Материал: Базовая компоновка РТК на сверлильную операцию для обработки вала-шестерни в среднесерийном производстве

Скачать файл

Заказать новую работу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Базовая компоновка РТК на сверлильную операцию для обработки вала-шестерни в среднесерийном производстве

Содержание

Введение

. Исходные данные для разработки РТК

. Выбор основного оборудования

. Выбор промышленного робота для РТК

. Выбор вспомогательного оборудования для РТК

. Анализ возможных вариантов компоновок РТК

. Построение и расчет элементов траектории захватного устройства ПР

. Расчет допустимых скоростей перемещения заготовки (детали)

. Построение циклограммы функционирования РТК

. Определение основных показателей РТК

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Прогрессивное развитие технологических процессов в области технологии машиностроения должно проходить путем механизации и автоматизации, обеспечивающих непрерывный рост производительности труда, снижению себестоимости выпускаемой продукции и повышению ее качества.

Интенсивное развитие наиболее прогрессивных областей техники вызывает частое обновление продукции. В последнее время практически во всем мире появились тенденции увеличить разнообразие выпускаемых изделий. А применение технологического оборудования с ЧПУ обеспечивает необходимую гибкость производства изделий.

В настоящее время разнообразное технологическое оборудование с ЧПУ и робототизированные технологические комплексы объединяют в единые производственные комплексы с помощью транспортной и управляющей систем, обеспечивающих функционирование этих комплексов в автоматическом режиме в течении заданного интервала времени, и обладающих свойством автоматической переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах. Эти комплексы называют ГПС.

Робототизированным технологическим комплексом (РТК) называется совокупность промышленного робота, основного оборудования, непосредственно выполняющего операции технологического процесса и вспомогательного оборудования автономно функционирующая.

В данном курсовом проекте будет разрабатываться базовая компоновка РТК на сверлильную операцию для обработки вала-шестерни в среднесерийном производстве, позволяющая сократить время на выполнение операции и повысить качество изготавливаемых деталей.

1. Исходные данные для разработки РТК

робототизированный технологический комплекс захватное

К исходным данным относят:

рабочий чертеж детали;

рабочий чертеж заготовки;

годовой объем выпуска деталей (N=3600 шт.);

маршрутный технологический процесс.

Деталь представлена на рисунке 2

Материал детали - сталь 45 ГОСТ 1050-88.

Твердость детали - 220…270HB.

Масса детали - 9 кг.

В соответствии с объемом выпуска, массой детали, а также норм времени на каждую операцию принимаем среднесерийный тип производства.

Для среднесерийного производства заготовку экономически целесообразно получать штамповкой на КГШП, что повышает коэффициент использования материала и уменьшает время на обработку, так как заготовка наиболее приближена по форме и размерам к детали. Соответственно, увеличивается производительность выпускаемой продукции и уменьшается ее себестоимость.

Рисунок 1 - Рабочий чертеж заготовки

Рисунок 2 - Рабочий чертеж детали

Маршрутный технологический процесс обработки детали приводим в таблице 1.

Таблица 1 - Маршрутный техпроцесс изготовления вала-шестерни

№ операции	Наименование и краткое содержание операции	Технический эскиз	Режущий инструмент	Модель станка
1	2	3	4	5
05	Заготовительная		Штамп	КГШП
10	Фрезерно-центровальная 1 Фрезеровать две поверхности 1 одновременно 2 Сверлить два центровочных отверстия 2 одновременно		Фреза торцовая Ø160; Т15К6 Сверло центровочное Ø6,3; Р6М5	МР-75
15	Токарная с ЧПУ 1 Точить начерно поверхности 1, 2, 3, 4,5 и фаски 2 Точить начисто поверхности 2, 3 и фаски 3 Точить канавку 6 4 Точить резьбу7		Резец проходной 16×25; Т15К6 канавочный, резьбовой	16К20Ф3
20	Токарная с ЧПУ 1 Точить начерно поверхности 1, 2, 3, и фаски 2 Точить начисто поверхности 1, 2 и фаски		Резец проходной 16×25; Т15К6	16К20Ф3
25	Шлифовальная с ЧПУ 1 Шлифовать поверхность 1		Круг шлифовальный	3М151Ф2
30	Шлифовальная с ЧПУ 1 Шлифовать поверхность 1		Круг шлифовальный	3М151Ф2
35	Фрезерная с ЧПУ 1 Фрезеровать паз 1,2 2 Фрезеровать паз 3		Фреза концевая Ø20; Р6М5 Ø8; Р6М5	6Р13Ф3
40	Термическая
45	Сверлильная с ЧПУ 1 Засверлить два отверстия1 последовательно 2 Сверлить два отверстия 2 последовательно 3 Зенковать в двух отверстиях фаску 3 последовательно 4 Нарезать резьбу 4 в двух отверстиях последовательно		Сверло центровочное Ø4; Р6М5; Сверло спиральное Ø10; Р6М5; зенковка Р6М5; Метчик М12 Р6М5;	ГДВ500
50	Торце-круглошлифовальная Установ А 1 Шлифовать поверхности 1,2,3 Установ Б Шлифовать поверхности 1,2	Установ А Установ Б	Круг шлифовальный	3Т160
55	Круглошлифовальная 1 Шлифовать поверхность 1		Круг шлифовальный	3М153
60	Токарная 1 Накатывание поверхности 1 2 Полирование поверхности 2		Накатник; Шкура полировальная тканевая 770*50 ГОСТ 6009-82	1К62
65	Контрольная			Стол ОТК

. Выбор основного оборудования

В данном курсовом проекте необходимо выбрать основное оборудование, которое входит в состав РТК. К такому оборудованию относится оборудование, используемое непосредственно для выполнения операций технологического процесса (металлорежущие станки, прессы, нагревательные печи и т.д.).

Станки должны встраиваться в РТК без каких-либо серьезных конструктивных изменений. Данным требованиям отвечают станки, имеющие полностью автоматизированный цикл работы, в том числе переключение скоростей и подач, а также устройства для автоматической смены инструмента. Также необходимо учитывать и технологические возможности этих станков.

Станок модели 2206ВМФ4 полностью соответствует заданным требованиям.

Основными характеристиками станка являются:

размеры рабочей поверхности стола - 630×800 мм;

наибольшая масса обрабатываемой заготовки - 800 кг;

программируемые перемещения по осям:- 630 мм;- 630 мм;- 800 мм.

точность позиционирования по осям:, Y - 0,012 мм;- 0,016 мм.

расстояние от оси шпинделя до рабочей поверхности стола - 95…725 мм;

расстояние от торца шпинделя до центра стола - 165…795 мм;

вместимость инструментального магазина - 30;

время смены инструмента - 8 с;

частота вращения шпинделя - 31,5…2500 мин-1;

рабочие подачи по осям X, Y, Z - 1…4000 мм/мин;

скорость быстрых перемещений по осям X, Y, Z - 10000 мм/мин;

наибольшее усилие подачи по осям X, Y, Z - 15 кН;

мощность электродвигателя привода главного движения - 11 кВт;

габаритные размеры:

длина - 3470 мм;

ширина - 3170 мм;

высота - 2930 мм.

масса- 12000 кг.

Разработаем подробный план сверлильной операции, выполняемый на станке данной модели. План представим в виде эскиза (рисунок 3), на котором показана последовательность выполнения сверлильной операции, траектория движения рабочего инструмента. Основными линиями показана траектория движения рабочего хода инструмента, а пунктиром показана траектория движения по ускоренному перемещению, со скоростью быстрого движения.

На эскизе также представлено:

схему установа заготовки;

положение нуля детали;

положение нуля шпинделя;

опорные точки траектории движения режущего инструмента;

положение исходной точки.

Координаты опорных точек, необходимые для расчета элементов траектории, сводим в таблицу 2.

Рисунок 3 - Траекторию движения режущего инструмента

Таблица 2 - Координата опорной точки

В миллиметрах

Номер инструмента	Номер опорной точки	Координата опорной точки
		X	Z
1	0 (И Т)	0	+60
	1, 8	0	+3
	2, 4	+20	+3
	3	+20	-9
	5, 7	-20	+3
	6	-20	-9
2	0 (И Т)	0	+60
	1, 8	0	+4
	2, 4	+20	+4
	3	+20	-28
	5, 7	-20	+4
	6	-20	-28
3	0 (И Т)	0	+60
	1, 8	0	+3
	2, 4	+20	+3
	3	+20	-3
	5, 7	-20	+3
	6	-20	-3
4	0 (И Т)	0	+60
	1, 8	0	+3
	2, 4	+20	+3
	3	+20	-18
	5, 7	-20	+3
	6	-20	-18

Назначаем режимы резания на сверлильную операцию 45:

Засверливание двух отверстий, сверление двух отверстий Ø10, зенкование в них фасок и нарезание резьбы М12. Станок 2206ВМФ4. Режущий инструмент: сверло центровочное Ø4; Р6М5; сверло Ø10; Р6М5; зенковка Р6М5; метчик М12; Р6М5.

Переход 1. Засверливание двух отверстий.

Определяем величину припуска

,(1)

где D - диаметр сверла, мм.

мм

Подачу принимаем S=0,06 мм/об [1, с. 381, таблица 35].

Определяем скорость резания

,(2)

где - поправочный коэффициент [1, с. 383, таблица 38];

m, q, y - показатели степеней [1, с. 383, таблица 38];

Т - период стойкости, мин [1, с. 384, таблица 40];

Kv - общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания.

=,(3)

где Кmv- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

Кlv - коэффициент, учитывающий глубину сверления [1, с. 385, таблица 41];

Кuv- коэффициент, учитывающий материал инструмента [1, с. 361, таблица 6].

(4)

где Кг - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости [1, с. 359, таблица 2];

- предел прочности материала, МПа;

nv - показатель степени [1, с. 359, таблица 2].

Определяем частоту вращения шпинделя

,(5)

мин-1

Принимаем n=2500 мин-1.

Определяем действительное значение скорости резания

Определяем крутящий момент

,(6)

где - поправочный коэффициент [1, с. 385, таблица 42];

q, y - показатели степеней [1, с. 385, таблица 42];

Kp - общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания.

,(7)

Н·м

Определяем мощность резания

,(8)

кВт

Определяем мощность электродвигателя станка

Nдв = кВт, (9)

гдеhст - коэффициент полезного действия станка;

Кп - коэффициент перегрузки.

Получившаяся мощность меньше мощности главного привода станка равной 11 кВт.

Определяем минутную подачу

,(10)

мм/мин

Определяем основное время

,(11)

где L - длина резания, мм.

Определяем длину резания

,(12)

где y - величина врезания, мм.

мм,

мин

Переход 2. Сверление отверстия Ø10.