Автоматизация производственного процесса

Операция 010.cdw

Структурная схема7 вар..cdw

Курсовой проект по АПП
Структурная схема управления операцией 010 станок 1730
-датчик шероховатости

АПП Стойка 7вар..doc

Обоснование выбора заготовки.
Обрабатываемый материал.
Технологический процесс обработки детали.
Выбор станочного оборудования.
Расчет режимов резания.
Расчет потребности оборудования.
Расчет коэффициента технического использования
автоматической линии.
Структурная схема управления станком на операцию 020.
Программирование операции.
. Список использованной литературы.
При выборе заготовки для заданной детали назначают метод её получения определяют конфигурацию размеры допуски припуски на обработку формируют технические требования на изготовление. По мере усложнения конфигурации заготовки уменьшения припусков повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха и возрастает себестоимость заготовки но при этом снижается трудоёмкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки повышается коэффициент использования материала. Заготовки простой конфигурации дешевле так как не требуют при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки однако такие заготовки требуют последующей трудоёмкой обработки и повышенного расхода материала. Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала конструктивными формами и размерами детали и программой выпуска. Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при её минимальной себестоимости.
Припуски на обработку наружных поверхностей по таблице
- при черновом точении – 45 мм.
- при чистовом точении – 15 мм.
- при шлифовальной обработке – 05 мм.
Определим промежуточные размеры обрабатываемых поверхностей согласно маршрутному технологическому процессу:
Д т ч = Д п + 2 z m2
Д т ч = 80 +05 =805 мм.
Д m = 805 + 15 = 82 мм.
Д р з = 82 + 45 = 865 мм.
По расчетным данным заготовки выбираем необходимый размер горячекатаного проката обычной точности Принимаем диаметр заготовки 87 мм с отклонением -075 по той же таблице.
Припуски на подрезание торцевых поверхностей определим по таблицеОбщая длина заготовки:
Lд - номинальная длина детали по рабочему чертежу мм.
Lз = 90 + 2*08 = 916 мм.
Объём заготовки определим по плюсовым припускам:
Lз – длина заготовки с плюсовым допуском см.
Rз2n – радиус заготовки с плюсовым допуском см.
Vз= = 314*615 = 1256мм3
Масса заготовки определяется по формуле:
ρ – плотность материала кгсм3
G3 = 0.00785*1256= 0985 кг.
Коэффициент использования материала:
Выбирается оптимальная длина проката для изготовления заготовки. Принимается ее равной 95 мм. Заготовку отрезаем на ножницах – это самый производительный и дешевый метод. Длину торцевого отрезка проката определяется из соотношения:
где d – диаметр сечения мм.
Число заготовок исходя из принятой длины проката по стандартам определяется по следующей формуле.
Из проката длиною 4 метра:
Получается 40 заготовок из данной длины проката.
Данная заготовка (деталь) изготовляется из стали 40Х. Где 40- это содержание углерода в сотых долях и измеряется в (%) т.е в этой стали углерода 0.40%. Данная сталь относится к машиностроительным сталям (конструкционным) общего назначения главной характеристикой являются их механические свойства которые зависят от содержания углерода измеряющиеся в пределах от 005-075%. Эти стали могут быть использованы для эксплуатации в особых условиях (при температуре ниже 00С при нагреве динамических нагрузках и т.д ). Конструкционные стали называют стали предназначенные для изготовления деталей машин и металлических конструкций.
Предел текучести sт=360 МПа
Временное сопротивление sВ=610 Мпа
Относительное удлинение dD=16%
Относительное сужение j=40%
Таблица 1 – Химический состав стали:
Таблица 2 – Механический состав стали:
Маршрутный технологический процесс.
0 - Заготовительная.
Заготовка изготавливается из прутка диаметром 87 мм и длиной 95 мм.
5 - Фрезерно-центровальная.
Оборудование: призма
Фрезерование торцев выдерживая размер 90 мм.
0 - Токарная черновая.
Приспособление: центра
Черновое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 865 мм на диаметр 82 мм на длине 60 мм.
Черновое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 665 мм на диаметр 62 мм на длине 30 мм.
5- Токарная чистовая
Приспособление: центра.
Чистовое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 82 мм на диаметр 805 мм на длине 60 мм.
Черновое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 62 мм на диаметр 605 мм на длине 30 мм.
Приспособления: трёхкулачковый патрон.
Нарезание резьбы М36 на длине 60 мм.
Нарезание фаски 3х450.
Сверление глухого отверстия диаметром 10 мм на длину 18 мм.
Сверление сквозного отверстия диаметром 20 мм.
Зенкование отверстия диаметра 20 мм на длину 90 мм.
Шлифовать поверхность с диаметра 805 мм на диаметр 80 мм на длине 25 мм.
Шлифовать поверхность с диаметра 605 мм на диаметр 60 мм на длине 30 мм.
Выбор оборудования приспособлений и инструмента.
Полуавтомат фрезерно-центровально-обточной 2Г942.
Предназначены для обработки торцов деталей типа валов в серийном и массовом производстве со встройкой автоматических загрузочных устройств и в составе автоматических линий. Основные операции выполняемые на полуавтоматах: фрезерование торцов сверление центровых отверстий с двух сторон обточка шеек и снятие фасок на концах валов. Кроме того на полуавтоматах может производится сплошная цековка до диаметра 40 мм кольцевая подрезка и расточка. Снят с производства в 1988 г без замены
Технические характеристики:
Наибольший диаметр обрабатываемой детали мм160
Диаметр отверстия мм100
Многорезцовый полуавтомат модели 1730
Наибольший диаметр обрабатываемой детали в мм.
Наибольшая длина хода суппорта в мм:
Расстояние между центрами в мм:
Наибольшая длина обработки в мм: 460
Число скоростей вращения шпинделя: 12
Предел чисел оборотов шпинделя в минуту: 40-500
Количество величин подач переднего суппорта: 8
Пределы величин продольных подач переднего суппорта в ммоб: 0.12-1.38
Количество величин поперечной подачи заднего суппорта на каждую продольную подачу: 12
Пределы величин поперечных подач заднего суппорта в ммоб: 0.016-2.37
Скорость быстрого перемешения переднего суппорта в мммин: 2330
Мощность главного электродвигателя в кВт: 10
Сверлильный станок автомат. подачей Proma B-1850FP400
Характеристика станка:
Ход шпинделя: 240 мм
Удаление шпинделя от стойки: 360 мм
Удаление шпинделя от основания: 1200 мм
Удаление шпинделя от стола: 600 мм
Ноклон стола: +-45 гр
Конус шпинделя: MkIV
Изменение оборотов: редуктор
Диапазон оборотов* обмин:42-2050
Кол-во скоростей: 12
Диапазон автоподачи: 01020304 мм
Ступени автоподачи: 4
Диаметр колонны: 160 мм
Размер стола: 510х380 мм
Основание с Т-шлицом: 16 мм
Размеры (Д х Ш х В): 1100х580х2380 мм
* Цифровой отсчет оборотов шпинделя
* Цифровой отсчет подачи шпинделя с возможностью обнуления в любой позиции
* Кнопка реверса хода и включения подачи прямо в рукояти
* Поворот стола на 360 градусов
* Полый стол с отводом охлаждающей эмульсии
* Ручной и механический подъем стола
* Наклон стола +-50 градусов
* Емкость для охлаждающей эмульсии встроена в подставку
* Удлиненная подача шпинделя (240мм).
Станок шлифовальный 3E624:
наибольшие размеры устанавливаемой заготовки мм 400х1000
высота над столом центров мм 240
наибольшее продольное перемещение стола мм 1000
частота вращения шпинделя 30-300
мощность двигателя главного привода кВт 11
габариты: длина мм 6310
число оборотов шпинделя
n=(1000* 76)(314*87)=2782обмин ;
уточняя число оборотов по паспорту станка принимаем n=300 обмин
действительная скорость резания
Vд=314*87*3001000 =82 мммин
D-наибольший диаметр мм
Операция 005 – Фрезерно-центровальная.
Далее данные из расчета режимов резания заносим в таблицы.
Операция 010 – Токарная черновая.
Операция 015 – Токарная чистовая.
Операция 020 – Токарная.
Операция 025 – Сверлильная.
Операция 030– Шлифовальная
Исходя из построенного маршрута обработки и выбранных режимов резания нарисуем операционные эскизы и циклограммы. Из полученных циклограмм определим время холостых ходов инструментов на каждой операции и переходе:
Операция 005: Тхх=15·192%=03(мин)
Операция 010: Тхх=(075+0375) ·192% =022 (мин)
Операция 015: Тхх=(06+03)·192%=0173(мин)
Операция 020: Тхх=(035+015)·192%= 0096(мин)
Операция 025: Тхх=(0022+045+0225) ·192% =013 (мин)
Операция 030: Тхх=(00062+0075)·192% =0015 (мин)
Расчет потребности оборудования.
Расчет рабочего время в смену:
часов*60мин=480(мин)
Tрв=400-400*0192=323 (мин в смену)
Время необходимое на каждую операцию:
опер. 005: Трх=15 (мин)
опер. 010: Трх=075+0375=1125 (мин)
опер. 015: Трх=06+03=09(мин)
опер. 020: Трх= 035+015=05 (мин)
опер. 025: Трх=0022+045+0225=07 (мин)
опер. 030: Трх= 00062+0075=008 (мин)
Внеоперационные потери на станках:
время на установку 017 (мин)
время связанное с переходом 014*1=014 (мин)
время на обслуживание Трх*3%=15*003= 0045(мин)
время на перерывы Трх*4%=15*004= 006(мин)
время на обслуживание Трх*3%=1125*003=0034 (мин)
время на перерывы Трх*4%= 1125*004=0045 (мин)
время на обслуживание Трх*3%= 09*003= 0027(мин)
время на перерывы Трх*4%=09*004=0036(мин)
время на обслуживание Трх*3%=05*003= 0015(мин)
время на перерывы Трх*4%=05*004= 002(мин)
время на обслуживание Трх*3%=07*003=0021 (мин)
время на перерывы Трх*4%=07*004=0028(мин)
время на обслуживание Трх*3%=008*003=00024 (мин)
время на перерывы Трх*4%=008*004=00032(мин)
Штучное время на операциях:
опер. 005: Тшт=Трх+Тхх=15+03=18 (мин)
опер. 010: Тшт=Трх+Тхх=1125+022=1345 (мин)
опер. 015: Тшт=Трх+Тхх=09+0173=1073 (мин)
опер. 020: Тшт=Трх+Тхх=05+0096=0596 (мин)
опер. 025: Тшт=Трх+Тхх= 07+013=083(мин)
опер. 030: Тшт=Трх+Тхх= 0015+008=0095 (мин)
Количество станков на операциях: т=Тштt где t=480400=12
опер. 005: т=Тштt=1812=15 принимаем 2 станка
опер. 010: т=Tштt=134512=112 принимаем 1 станок
опер. 015: т=Тштt=107312=089 принимаем 1станок
опер. 020: т=Тштt=059612=05 принимаем 1 станок
опер. 025: т=Тштt=08312=069 принимаем 1 станок
опер. 030: т=Тштt=009512=0079 принимаем 1 станок
Вывод: всего станков используемых в автоматической линии 7 шт.
Если бы у автоматической линии отсутствовали затраты на холостые ходы инструментов а также зажим транспортировку фиксацию и разжим детали то производительность такой линии определялась бы только длительностью рабочих ходов. Такую производительность называют технологической.
Технологическая производительность.
Т=1(15+1125+09+05+07+008)=14805=021(штсмену)
Циклическая производительность.
Qц=1 (Tpx+Txx)=1(18+1345+1073+0596+083+0095)= 1 574 =0174(штсмену )
Из внецикловых потерь времени при проектировании автоматических линий необходимо в первую очередь учитывать потери на замену регулировку и подналадку инструментов а также потери на ремонт регулировку и отладку различных механизмов. Эти потери времени существенно зависят от степени концентрации операций и влияют на эффективность вариантов компоновок автоматизированного оборудования.
Если на стадии проектирования линии выполнить расчет этих видов потерь то может быть определена техническая (расчетная) производительность линии.
Техническая производительность.
Ц= Трх +Тхх=574 (мин)
Внецикловые потери механизмов сумма Qц =574*0192=11 (мин) .
Время потерь на станках 19.2% ( простой по инструменту 8.1% простой по оборудованию - 4.3% по организационным причинам - 6.8%)
Q=1(574+11) =1684= 015(штмин)
Вместе с тем в условиях эксплуатации линии помимо указанных внецикловых простоев линии по техническим причинам могут иметь место внецикловых потери времени по организационным причинам: из-за отсутствия заготовок электроэнергии рабочего на линии и другим причинам. Учет этих потерь по различным организационным причинам позволяет определить наиболее эффективные пути их сокращения и судить о фактической производительности линии.
Фактическая производительность.
Ф=1(Ц+сумма Qц+сумма Qс)
Собственные потери сумма Qc=11 (мин)
Ф=1(574+11+11 ) =0 13 (штсмену)
Степень эффективности конструкции линии а также степень эффективности ее использования можно характеризовать соответствующими коэффициентами.
Коэффициент технического использования линии.
Чти =ФQ* 100% =013015* 100 %=87
Структурная схема управления станком 1730 на операцию 010.
Составим алгоритм промежуточных реле:
РП 001 Включить двигатель
РП 002 Перемещение Z=60
РП 002 Перемещение X=0
Контроль подвода резца
РП 003 Рабочий ход X=41
РП 004 Рабочий ход X=0
РП 005 Рабочий ход X=-41
РП 006 Рабочий ход Z=60
РП 007 Рабочий ход Z=0
РП 008 Рабочий ход Z=60
РП 009 Перемещение X=-41
Контроль шероховатости
РП 010 Перемещение Z=60
РП 011 Перемещение Z=31
РП 012 Рабочий ход Z=30
РП 013 Рабочий ход Z=60
РП 014 Перемещение Z=-31
РП 015 Перемещение X=0
Контроль шероховатости
РП 016 Выключение двигателя
Составим управляющую программу на языке ИСО-7БИТ для станка 1730 для операции 010
Наименование операции
Перемещение Z=-25 мм
Управляющая программа:
N001G60M03S0150 F010 T01 LF
N006G60M03S0200 F010 T02 LF
G18- Плоскость обработки XZ
G60-Точное позиционирование
G91-Размер приращения
S-Скорость вращения шпинделя
Т- Номер инструмента
G91-Работа в приращениях
М05-Останов шпинделя
Список использованной литературы.
Кузнецов М.М. Волчкевич Л.И. Автоматизация производственных процессов. М: Высшая школа 1978 г. 430с.
Корсаков B.C. Автоматизация производственных процессов. М.:
Высшая школа 1978 г.
Косилова А.Г. Мещеряков Р.К. Справочник технолога- машино
строителя. М.: Машиностроение 1985 г. Т1Т2.
Аверченков В.И. Горленко О.А. и др. Сборник задач и упражнений
по технологии машиностроения. М.: Машиностроение 1988 г. 192 с.

Операция 015.cdw

Линия обработки 7 вар..cdw

Механизм поворота руки
Манипулятор осуществляет поворот вокруг своей оси
при помощи поворотного стола 1
в который входит двигатель
редуктор и приводится в движение
через зубчатую пару. При помощи
гидроцилиндра 2 манипулятор имеет возможность опускаться
и подниматься на заданную высоту. Гидроцилиндр 3 обеспечивает
горизонтальное перемещение кисти манипулятора 5.
Механизм поворота кисти манипулятора 4 (разрез А-А)
при помощи гидроцилиндра
пары 6 осуществляет поворот захвата 5 на нужный угол.
Захват 5 при помощи гидравлического привода и рычажного
передаточного механизма имеет возможность
Бункер выдачи заготовок
Подводящий транспортер
Фрезерно-центровальный полуавтомат
Многорезцовый полуавтомат
Отводящий транспортер
Курсовой проект по АПП
Механизм манипулятора
Система сбора стружки

Операция 025.cdw

Стойка 7 вар..frw

Спецификация Стойка 7 вар..spw

Бункер выдачи заготовок
Подводящий транспортер
Фрезерно-центровальный полуавтомат
Многорезцовый полуавтомат
Отводящие транспортеры

Операция 030.cdw

Операция 020.cdw

Операция 005.cdw