Автоматизированный токарный комплекс с программным управлением

Операционка 1.cdw

Зубофрезерный полуавтомат
Модуль в нормальном сечении
Направление линии зуба
Нормальный исходный контур
Операция 030 круглошлифовальная
Операция 015 зубофрезерная
Операция 020 шлицефрезерная
Операция 005 фрезно-центровальная

скоба.cdw

Сталь 20 ГОСТ 1050-88
Поверхность А цементировать h 07 09; 59 65 HRC
На измерительных поверхностях поверхностях заходных фасок
дефекты не допускаются.

схват.cdw

Техническая характеристика
Рабочий диапазон захвата деталей мм 140..145
Пригодно только для круглых и ступенчатых валов
Точность базирования мм
Максимальное контактное напряжение
с заготовкой МПа 650
Технические требования
Произвести смазку всех шарниров и зубчатого
колеса смазкой Литол 24м

Операционка 2.cdw

Операция 010 токарная прогрммная
Операция 015 токарная прогрммная

Записка.doc

1 Назначение описание и краткая характеристика изделия и узла
в которые входит данная деталь. 5
2 Характеристика заданного производства. 5
1 Описание и техническая характеристика детали. 7
2 Анализ конструкции детали на технологичность. 8
3 Обоснование выбора заготовки и способа ее получения. 9
4 Разработка технологического маршрута механической обработки
5 Выбор и обоснование оборудования применяемого при
механической обработки детали.
6 Расчет промежуточных припусков и определение предельных
7 Расчет режимов резания и машинного времени.
8 Расчет норм времени.
9 Описание и расчет проектируемого приспособления.
0 Выбор обоснование и описание режущего инструмента. 43
1 Выбор обоснование и описание мерительного инструмента.
2 Автоматизированный комплекс.
3 Описание работы автоматизированного комплекса и основное время его
4 Выбор станка промышленного робота транспортной системы и позиция
5 Система управления автоматизированным комплексом.
6 Захватные устройства общие сведения.
7 Производительность автоматизированной линии коэффициенты
0 Список использованной литературы.
Машиностроение – важнейшая отрасль промышленности. Его продукция –
машины различного назначения поставляются всем отраслям народного
хозяйства. Рост промышленности в значительной степени зависит от уровня
развития машиностроения.
Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только
улучшением конструкций машин но и не прерывным совершенствованием
технологии их производства. От принятой технологии производства во многом
зависит долговечность и надёжность работы выпускаемых машин а также
экономика их эксплуатации. Совершенствование технологии машиностроения
определяется потребностями производства необходимых обществу машин. Вместе
с тем развитие новых прогрессивных технологических методов способствует
конструированию более совершенных машин снижению их себестоимости и
уменьшению затрат труда на их изготовление.
В развитии технологии обработки металлов резанием за последние годы
происходят принципиальные изменения. Интенсификация технологических
процессов на основе применения режущих инструментов из новых
инструментальных материалов расширение области применения оборудования с
ЧПУ создания роботизированных станочных комплексов и гибких
производственных систем с управлением от ЭВМ повышения размерной и
геометрической точности достигаемой при обработке – таков неполный
перечень важнейших направлений развития технологий механической обработки в
Применение станков с ЧПУ позволяет получить значительный экономический
эффект и высвободить большое число универсального оборудования.
Эффективность станков с ЧПУ характеризуется ростом производительности;
числом заменяемых универсальных станков; сокращением сроков подготовки
производства и технологической оснастки; уменьшением брака; обеспечением
взаимозаменяемости деталей; сокращением или полной ликвидацией разметочных
и слесарно-подгоночных работ; внедрением с начала запуска нового изделия
расчетно-технических норм и обеспечением тем самым существенного уменьшения
трудоёмкости и повышения производительности труда.
Технология машиностроения – это наука изучающая и устанавливающая
закономерности протекания процессов обработки и параметры воздействие на
которые наиболее эффективно сказывается на интенсификации процессов и
повышении их точности. Предметом изучения в технологии машиностроения
является изготовление изделий заданного качества в установленном
программой выпуска количестве при наименьших затратах материалов
минимальной себестоимости высокой производительности труда.
Процесс изготовления машин или механизмов состоит из комплекса работ
необходимых для производства заготовок их обработки сборки из готовых
деталей составных частей сборных единиц и отдельных деталей готовых машин.
Главная задача в обеспечении дальнейшего роста благосостояния страны
ускорения научно-технического прогресса и перевода экономики на интенсивный
путь развития более рационального использования производственного
потенциала страны всемерной экономии всех видов ресурсов и улучшения
работы принадлежит отраслям машиностроения. В решении этой задачи
существенное место занимает ускорение научно-технического прогресса на базе
технического перевооружения производства создания и выпуска
высокопроизводительных машин и оборудования большой единичной мощности
внедрение новой техники и материалов прогрессивной технологии и систем
машин для комплексной механизации производства. В связи с этим большое
внимание уделяется разработке освоению и внедрению новых высокоэффективных
технологических процессов новых материалов в том числе неметаллических
снижению металлоемкости изделий экономически топливно-энергетических
ресурсов повышению надежности и долговечности
изделий соответствующих или превосходящих по своему техническому уровню и
качеству лучшим отечественным и зарубежным аналогам.
Моральное старение продукции машиностроения зачастую наступает
значительно быстрее их физического старения. При этом сроки устойчивого
массового или серийного производства изделий сократились к настоящему
времени с 10 15 до 3 5 лет а для постановки на производство новых
изделий на каждую тысячу деталей требуется разработать свыше 15 тысяч
единиц различной технической документации и изготовить до 5 тысяч различных
видов технологического оснащения. Все это требует дальнейшего повышения
научно-технического уровня и качества изделий всестороннего
совершенствования технологии методов организации и управления процессами
производства. Дипломное проектирование закрепляет углубляет и обобщает
знания полученные студентами во время лекционных и практических занятий по
Технологии машиностроения.
1 Назначение описание и краткая характеристика изделия и узла в
которые входит данная деталь.
Деталь «Вал» входит в состав цилиндрического двухступенчатого
редуктора и служит для передачи крутящего момента с быстроходного вала на
Редуктор – механизм служащий для уменьшения частоты вращения и
увеличения вращающего момента. Это законченный механизм соединяемый с
двигателем и рабочей машиной муфтами или другими разъемными устройствами.
В корпусе редуктора размещены зубчатые или червячные передачи
неподвижно закрепленные на валах. Валы опираются на подшипники размещенные
в гнездах корпуса; в основном используют подшипники качения.
Цилиндрические редукторы комплектуются только цилиндрическими
зубчатыми передачами и отличаются числом ступеней и положением валов.
Цилиндрические двухступенчатые редукторы обычно выполняют по развернутой
раздвоенной или соосной схеме с одним двумя или тремя потоками мощности.
Наиболее распространена развернутая схема. Редукторы выполненные по этой
схеме весьма технологичны имеют малую ширину допускают легкую и
рациональную унификацию.
2 Характеристика заданного производства.
Тип производства определяется многими факторами основными из
которых являются величина годовой программы выпуска и массы
Зависимость типа производства от объёма выпуска и массы детали.
Масса Величина годовой программы
Единичное Мелко Средне Крупно Массовое
серийное серийное серийное
10 10-1500 1500-75000 75000-200000 >200000
-25 10 10-1000 1000-50000 50000-100000 >100000
-5 10 10-500 500-35000 35000-75000 >75000
-10 10 10-300 300-25000 25000-50000 >50000
>10 10 10-200 200-10000 10000-25000 >25000
детали 154кг программа выпуска 9800 штгод тогда по таблице
находим что это среднесерийное производство. Такое производство
характеризуется ограниченной номенклатурой изделий изготавливаемые
периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объёмом и
выпуска. При среднесерийном производстве изделия запускаются в производство
партиями состоящими из одноименных и одинаковых по размерам изделий.
Технологический процесс обычно дифференцирован т.е. разделен на отдельные
операции закрепленные за каждым станком. Применяются разнообразные станки
универсальные специализированные специальные автоматизированные и
агрегатные. Режущие инструменты как стандартные так и специальные. В
качестве измерительного инструмента применяются придельные калибры и
Квалификация рабочих – средняя оборудование располагается по ходу
технологического процесса. При обычном среднесерийном производстве время
работы станков не согласовывается заготовки на последующую операцию
передаются партиями.
Среднесерийное производство экономичнее единичного т.к. лучше
используется оборудование увеличивается производительность труда и
снижается себестоимость продукции.
Размер партии запуска.
где t – число дней запаса для нормальной работы сборки D – количество
рабочих дней в году.
Принимаем партию запуска n=300шт.
1 Описание и техническая характеристика детали.
Деталь «Вал» представляет собой тело вращения . Она состоит из шести
ступеней не имеет центрального отверстия. На большей из ступеней 3 (см.
рис.1) «Вала-шестерни» выполнены зубья шестерни тихоходной ступени
редуктора. На другой ступени 5 выполнены шлицы служащие для соединения с
зубчатым колесом быстроходной ступени редуктора. Две крайние ступени служат
для установки на них подшипников.
Рис. 1. Эскиз детали
Характеристика поверхностей детали
Поверхность по рис. 1 Квалитет точности Параметр шероховатости
Поверхность 1 6 6 063
Поверхность 2 14 125
Поверхность 4 14 125
Поверхность 5 6 063
Поверхность 7 14 16
Поверхность 8 14 125
Поверхность 9 14 125
Поверхность 10 14 125
Деталь «Вал» изготавливается из конструкционной легированной стали
Х по ГОСТ 4543-88 химический состав и механические свойства которой
приводятся соответственно в таблицах 2 и 3.
Химический состав в %.
Углерод Кремний Марганец Сера
2 Анализ конструкции детали на технологичность.
Рабочий чертеж детали содержит все необходимые сведения дающие полное
представление о детали т.е. все необходимые проекции разрезы сечения и
выносные элементы совершенно точно и однозначно объясняющие её
конфигурацию и возможные способы изготовления детали «Вал».
Деталь имеет рациональную форму что позволяет применять
высокопроизводительные методы получения заготовки и обработки. Деталь имеет
удобные базовые поверхности – наружные цилиндрические поверхности или
центровочные отверстия. Изготавливается из не дорогого материала.
Коэффициент унификации конструктивных элементов детали.
где Qэу – количество унифицированных элементов детали Qэ - количество
Коэффициент точности обработки детали
где Аср - средний квалитет точности
Коэффициент шероховатости поверхностей.
где Raср - средний параметр шероховатости.
Из приведенных расчетов и сказанного выше видно что деталь
достаточно технологична.
3 Обоснование выбора заготовки и способа ее получения.
Выбор вида заготовки определяется назначением и конструкцией детали
материалом техническими требованиями программой выпуска а так же
экономического изготовления. Выбрать заготовку значит установить способ её
получения определить припуски на обработку рассчитать размеры и
установить допуски на неточность изготовления. При выборе способа
получения заготовки необходимо стремится к тому чтобы формы и размеры
заготовки как можно больше приближались к форме и размерам готовой детали.
Заготовкой для детали «Вал-шестерня» служит поковка полученная на
кривошипных прессах. Штамповка на кривошипных прессах в 2÷3 раза
производительнее припуски и допуски на 20÷35% ниже по сравнению со
штамповкой на молотах расход металла на поковки снижается на 10÷15%.
Припуски и допуски заготовок штампуемых на кривошипных прессах принимают
Расчетная масса поковки:
где Кр – расчётный коэффициент Кр=15
Класс точности – Т4 (открытая штамповка)
Степень сложности – С1 (GпGф=065)
Конфигурация поверхности разъёма штампа – П (плоская)
Исходный индекс – 15
Штамповочные уклоны наружных поверхностей – 5°
Радиусы закругления –5мм min.
Припуски и допуски определенные по ГОСТ 7505-89 заносим в таблицу 5.
Основные припуски и размеры по ГОСТ 7505-89.
Обрабатываемая Размер Параметр Припуск ДопускСмещение или
поверхность поверхности шероховатостимм мм отклонение от
мм детали прямолинейнос
Наружная 13423h9 Rа 63 25·2=50 +24 06
Наружная 90h14 Rа 125 19·2=38 +21 06
Наружная 78h6 Rа 063 25·2=50 +21 06
Наружная 70k6 Rа 063 25·2=50 +21 06
Наружная 56h14 Rа 125 19·2=38 +21 06
Наружная 141h14 Rа 125 20·2=40 +24 06
Наружная 190h14 Rа 125 22·2=44 +27 06
Наружная 245h14 Rа 125 24·2=48 +30 06
Наружная 300h14 Rа 125 24·2=48 +30 06
Размеры штамповки мм:
- диаметр 13423+(25+06)·2=14043мм принимаем – 141мм
- диаметр 90+(19+06)·2=95мм принимаем – 95мм
- диаметр 78+(25+06)·2=842мм принимаем – 85мм
- диаметр 70+(25+06)·2=762мм принимаем – 77мм
- торцы 56+(19+06)·2=61мм принимаем – 61мм
- торцы 141+(20+06)·2=1462мм принимаем – 147мм
- торцы 190+(22+06)·2=1956мм принимаем – 196мм
- торцы 245+(24+06)·2=251мм принимаем – 251мм
- торцы 300+(24+06)·2=306мм принимаем – 306мм
Рис. 2 Эскиз заготовки.
Объем заготовки: V=V1+V2+V3+V4+V5+V6
V=2421+2410+9525+3473+3211+2561=23591см3
Принимаем неизбежные технологические потери (угар облой и т.д.) при
горячей объёмной штамповки равными 10% определить расход материала на одну
Коэффициент использования материала на штампованную заготовку.
Стоимость штампованной заготовки.
Заготовкой для детали «Вал» служит круглый сортовой прокат по ГОСТ
Диаметр заготовки D=150мм.
Припуски на подрезку торцовых поверхностей заготовки равен 30мм.
Длина заготовки L=310мм
mп=ρ·V=785·10-3·5478=43кг.
Заготовку отрезают сегментной дисковой пилой. Потери на зажим
заготовки lзаж. Принимаем 80мм. Длину торцового обрезка проката определяем
где D – диаметр сечения заготовки мм; D=150мм.
Число заготовок исходя из принятой длины проката 4м
Х=(Lпр-lзаж-lоб)(lз+lпр.)=(4000-80-60)(310+65)=122шт.
Получаем 12 заготовки из данной длины проката.
Lнк. =Lпр.-lоб.-lзаж.-Х·(lз+lпр) =4000-60-80-12(310+65) =62мм.
Пнк.=(Lнк·100)Lпр.=(62·100)4000=155%
Потери материала на зажим при отрезке.
Пзаж.=(lзаж.·100)Lпр.=(80·100)4000=2%
Потери материала на длину торцевого обрезка проката.
Поб.=(lоб.·100)Lпр.=(60·100)4000=15%
Пп.о.=Пнк.+Поб.+Пзаж.=155+2+15=505%
Расход материала на одну деталь с учетом всех технологических
mз.п.=mз(100+Пп.о)100=43·(100+505)100=4517кг.
Коэффициент использования материала
Ким.=mgmз.п.=1544517=034
Стоимость заготовки из проката.
Сз.п.=См·mз.п.-(mз.п.-mg)·(Сотх.1000)=0133·4517-(4517-
Технико-экономические расчеты показывают что заготовка полученная
штамповкой на кривошипных прессах более экономична по использованию
материала и дешевле по себестоимости изготовления. Поэтому применяем
заготовку полученную штамповкой на кривошипных прессах.
Годовая экономия материала от выбранного варианта изготовления
Эм=( mш - mп)·N=(4517 – 2037)·9800=243040кг.
Экономический эффект изготовления заготовки:
Э=( Сз.п..- Сз.ш)·N= (50 – 391)·9800=10682руб
4.1 Разработка маршрута механической обработки детали.
Маршрут обработки детали «Вал».
Операция Наименование и содержание Станок Станочное
операции оборудование приспособление
5 Фрезерно-центровальная. Фрезерно-центровалТиски пневматические
Фрезеровать торцы 7 в ьный полуавтомат
размер центровать оба МР-71М
торцы одновременно.
0 Токарная программная Токарный с ЧПУ Патрон поводковый
Точить поверхности 1 с 16К20Ф3 7108-0025 центр
припуском под шлифовку; 3 – вращающийся
однократно; подрезать торец
5 Токарная программная Токарный с ЧПУ Патрон поводковый
Точить поверхности 56 16К20Ф3 7108-0025 центр
припуском под шлифовку; 4 – вращающийся
0 Зубофрезерная Зубофрезерный Патрон поводковый
Фрезеровать зубья на полуавтомат 53А20 7108-0025 центр
поверхности 3 вращающийся
5 Шлицефрезерная Шлицефрезерный Патрон поводковый
Фрезеровать шлицы на полуавтомат 5350 7108-0025 центр
поверхности 5 вращающийся
0 Круглошлифовальная Кругло-шлифовальныПатрон поводковый
Шлифовать поверхности 1 5й 7108-0025 центр
окончательно 3М151Ф2 вращающийся
4.2 Выбор и обоснование технологических баз.
Наименование операции Теоретическая схема базирования
5 Фрезерно-центровальная
В призматических тисках.
0 Зубофрезерная [pic]
0 Круглошлифовальная
В центрах с поводком
5 Выбор и обоснование оборудования применяемого при механической
Для обработки детали «Вал» применяется следующее металлорежущее
Фрезерно-центровальный полуавтомат модели МР-71М.
Диаметр обрабатываемой заготовки мм 25÷125
Длина обрабатываемой заготовки мм 200-500
Число скоростей шпинделя фрезы 6
Частота вращения шпинделя фрезы обмин 125÷712
Рабочие подачи шпинделя фрезы мммин 20÷400
Число скоростей сверлильного шпинделя обмин 6
Частота вращения сверлильного шпинделя обмин 238÷1125
Рабочие подачи сверлильной головки мммин 20÷300
Мощность электродвигателей кВт:
фрезерной головки 75
сверлильные головки 22
Габарит мм 3140×1630×1740
Токарно-винторезный станок с ЧПУ модели 16К20Ф3.
Диаметр обрабатываемой заготовки мм не более:
Длина устанавливаемой в центрах детали мм не более 900
Частота вращения шпинделя обмин 20÷2500
Скорость рабочей подачи ммоб не более
Количество управляемых координат 2
Количество позиций инструментальной головки 8
Мощность электродвигателя привода главного движения кВт 110
Габарит мм 3360×1710×1750
Зубофрезерный полуавтомат модели 53А20.
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки мм 200
Наибольший размер нарезаемых колес:
Чистота вращения шпинделя инструмента обмин 75÷500
вертикальная мммин 045÷120
радиальная ммоб 01÷16
Мощность электродвигателя привода главного движения кВт 75
Габарит мм 3150×1815×2300
Шлицефрезерный полуавтомат модели 5350.
Наибольшие размеры обрабатываемой заготовки мм
Частота вращения шпинделя обмин 80÷250
Подача шпинделя ммоб 063÷5
Мощность электродвигателя привода главного движения кВт 65
Габарит мм 2345×1550×1650
Круглошлифовальный станок модели 3М151Ф2.
Наибольшие размеры устанавливаемой заготовки мм
диаметр×длина 200×700
Рекомендуемый диаметр шлифования мм 20÷180
Частота вращения шпинделя заготовки обмин (регулирование
бесступенчатое) 50÷500
Наибольшие размеры шлифовального круга мм D×H 600×80
Частота вращения шпинделя шлифовального круга обмин 1590
Скорость перемещения стола ммин 005÷5
Скорость врезной подачи мммин 002÷12
Мощность электродвигателя привода главного движения кВт 152
Габарит мм 5400×2400×2170
6 Расчет промежуточных припусков и определение предельных размеров.
6.1 Аналитический расчет промежуточных припусков и предельных
размеров произведем для поверхности 1 или 6 (см. рис. 1) 70k6.
где Rz – высота неровностей профиля h – глубина слоя - суммарное
отклонение расположения поверхности – погрешность установки.
Количество необходимых переходов.
где Куж – коэффициент уточнения.
где з – допуск на изготовление заготовки д – допуск на изготовление
Кпер=2174·lg1684=484
Принимаем 4 перехода.
Припуски и придельные размеры на диаметр 70k6.
ТехнологическиЭлементы РасчетнРасчетДопуПринятые Предельные
й припуска ый ный ск размеры по припуски
маршрут мкм припускразмерна переходам мкм
обработки 2Zmin Dmin изгомм
d max dmin 2Zmin2Zmax
Поверхности 2 4 (90h14).
Заготовка - 91630 320091800 95000 - -
Точение однократное2×125089130 870 89130 90000 2670 5000
Поверхность 5 (78h6).
Заготовка - 82291 320082300 85500 - -
Точение черновое 2×190078491 300 78500 78800 3800 6700
Точение чистовое 2×175 78141 190 78160 78350 340 450
Шлифование черновое2×50 78041 46 78044 78090 116 260
Шлифование чистовое2×30 77981 19 77981 78000 63 90
Поверхность 3 (13423h9).
Заготовка - 1390303600135800139400- -
Точение черновое 2×2250134530250 1345501348001250 4600
Точение чистовое 2×200 134130100 134130134230420 570
Поверхность 73 (300h14).
Заготовка - 3025004500302500307000- -
Фрезерование 2×190029870013002987003000003800 7000
7.1 Расчет режимов резания на операцию 030 круглошлифовальную
произведем аналитическим методом.
А) Шлифовать поверхность 5 начерно.
Режущий инструмент см. п. 2.6.
Элементы режимов резания:
) припуск на обработку 2П=0250мм;
) длина обработки L=55мм;
) припуск на сторону П=0125мм;
) длина рабочего хода стола Lр=55мм;
) скорость шлифовального круга:
) скорость вращения заготовки Vз=40ммин;
) частота вращения заготовки:
) частота вращения принятая по паспорту станка nд=160обмин
) фактическая скорость вращения заготовки:
) продольная подача на оборот Sо=189 ммоб;
) продольная минутная подача:
По паспорту станка Sм=3000мммин.
) уточняем подачу на оборот по принятой минутной
Sо= Sмnд=3000160=1875ммоб;
) поперечная подача Stx=0005ммход
По паспорту станка Stx=0005ммход
где СN – коэффициент r x y q – показатели степени
) проверка мощности резания:
Т.к. NNшп то резание возможно.
Б) Шлифовать поверхность 5 начисто.
) припуск на обработку 2П=0090мм;
) припуск на сторону П=0045мм;
) скорость вращения заготовки Vз=30ммин;
) частота вращения принятая по паспорту станка nд=120обмин
) продольная подача на оборот Sо=15 ммоб;
По паспорту станка Sм=1800мммин.
Sо= Sмnд=1800120=15ммоб;
) поперечная подача Stx=00025ммход
По паспорту станка Stx=00025ммход
В) Шлифовать поверхность 1 и 6 начерно.
) частота вращения принятая по паспорту станка nд=180обмин
Sо= Sмnд=3000180=167ммоб;
Г) Шлифовать поверхность 1 и 6 начисто.
) припуск на обработку 2П=0089мм;
) припуск на сторону П=00445мм;
) частота вращения принятая по паспорту станка nд=130обмин
По паспорту станка Sм=1950мммин.
Sо= Sмnд=1950130=15ммоб;
На остальные операции расчет режимов резания произведем по
7.2 Расчет режимов резания на операцию 005 фрезерно-центроваьную.
А) Фрезеровать торцы 7 в размер одновременно.
) глубина резания t=30мм;
) ширина фрезерования В=77мм;
) стойкость инструмента Т=300мин;
) подача рекомендуемая Sz рек=010÷015ммзуб
по паспорту станка Sz=010ммоб;
) скорость резания Vрек= Vтаб ·К1·К2·К3=280·11·08·08=197ммин;
) частота вращения шпинделя
) частота вращения шпинделя принятая по паспорту станка
) действительная скорость резания
) мощность резания: [p
) мощность на шпинделе станка: [pic]
Т. к. NрезNшп то резание возможно.
Б) Центровать торцы 7 одновременно.
) глубина резания t =4 мм;
) стойкость инструмента Т = 60 мин.;
) подача рекомендуемая Sр = 004 ммоб.
по паспорту станка Sд = 004 ммоб.
) скорость резания Vтаб=21ммин;
Т. к. NNшп то резание возможно.
7.3 Расчет режимов резания на операцию 010 токарную программную.
А) Точить поверхность 1 начерно
) глубина резания t=235мм;
) стойкость инструмента Т=200мин;
) подача рекомендуемая Sрек=060ммоб
по паспорту станка Sо=060ммоб;
) скорость резания Vрек= Vтаб ·К1·К2·К3=100·09·055·1=495ммин;
Б) Точить поверхность 2 однократно.
) глубина резания t=25мм;
) мощность резания: [pic]
В) Подрезать торец 8.
) подача рекомендуемая Sрек=030ммоб
по паспорту станка Sо=030ммоб;
Г) Точить поверхность 3 начерно.
) глубина резания t=23мм;
Д) Точить поверхность 1 начисто
) глубина резания t=022мм;
) скорость резания Vрек= Vтаб ·К1·К2·К3=150·09·09·1=1215ммин;
Е) Точить поверхность 3 начисто.
) глубина резания t=0285мм;
) глубина резания t=2мм;
по паспорту станка Sо=06ммоб;
) скорость резания Vрек= Vтаб ·К1·К2·К3=100·09·055·1=495ммин;;
7.4 Расчет режимов резания на операцию 015 токарную программную.
А) Точить поверхность 6 начерно
Б) Точить поверхность 5 начерно
) глубина резания t=335мм;
) подача рекомендуемая Sрек=050ммоб
по паспорту станка Sо=050ммоб;
) скорость резания Vрек= Vтаб ·К1·К2·К3=90·09·055·1=445ммин;
В) Точить поверхность 4 однократно.
Г) Подрезать торец 7.
Д) Точить поверхность 6 начисто
Е) Точить поверхность 5 начисто
) глубина резания t=0225мм;
) подача рекомендуемая Sрек=035ммоб
по паспорту станка Sо=03ммоб;
7.5 Расчет режимов резания на операцию 020 зубофрезерную.
) глубина резания t=h=1125мм;
) подача рекомендуемая Sрек= Sо табКScos=16·10·cos15º=155ммоб
по паспорту станка Sо=15ммоб;
) стойкость инструмента Т=240мин;
) скорость резания Vрек= Vтаб ·К1·К2=40·10·10=40ммин;
) частота вращения шпинделя фрезы
) частота вращения шпинделя принятая по паспорту станка n=80обмин;
где для косозубых колес [pic] [pic] при =15º К=125.
7.6 Расчет режимов резания на операцию 025 шлицефрезерную.
) глубина резания t=3мм;
) подача рекомендуемая Sрек= Sо таб=12ммоб
по паспорту станка Sо=10ммоб;
) скорость резания Vрек= Vтаб ·К1=30·10·10=30ммин;
Наименование операций и переходов t мм.
5 Фрезерно-центровальная.
Фрезеровать торцы 7 в размер. Фреза 2214-0157 Т5К10 ГОСТ 9473-80
Центровать торцы 7. Сверло 2317-0006 ГОСТ 14952-75
0 Токарная программная
Точить поверхность 1 начерно. Резец 2112-0005 Т5К10 ГОСТ 18880-73
Точить поверхность 2 однократно. То же
Подрезать торец 8. Резец специальный
Точить поверхность 3 начерно. То же
Точить поверхность 1 начисто. Резец 2112-0005 Т15К6 ГОСТ 18880-73
Точить поверхность 3 начисто. То же
Точить 3 фаски поочередно. Резец 2102-0005 Т15К6 ГОСТ 18877-73
5 Токарная программная
Точить поверхность 6 начерно. Резец 2112-0005 Т5К10 ГОСТ 18880-73
Точить поверхность 5 начерно. То же
Точить поверхность 4 однократно. То же
Подрезать торец 11. Резец специальный
Точить поверхность 6 начисто. Резец 2112-0005 Т15К6 ГОСТ 18880-73
Точить поверхность 5 начисто. То же
Точить 4 фаски поочередно. Резец 2102-0005 Т15К6 ГОСТ 18877-73
0 Зубофрезерная Фреза m5×140 АА-1 ГОСТ 9324-80
5 Шлицефрезерная Фреза специальная для обработки шлицев
0 Круглошлифовальная ПП 300×40×76 14А 40 СТ 16К
Примечание: обозначение поверхностей см. рис. 1.
0.2 Расчет режущего инструмента.
Произведем расчет резца для подрезки торца 8 или 11.
) Конструкция резца: державка прямоугольного сечения режущая часть
) Материалы: державка – сталь 50 ГОСТ1050-88; режущая часть –
пластина твердого сплава Т5К10; припой – Л63 ГОСТ 15527-74.
) Геометрические параметры: форма передней поверхности – плоская без
фаски главный угол в плане φ=95° задний угол α=6° передний угол γ=0°
угол наклона режущей кромки λ=0°.
) Расчет сечения державки.
Момент изгибающий державку резца
где Рz – осевая сила резания [pic] l – вылет резца l=40мм.
где W – момент сопротивления державки резца [из] – допускаемое напряжение
изгиба для прямоугольного сечения W=ВН26.
Приняв Н=15В получим
Принимаем В=12мм тогда Н=15·12=18мм.
Согласуем с размерами по ГОСТ принимаем В=12мм Н=20мм L=140мм.
Максимальная нагрузка допускаемая жесткостью резца
где f – допускаемая стрела прогиба Е – модуль упругости материала J –
момент инерции сечения державки J=ВН36=12·2036=16·10-8м4.
Рz [Рz] – резец рассчитан правильно.
1.1 Выбор мерительного инструмента.
Для изготовления детали «Вал» по проектируемому техпроцессу
применяется следующий мерительный инструмент.
Мерительный инструмент применяемый при обработке
Операция содержание перехода Мерительный инструмент
Фрезеровать торцы 7 в размер. ШЦ II-0-250-01 ГОСТ 166-80
Центровать торцы 7. --
Точить поверхность 1 начерно. --
Точить поверхность 2 однократно. Скоба 90h14
Подрезать торец 8 --
Точить поверхность 3 начерно. --
Точить поверхность 1 начисто. Скоба 7036h11
Точить поверхность 3 начисто. Скоба 13423h9
Точить 3 фаски поочередно. Шаблон
Точить поверхность 6 начерно. --
Точить поверхность 5 начерно. --
Точить поверхность 4 однократно. Скоба 90h14
Точить поверхность 6 начисто. Скоба 7036h11
Точить поверхность 5 начисто. Скоба 7835h11
Точить 4 фаски поочередно. Шаблон
0 Зубофрезерная Штанген-зубомер ШЗ-18
5 Шлицефрезерная Штанген-зубомер ШЗ-18
0 Круглошлифовальная Скоба 70k6
1.2 Расчет мерительного инструмента.
Спроектируем калибр-скобу для контроля 13423h9.
Рис. 5. Схема расположения полей допусков калибра.
Н1 – поле допуска изготовления пробки Н1=120мкм Z – отклонение середины
поля допуска на изготовление проходного калибра относительно наименьшего
предельного размера изделия Z1=180мкм Y – допустимый выход размера
изношенного проходного калибра за границу поля допуска изделия Y=0мкм.
Предельные размеры вала:
Предельные размеры скобы:
ПР= Dmax – Z1 – Н12=134230 – 0018 – 00122=134206мм
НЕ=Dmin – Н2=134130 – 00122=134124мм
Исполнительные размеры пробки:
Предельный размер изношенного калибра
Dmax – Y =134230 – 0=134230мм.
2 Автоматизированный комплекс
Для проектирования автоматизированного комплекса была выбраны две
операции 010 Токарная программная
и 015 Токарная программная.
Точить поверхности 1 с припуском под шлифовку; 3 – окончательно; 2 –
однократно; подрезать торец 8; точить фаски.
Точить поверхности 56 припуском под шлифовку; 4 – однократно;
подрезать торец 11; точить фаски.
Автоматизированный токарный комплекс предназначен для обработки деталей
типа вал. Он входит в состав гибкой автоматизированный линии по
производству валов. Автоматизированный токарный комплекс является
автоматизированным участком гибкой автоматизированный линии.
На нем можно обрабатывать различные ступенчатые валы.
2.1 Описание конструкции автоматизированного токарного комплекса
Автоматизированный токарный комплекс представляет собой совокупность
различного оборудования. В его состав входят: промышленный робот
портального типа два станка токарной группы контрольно измерительная
машина бункер конвейер гидростанция система ЧПУ станков робота и
Промышленный робот портального типа – представляет собой сложное
устройство. Портал выполнен из цельного металлического монорельса
установленного на опорных колонах. Станки и контрольно измерительная
машина бункер конвейер установлены на одной продольной оси. Гидростанция
представляет собой бак с рабочей жидкостью и гидравлическим насосом
лопастного типа соединенного с трубопроводом и с исполнительными органами
промышленного робота. Токарные станки оснащены пневматическими трех
кулачковыми патронами. Система ЧПУ станков робота и контрольной машины
объединена в одном шкафу и представляет из себя программируемый компьютер
соединенный с исполнительными устройствами.
3 Описание работы автоматизированного комплекса и основное временя его
Пусть производство деталей происходит партиями при этом на каждом
токарном станке производится полная токарная обработка.
В начале рабочего цикла робот находится в исходной позиции. В качестве
исходной позиции выбрана позиция когда робот держит захват над
устройством подачи заготовки.
Для правильной работы комплекса необходимо определить последовательность
выполняемых действий всего оборудования и согласовать последовательность
действий. Для этого необходимо определить время работы каждой единицы
оборудования и по этим данным построить циклограмму работы участка.
Автоматизирований комплекс для обработки детали «вал» создан для работы без
участия человека. Работа участка начинается с добавления заготовок в
бункерное устройство заготовки располагаются одна на другой. В низу
устройства находится окно для подачи заготовок. Заготовки скатываются в это
окно так как дно бункера имеет скат в 10 градусов в сторону окна. Далее эти
заготовки катятся по лотку и первая по счету попадает на специальный
подъемник отсекатель и нажимает на датчик концевого типа.
Взятия заготовки из бункерного устройства происходит на начальной
позиции работы робота. Его рука находится над подъемником. Устройство
работает автономно за счет датчика установленного на подъемнике. Датчик
установленный на подъемнике концевого типа при попадание на подъемник
заготовки происходит его срабатывание он замыкает цепь и напряжение
попадает на электропневматический клапан который срабатывая и подает
давление в пневматический цилиндр тот в свою очередь выдвигает шток и чаша
с заготовкой поднимается вверх к руке робота. В чаше имеются
технологические прорезы которые служат для того чтобы захватывающие
устройство смогло взять заготовку остальные заготовки остаются на лотке.
Для предотвращения их скатывания к чаще подъемника крепится отсекающая
стенка. Помимо этого на загрузочном устройстве установлен еще один датчик
концевого типа который связан с управляющим компьютером он служит для
определения наличия заготовок в бункере устройства когда заготовок в
магазине остается пять в этот момент происходит его срабатывание и он
сигнализирует об этом оператору. Это помогает предотвратить простой
оборудования и является обратной связью участка. После того как устройство
подняло заготовку к руке робота происходит взятие заготовки из загрузочного
устройства захват робота находится в разомкнутом положение после чего под
действием гидроцилиндра пальцы руки начинают смыкаться зажимая заготовку.
Когда заготовка находится в руке робота срабатывает датчик и подъемник
опускается в низ за следующей заготовкой а каретка робота перемещается по
монорельсу к станку 1.
Каретка робота перемещается к программируемой точке где робот
останавливается у станка 1 и вводит манипулятор в его рабочую зону. Когда
горизонтальная ось заготовки совпадает с осью трех кулачкового патрона
(компьютер определяет это по за программируемой точке) происходит разжим
пневматического цилиндра станка. Манипулятор устанавливает заготовку в
патрон станка и пневматический патрона зажимает заготовку. Робот выводит
руку из рабочей зоны станка и станок обработку детали по рабочему циклу
А время работы которого было определенно при составление маршрута
После начала рабочего цикла А станка 1 робот возвращается к
загрузочному устройству за заготовкой для станка 2.Загрузочное устройство
уже находится в режиме ожидания руки с поднятой заготовкой далее робот
берет заготовку и направляется к станку 2. Загрузка станка 2 производится
также как и станка 1 после чего робот находится в режиме ожидания команды.
Рабочий цикл А станка 1 подошел к концу далее по маршруту необходимо
сделать переустановку детали компьютер направляет робота от станка 2 к
станку 1 для переустановки обрабатываемой детали. Производит переустановку
обрабатываемой детали. Таким образом робот перемещаясь между двух станков
выполняет переустановки деталей по заданному маршруту обработки.
После полной обработки детали робот перемещает первую деталь на
контрольную машину а при окончание обработки вторым станком перемещает
деталь непосредственно сразу же на конвейер. При последующей обработки
десяти деталей будет работать по сценарию без контрольной машины так как
принято что контролироваться будет каждая десятая деталь но так как
рабочий цикл только начат то первая деталь должна пройти контроль для того
что бы можно было определить точность настройки инструмента. При дальнейшем
контроле каждой десятой заготовки будет чередоваться номер станка с
которого будет взята деталь на контроль. Полный рабочий цикл составляет 9
Ниже приведена таблица рабочего времени комплекса.
Таблица 14 : Время работы автоматизированного комплекса
Действие Расстояние Время
Взятия заготовки из загрузочного устройства--- 1.6
Перемещения каретки робота к станку 1 1.840 2.208
Ввод руки в рабочую зону станка 1 --- 1.8
Разжим патрона станка 1 --- 1.5
Установка заготовки --- 1.1
Зажим патрона станка 1 --- 1.5
Вывод руки из рабочей зоны станка 1 --- 1.8
Рабочий цикл А обработки детали станка 1 --- 121.95
Перемещение каретки робота от станка 1 к 1.840 2.208
загрузочному устройству
Перемещения каретки робота к станку 2 5.064 6.076
Ввод руки в рабочую зону станка 2 --- 1.8
Разжим патрона станка 2 --- 1.5
Зажим патрона станка 2 --- 1.5
Вывод руки из рабочей зоны станка 2 --- 1.8
Рабочий цикл А обработки детали станка 2 --- 121.95
Перемещение каретки робота от станка 2 до 3.254 3.904
Переустановка заготовки --- 2.1
Рабочий цикл Б обработки детали станка 1 --- 80.10
Перемещение каретки робота от станка 1 до 3.254 3.904
Рабочий цикл Б обработки детали станка 2 --- 80.10
Рабочий цикл В обработки детали станка 1 --- 80.10
Рабочий цикл В обработки детали станка 2 --- 80.10
Снятие детали с патрона станка --- 0.5
Перемещение каретки робота к контрольной 6.180 5.15
Ввод руки в рабочую зону --- 1.8
Установка детали в контрольную детали --- 3
Вывод руки из рабочей зоны --- 1.8
Рабочий цикл контрольной машины --- 50
Снятие детали из контрольной машины --- 2
Перемещение каретки робота к конвейеру 1.560 1.3
Установка детали на конвейер --- 2.0
Перемещения каретки робота к станку 2 3.660 3.05
Снятие детали --- 0.5
Перемещение каретки робота к конвейеру 3.660 3.05
Перемещение каретки робота от конвейера к 8.712 7.26
Выбор станков планировка автоматизированного участка и конструктивно
– технологические особенности комплектующих вспомогательных устройств в
большей мере зависит от системы координат основных движений и технических
характеристик промышленных роботов.
В разрабатываемом мною комплексе промышленный робот работает в плоской
системе координат или близкой к ней и обеспечивающую загрузку патронного
В автоматизированном комплексе станки располагаются в одну линию.
4.1 Выбор обрабатывающего станка
Производство данной детали в ручном варианте осуществлялось на
Токарно-винторезном станке с ЧПУ 16К20Ф3.
Характеристика Токарно-винторезного станка с ЧПУ модели 16К20Ф3.
4.2 Выбор промышленного робота
Выбираем промышленный робот SCARA-Portal Robots предназначенный для
группового обслуживания оборудования (преимущественно металлорежущих
станков с горизонтальной осью шпинделя или горизонтальным столом).
Обеспечивает установку-снятие и межстаночное транспортирование деталей типа
тел вращения или корпусных. Грузоподъемность робота 15 кг. Число степеней
подвижности 4. Кинематические возможности манипулятора позволяют обслужить
моделей станков: токарных фрезерно-центровальных вертикально-
сверлильных отделочнорасточных шлифовальных зубообрабатывающих и других
при линейном их расположении под несущим монорельсом. Максимальная скорость
перемещении каретки по монорельсу 12 мс. Робот поставляется заводом
изготовителем без устройства захвата так как программируемость и
универсальность является основным отличием современного робота.
Номенклатура захватов очень широка и они часто конструируются
заказчиком применительно к конкретной задаче.
Технические данные промышленного робота SCARA-Portal Robots приведены в
Таблица 15. Техническая характеристика робота SCARA-Portal Robots.
Грузоподъемность 20 кг
Число степеней подвижности 4
Число захватываемых устройств на одной руке 1
Привод основных движений гидравлический
Способ программирования обучение
Погрешность позиционирования 01 мм
Наибольший вылет руки 600 мм
продольной каретки 1600
горизонтальной руки 300
вертикальной руки 1200
качание звеньев руки в вертикальной плоскости 90
поворот кисти руки вокруг продольной оси 180 град.
перемещение каретки 12 мс
горизонтальное перемещение руки 18 мс
качание звеньев руки 30 градс
поворот кисти руки 90 градс
Масса манипулятора 600 кг
4.3. Выбор и описание работы загрузочного устройства и конвейера.
В качестве загрузочного устройства выбираем устройство бункерного
типа с лотком и пневматическим подъемником.
В качестве конвейера используется конвейер ленточного типа. На ленте
имеются поперечные бортики которые отделяют детали друг от друга. Конвейер
приводится в движение шаговым двигателем при помощи которого осуществляется
необходимое перемещение ленты. Далее детали по конвейеру поступают на
5 Система управления автоматизированным комплексом
Управление автоматизированным комплексом осуществляется от
управляющего компьютера управления линией основной функцией данного
компьютера является выдача основных команд работы на вспомогательные
устройства управления оборудованием и анализ правильности выполнения работы
оборудования принятий решения по настройке режущего инструмента точности
позиционирования и т.д.
Все сигналы которые поступают на управляющий компьютер гибкой
автоматизированной линией от автоматизированного участка которые приходят
от распределительного устройства РПЛ 2. Данное устройство является
аналоговым коммутатором всех устройств управления участком оно принимает
сигналы запрашивающие разращения на выполнения задачи и передает ответ
запрашиваемому устройству если ответ приходит положительный то устройство
начинает работать по собственной программе. В состав управляющих устройств
входят: устройство числового программного управления станками; устройство
программного управления роботом SCARA-Portal Robots. Устройство
программного управления роботов серии SCARA-Portal Robots представляет
собой микропроцессорную систему построенную на основе модулей и
унифицированных механических узлов и деталей. Система управления является
устройством позиционного типа и предназначено для управления перемещениями
руки робота. Объем программной памяти устройства позволяет вводить до 99
управляющих программ с длиной до 999 кадров каждая хранить до 500 точек
позиционирования содержать программные комплексы обеспечения работы 5
палет. При этом общее число кадров программной памяти не должно превышать
00 кадров. Для расширения объема памяти в устройстве предусмотрена
возможность работы с внешним запоминающим устройством (ВЗУ). С помощью
одного магнитного диска можно достичь 8-кратного увеличения объема
Управляющее устройство обеспечивает связь с внешним оборудованием
посредством 32 релейных выходов и 32 цифровых входов. Эти возможности
гарантируют легкую организацию и быструю переналадку управления.
Система управления обеспечивает работу промышленного робота в
режимах: обучение и редактирование воспроизведение диагностика работа
с ВЗУ; Управляющие устройство координатно-измерительной машины осуществляет
управление при помощи вычислительного устройства позволяет работать в
автоматическом режиме с высокой экономичностью. Посредством обучающей
программы при измерении первой детали производится программирование
специфическое для данной детали.
Устройство выполнено в виде электрического шкафа 780 × 910 ×1970 мм.
6 Захватные устройства общие сведения
Захватные устройства промышленных роботов и манипуляторов служат для
захватывания и удержания в определенном положении объектов манипулирования.
Эти объекты могут иметь различные размеры форму массу и обладать
разнообразными физическими свойствами поэтому захватные устройства
относятся к числу сменных элементов промышленных роботов. К захватным
устройствам предъявляются требования общего характера и специальные
связанные с конкретными условиями работы. К числу обязательных требований
относятся надежность захватывания и удержания объекта стабильность
базирования недопустимость повреждений или разрушения объектов. Прочность
захватного устройства должна быть высокой при малых габаритных размерах и
6.1 Разработка конструкции и расчет механического захватного устройства
Проектирование захватного устройства производят в следующей
а) определяют усилие захвата;
в) выбирают тип привода;
д) рассчитывают размеры кинематических элементов захватного устройства
а)Определение усилия двух шарнирного клещевого захвата.
Усилие захватывания определяют по формуле :
где m - масса объекта манипулирования;
a - максимальное ускорение центра масс объекта манипулирования мс2
(а=2 3g); K1 - коэффициент зависящий от положения заготовки по отношению
к губкам ЗУ и направления действия силы тяжести; выбирают по таблице 1.1
схема закрепления груза 2 поэтому K1=[p
K2=13 20 - коэффициент запаса; большие значения K2 берут для
захватных устройств в которых отсутствует самоторможение. [1]
Усилие удерживания заготовки:
б) Усилие привода определяют из условия соотношения между силой Р
привода силами F или моментом М (рисунок 6).
рисунок 6. Условие соотношения
Для рассмотренного на рис.2.1 захвата сила привода может
быть определена также через наибольший момент Mj по формуле :
где: [p [pic] полное число зубьев
сектора; [pic] КПД реечной передачи.
Наибольший момент Mj по формуле:
Из конструктивных соображений принимаем L=50 мм.
Угол ( определим исходя из максимального перемещения максимальное
перемещение определим по формуле:
где d1=142 - максимальный диаметр заготовки; Sдоп=2 мм - дополнительный
ход необходимый для выхода призмы от поверхности заготовки.
Максимальное перемещение:
Радиус зубчатого колеса определяется из расчета зубчато - реечной
где z=17- число зубьев; [p [pic]-
коэффициент ширины венца; [pic]- коэффициент учитывающий распределение
нагрузки по ширине венца;[pic]МПа - допустимое напряжение при расчете
зубьев на изгибную прочность (сталь 40XH термообработка поверхностная
токами высокой частоты) тогда
Принимаем m=5 мм тогда усилие привода будет равно:
в) Тип привода ЗУ выбирают исходя из элементной базы наличия
энергоносителя требований производства. Выбираем гидравлический привод.
Диаметр поршня привода определяют по формуле (мм):
где [p P - давление энергоносителя: для гидропривода
125 МПа; [pic]- К.П.Д. привода и ЗУ:[pic] =085 095 [pic]=
Площадь поршня гидроцилиндра (давление масла p=125 МПа).
д) расчет размеры кинематических элементов захватного устройства
Определяем ширину губок по контактным напряжениям:
где Eпр=[pic]МПа - приведенный модуль упругости материала стали(
справочные данные); [pic]МПа (сталь 45 термообработка - улучшение [pic])
=55 мм – диаметр заготовки тогда:
Из конструктивных соображений принимаем [pic]=10 мм.
Опасным сечением (h) губок является сечение сопрягаемое с зубчатым
сектором испытывающим изгиб:
где [pic]=250 МПа (сталь 40Х - улучшение) тогда
Ширину рычагов обычно принимают из конструктивных соображений.
Принимаем толщину рычага ЗУ равной 30 мм.
Шарниры ЗУ рассчитывают на срез и смятие:
где [p H; [pic]=(02 03)[pic]-
допускаемое напряжение смятия МПа.
Из конструктивных соображений принимаем расстояние между шарнирами С=60
мм. Тогда усилие действующее на шарниры:
Диаметр шарниров выбираем исходя из расчета на срез [pic]=120 МПа -
допускаемое напряжение среза для стали 45:
Принимаем dш= 12 мм.
Проверяем шарниры на смятие ([pic]=80МПа - допускаемое напряжение смятия
7 Производительность автоматизированной линии коэффициент использования
Эффективность использования оборудования может быть оценена с помощью
безразмерных коэффициентов
Чем чаще и длительнее простои тем ниже производительность. Влияние
внецикловых простоев на производительность можно оценить используя
[pic] - коэффициент загрузки.
Фактическую производительность можно представить в следующем виде
Где [pic] - цикловая производительность
[pic] - коэффициент использования характеризующий эффективность
использования оборудования т.е. доля времени обработки в общем объеме.
Между коэффициентом использования [pic] и коэффициентами [pic]
[pic]существует соотношение:
Величина [pic] определяется с учетом только собственных потерь. Он
характеризует прежде всего долговечность качество надежность механизмов и
инструментов стабильность технологического процесса. Его значение
показывает какую долю времени работает оборудование при условии
обеспечения всем необходимым.
Производительность машины с учетом только собственных потерь
(техническая производительность)
Коэффициент загрузки определяется с учетом собственных организационно -
технически потерь ([pic]). Его значение показывает
какую долю времени машина (оборудование) обеспечена всем необходимым.
где Тр - время обработки детали Тр=462сек.
Тх – время цикла робота (загрузки выгрузки) Тх=35сек.
Тс - Твн - Баланс затрат планового фонда времени
Тс = (Тр+Тх)[pic] (Простой по инструменту 25% + Простой по оборудованию
%) =462[pic]0.04=18.48
Твн = (Тр+Тх)[pic]( Простой по организационным причинам188% + Брак
% + Переналадка 98%) = 462[pic]0.3=138.6сек.
т.е. оборудование используется только на 74%
Так значения [pic]=096 и [pic]=078 означают что в общем фонде
времени машина обеспечена всем необходимым для бесперебойной работы
(заготовками инструментом электроэнергией и пр.) только на 96 % времени и
в этот период она работает только 78% (остальное время простаивает по
техническим причинам — из-за отказов смены инструментов наладок и др.). В
этом случае коэффициент использования машины составит
Таким образом все категории (виды) производительности связаны между
собой через безразмерные коэффициенты следующим образом:
Все показатели и коэффициенты производительности в общем случае
являются функциями времени и изменяются в процессе эксплуатации машин в
результате действия различных факторов (износа старения коррозии
коробления (вибраций разрегулирования повреждений поломок и др.).
Чтобы определить фактическую производительность необходимо изучить
и учесть потери времени по инструменту по оборудованию организационно-
технические потери (т. е. все внецикловые потери) и построить баланс
производительности оборудования или автоматизированной системы. По балансу
производительности определяют коэффициент производительности [pic]
коэффициент технического использования [pic] и коэффициент использования
автомата или автоматизированной системы [pic].
Баланс производительности отражает реальное соотношение цикловых и
внецикловых потерь позволяет выделить максимальные потери и тем самым
наметить пути повышения производительности автоматизированного
Коэффициенты позволяют анализировать влияние отдельных видов потерь
и принимать необходимые решения по повышению производительности
оборудования или по внедрению того или иного оборудования при сравнении со
Проектировать технологический процесс и автоматизированное
оборудование на основе совмещения концентрации технологических операций
выбирать такие структурные схемы станков-автоматов и автоматических линий
которые обеспечивали бы оптимальную концентрацию технологических операций в
каждом рабочем агрегате.
В данной работе был изготовлен технологически процесс детали типа
«вал» спроектирована автоматизированная линия токарного комплекса для двух
операций. Эта автоматизированная линия позволила увеличить
производительность в 365 раз.
В заключение проекта можно сказать что загрузка оборудования
является вероятно одной из самых важных применений роботов. Потому что
освобождает человека от необходимости поднимать тяжести а также
заниматься монотонной работой особенно в условиях крупносерийного
производства. С развитием новых компьютерных технологий человечество
переходит на новый уровень производства.
Разработанный мною автоматизированный комплекс – это совокупность
различных наук связанных в одну единственную автоматизированную систему
способную работать без участия человека но на благо ему.
Будущее человечества находится за автоматизацией производств и
производственных процессов.
Список используемой литературы
Проектирование гибких производственных систем. Методическое пособие для
выполнения курсовой работы. Горшенин Г.С.
Оборудование автоматизированного производства. Методические указания для
студентов заочного обучения. Горшенин Г.С.
Промышленные роботы. Костюк В.И. Гавриш А.П.
Гибкие производственные системы. Расчет и проектирование. Хватов Б.Н.
Роботизированные технологические комплексы и гибкие производственные
системы в машиностроении. Соломенцева Ю.М.
Справочник «Промышленные роботы» 2-ое издание 1988 год
Лебедовский М.С. Автоматизация в промышленностиЛебедовский М.С.
Федотов А.Н.-Л.: издательство 1976 – с.
Механика промышленных роботовВ 3-х книгах. Под ред. К.В.Фролова и
Е.И.Воробьева. –М: изд-во 1988. Кн.-3 -380 с.
Полищук М.Н. Наладка промышленных роботов и автоматических линий
Полищук М.Н. Васюков Ю.Г.: Справ. пособие. – К.: Техника 1987.-231 с.

Приспособление.cdw

Технические характеристики.
Рабочее давление в сети Q=04 МПа
Технические требования.
* Размеры для справок.
Испытать герметичность давлением 063
мин падение давления менее 04 МПа не допускается.
Покрытие нерабочих поверхностей эмаль МЛ-165 серая
На трущиеся поверхности кроме поршня и гильзы нанести
смазку ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-74.
Подключение к пневмосети производить через блок подготовки

компоновка.cdw

Техническая характеристика
Тип обрабатываемых деталей валы
Наибольшие габариты обрабатываемых деталей (мм):
Тип привода электрогидропневматический
Род тока трех фазный с частотой 50 Гц
Установленная мощность кВт 36
Номинальное давление масла МПа 125
Расход рабочей житкости мс 2.5 3
Давление сжатого воздуха Мпа 0.5
Технические требования
Заполнить гидравлическую станцию рабочей
жидкостью согласно ТУ
Проверить герметичность соединения трубопровода
гидравлической системы при номинальном рабочем давлении
видимые утечки не допускаются
пневматической системы методом обмыливания.
Обеспечить продольную соосность станков и контрольной машины
с погрешностью не более
Автоматизированный токарный комплекс

Заготовка.cdw

Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Класс точность поковки Т4.
Степень сложности С1.
Штамповочный уклон не более 5 в сторону увеличения размеров.
Штамповочные уклоны не более 7
в сторону увеличения

Деталь.cdw

Модуль в нормальном сечении
Направление линии зуба
Нормальный исходный контур
Обозначение шлицев по
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71

циклограмма.cdw

Время рабочего цикла А
Время рабочего цикла Б
Время рабочего цикла В
Взятие заготовки из ЗУ
Перемещение каретки робота
Ввод руки в рабочую зону
Вывод руки из рабочей зоны
Переустановка детали
Перемещение каретки робота к
к контрольной машине
Установка детали в контрольную машину
Снятие детали из контрольной машины
Установка отработанной детали
Рабочий цикл контрольной машины
Автоматизированный токарный комплекс

схема.cdw

Датчик наполнения магазина
загрузочного устройства
Устройство программным
управлением роботом "Изот
числового программного управления
контрольной измерительной машиной
Автоматизированный токарный комплекс
Схема электрическая функциональная
Управляющий компютер
Разветвитель сигналов РПЛ 2

резец.cdw

Материал державки сталь 50 ГОСТ 1050-88.
Материал режущей части твердый сплав Т5К10.
Материал припоя Л63 ГОСТ 15527-70.
Толщина слоя припоя 01мм. Разрыв слоя припоя не должен
превышать 20% его общей длины.
Шероховатость поверхностей мест мех. обработки Rа 125.