Новости

Заказ решебника

Закажи решебник и скоро он будет на сайте

  • Положительные стороны участия в школьных олимпиадах
    Облегчение поступления в университет. Вы можете задать своему ребенку конечную цель всего учебного процесса, тем самым убедив его в необходимости хорошей учебы. Часто родители говорят своим детям, что если они будут плохо учиться, то не смогут приобрести хорошую профессию в будущем, и пойдут в дворники.
  • Особенности питания школьника
    Питание в школе должно быть хорошо организованным. Школьник должен быть обеспечен в столовой обедом и горячим завтраком. Интервал между первым и вторым приемом пищи не должен превышать четыре часа. Наиболее оптимальным вариантом должен быть завтрак ребенка дома, в школе же он съедает второй завтрак
  • Детская агрессия в школе и сложности в процессе обучения
    Между детской агрессией и трудностями в процессе обучения установлена определенная взаимосвязь. Каждый школьник хочет иметь в школе много друзей, иметь хорошую успеваемость и хорошие оценки. Когда это у ребенка не получается, он делает агрессивные поступки. Каждое поведение на что-то нацелено, имеет смысловую
  • Советы психологов родителям
    В любых олимпиадах и всевозможных конкурсах ребенок, прежде всего, самовыражается и самореализовывается. Родители обязательно должны поддерживать своего ребенка, если он увлечен интеллектуальными соревнованиями. Ребенку важно осознавать себя частью общества интеллектуалов, в котором царят сопернические настроения, и ребенок сравнивает свои достигнутые
  • Ребенок отказывается от приема пищи в столовой школы
    Разборчивому ребенку школьная еда может прийтись не по вкусу. Зачастую, это самая распространенная причина отказа школьника от еды. Все происходит от того, что меню в школе не учитывает вкусовые потребности каждого отдельного ребенка. В школе никто не будет исключать какой-либо продукт из питания отдельного ребенка дабы
  • Как родители относятся к школе
    Для того чтобы понять как родители относятся к школе, то важно для начала охарактеризовать современных родителей, возрастная категория которых весьма разнообразна. Не смотря на это большую часть из них составляют родители, которые относятся к поколению девяностых годов, которые отличаются тяжелым временем для всего населения.
  • Школьная форма
    Первые школьные сборы навсегда остаются в памяти каждого из нас. Родители начинают закупать всю необходимую канцелярию, начиная с августа. Главным школьным атрибутом является форма школьника. Наряд должен быть тщательно подобран, чтобы первоклассник чувствовал себя уверенно. Введение школьной формы обосновывается многими причинами.

Рефераты

Уважаемые школьники и студенты! 

Уже сейчас на сайте вы можете воспользоваться более чем 20 000 рефератами, докладами, шпаргалками, курсовыми и дипломными работами.Присылайте нам свои новые работы и мы их обязательно опубликуем. Давайте продолжим создавать нашу коллекцию рефератов вместе!!!

Вы согласны передать свой реферат (диплом, курсовую работу и т.п.), а также дальнейшие права на хранение,  и распространение данного документа администрации сервера "mcvouo.ru"?

Спасибо за ваш вклад в коллекцию!

Всего 19436 рефератов.

Найти

Автоматизация шлифовальной операции изготовления валика - (реферат)

Дата добавления: март 2006г.

    МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра "Технологическая информатика и технология машиностроения"

    ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
    Студент_____Кудряшов_Д. В. _______
    Шифр____94711______
    Группа__9541д-БФ2_
    Автоматизация шлифовальной операции изготовления валика
    ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация производства есть процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполняемые человеком, передаются автоматическим управляющим устройствам.

В настоящее время основным направлением автоматизации производства является создание таких высокоинтенсивных технологических процессов, автоматизация которых с участием людей будет неэффективной, а иногда невозможной вообще, т. к. в ряде случаев только полная автоматизация гарантирует получение очень высокой производительности и высокого качества продукции, более экономичное использование физического труда, материалов и энергии, сокращение периода времени от возникновения потребности в изделии до получении готовой продукции, возможность расширения производства без увеличения трудовых ресурсов, позволяет полностью исключить или существенно снизить отрицательное воздействие производственного процесса на человека, поскольку человек заменяется автоматами различного служебного назначения, которые могут работать в тяжелых, вредных и опасных для здоровья человека условиях.

    Исходные данные.
    Чертеж детали - см. 1 лист графической части проекта;
    Деталь - валик;
    Длина - 87 мм;
    Диаметр - 26 мм;
    Материал - сталь 45;
    Масса - 0, 51 кг;
    Вид заготовки - прокат;
    Число деталей из заготовки - 31;
    Автоматизируемая операция - шлифовальная;
    Оборудование - круглошлифовальный станок 3М151Ф2;
    Годовой объем выпуска - 5000.
    Составление маршрута механической обработки.
    Маршрут механической обработки приведен в таблице 1.
    Таблица 1.
    Опе
    рация
    Содержание или наименование операции
    Станок, оборудование
    Оснастка
    1
    2
    3
    4
    005
    Рубить пруток Ж28, выдерживая размер 3000
    Пресс КБ 934
    010
    Править пруток
    Пресс И5526
    015
    Заправить концы прутка фасками под угол 20°
    Токарный ХС-151
    020

Подрезать и центровать торец, точить шейку под резьбу М16х1, 5, шейку Ж20js под шлифование, Ж26, Ж20jsпод шлифование, проточить три канавки b=3; точить фаски, отрезать деталь в размер 88

    Токарный автомат 1Б240-6К
    Наладка, цанговый патрон
    025

Подрезать второй торец, выдерживая размер 12, 8-0, 1, центровать торец, точить фаску Токарный 16К20Ф3

    Цанговый патрон
    030

Фрезеровать шпоночный паз b=5, выдерживая размер 14 окончательно Шпоночно-фрезерный 6Р11Ф3

    035
    Зачистить заусенцы
    Вибр. машина ВМПВ-100
    Станочные тиски
    040
    Накатать резьбы М16х1, 5-8g
    Резьбонакатный А9518
    Нож
    045
    Шлифовать шейку

Ж20js6 (+0. 0065) с подшлифовкой торца Ж26/Ж20js, выдерживая размер 30 окончательно; Круглошлифо-вальный 3М151Ф2

    Центры
    050
    шлифовать шейку

Ж20js6 (+0. 0065) с подшлифовкой торца Ж26/Ж20js, выдерживая размер 13 Круглошлифо-вальный 3М151Ф2

    055
    Промыть деталь
    Моечная машина
    060
    Навесить бирку с обозначением детали на тару
    065
    Технический контроль
    Нанесение антикоррозионного покрытия
    Плита по ГОСТ 10905-86
    Определение типа производства.
    Рассчитаем такт производства:
    tпр = Fд / N ,
    где Fд - годовой фонд времени;
    N - годовой объем выпуска детали.

tв = 3945 Ч 60 / 5000 = 47, 3 мин/шт. - среднесерийное производство. Определим Тшт для заданной операции.

    Тшт = То + Твсп ,
    где То - основное время на операцию;
    Твсп - вспомогательное время на операцию;
    То = е (L/SоЧnд ),
    где L - длина рабочего хода инструмента;
    Sо - оборотная подача, мм/об;
    nд - частота вращения изделия, об/мин.
    So = Sв ЧВк ,
    где Sв - продольная подача в долях ширины шлиф. круга;
    Вк - ширина шлифовального круга, мм.

Обработка проводится шлифовальным кругом прямого профиля на керамической связке высотой 12 мм за два перехода: предварительное и окончательное шлифование. Предварительное шлифование:

    So = 0, 2 Ч 12 = 2, 4 мм/об.
    То = (13/2, 4Ч60) + (30/2, 4Ч60) = 0, 3 мин.
    Тшт1 = 0, 3 + 0, 3 = 0, 6 мин.
    Окончательное шлифование:
    So = 0, 16 Ч 12 = 1, 9 мм/об.
    То = (13/1, 9Ч80) + (30/1, 9Ч80) = 0, 28 мин.
    Тшт2 = 0, 28 + 0, 3 = 0, 58 мин.
    Тшт = е Тштi = 0, 6 + 0, 58 = 1, 18 мин.

Количество деталей, запускаемых в производство одновременно: n = txpЧ N/253 = 15 Ч 5000/252 = 296 шт.

    Выбор операции для роботизации.

Согласно заданию на курсовой проект, операцией для роботизации будет шлифовальная (045): шлифование шейкиЖ20js6 (+0. 0065) с подшлифовкой торца Ж26/Ж20js, выдерживая размер 30 окончательно и шлифование шейки Ж20js6 (+0. 0065) с подшлифовкой торца Ж26/Ж20js, выдерживая размер 13.

    Выбор технологического оборудования.

Учитывая, что автоматические линии в мелкосерийном производстве нерентабельны из-за малого коэффициента загрузки оборудования, а применение станков с ЧПУ существенно уменьшает вспомогательное и основное время на обработку валика по сравнению с универсальными станками выбираем кругло-шлифовальный станок с ЧПУ модели 3М151Ф2 с самозажимным автоматическим патроном.

    Техническая характеристика:
    Наибольшие размеры устанавливаемой заготовки:
    диаметр, мм 200
    длина, мм 700
    Наибольший диаметр наружного шлифования, мм 20-180
    Наибольшая длина шлифования, мм 650
    Высота центров над столом, мм 125
    Наибольшее проольное перемещение стола, мм 700
    Угол поворота стола, °:
    по часовой стрелке 6
    против часовой стрелки 7

Скорость автоматического перемещения стола (бесступенчатое регулирование), м/мин 0, 05-5

Частота вращения , об/мин, шпинделя заготовки с бесступенчатым регулированием 50-500

Конус Морзе шпинделя передней бабки и пиноли задней бабки 4; 5 Наибольшие размеры шлифовального круга:

    наружный диаметр, мм 600
    высота, мм 80
    Перемещение шлифовальной бабки:
    наибольшее, мм 235
    на одно деление лимба, мм 0, 005
    за один оборот толчковой рукоятки, мм 0, 001
    Частота вращения шпинделя шлифовального круга, об/мин 1590

Скорость врезной подачи шлифовальной бабки, мм/мин 0, 02-1, 2 Дискретность программируемого перемещения (цифровой индикации) шлифовальной бабки, мм 0, 001 (0, 1 стола)

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт 15, 2 Габаритные размеры (с приставным оборудованием):

    длина, мм 5400
    ширина, мм 2400
    высота, мм 2170
    Масса (с приставным оборудованием), кг 6500
    Выбор промышленного робота.

В серийном производстве основным средством подачи и загрузки технологического оборудования является промышленный робот. Учитывая назначение робота - для загрузки-выгрузки валика массой 0, 51 кг, размеры рабочей зоны, число степеней подвижности, точность позиционирования, требуемую производительность, выбираем робот Циклон—5. 02, который оборудован двумя руками и модулем сдвига, что позволяет уменьшить время простоя станка за счет уменьшения времени действия робота. Техническая характеристика:

    Грузоподъемность суммарная/ на одну руку, кг 10/5
    Число степеней подвижности (без захватного устройства) 6
    Число рук/захватных устройств на руку 2/1
    Тип привода пневматический
    Управление цикловое
    Число программирумых координат 3
    Способ программирования перемещений по упорам
    Вместимость памяти системы (число комманд) 30
    Погрешность позиционирования, мм ±0, 1
    Наибольший вылет руки, мм 1500
    Линейные перемещения, мм:
    r (при скорости 0, 6 м/с) 600
    z (при скорости 0, 3 м/с) 100
    Угловые перемещения руки, °:
    * (при угловой скорости 160 °/с) 180
    * (при угловой скорости 90 °/с) 180
    Масса, кг 780
    Выбор загрузочного устройства.

В качестве загрузочного устройства для подачи заготовок в ориентированном виде в зону захвата робота применяем бункерное загрузочное устройство, оно изображено на первом листе графической части курсовой работы. Бункерное загрузочное устройство осуществляет поштучную выдачу заготовок в вертикальном положении. В исходном состоянии барабан и кантователь находятся в позиции I. Заготовки загружаются в накопитель в ориентированном виде и скатываются затем по наклонным направляющим 2 под действием собственного веса. При помощи пневмоцилиндра 5 с кривошипным механизмом барабан поворачивается в позицию II, где заготовка попадает в его паз. При возвращении барабана в исходную позицию заготовка переносится на направляющую 4 и скатывается по ней к накопителю, находящемуся в позиции I. По сигналу датчика 8 кантователь с заготовкой при помощи пневмоцилиндра 6 переводится в позицию II, что контролируется датчиком 9. В этой позиции заготовка устанавливается вертикально для возможности захвата ее ПР.

Рассчитаем емкость ЗУ. Оно имеет 10 лотков длиной по 1450 мм, детали Ж 26 мм располагаются вплотную. шт. - деталей в бункере.

Рассчитаем время непрерывной работы РТК при полной загрузке деталей в бункере: ч.

    Расчет контактных напряжений.

При выборе захватного устройства (ЗУ) робота учитываем требования надежности захватывания и удержания объекта, стабильности базирования, недопустимость повреждения детали. Исходя этих требований и параметров заданной детали, определяем, что необходимо центрирующее или базирующее механическое ЗУ командного типа. Выбираем клещевое управляемое широкодиапазонное центрирующее ЗУ с реечным передаточным механизмом. ЗУ имеет одну пару поворотных губок (в виде призм), т. к. ЗУ с двумя парами губок может повредить отшлифованные поверхности детали, за которые в этом случае будет осуществляться захват. ЗУ изображено на первом листе графической части курсовой работы. Данный захват имеет одну пару установленных на осях 2, губок 1, зажим и разжим которых осуществляется за счет осевого движения тяги 4 с жестко связанной с ней зубчатой рейкой 3. Место соединения тяги 4 с гнездом, выполненном во втулке 5 привода зажима и разжима схвата, а также байонетное соединение 8 хвостовика 6 с головкой шпинделя 7 кисти руки, накидной рычаг 9 с резьбой и гайка 10 унифицированы.

    Выполним расчет для выбранного захватного устройства.

Определим силы, действующие в местах контакта заготовки и губок.

    а) б)
    Рассчитаем силу зажима.
    ,
    где g = 9, 81 м/с2 - ускорение свободного падения;
    P = mg = 0, 51 Ч 9, 81 = 5 Н;
    a, b - размеры захвата, м;

a1 - расстояние от края зажимных губок до центра тяжести заготовки (детали), м; b1 - ширина зева захвата, м;

    W - ускорение, возникающее при движении захвата, м/с2;
    k=1, 7 - коэффициент запаса;
    d - диаметр заготовки, м.
    Н.

Определим силы, действующие в местах контакта заготовки и зажимных губок. ,

    где a = 70° - угол призматического углубления губок;
    k=1, 7 - коэффициент запаса.
    кг.

Рассчитаем напряжение в месте захвата детали и захватного устройства: ,

где Ez, Eg - модуль упругости материала заготовки, Ez = Eg = =2, 1Ч106; lz - толщина рычага захвата, мм;

    dg - диаметр детали, мм.
    Па.

Сравниваем полученное значение s с [sд] = 510 Па: [sд] > s, следовательно конструкция захвата выбрана правильно и позволяет захватить деталь не повреждая ее поверхности.

    Схемы базирования.

На рис. 1 представлена схема базирования валика на шлифовальном станке в центрах, где 1, 2, 3, 4 - скрытая двойная технологическая база, 5 - опорная технологическая база. Т. к. технологическая и измерительные базы совпадают погрешность базирования равна нулю.

Схема базирования валика по наружной цилиндрической поверхности в захвате робота (клещевом) изображена на рис. 2, где 1, 2, 3, 4 - скрытая двойная направляющая технологическая база, 5- опорная технологическая база, 6 - скрытая опорная технологическая база.

Базирование валика на загрузочном устройстве осуществляется по наружной цилиндрической поверхности и показано на рис. 3, где 1, 2, 3 - установочная технологическая база, 4 - опорная технологическая база.

    Схема компоновки РТК.

Учитывая количество и взаимосвязь основного и вспомогательного оборудования разрабатываем компоновку однопозиционного РТК, состоящего из шлифовального станка 2, обслуживаемого двуручным ПР 1 с модулем сдвига, бункерного ЗУ, накопителя 4, системы управления ПР 5 (см. первый лист графической части курсовой работы).

    Краткие технические характеристики РТК.
    Таблица 2.
    Оборудование
    Параметр
    Круглошли-фовальный 3М151Ф2
    Наибольшие размеры устанавливаемой заготовки:
    диаметр, мм 200
    длина, мм 700
    Наибольший диаметр наружного шлифования, мм 20-180
    Наибольшая длина шлифования, мм 650

Частота вращения , об/мин, шпинделя заготовки с бесступенчатым регулированием 50-500

    Частота вращения шпинделя шлифовального круга, об/мин 1590

Скорость врезной подачи шлифовальной бабки, мм/мин 0, 02-1, 2 Дискретность программируемого перемещения (цифровой индикации) шлифовальной бабки, мм 0, 001 (0, 1 стола)

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт 15, 2 Масса (с приставным оборудованием), кг 6500

    Робот Циклон-5. 02
    Грузоподъемность суммарная/ на одну руку, кг 10/5
    Число степеней подвижности (без захватного устройства) 6
    Число рук/захватных устройств на руку 2/1
    Тип привода пневматический
    Управление цикловое
    Число программируемых координат 3
    Погрешность позиционирования, мм ±0, 1
    Масса, кг 780
    Накопитель
    (НУ)
    Число фиксированных положений, шт. 1
    Число сменных палет, шт. 8
    Число деталей в палете, шт. 10
    Загрузочное устройство
    (ЗУ)
    Число фиксированных положений, шт. 1
    Число лотков, шт. 10
    Число деталей, шт. 558
    Время смены позиции, с 3
    Система управления
    Скорость обмена информации, байт/с 200
    Разрядность каналов связи, бит 8
    Объем памяти для управляющей программы, Кбайт 16
    Максимальное количество управляемого оборудования, шт 5
    Последовательность переходов, выполняемых на РТК.

Для выполнения шлифовальной операции обработки валика на станке с ЧПУ захватное устройство (две руки) ПР, должны пройти все обозначенные точки позиционирования (см. второй лист графической части курсовой работы). Сделаем допущение, что положения одной руки, при которых она перемещается, т. к. находится на общем основании со второй рукой, а действует в это время вторая рука, не считаем точками позиционирования первой руки.

Приведем точки позиционирования и нормирование переходов в следующей таблице.

    Технологическая карта переходов.
    Таблица 3.
    №
    Переход
    Точка позиц.
    Технологическая команда
    Время выполнения, с
    1
    Исходное положение
    1ў
    Включение РТК - пуск УУ 7 вручную
    0, 5
    2
    Поворот кисти руки I на 90°
    2ў
    1
    3
    Выдвижение руки I к загруз. ус. -ву 5
    3ў
    0, 6
    4
    Захват заготовки
    3ў
    Зажим ЗУ руки I
    1
    5
    Подъем заготовки
    4ў
    0, 3
    6
    Втягивание руки I
    5ў
    0, 6
    7
    Поворот руки I к станку 1
    6ў
    1
    8
    Поворот кисти руки I на 90°
    7ў
    1
    9
    Выдвижение руки II в рабочую зону станка 1 и захват детали
    2І
    Разжим центра 3, зажим ЗУ руки I
    1, 6
    10
    Втягивание руки II
    3І
    0, 6
    11
    Сдвиг робота в горизонтальном напр.
    4І, 8ў
    1, 5
    12
    Выдвижение руки I в рабочую зону станка 1
    9ў
    Поджим центром 3, разжим ЗУ руки II
    1, 6
    13
    Втягивание руки I
    10ў
    Закрывание ограж-дения 4, пуск станка 2
    0, 6
    14
    Обработка заготовки
    71
    14
    Поворот руки II к накопителю
    5І
    1
    15
    Выдвижение руки II
    6І
    Разжим ЗУ руки II
    1
    16
    Втягивание руки II
    7І
    0, 6
    17
    Возврат в исходное положение
    1ў
    2
    18
    Повторение цикла до обработки всех заготовок из бункера 5
    Команда датчика с бункере 5 об отсутствии заготовок
    Всего 79, 9
    Составление циклограммы.

В общем случае время цикла работ РТК равно сумме времени работы станка и ПР. Тц = ton + tnp ,

    где ton - неполное оперативное время;
    tпр - непрерывное время работы ПР;
    Тц = 1, 18 + 0, 34 = 1, 52 мин.

После построения параллельно-последовательной циклограммы (см. второй лист графической части курсовой работы) скорректируем время цикла, т. к. часть ходов робота выполняется параллельно обработке заготовки:

    Тц = Тц общ - tnp пар = 1, 52 - 0, 19 = 1, 33 мин.
    Система автоматического контроля РТК.

При выборе системы автоматического контроля учитываем, что она должна обеспечивать требуемую точность измерения, следовательно, одноконтактные САК не подходят, т. к. имеют большую суммарную погрешность. Более точные трехконтактные САК установки и настройки вручную на контролируемый размер. Выбираем двухконтактную систему автоматического контроля.

Измерительная система БВ-4100, комплектуемая двухконтактной настольной индуктивной скобой БВ-3152, изображенной на листе 2 графической части курсовой работы, широко применяется для управления автоматическим циклом шлифования валов с поперечной или продольной подачами на центровых круглошлифовальных станках.

После установки вала на центрах станка перед началом чернового шлифования скоба подводится к шлифуемой детали гидравлическим устройством. В процессе шлифования шток индуктивного преобразователя 13 воспринимает перемещение измерительных кареток 2 скобы. Выходной сигнал преобразователя, пропорциональный изменению размера шлифуемой детали, после усиления электронной схемой преобразуется в аналоговый сигнал для показывающего прибора и в дискретные команды для исполнительных органов станка. При получении заданного размера шлифуемого вала дается команда на ускоренный отвод шлифовального круга и измерительной скобы в исходное положение.

    Меры безопасности при работе на РТК.

Безопасность РТК обеспечивается его рациональной планировкой; безопасностью и безаварийной работой технологического оборудования РТК с помощью специальных устройств с контактными, силовыми, индукционными, светолокационными датчиками. Планировка РТК данной курсовой работы предусматривает удобный и безопасный доступ обслуживающего персонала к ПР, основному и вспомогательному оборудованию, нормальные условия освещенности, светолокационные датчики (стойки) для определения местоположения человека в зоне рабочего пространства, дающие сигнал торможения и выключения робота, если он находится в этой зоне. Органы управления и аварийной блокировки размещены на общем пульте управления РТК.

    Выводы.

Использование РТК значительно уменьшает время изготовления детали, увеличивает производительность, за счет сокращения основного и вспомогательного времени на обработку.

Применение РТК обеспечивает высокое качество продукции, более экономичное использование физического труда, материалов и энергии, сокращение периода времени от возникновения потребности в изделии до получении готовой продукции, возможность расширения производства без увеличения трудовых ресурсов, позволяет полностью исключить или существенно снизить отрицательное воздействие производственного процесса на человека, поскольку человек заменяется автоматами различного служебного назначения, которые могут работать в тяжелых, вредных и опасных для здоровья человека условиях.

    Литература

Обработка металлов резанием. Справочник технолога. Под общей ред. А. А. Панова. М. : Машиностроение, 1988. - 736 с.

Султан-заде Н. М. , Албагачиев А. Ю. и др. Методическое пособие для выполнения курсовой работы по “Основам автоматизации производственных процессов”. МГАПИ, 1999. - 39 с.

Козырев Ю. Г. Промышленные роботы. Справочник. М. : Машиностроение, 1988. - 392 с.

Султан-заде Н. М. Конспект лекций по курсу “Основы проектирования автоматизированных производственных процессов”. МГАПИ, 1999. - 94 с. Промышленные роботы в машиностроении. Альбом схем и чертежей. Под ред. Ю. М. Соломенцева. М. : Машиностроение, 1987. - 140 с.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд. , перераб. и доп. – М. : Машиностроение, 1985. – 656 с. Белоусов А. П. , Дащенко А. И. Основы автоматизации производства в машиностроении. М. : Высшая школа, 1982. -352 с.

Скачен 1022 раза.

Скачать