Быстрый поиск

Курсовая работа: Автоматизация изготовления детали

2.3.6 Расчет режимов резания

Скорость резания при точении:

, где

Сv - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

Т - стойкость инструмента;

t - глубина резания;

s - подача;

x, y, m - показатели степени;

К1 - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки, состояния поверхности и материал инструмента;

К2 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности и материал инструмента;

К3 - коэффициент, учитывающий материал инструмента.

Установка А.

Переход 1.

t = 2 (мм), s = 0,6 (мм/об), T = 45 (мин).

V = (350/450,2×0,60,35×20,15) ×1×1×1= 178 (м/мин);

Частота вращения шпинделя:

;

Сила резания при точении:

P = 10×Cp×tx×sy×Vn×Kp,

где

Ср - постоянная; x, y, n - показатели степени;

Кр - поправочный коэффициент;

Р = 10×200×21,0×0,60,75×1780×1,1= 3000 (Н);

Мощность резания при точении:

< 10;

Переход 2.

t = 0,4 (мм), s = 0,4 (мм/об), T = 45 (мин).

V = (350/450,2×0,40,35×0,40,15) ×1×1×1= 258 (м/мин);

Частота вращения шпинделя:

;

Сила резания при точении:

P = 10×Cp×tx×sy×Vn×Kp;

Р = 10×200×0,41,0×0,40,75×2500×1,1= 443 (Н);

Мощность резания при точении:

< 10;

Переход 3.

t = 0,5 (мм), s = 0,25 (мм/об), T = 45 (мин).

V = (350/450,2×0,250,35×0,50,15) ×1×1×1= 300 (м/мин);

Частота вращения шпинделя:

;

Сила резания при точении:

P = 10×Cp×tx×sy×Vn×Kp;

Р = 10×200×0,251,0×0,50,75×3000×1,1= 297 (Н);

Мощность резания при точении:

< 10;

Переход 4.

t = 0,4 (мм), s = 0,4 (мм/об), T = 45 (мин).

V = (350/450,2×0,40,35×0,40,15) ×1×1×1= 258 (м/мин);

Частота вращения шпинделя:

;

Сила резания при точении:

P = 10×Cp×tx×sy×Vn×Kp;

Р = 10×200×0,41,0×0,40,75×2500×1,1= 443 (Н);

Мощность резания при точении:

< 10;

Установка Б. Переход 5.

t = 2 (мм), s = 0,6 (мм/об), T = 45 (мин).

V = (350/450,2×0,60,35×20,15) ×1×1×1= 178 (м/мин);

Частота вращения шпинделя:

;

Сила резания при точении:

P = 10×Cp×tx×sy×Vn×Kp,

Где Ср - постоянная;

x, y, n - показатели степени;

Кр - поправочный коэффициент;

Р = 10×200×21,0×0,60,75×1780×1,1= 3000 (Н);

Мощность резания при точении:

< 10;

Переход 6.

t = 0,4 (мм), s = 0,4 (мм/об), T = 45 (мин).

V = (350/450,2×0,40,35×0,40,15) ×1×1×1= 258 (м/мин);

Частота вращения шпинделя:

;

Сила резания при точении:

P = 10×Cp×tx×sy×Vn×Kp; Р = 10×200×0,41,0×0,40,75×2500×1,1= 443 (Н);

Мощность резания при точении:

< 10;

Переход 7.

t = 0,5 (мм), s = 0,25 (мм/об), T = 45 (мин).

V = (350/450,2×0,250,35×0,50,15) ×1×1×1= 300 (м/мин);

Частота вращения шпинделя:

;

Сила резания при точении:

P = 10×Cp×tx×sy×Vn×Kp; Р = 10×200×0,251,0×0,50,75×3000×1,1= 297 (Н);

Мощность резания при точении:

< 10;

Переход 8.

t = 0,4 (мм), s = 0,4 (мм/об), T = 45 (мин).

V = (350/450,2×0,40,35×0,40,15) ×1×1×1= 258 (м/мин);

Частота вращения шпинделя:

;

Сила резания при точении:

P = 10×Cp×tx×sy×Vn×Kp;

Р = 10×200×0,41,0×0,40,75×2500×1,1= 443 (Н);

Мощность резания при точении:

< 10;

2.3.7 Техническое нормирование операции

Т01 = 2,6 (мин);

Т02 = 2,54 (мин);

Т03 = 0,033 (мин);

Т04 = 9,91 (мин);

Т05 = 1,26 (мин);

Т06 = 1,28 (мин);

Т07 = 0,033 (мин);

Т08 = 4,82 (мин).

Вспомогательное время на операцию: Тв = 5 (мин);

Оперативное время:

Топ = То+Тв = 22,4+5 = 27,4 (мин);

Тоб = 7%Топ = 1,8 (мин);

Тшт = То+Тв+Тоб = 22,4+5+1,8 = 29,2 (мин);

Тп. з. = 5 (мин);

(мин).

2.3.8 Проектирование операции 025 зубофрезерной

Содержание операции:

Фрезеровать зубья m = 3,5; z = 23.

Приспособление: специальное станочное.

Режущий инструмент: фреза червячная ГОСТ 9324-80.

Мерители: зубомер нц - 1, шагомер БВ - 5070.

Станок: 5К328А.

2.3.9 Техническая характеристика станка мод.5к328а

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки 1250

Наибольшие размеры нарезаемых колёс:

Модуль 12

Длина зуба прямозубых колёс 560

Угол наклона зубьев ± 60º

Наибольший диаметр устанавливаемых фрез 285

Расстояние:

От торца стола до оси фрезы 230 - 880

От оси инструмента до оси шпинделя заготовки 115 - 820

Наибольшее осевое перемещение фрезы 240

Частота вращения шпинделя инструмента, об/мин 32 - 200

Подача заготовки, мм/об:

Вертикальная или продольная 0,5 - 5,6, Радиальная 0,22 - 2,6

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт 10

Габаритные размеры, мм:

Длина 3580

Высота 2590

Ширина 1790

Масса станка с электрооборудованием, кг 14000

2.3.10 Расчёт режимов резания

Черновое фрезерование:

Подача: S = 2 (мм/об);

Скорость резания: V = 37 (м/мин);

Поправочный коэффициент:

Кv = KVM ·KSM,

где

KVM = 1,KSM = 1.

t - глубина резания;

(мм);

Число оборотов шпинделя:

(об/мин);

Ближайшее имеющееся на станке число оборотов:

(об/мин);

При этом условии фактическая скорость резания составит:

(м/мин);

Сила резания при фрезеровании:

где

Ср - постоянная;

x, y, n - показатели степени;

Кр - поправочный коэффициент: Кр = 1.

(Н);

Крутящий момент:

(Н·м);

Мощность резания при фрезеровании:

(кВт);

Чистовое фрезерование:

Подача: S = 2 (мм/об);

Скорость резания: V = 37 (м/мин);

Поправочный коэффициент:

Кv = KVM ·KSM,

где

KVM = 1,KSM = 1.

t - глубина резания:

(мм);

Число оборотов шпинделя:

(об/мин);

Ближайшее имеющееся на станке число оборотов:

(об/мин);

При этом условии фактическая скорость резания составит:

(м/мин);

Сила резания при фрезеровании:

, где

Ср - постоянная;

x, y, n - показатели степени;

Кр - поправочный коэффициент: Кр = 1.

(Н);

Крутящий момент:

(Н·м);

Мощность резания при фрезеровании:

(кВт);

Мощность станка удовлетворяет условиям резания.

2.3.11 Нормирование основного времени

Lр. х. - длина рабочего хода: Lр. х. = 120 (мм);

Подача: Sz = 2 (мм/об);

Расчёт основного времени при последовательной обработке:

;

(мин);

;

(мин);

(мин).

Для автоматизации массового и крупносерийного производства создаются гибкие автоматические линии (ГАЛ), в которых на стадии проектирования предусматриваются условия их эффективного использования (поточный метод изготовления продукции по схеме "станок-станок", высокая концентрация операций, высокопроизводительные режимы резания и т.д.). При этом уровень автоматизации переналадки оборудования существенно ниже, так как эта операция выполняется в производственных условиях значительно реже, чем в ГАУ.

Свойство гибкости в ГАЛ обеспечивается применением переналаживаемого оборудования и систем управления на базе УЧПУ, программируемых командоаппаратов (ПК), ЭВМ различных типов.

Варианты компоновок ГАЛ приведены ниже:

Рис.1 - Т - образная компоновка АЛ для обработки деталей типа тел вращения, где:

1 - УЧПУ станка;

2 - токарный станок;

3 - фрезерно-центровальный станок;

4 - механизм поштучной выдачи заготовок;

5 - система управления АЛ;

6 - контрольное устройство;

7, 8 - ПР;

9 - переукладчик.

Рис.2 - Компоновка линии для обработки деталей типа "тел вращения", где

1 - конвейер;

2 - токарный станок с ЧПУ;

3 - манипулятор;

4 - пульт ЧПУ;

5 - токарный станок с ЧПУ;

6 - манипулятор;

7 - пульт управления;

8 - фрезерный агрегатный станок

10 - пульт управления;

11 - сверлильный агрегатный станок;

12 - манипулятор;

13 - пульт управления.

В данном курсовом проекте была разработана автоматизированная линия, показанная на рис.1, потому что в связи с большими значениями времени, затраченного на технологические операции, расположение технологического оборудования не сможет уменьшить производительность линии в целом.

3.2 Выбор оборудования

3.2.1 Выбор модели промышленного робота

Грузоподъемность должна превышать массу объекта манипулирования не менее чем на 10%.

Номинальная грузоподъемность определяется по формуле:

где mз - масса заготовки, кг;

Кзап - коэффициент запаса, зависящий от условия применения ПР и расположения других элементов промышленного оборудования.

Пользуясь каталогом промышленных роботов и учитывая вышеперечисленные требования, выбираем промышленный робот по его технологическим характеристикам.

Техническая характеристика ПР мод. L-2300:

Номинальная грузоподъемность, кг... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...68,1

Число степеней подвижности... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5

Число рук/захватов на руку... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .1/1

Тип привода... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . пневматический

Устройство управления... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Цикловое

Число программируемых координат ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5

Способ программирования

перемещений Обучение по первому циклу

Ёмкость памяти системы, число положений рабочего органа... ... ... ...60

Погрешность позиционирования, мм... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ±1,27

Максимальный радиус зоны обслуживания R, мм... ... ... ... ... ... ... .2134

Линейные перемещения со скоростью 0,914м/с, мм:

по оси Х... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...762

по оси У... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .1067

Угловые перемещения со скоростью 90 град/сек;

Максимальное угловое перемещение, град……………………………270

3.2.2 Выбор транспортно-накопительных и загрузочных устройств

Использование лотков-скатов целесообразно, так как детали (заготовки) имеют цилиндрическую форму, обладают незначительной массой и относительно не большими размерами.

Расчет проходного сечения лотка сводится к определению зазора ∆, мм:

где l - длина заготовки, d - максимальный диаметр заготовки,

f - коэффициент трения.

Для расчета длинны лотка принимаем, что АЛ должна работать без дозагрузки лотка в течении 8-мичасовой рабочей смены. Время обработки одной детали на АЛ 30 (мин). Максимальный диаметр заготовки 96мм.

Такт обработки = 480/30 = 16 (шт/смена).

Таким образом, длинна лотка:

L = 16·96 = 1536 (мм);

Принимаем длину лотка L=1550 (мм).

3.3 Расчёт ЗУ промышленного робота

Захватные устройства роботов осуществляют следующие функции: удерживают объект манипулирования во время его транспортировки; ориентирует объект манипулирования; базируют положение объекта манипулирования относительно системы координат манипулятора рабочей зоны оборудования.

В роботах широкое распространение получили захватные устройства (ЗУ) специального назначения, с помощью которых производят захват сравнительно небольшой номенклатуры объектов манипулирования.

Однако у современных роботов имеются устройства смены ЗУ в автоматическом режиме, что обеспечивает работу с достаточно разнообразными объектами манипулирования при относительной простоте и рациональной стоимости конструкции.

ЗУ удерживают объект манипулирования с помощью сил трения, возникающих при воздействии его элементов на объект манипулирования, фиксации объекта манипулирования по имеющимся на нем выступам, отверстиям, штифтам, пазам и другим поверхностям, которые могут быть использованы в качестве баз, а также электромагнитных сил и вакуума.

Страницы: 1, 2, 3