводниками в рабочем режиме двигателя. Тем самым значительно возрастает срок службы пускателя. Компактность пускателей 3RM1 обеспечивает экономию пространства в шкафу от 20 до 80% по сравнению со стандартными пусковыми сборками. Их применение позволяет сэкономить время на монтаж проводников, минимизирует ошибки, возможные при подключении отдельных аппаратов стандартной сборки, а также необходимость тестирования сборок после их монтажа. Комбинирование нескольких функций в одном устройстве позволяет избежать подготовки дополнительных проводных соединений и использования специальных принадлежностей для сборки пускателей - комплекты для реверсирования, блокировки и т.д. Широкий диапазон уставок тока встроенного в пускатель электронного реле перегрузки (1:5) позволяет размещать на складе меньшее количество аппаратов и упрощает выбор устройства, например, когда не известен точный номинальный рабочий ток двигателя.

1.6 Цель и задачи дипломного проектирования

Целью дипломного проекта является повышенте эффективности технико-экономических показателей участка обработки детали «Вал ведущий 24-1291» за счет его автоматизации.

Для достижения заданной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработка техпроцесса

- выбор основного и вспомогательного оборудования

- разработка планировки участка

- разработка технологических наладок

- разработка циклограммы

- разработка функциональная схема системы управления

- разработка схемы электрической системы управления

- разработка программы работы системы управления

2. Разработка технологического процесса

Модель структуры

Глубина резания t: при черновой обработке назначают по возможности максимальную t, равную всему припуску на обработку или большей его части (75%); при чистовой обработке - в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности.

Подача s: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и других ограничивающих факторов; при чистовой обработке - в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности.

Подача на оборот (мм/об):

(1)

где

S₀ - табличное значение подачи;

K_i - поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от предела прочности _в или твердости НВ обрабатываемого материала, от глубины обработки Н от жесткости инструмента Ж.

Скорость резания v (м/мин) рассчитывают по формуле, установленной для каждого вида обработки, которая имеет общий вид:

(2)

где: V_табл - табличное значение скорости резания;

K_i - поправочные коэффициенты на скорость резания в зависимости от предела прочности в или твердости НВ обрабатываемого материала, от состояния обрабатываемой поверхности П, от периода стойкости Т, от главного угла в плане , от марки твердого сплава ТС, от формы заточки инструмента, от глубины обработки Н, от ширины обработки В, от жесткости инструмента. вал оборудование аппаратный управление

Число оборотов(об/мин) шпинделя определяется по формуле:

(3)

где: d - наибольший диаметр обрабатываемой детали;

v - скорость резания (м/мин);

Минутная подача (мм/мин) рассчитывается по формуле:

(4)

Результаты расчетов режимов резания приведены в таблицах 2.

Таблица 2.1.1 Токарная операция

Технологическое нормирование операций

Норма времени - это регламентированное время выполнения некоторого объема работ в определенных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации. В машиностроении норма времени обычно устанавливается на технологическую операцию.

Штучное время обработки детали:

, мин (6)

где

Т_ао - время автоматической обработки, состоит из времени на совершение инструментом холостых и рабочих ходов:

(7)

Время холостых ходов:

, мин (8)

где L_i - длина i-ого холостого хода, мм

v - скорость быстрого перемещения станка, мм/мин.

N - количество холостых ходов.

Время рабочих ходов:

(9)

где T_р.х.i - время i- ого рабочего хода, мин.

(10)

L - длина обрабатываемой поверхности, мм;

l - длина врезания, перебега и ускоренного подвода инструмента, мм. Для станков с ЧПУ в большинстве случаев принимается 1-2 мм вследствие высокой жесткости системы СПИД.

i - число рабочих ходов;

n - частота вращения заготовки или инструмента, об/мин;

s - подача на один оборот, мм/об.

Расчет времени автоматической обработки.

Время быстрых перемещений определяем, используя формулу (8) и данные из таблицы 7

Время рабочих ходов рассчитывается по формуле (10)

Вспомогательное время:

(11)

Вспомогательное время, включающее Т_в.у. на установку и снятие заготовки и машинно-вспомогательное время Т_м.в., включает комплекс приемов, связанных с позиционированием, ускоренным перемещением рабочих органов станка, подводом инструмента вдоль оси в зону обработки и последующим отводом, автоматической смены режущего инструмента путем поворота револьверной головки (резцодержателя) или из инструментального магазина. Эти элементы времени зависят от скоростей перемещений рабочих органов и длины перемещений. При составлении программы управления (ПУ) следует учитывать возможность совмещения приемов и назначать такую последовательность выполнения переходов обработки, чтобы Т_м.в. было минимальным. Значения Т_в.у. и Т_м.в. берутся из справочных таблиц (табл. 12, с.604 [1]).

Оперативное время находиться по формуле:

(12)

Т_обс - время обслуживания рабочего места, мин. В состав работ по организационному обслуживанию рабочего места выключены: осмотр, нагрев системы СПУ и гидросистемы, опробование оборудования, получение инструмента от мастера в течение смены, смазывание и очистка станка в течение смены, предъявление контролеру ОТК пробной детали, уборка станка и рабочего места по окончанию работы. К техническому обслуживанию рабочего места относятся:

смена затупившегося инструмента, коррекция инструмента на заданные размеры, регулирование и подналадка станка в течение смены, удаление стружки из зоны резания в процессе работы.

Т_п - время на личные потребности, мин.

Время обслуживания рабочего места и время на личные потребности, назначается в процентах от оперативного времени

Штучно-калькуляционное время:

, (13)

где N - размер партии деталей, запускаемых в производство; N=950.

Т_п-з - подготовительно-заключительное время на партию, мин.

Подготовительно-заключительное время Т_п-з при обработке на станках с ЧПУ состоит из затрат времени Т_п-з1 из затрат Т_п-з2, учитывающих дополнительные работы, и времени Т_п-з3 на пробную обработку детали:

, (14)

В затраты Т_п-з1 включено время на получение наряда, чертежа, технологический документации на рабочем месте в начале работы и на сдачу в конце смены. На ознакомление с документами и осмотр заготовки затрачивается 4 мин; на инструктаж мастера - 2 мин; на установку рабочих органов станка или зажимного приспособления по двум координатам в нулевое положение - 4 мин; на установку перфоленты - 2 мин; итого на комплекс приемов - 12 мин.

Для всех станков с ЧПУ принята единая норма Т_п-з1 = 12 мин.

Таблица 2.1.2

2.2 Расчет количества оборудования

Конфигурация станка - Двухшпиндельная:

- Система ЧПУ FANUC Oi-TC;

- FANUC цифровые шпиндели на переменном токе и серводвигатель;

- Гидравлический блок питания;

- Гидравлический зажимный патрон;

- Поворотная система инструментальной оснастки (4х-позиционная);

- Система по оси С;

- Двурядная 12-позиционная револьверная головка на механическом приводе;

- Система охлаждения;

- Система смазки;

- Поворотные и сверлильные держатели инструментов;

- Сверлильные и бурильные муфты;

- Установочные болты и пластины;

- Рабочее освещение;

Дополнительные комплектующие

- Устройство настройки инструментов;

- Конвейер стружки;

- Гидравлический неподвижный люнет;

Защитные устройства

- Панель символических операций;

- Покрытие грязевого щитка;

- Соединение ограничителя момента вращения;

- Система централизованной блокировки двери;

- Предохранительный толстый листовой прокат (пластины).

2.4 Выбор вспомогательного оборудования

Вспомогательное оборудование необходимо для выполнения работ не связанных с обработкой детали. К таким работам относятся перемещение заготовки от одного станка к другому, к конвейеру, межоперационного накопления заготовок, транспортировка заготовок и готовых деталей.

К вспомогательному оборудованию данного автоматизированного участка относятся:

1.Промышленный робот Fanuc R-2000iB/200T;

2. Накопительный стол

3. Транспортная тележка;

4. Паллета

5. Кран-штабелер

Промышленный робот Fanuc M-2000iA

Рис.2.4.1 - Промышленный робот Fanuc M-2000iA

Конструктивные особенности робота

Грузоподъемность:

- - Мировой рекорд грузоподъемности запястья (1200 кг с 1.25 м offset) позволяет обрабатывать большие изделия и конструкции, например, шасси трактора и станину станка.

- - Один робот FANUC M-2000iA может выполнять работу 2-4 роботов, роботизированные системы становятся проще, легче программируются и становятся надёжней.

Досягаемость как у подъемного крана:

- - Уровень вертикального подъема (6.2 м для M-2000iA/900L) и горизонтальная досягаемость (4.68 м для M-2000iA/900L и 3.73 м для M-2000iA/1200) позволяют перемещать огромные изделия с легкостью.

- - Не требуется дополнительных рельсов для перемещения изделий и операций паллетирования

- - С огромной грузоподъемностью и досягаемостью, робот FANUC M-2000iA способен перемещать п...