Автоматизация производственного процесса (стойка)

Линия обработки61 вар..cdw

Принцип работы: робот по направляющим 1 совершает возвратно-поступательное движение "вперёд-назад"
механическая рука 9 может совершать поворот на 180 с помощью зубчатого зацепления колеса 2 с рейкой 3.
Захват 8 может опускаться и подниматься с помощью зацепления колеса 5 и рейки 6
может совершать поворот на 360 в
различных плоскостях с помощью зацеплений 4 и 7.
I. Участок токарной обработки
II. Участок сверлильной обработки
III.Участок шлифовальной обработки
Отводящий транспортер
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
Курсовой проект по АПП
Варианты манипуляторов
Привод с гидроцилиндром

Линия обработки6 вар..cdw

Принцип работы: робот по направляющим 1 совершает возвратно-поступательное движение "вперёд-назад"
механическая рука 9 может совершать поворот на 180 с помощью зубчатого зацепления колеса 2 с рейкой 3.
Захват 8 может опускаться и подниматься с помощью зацепления колеса 5 и рейки 6
может совершать поворот на 360 в
различных плоскостях с помощью зацеплений 4 и 7.
I. Участок токарной обработки
II. Участок сверлильной обработки
III.Участок шлифовальной обработки
Подводящий транспортёр
Отводящий транспортер
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
Курсовой проект по АПП
Варианты манипуляторов
Привод с гидроцилиндром

Операция 010.cdw

Стойка 6 вар..frw

Операция 015.cdw

Структурная схема 6 вар..cdw

Структурная схема управления
операцией 025 станок 23В56
Курсовой проект по АПП
Датчик шероховатости

Операция 025.cdw

АПП Стойка 6 вар..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 23В56 на операцию 025.
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 = 32 +05 =325 мм.
Д m = 325 + 15 = 34 мм.
Д р з = 34 + 45 = 385 мм.
По расчетным данным заготовки выбираем необходимый размер горячекатаного проката обычной точности принимаем диаметр заготовки 40 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 = 50+ 2*08 = 516 мм.
Объём заготовки определим по плюсовым припускам:
Lз – длина заготовки с плюсовым допуском см.
Rз2n – радиус заготовки с плюсовым допуском см.
Vз= = 314*60 = 188мм3
Масса заготовки определяется по формуле:
ρ – плотность материала кгсм3
G3 = 0.00785*188= 148 кг.
Коэффициент использования материала:
Выбирается оптимальная длина проката для изготовления заготовки. Принимается ее равной 60 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 1 метр:
Получается 23 заготовки из данной длины проката.
Материалом заготовки является сталь 45 ГОСТ 1050-88 имеющая следующие характеристики:
Таблица 1 – Химический состав стали:
Таблица 2 – Механический состав стали:
Маршрутный технологический процесс.
0 - Заготовительная.
Заготовка изготавливается из прутка диаметром 40 мм и длиной 60 мм.
Оборудование: центра
Подрезать торец выдерживая размер 50мм.
Подрезать торец выдерживая размер 50 мм.
0 - Токарная черновая.
Приспособление: центра
Черновое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 385 мм на диаметр 34 мм на длине 15 мм.
Черновое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 365 мм на диаметр 32 мм на длине 10 мм.
Черновое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 305 мм на диаметр 26 мм на длине 25 мм.
5- Токарная чистовая
Приспособление: центра.
Чистовое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 34 мм на диаметр 325 мм на длине 15 мм.
Чистовое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 32 мм на диаметр 305 мм на длине 10 мм.
Чистовое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 26 мм на диаметр 245 мм на длине 25 мм.
Приспособления: трёхкулачковый патрон.
Сверление и зенкерование сквозного отверстия диаметром 5 мм на длину 50мм.
Шлифовать наружную поверхность шлифовальным кругом с диаметра 325 мм на диаметр 32 мм на длине 15 мм.
Шлифовать наружную поверхность шлифовальным кругом с диаметра 305 мм на диаметр 30 мм на длине 10 мм.
Шлифовать наружную поверхность шлифовальным кругом с диаметра 245 мм на диаметр 24 мм на длине 25 мм.
Выбор оборудования приспособлений и инструмента.
Оборудование выбираем в соответствии с операциями в технологическим процессе.
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 23В56 станок
- размеры рабочей поверхности стола: 500500;
- наибольшая масса обрабатываемой заготовки кг:700;
- наибольшее перемещение стола:
- наибольшее перемещение шпиндельной головки: 500;
- расстояние от оси шпинделя до рабочей поверхности стола: 120-620;
- конус отверстия шпинделя: 50;
- вместимость инструментального магазина: 30;
- число ступеней вращения шпинделя: 89;
- частота вращения шпинделя обмин: 21.2-3000;
- наибольшая сила подачи стола МН: 10;
- скорость быстрого перемещения стола и шпиндельной бабки мммин: 8000;
- мощность эдвигателя кВт: 14;
- габариты: 445046553100;
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
При токарной обработке
где t – глубина резания мм
D-наибольший внутренний диаметр мм
d-наименьший внутренний диаметр мм
где n-частота вращения обмин.
V- скорость резания ммин.
где То- основное время мин.
L-длина режущей части мм.
n-частота вращения обмин.
При сверлильной обработке
где n-частота вращения сверла обмин.
V-скорость резания ммин.
D –диаметр отверстия мм
L-длина отверстия мм.
где n- частота вращения шлифовального круга обмин.
V-скорость резания шлифовального круга ммин.
D –наружный диаметр шлифовального круга мм
L-обрабатываемая длина мм.
n-частота вращения шлифовального круга обмин.
D-наибольший диаметр мм
Операция 005 – Токарная
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=(0125+0125)·192%=0048 (мин)
Операция 010: Тхх=(0088+0062+0125) ·192% =0053 (мин)
Операция 015: Тхх=(0094+0062+0125)·192%=0162 (мин)
Операция 020: Тхх=(075+05)·192%= 024(мин)
Операция 025: Тхх=(0071+0089) ·192% = 0031(мин)
Операция 030: Тхх=(0042+0025+005)·192% = 0022(мин)
Расчет потребности оборудования.
Время необходимое на каждую операцию:
опер. 005: Топ=025+0048=0298 (мин)
опер. 010: Топ= 0275+0053=0328(мин)
опер. 015: Топ=0844+0162=1006 (мин)
опер. 020: Топ=125+024=149 (мин)
опер. 025: Топ=016+0031=0191 (мин)
опер. 030: Топ=0117+0022=0139 (мин)
Внеоперационные потери на станках:
время на установку 017 (мин)
время связанное с переходом 014*1=014 (мин)
время на обслуживание Топ*3%=0298*003=0009 (мин)
время на перерывы Топ*4%=0298*004= 0012(мин)
время на обслуживание Топ*3%=0328*003=001(мин)
время на перерывы Топ*4%= 0328*004=0013 (мин)
время на обслуживание Топ*3%=1006*003=003 (мин)
время на перерывы Топ*4%=1006*004=004 (мин)
время на обслуживание Топ*3%=149*003=0045 (мин)
время на перерывы Топ*4%=149*004= 006(мин)
время на обслуживание Топ*3%=0191*003=0006 (мин)
время на перерывы Топ*4%=0191*004=0008(мин)
время на обслуживание Топ*3%=0139*003=00042 (мин)
время на перерывы Топ*4%=0139*004=00056 (мин)
Штучное время на операциях:
опер. 005: Тшт=Топ+Твн=025+0048=0298 (мин)
опер. 010: Тшт=Топ+Твн=0275+0053=0328 (мин)
опер. 015: Тшт=Топ+Твн= 0844+0162=1006(мин)
опер. 020: Тшт=Топ+Твн= 024+125=149 (мин)
опер. 025: Тшт=Топ+Твн=016+0031=0191 (мин)
опер. 030: Тшт=Топ+Твн=0117+0022=0139 (мин)
Количество станков на операциях:
т=Тштt где t=480250=192 (штсм)
опер. 005: т=Тштt= 0298192= 0155(штсм) принимаем 1станок
опер. 010: т=Tштt= 0328192=0171 (штсм) принимаем 1станок
опер. 015: т=Тштt=1006192 = 0524(штсм) принимаем 1станок
опер. 020: т=Тштt= 149192=0776 (штсм) принимаем 1станок
опер. 025: т=Тштt= 0191192= 0099(штсм) принимаем 1 станок
опер. 030: т=Тштt=0139192 = 0072(штсм) принимаем 1 станок
Вывод: всего станков используемых в автоматической линии 6 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(0275+0844+125+016+0117)=12646=038(штсмену)
Циклическая производительность.
Qц=1(0298+0328+1006+149+0171+0139)= 1 3432=029 (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=2646+0508=3154 (мин)
Внецикловые потери механизмов сумма Qц =3154*0192=0605 (мин) Время потерь на станках 19.2% ( простой по инструменту 8.1% простой по оборудованию - 4.3% по организационным причинам - 6.8%)
Q=1(3154+0605) =13759= 027(штмин)
Вместе с тем в условиях эксплуатации линии помимо указанных вне-цикловых простоев линии по техническим причинам могут иметь место вне-цикловых 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
Ф=1(3154+027+11 ) =022 (штсмену)
Степень эффективности конструкции линии а также степень эффективности ее использования можно характеризовать соответствующими коэффициентами. Коэффициент технического использования линии.
Чти =ФQ* 100% =022027* 100 %=81%
Составим алгоритм промежуточных реле:
РП 01 включить двигатель %
РП 02 перемещение по оси х=0
Контроль подвода сверла.
РП 03 рабочий ход по оси z= 50
РП 04 перемещение по оси z= - 50
Контроль шероховатости
РП 05 перемещение по оси х=5
РП 06 рабочий ход по оси z= 50
РП 07 перемещение по оси z= - 50
РП 08 перемещение по оси х=5
Контроль подвода зенкера.
РП 09 рабочий ход по оси z= 50
Составим управляющую программу на языке ИСО – 7БИТ для станка 2В56 для операции 025.
Управляющая программа.
N002G60M03S01592F020 T01 LF
N005G60M03S01194F020 T02 LF
N008G60M03S01433F1 T03 LF
Условные обозначения:
% - начало программы N - номер кадра М68 – зажим заготовки LF – конец программы G60 – точное позиционнирование М03 – вращение шпинделя по часовой стрелки S0 – частота вращения шпинделя F0 -
подача T0 – инструмент G18 – выбор плоскости М05 – остановка шпинделя
М64 – отжим заготовки М02 – конец программы.
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 030.cdw

Операция 020.cdw

Операция 005.cdw