Реферат: Автоматизация шлифовальной операции изготовления валика

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра "Технологическая информатика и технология машиностроения"
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.
Чертеж детали - см. 1 лист графической части проекта;
Автоматизируемая операция - шлифовальная;
Оборудование - круглошлифовальный станок 3М151Ф2;
Составление маршрута механической обработки.

Маршрут механической обработки приведен в таблице 1.
Содержание или наименование операции
Рубить пруток Æ28, выдерживая размер 3000
Заправить концы прутка фасками под угол 20°
Подрезать и центровать торец, точить шейку под резьбу М16х1,5, шейку Æ20j s
под шлифование, Æ26, Æ20j s
под шлифование, проточить три канавки b=3; точить фаски, отрезать деталь в размер 88
Подрезать второй торец, выдерживая размер 12,8 -0,1
, центровать торец, точить фаску
Фрезеровать шпоночный паз b=5, выдерживая размер 14 окончательно
Æ20j s
6 ( +0.0065
) с подшлифовкой торца Æ26/Æ20j s
, выдерживая размер 30 окончательно;
Æ20j s
6 ( +0.0065
) с подшлифовкой торца Æ26/Æ20j s
, выдерживая размер 13
Навесить бирку с обозначением детали на тару
Нанесение антикоррозионного покрытия
t в
= 3945 × 60 / 5000 = 47,3 мин/шт. - среднесерийное производство.
Определим Т шт
для заданной операции.
где Т о
- основное время на операцию;
Т всп
- вспомогательное время на операцию;
где L - длина рабочего хода инструмента;
n д
- частота вращения изделия, об/мин.
где S в
- продольная подача в долях ширины шлиф. круга;
В к
- ширина шлифовального круга, мм.
Обработка проводится шлифовальным кругом прямого профиля на керамической связке высотой 12 мм за два перехода: предварительное и окончательное шлифование.
Т о
= (13/2,4×60) + (30/2,4×60) = 0,3 мин.
Т о
= (13/1,9×80) + (30/1,9×80) = 0,28 мин.
Т шт
= å Т шт
i

= 0,6 + 0,58 = 1,18 мин.
Количество деталей, запускаемых в производство одновременно:
n = t xp
× N/253 = 15 × 5000/252 = 296 шт.
Согласно заданию на курсовой проект, операцией для роботизации будет шлифовальная (045): шлифование шейки Æ20j s
6 ( +0.0065
) с подшлифовкой торца Æ26/Æ20j s
, выдерживая размер 30 окончательно и шлифование шейки Æ20j s
6 ( +0.0065
) с подшлифовкой торца Æ26/Æ20j s
, 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.
Наибольшие размеры устанавливаемой заготовки:
Наибольший диаметр наружного шлифования, мм 20-180
Наибольшая длина шлифования, мм 650
Наибольшее проольное перемещение стола, мм 700
Скорость автоматического перемещения стола (бесступенчатое регулирование), м/мин 0,05-5
Конус Морзе шпинделя передней бабки и пиноли задней бабки 4; 5
Наибольшие размеры шлифовального круга:
· за один оборот толчковой рукоятки, мм 0,001
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):
Масса (с приставным оборудованием), кг 6500
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.
Грузоподъемность суммарная/ на одну руку, кг 10/5
Число степеней подвижности (без захватного устройства) 6
Число рук/захватных устройств на руку 2/1
Способ программирования перемещений по упорам
Погрешность позиционирования, мм ±0,1
j (при угловой скорости 160 °/с) 180
a (при угловой скорости 90 °/с) 180
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 Æ 26 мм располагаются вплотную.
Рассчитаем время непрерывной работы РТК при полной загрузке деталей в бункере:
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.
где g
=
9,81 м/с 2
- ускорение свободного падения;
a 1

- расстояние от края зажимных губок до центра тяжести заготовки (детали), м;
W
- ускорение, возникающее при движении захвата, м/с 2
;
Определим силы, действующие в местах контакта заготовки и зажимных губок.
где a = 70° - угол призматического углубления губок;
Рассчитаем напряжение в месте захвата детали и захватного устройства:
где E z
, E g

- модуль упругости материала заготовки, E z


=
E g

= =2,1×10 6
;
Сравниваем полученное значение s с [s д
] = 510 Па: [s д
] > s, следовательно конструкция захвата выбрана правильно и позволяет захватить деталь не повреждая ее поверхности.
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.
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.
Наибольшие размеры устанавливаемой заготовки:
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
Грузоподъемность суммарная/ на одну руку, кг 10/5
Число степеней подвижности (без захватного устройства) 6
Число рук/захватных устройств на руку 2/1
Погрешность позиционирования, мм ±0,1
Число фиксированных положений, шт. 1
Число фиксированных положений, шт. 1
Скорость обмена информации, байт/с 200
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.
Выдвижение руки I к загруз. ус.-ву 5
Выдвижение руки II в рабочую зону станка 1 и захват детали
Сдвиг робота в горизонтальном напр.
Выдвижение руки I в рабочую зону станка 1
Поджим центром 3, разжим ЗУ руки II
Закрывание ограж-дения 4, пуск станка 2
Повторение цикла до обработки всех заготовок из бункера 5
Команда датчика с бункере 5 об отсутствии заготовок
В общем случае время цикла работ РТК равно сумме времени работы станка и ПР.
где t on

- неполное оперативное время;
t ïð

- непрерывное время работы ПР;
После построения параллельно-последовательной циклограммы (см. второй лист графической части курсовой работы) скорректируем время цикла, т.к. часть ходов робота выполняется параллельно обработке заготовки:
Т ц
= Т ц общ
-
t np

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.
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.
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.

Название: Автоматизация шлифовальной операции изготовления валика
Раздел: Промышленность, производство
Тип: реферат
Добавлен 06:07:12 20 июля 2010 Похожие работы
Просмотров: 38
Комментариев: 15
Оценило: 1 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Автоматизация шлифовальной операции изготовления валика
Дипломная работа по теме Ассортиментный перечень противогрибковых препаратов, реализуемых через аптечную сеть
Реферат: Отчет по производственной практике на примере ОАО ПурагроУк Заводоуковского района
Итоговая Контрольная Работа Математика 7
Что Такое Любознательность Сочинение Рассуждение 9.3
Реферат: Калькуляция себестоимости работ и услуг в основной деятельности речного транспорта
Курсовая работа по теме Финансовый контроль в период перехода к рынку
Курсовая Работа На Тему Аналіз Системи Маркетингу Туристичної Фірми "Вир Мандрів"
Реферат по теме Экологические и медицинские последствия загрязнения литосферы
Реферат Про Закаливание
Трудовое Договор Курсовая Работа
Контрольная работа: Развитие законодательства о местном самоуправлении в РФ
Сочинение Ветер Разбойник
Реферат по теме Транснациональная компания 'Nestle'
Реферат: Международный рынок туристических услуг. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Производство кальцинированной соды
Курсовая работа: Юридическая ответственность: современные проблемы понимания и классификация
Сочинение На Тему Ах Осень Чудесная Пора
Курсовая работа: Здоровье населения и методы его изучения 2
Как Можно Продать Песню Собственного Сочинения
Кадровый Потенциал Диссертация
Доклад: Гносеологические корни логистики
Курсовая работа: Совершенствование маркетинговой деятельности промышленного предприятия
Контрольная работа: Історія та тенденції розвитку економічного аналізу