Технологический процесс механической обработки детали Корпус насоса - курсовой

Содержание

Содержание

Введение

1. Общий раздел

1.1. Краткие сведения о детали. Анализ требований чертежа

1.2. Разработка маршрутной технологии изготовления детали «Корпус насоса»

1.3. Область применения и назначение станка HAAS ST-

2. Выбор компоновки РТК

2.1. Обзор компоновок РТК

2.2. Выбор компоновки РТК

3. Алгоритм работы РТК

4. Система управления автоматизированной системой

4.1. Система управления станка

4.2. Система управления промышленным роботом

5. Разработка устройства для накопления и поштучной выдачи заготовок

5.1 Анализ и выбор устройств накопления

5.2 Предложения по конструкции устройства

5.3 Расчет устройства и выбор основных элементов

5.4 Разработка конструкции устройства

Заключение

Список используемой литературы

Приложение

Аннотация

В данном курсовом проекте разработана автоматизированная система,  которая позволяет автоматически загружать заготовки в станок и выгружать обработанные заготовки с токарного многоцелевого  станка модели HAAS ST20. Загрузка и выгрузка заготовок осуществляется в лотки. 

Введение

Основным направлением развития машиностроения является увеличение выпуска продукции и рост ее качества при одновременном снижении трудовых затрат. Это обеспечивается путем совершенствования существующих и внедрения новых видов оборудования и технологических процессов, средств их механизации и автоматизации, а также улучшения организации и управления производством.

Работа над созданием и совершенствованием средств автоматизации должна развиваться в двух направлениях: создание средств автоматизации выпускаемого и действующего в настоящее время оборудования с целью повышения его эффективности; создание новых автоматизированных технологических комплексов, где увязаны вопросы повышения производительности, надежности, точности выполнения работ, а так же уровня автоматизации операций с необходимой и экономически оправданной гибкостью для быстрой переналадки с целью адаптации к изменяющимся производственным условиям.

Эффективность автоматизации за счет применения робототехники может быть достигнута только при комплексном подходе к созданию и внедрению промышленных роботов (ПР), обрабатывающего оборудования, средств управления, вспомогательных механизмов и устройств и т. п. Проводить значительный объем организационно-технологических мероприятий ради единичного внедрения ПР нерентабельно. Только расширенное применение ПР в составе сложных роботизированных систем будет оправдано технически, экономически и социально. По сравнению с традиционными средствами автоматизации применение ПР обеспечивает большую гибкость технических и организационных решений, снижение сроков комплектации и запуска в производство гибких автоматизированных систем. По предварительным данным, например, обеспечение автоматической установки и снятия деталей на станках с помощью ПР позволяет рабочему обслуживать от четырех до восьми металлорежущих станков. Тем самым промышленные роботы необходимо рассматривать и как важный фактор обеспечения многостаночного обслуживания, а значит, и экономии рабочей силы. Наибольший экономический эффект может быть достигнут при обслуживании роботом нескольких станков, при обеспечении двух- и трехсменной работы оборудования.

С экономическими вопросами, возникающими при применении промышленных роботов, тесно связан и социальный аспект их использования. При установлении целесообразности применения роботов в том ином случае (особенно при необходимости замены рабочего для работ на участках с опасными, вредными для здоровья труда) на первое место должны выдвигаться интересы человека, его безопасности и удобства работы. Надо учитывать и непрерывного роста уровня общеобразовательной и специальной готовки трудящихся в нашей стране.

Промышленные роботы должны освободить человека от выполнения механической бездумной работы, скомпенсировать все возрастающую потребность в низко квалифицированном труде.

Основными предпосылками применения промышленных роботов являются:

- облегчение труда рабочего с конечной целью освобождения его от неквалифицированного, монотонного, а также тяжелого труда;

- повышение производительности труда и качества выпускаемой продукции за счет интенсификации технологических процессов и обеспечения постоянного режима работы оборудования в две и три смены;

- создание предпосылок для следующего качественного скачка в организации производства и перехода к полностью автоматизированному гибкому производству.

Робототехнические комплексы должны отвечать следующим требованиям: 

обеспечивать технологическую гибкость и адаптацию к изменениям условий производства; 

производить стыковку оборудования разного назначения при широком варьировании транспортно-загрузочных и других вспомогательных средств; 

обладать высокой работоспособностью и надежностью в эксплуатации;

предусматривать возможность дальнейшего развития и усовершенствования.

Общий раздел

1,1 Краткие сведения о детали. Анализ требований чертежа

Изготавливаемая деталь «Корпус насоса» (чертеж С 330Б010501) относится к группе цилиндрических деталей.

Проанализировав данные чертежа детали «Корпус насоса», можно сделать следующие выводы: 

Рабочий чертеж детали содержит все необходимые сведения, дающие полное представление о детали, т.е. все проекции, сечения, совершенно четко и однозначно определяющие ее конфигурацию и возможные способы получения заготовок.

На чертеже указаны все размеры с необходимыми допусками, классами точности обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от геометрических форм.

Наиболее точная поверхность детали  имеет 10 квалитет точности и параметр шероховатости Ra1,6.

Одна из поверхностей детали имеет форму шестигранника. Данная поверхность не обрабатывается.

Деталь «Корпус насоса» (чертеж С 330Б010501) изготавливается из стали 35 ГОСТ 105074. 

Сталь 35

Марка: 35

Заменитель: 30, 40, 35Г

Классификация: сталь конструкционная углеродистая качественная.

Применение: детали невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения: оси, цилиндры, коленчатые валы, шатуны, шпиндели, звездочки, тяги, ободы, траверсы, валы, бандажи, диски и другие детали.

1.3. Область применения и назначение станка HAAS ST20

Предназначен для токарной обработки и нарезания резьб на деталях типа тел вращения в патроне и центрах в автоматическом режиме с контурным формообразованием. Токарно-многоцелевой полуавтомат, кроме того,  предназначен для обработки нецентральных отверстий, расположенных параллельно или перпендикулярно оси изделия, вращающимся инструментом и фрезерования прямолинейных и криволинейных поверхностей на деталях, у которых преобладающей по времени и точности исполнения является токарная обработка.

Область применения – крупносерийное, среднесерийное и мелкосерийное производство.

Станок оснащён револьверной головкой с вращающимися инструментами, установленной на верхнем или нижнем суппорте, а также приводом полярной координаты для ориентации и поворота в следующем режиме главного шпинделя при обработке детали вращающимися инструментами. Обработка на полуавтомате может производиться с использованием автоматического самоцентрирующегося люнета с программируемым продольным перемещением, поставляемым по заказу. Полуавтомат оснащается устройствами автоматического измерения инструмента и ввода коррекции для привязки вновь устанавливаемого инструмента к осям координат.

Выбор компоновки РТК. 

2.1.  Обзор компоновок РТК.

В общем случае в РТК входит следующее оборудование: основные и вспомогательные ПР, основное и вспомогательное (выполняющее транспортные функции, функции накопления и хранения заготовок) технологическое оборудование; специальное оборудование типа контрольно–измерительных устройств, установок для размагничивания, клеймения и т.д.; системы автоматики РТК.

Надежность функционирования РТК оценивают путем нахождения комплексного показателя надежности – коэффициента технического использования РТК, определяемого с учетом собственных простоев входящего в его состав основного и вспомогательного оборудования. Для РТК механической обработки коэффициент технического использования равен 0,8 – 0,85.

В РТК можно включить оборудование работающее с полной автоматизацией цикла и требующее мало времени на переналадку. Оборудование должно обеспечивать высокий уровень концентрации и совмещения переходов обработки. Наиболее полно этим требованиям удовлетворяют станки с ЧПУ. Для повышения надежности РТК необходимо обеспечить автоматизацию контроля в процессе обработки, автоматизацию подачи смазочно-охлаждающих сред в зону резания, автоматическую смену инструмента. На станках должна быть предусмотрена надежная система дробления стружки и удаления ее активным или пассивным способом.

Компоновки и параметры рабочей зоны станков, конструкции приспособлений должны обеспечивать свободный доступ руки ПР для установки и снятия заготовки. Станки должны оснащаться вспомогательными приспособлениями, компенсирующие низкие технологические возможности существующих ПР: приспособлениями для предварительного базирования заготовки, для досылки заготовок до технологических баз приспособлений. Все перемещающиеся при работе узлы станков, связанные с функционированием ПР (пиноль задней бабки, суппорты, ограждения, устройства для предварительного базирования заготовок и т.п.), должны оснащаться датчиками, фиксирующими их конечное положение.

Технологическая оснастка должна обеспечивать заданную точность установки заготовок, несмотря на то, что ПР подает заготовку в зону установки, ориентированную в недостаточной степени. В конструкции технологической оснастки предусматривают датчики, обеспечивающие закрепление заготовки только после поступления команды о ее правильном расположении в приспособлении. При обработке несимметричных заготовок оборудование должно обеспечивать останов шпинделя в заданном положении. Рабочая зона РТК должна быть защищена от стружки и брызг смазывающеохлаждающей жидкости. Станки, при работе которых в течение смены образуется более 30кг стружки, должны снабжаться автоматически действующими конвейерами для ее удаления. Если при работе образуется менее 30кг стружки, то станки должны снабжаться тарой для ее приема. 

При применении патронных станков необходимо обеспечить поджим заготовки к базам приспособления. Это осуществляется установкой толкателей на подвижных узлах станка или соответствующей конструкцией захватного устройства. При расстановке оборудования необходимо обеспечить возможность подхода рабочего к станку для наблюдения за работой и вмешательства в процесс загрузки или работы станка.

Для станков сверлильной и фрезерной групп предусматривают загрузку и выгрузку деталей в определенном положении стола, исключающем возможность касания захватного устройства или заготовки с режущими кромками инструмента. Для РТК, включающего шлифовальные станки, необходимо предусмотреть возможность полной автоматизации закрепления заготовок и активного контроля параметров обрабатываемой детали.

Совместная работа ПР и технологического оборудования должна быть обеспечена согласованием работы системы программного управления ПР и электроавтоматики станка. К функции электроавтоматики станка по обеспечению рабочего цикла должна добавиться функция осуществления диалога между ПР и станком. Реализация диалога должна осуществляться посредством прямых и обратных команд (прямых – от ПР к станку и на зажим и разжим заготовки, включение станка и т.д.; обратных – от станка к ПР о выполнении команд, получаемых от ПР).

Металлорежущее оборудование должно быть снабжено устройствами, блокирующими его работу при открытых защитных устройствах зоны резания и незакрепленной или неправильно закрепленной заготовке.

Станки должны иметь блокировку, допускающую перемещения элементов при отсутствии вращения заготовки и при исходном положении инструмента.

На базе одних и тех же моделей станков могут создаваться РТК различных компоновок, комплектуемые ПР, обладающими различными технологическими и техническими возможностями.

Наибольшее распространения получили следующие компоновочные решения РТК: одностаночные – из одного станка, обслуживаемого ПР, расположенным над станком, рядом со станком или встроенным в станок; многостаночные круговой компоновки с применением ПР.

Линейные компоновки РТК с применением ПР характеризуются следующими особенностями:

- занимают меньшую производственную площадь, чем комплексы круговой компоновки;

- обеспечивают переналадку и ремонт оборудования без останова работы всего комплекса, возможность визуального наблюдения за работой оборудования;

- обеспечивают безопасные условия работы обслуживающего персонала и обслуживание одним ПР трех станков и более.

Особенность круговых компоновок определяется отличительными признаками применяемых напольных ПР, в том числе меньшей материалоемкостью и простой проведения профилактических работ и ремонта ПР.

РТК со встроенными ПР занимают минимальную площадь.

2.2 Выбор компоновки РТК

Компоновка состоит из одного токарного многоцелевого  станка с ЧПУ модели HAAS ST20 и промышленного робота Кuka KR16.

 

       Токарный обрабатывающий центр с ЧПУ HAAS ST20 предназначен для токарной обработки деталей типа тел вращения с прямолинейным и криволинейным профилем, в том числе и для нарезания резьб в автоматическом цикле. Оснащен приводным инструментом и управляемой координатой «С», что позволяет производить фрезерные, сверлильные и резьбонарезные работы на цилиндрической поверхности детали и торце. Область применения обрабатывающего центра – обработка деталей различной сложности в условиях от мелкосерийного до крупносерийного производства в механических цехах машиностроительных предприятий. Центр позволяет работать в автоматическом цикле при оснащении его автоматическим средством загрузки. 

Область применения и назначение промышленного робота Kuka KR16 

Новый робот KR 16 arc дополняет ассортимент продукции KUKA в сегменте малой грузоподъемности. С грузоподъемностью 5 кг он отлично подходит для выполнения стандартных задач по дуговой сварке. Благодаря привлекательной цене и компактным размерам он подойдет также и для Вашей системы. Независимо от вида монтажа (на полу или на потолке) робот KR 16 arc всегда надежно выполняет свои задачи.

Принцип работы

Заготовка из лотка – накопителя 3 схватывается роботом 2. Робот совершает поворот на 90° и подает заготовку в самоцентрирующийся патрон токарного многоцелевого станка HAAS ST20, где происходит полная обработка заготовки. После выполнения операций робот забирает заготовку и отвозит ее на позицию выгрузки 4.

Достоинства:

Использование токарного многоцелевого станка

Использование электромеханического робота

Большая гибкость

Небольшая занимаемая площадь

Небольшие материальные затраты

Отсутствие простоев станка

Недостатки: 

Относительная дороговизна промышленного робота

Сложность программирования робота

 4 Система управления автоматизированной системой

Автоматизированная система управления РТК долна включать в себя систему управления станков, систему управления роботом и систему управления тактовым столом. Общаться между собой данные системы должны по интерфейсу, поддерживающему наибольшую скорость передачи данных и менее чувствительному к  длине линий передачи данных.

Система управления промышленным роботом

Промышленный  робот модели KR16 комплектуется системой числового программного управления KR C2 рис. 6.

Система управления PCNC класса, выполненная на базе операционной системы Windows 2000 со встроенной системой реального времени VxWin. Данная система управления способна управлять восьмью координатами. В качестве приводных механизмов используются сервоприводы переменного тока. От промышленного робота в систему управления приводами поступают сигналы от фотоимпульсных датчиков контролирующие повороты звеньев промышленного робота. Для связи с другими устройствами используются контроллер TCP/IP обеспечивающий соединение по протоколу Ethernet и интерфейсы RS 485 и RS422. 

Системы RobotControl, MotionControl, LogicControl, ProcessControl и SafetyControl, объединенные в единой системе управления 

Взаимодействие и обмен данными между специализированными системами управления в режиме реального времени 

Максимальная целостность и согласованность данных благодаря центральным базовым сетевым службам 

Органично интегрированная техника безопасности для совершенно новых областей применения 

Интегрированный программный брандмауэр для повышения безопасности работы в сети 

Инновационные программные функции для оптимизированной энергоэффективности 

Технологическая платформа, соответствующая требованиям завтрашнего дня, без использования запатентованного аппаратного обеспечения 

Поддержка многоядерного процессора для масштабируемой мощности 

Быстрая коммуникация через сеть Gigabit Ethernet 

Интегрированные карты памяти для сохранения важных системных данных 

Рассчитана на напряжение 400–480 В пер. тока 

Новая концепция вентилятора для максимальной энергоэффективности 

Не требующая техобслуживания система охлаждения без фильтрующих матов 

Максимальная мощность в минимальном пространстве 

Максимальная эксплуатационная готовность

Разработка устройства для накопления и поштучной выдачи заготовок

5.1. Анализ и выбор устройств накопления.

Автоматизация загрузки и разгрузки в общем комплексе задач по автоматизации технологических процессов является одной из наиболее сложных, что вызвано разнообразием процессов, а также форм и размеров заготовок (деталей). Иногда конструкция заготовок (деталей) тaковa, что автоматизировать загрузку вообще невозможно.

Технологичными по загрузке являются такие заготовки (детали), которые имеют форму и размеры, позволяющие в случае надобности автоматически захватить их, ориентировать и подавать на позицию обработки или сборки.

Автоматическим загрузочоразгрузочным устройством называется комплекс механизмов, обеспечивающих автоматическое перемещение заготовки с данного места хранения в рабочую зону станка и после завершения операции обработки удаление обработанной детали (полуфабриката) в заданное место хранения. Загрузочноразгрузочные устройства для штучных заготовок выполняют в виде самостоятельных узлов станка, узлов, органически связанных со станком, или узлов станочных приспособлений. Несмотря на исключительно важную роль в автоматах, загрузочноразгрузочные устройства относят к группе вспомогательных механизмов, так как сами не участвуют в собственно технологическом процессе обработки (сборки), т. е. в процессе изменения состояния предмета труда. Устройства состоят из емкости (магазина, бункера), в которой сосредотачивается запас заготовок, и из функциональных механизмов: механизма ориентации, накопителя, отсекателя, питателя, заталкивателя, ворошителя, выталкивателя, разгружателя, приемного лотка и привода. Конструкция и принцип работы загрузочноразгрузочных устройств определяются типом заготовок, видом обработки и особенностями рабочего пространства станка (автоматической линии), на котором устанавливается это устройство. Загрузочные устройства по способу сосредоточения в них запаса штучных заготовок бывают: магазинные, бункepнoмагазинные и бункерные.

Магазинные загрузочные устройства характеризуются тем, что запас заготовок в емкости сосредотачивается в один ряд и каждой заготовке придается вручную определенная ориентация в пространстве. Передача заготовок в рабочую зону станка (приспособления) осуществляется с помощью питателя, а иногда и непосредственно из магазина.

Бункерномагазинные загрузочные устройства характеризуются тем, что запас заготовок сосредотачивается в емкости в несколько рядов и каждой заготовке придается вручную или специальным механизмом, не входящим в состав загрузочного устройства, определенная ориентация. Приемник выполнен в виде лотка, а ширина лотка ограничивается длиной (высотой) заготовки. Заготовки в рабочую зону станка передаются питателем.

Бункерные загрузочные устройства характеризуются тем, что запас заготовок сосредотачивается в емкости (бункере) беспорядочно (навалом). Необходимая ориентация заготовок перед передачей их в накопитель осуществляется специальным механизмом. Передача заготовок из накопителя в рабочую зону станка осуществляется питателем.

Магазинные загрузочные устройства следует применять для заготовок, ориентация которых затруднена из-за особенностей геометрической формы, размеров или когда по масштабам производства нецелесообразно изготовлять сложные загрузочные устройства. Бункерномагазинные устройства следует применять для загрузки заготовок простой геометрической формы, требующих малого времени на обработку или когда изготовление механизмов ориентации затруднено (невозможно) или экономически нецелесообразно. Бункерные загрузочные устройства следует применять для заготовок простой и средней сложности геометрической формы, небольших размеров, обработка которых требует мало времени.

Независимо от типа загрузочные устройства могут быть еще разбиты на универсальные, универсально-наладочные и специальные. Первые два типа в результате переналадки или подналадки и замены некоторых деталей устройства могут быть использованы для группы заготовок, отличных одна от другой по размеру, а иногда и форме; устройства третьего типа пригодны только для заготовок определенного типа.

Следует различать загрузочные и загрузочноразгрузочные устройства. Первые осуществляют загрузку заготовок, а съем (разгрузку) обработанных деталей выполняют толкатели станка или деталь поступает в приемный лоток под действием сил тяжести. Вторые осуществляют не только загрузку, но и разгрузку. Загрузочноразгрузочные устройства принято называть автооператорами.

Из всего вышеизложенного для загрузки технологического оборудования будем применять магазинные загрузочные устройства.

Магазинные загрузочные устройства

В зависимости от способа перемещения заготовок магазины разделяют на самотечные, принудительные и полусамотечные. В самотечных магазинах (гравитационных) заготовки перемещаются под действием сил тяжести; эти магазины используют для подачи заготовок вплотную, а заготовок специальной формы - вразрядку, т. е. с интервалом, для чего каждая заготовка помещается в отдельное гнездо или между захватами транспортирующего элемента.

В самотечных магазинах заготовки перемещаются качением или скольжением, а в магазинах-транспортерах - под действием приложенной силы или сил тяжести и приложенной силы. Заготовки в магазинах-транспортерах транспортируются вплотную и вразрядку, поштучно или порциями. В полусамотечных магазинах заготовки скользят по плоскости, расположенной под углом, значительно меньшим угла трения. Заготовки перемещаются вследствие искусственного уменьшения силы трения между поверхностями скольжения при поперечном колебании или равномерном движении несущей поверхности или в результате образования между поверхностями скольжения воздушной подушки.

Различают: трубчатые самотечные магазины, трубчатые (шахтные) магазины, стержневые магазины, лотки.

Трубчатые самотечные магазины [16, 17, 19] используют для шариков и цилиндрических заготовок, относящихся к группе тел вращения, перемещаемых вдоль оси вращения, а также небольших плоских заготовок.

Трубчатые (шахтные) магазины [17] используют для плоских заготовок в форме дисков, квадратов, прямоугольников.

Стержневые (штыревые) магазины [17, 19] используют в основном для заготовок класса дисков или плоских квадратных и прямоугольных заготовок.

Лотки [16, 17, 18, 19] предназначены для накопления и самотечного или принудительного перемещения заготовок в загрузочных устройствах и в устройствах межстаночного транспортирования. Различают лоткискаты, склизы и роликовые. Лотки-скаты и склизы бывают прямолинейные обычные, прямолинейные роликовые, изогнутые, вогнутые и выпуклые, винтовые (спиральные), зигзагообразные, спирально-овальные и специальные (змейковые, каскадные и др.), открытые и закрытые.

Закрытые лотки применяют при расположении их в вертикальном положении, наклоне под углом свыше 10, при большой длине заготовок и для заготовок типа колпачков. В закрытых лотках в стенках делают смотровые щели шириной 3  8 мм для наблюдения за перемещением заготовок и проталкивания застрявших заготовок; кроме того, одну из стенок (обычно верхнюю) нужно делать открывающейся. На боковых стенках лотков делают прорези, если на торцах подаваемых заготовок есть выступы.

Лотки изготовляют цельными, сборными и регулируемыми. В транспортных устройствах станков и реже в загрузочных устройствах, используемых в серийном производстве при загрузке заготовок одинаковой формы, целесообразно применять регулируемые лотки, т.е. такие, у которых боковые стенки и колосники раздвигаются и сдвигаются. Необходимую ширину между стенками и колосниками лотка устанавливают при помощи распорок или набора шайб.

Если в процессе транспортирования заготовки должны изменить ориентацию, то применяют сочлененные лотки. Заготовки вначале перемещаются качением в одном лотке до упора, а затем заготовка перемещается в другом лотке скольжением. Для уменьшения конечной скорости рекомендуется лотки устанавливать с наклоном так, чтобы заготовки одним концом касались боковой стенки лотка; дно лотка для торможения делают с небольшими уступами, а в направлении движения заготовок устанавливают подпружиненные рычаги, флажки и т.п. Для замедления заготовок большой массы используют гидравлические замедлители.

Из всего вышеизложенного для накопления и поштучной выдачи заготовок будем использовать самотечный открытый лоток сборный с возможностью регулировки ширины лотка.

Предметы обработки в лотках и магазинах перемещаются общей массой. Они контактируют друг с другом, могут сопрягаться по элементам контура или в некоторой мере сцепляться между собой. 

Механизм поштучной выдачи предназначен для отсекания от общего потока единичных предметов обработки [16, 17]. 

Поштучную выдачу предметов обработки можно заменить их поштучным приемом. В первом случае механизм поштучной выдачи представляет собой составную часть лоткамагазина, во втором – питателя. Но во всех случаях работа механизма поштучной выдачи должна быть синхронизирована с технологической машиной. 

Процесс отсечки может протекать при механическом воздействии, при использовании сжатого воздуха, магнитных или электромагнитных сил. Наиболее многочисленна и разнообразна группа механических механизмов поштучной выдачи. Отсекатель механизма поштучной выдачи может выполнять следующие движения: возвратнопоступательное, колебательное (возвратно-вращательное), вращательное, сложное (комбинированное).

Механизм поштучной выдачи с возвратно-поступательным и возвратно-вращательным движениями реализуются при связи отсекателя с исполнительным органом технологической машины. Вращательное движение отсекателя удобно получать, связывая его с распределительным валом, синхронизирующим работу всех механизмов машины. Сложным (комбинированным) движением наделяют отсекатель в тех случаях, когда ему придаются дополнительные функции, например переориентирование предмета обработки, отсеченного от общей массы. 

Различают механизмы поштучной выдачи простого и двойного действия. Механизм простого действия обеспечивает поштучную выдачу в один прием, а двойного – в два приема: отделение предмета обработки от общего потока и выдачу его в питатель. 

Принцип работы механизма поштучной выдачи простого действия заключается в том, что отсекатель или выполняющий его функции иной элемент устройства способен захватить и переместить лишь один предмет обработки. В процессе захвата механизм дает возможность продвинуть предмет обработки в лотке на шаг, а во время отсечки и транспортирования ограничивает перемещение предмета обработки в лотке, перекрывая его русло (канал транспортирования). 

Функционирование механизма поштучной выдачи двойного действия сводится к поочередному перемещению двух штифтов (планок, кулачков), перекрывающих канал транспортирования предметов обработки. Расстояние между штифтами выбирают в зависимости от конфигурации предмета обработки и его размеров. Если предмет обработки имеет закругленную или иную форму, обеспечивающую отсечку жестким упором, расстояние между штифтами должно быть таким, чтобы обеспечить нахождение между ними единичного предмета обработки. В том случае, когда предмет обработки сопрягаются своим контуром так, что жесткий упор не может вклиниться между ними, штифты размещают на несколько большем расстоянии и верхний из них подпружинивают. Тогда отсекающий штифт не становится на пути движения предмета обработки, а прижимает второй предмет обработки к стенке лота и удерживает его и последующие от перемещения, в то время как нижний штифт открывает канал транспортирования для выдачи первого по ходу движения отсеченного предмета обработки. 

Функции штифтов могут выполнять кулачки, имеющие вращательное или возвратно-вращательное движение. Действие кулачков аналогично действию жестких упоров. 

Механизм поштучной выдачи двойного действия применяют в тех случаях, когда предметы обработки в лотке имеют склонность к слипанию друг с другом или когда по конструкции питателя исключен подвод к нему группы предметов обработки, возможна доставка предметов обработки, изолированных друг от друга. 

Механизмы поштучной выдачи, отсекатель которых выполнен в виде звездочки или зубчатого барабана, могут иметь прерывистое или непрерывное вращение рабочего органа. Они обеспечивают высокую производительность устройства при малых динамических нагрузках. 

К механизму поштучной выдачи с вращательным движением отсекателя относят также и винтовые (шнековые) устройства. При однозаходном винте за поворот на один оборот механизм отсекает от общей массы один предмет обработки, если винт двухзаходный – два предмета обработки. Механизм поштучной выдачи производителен, отличается плавностью работы. 

Действие механических механизмов поштучной выдачи сопровождается приложением к предмету обработки контактных усилий. В тех случаях, когда это недопустимо, можно использовать иные способы отсечки, обеспечивающие бесконтактное отделение единичных предметов обработки от их общей массы в лотке устройства. Кроме того, механизмы поштучной выдачи бесконтактного действия отличаются универсальностью. 

Электродинамические исследования показали, что для бесконтактной поштучной выдачи ферромагнитных предметов обработки или предметов обработки с ферромагнитными элементами можно использовать индуктор бегущего магнитного поля в виде системы катушек, подключенных к источнику трехфазного тока. В конце индуктора магнитное поле является чисто пульсирующим. Это вызывает продольный краевой эффект, в результате которого к предмету обработки прилагается сила противоположного знака, тормозящая его движение. Поэтому каждый новый предмет обработки переместится в конец индуктора, выдав из лотка устройства предыдущий предмет обработки.

Бесконтактную отсечку и фиксацию ферромагнитных, неферромагнитных токопроводящих и диэлектрических предметов обработки в лотках можно осуществлять, создавая на их участках неоднородные магнитные, переменные магнитные и электростатические поля.

Пневматические механизмы поштучной выдачи эффективны при загрузке предметов обработки с небольшой плотностью материалов при значительных поверхностях обтекания. Их использование целесообразно для предметов обработки с низкими прочностными характеристиками или с легко повреждаемым поверхностным слоем. Встречные струи воздуха, обеспечивающие безударный останов предметов обработки при их торможении и отсечке, позволяют осуществлять высокопроизводительную загрузку хрупких предметов обработки. 

Отсечка находящихся в лотке предметов обработки пневматическими методами заключается в создании в механизме поштучной выдачи сбалансированного перепада давлений при струйной отсечке единичного предмета обработки в конце лотка и нарушении его при выдаче предмета обработки из лотка питателем, приводящем к струйной отсечке очередного единичного предмет обработки. 

Выбор конкретного исполнения механизма поштучной выдачи и методика его расчета определяются конструкцией питателя технологической машины и машины в целом.

Для выделения заготовки из общего потока будем использовать механизм поштучной выдачи возвратно - поступательного принципа действия простой.

5.2. Предложения по конструкции устройства.

По представленной конструкции лотка (рис.11) необходимо произвести расчет его основных характеристик: длина лотка, угол наклона, расстояние между боковыми стенками лотка, высота боковых стенок лотка. Так же необходимо из условий прочности определить сечение опор лотка и сечение шпилек. Так же необходимо подобрать исполнительный орган лотка, который будет приводить в движение отсекатель. В качестве рабочего органа будем использовать пневмоцилиндр возвратно – поступательного принципа действия. Нет необходимости рассчитывать лоток для обоих деталей достаточно будет рассчитать его основные параметы для детали «Шпиндель» так как она превосходит деталь «Вал» по массе и типоразмерам, а также по времени обработки.

Заключение

РТК на основе станка модели HAAS ST20 позволяет снизить время вспомогательных операций, тем самым, повысив производительность труда и эффективность производства. Повышая производительность труда, происходит снижение себестоимости детали, а, следовательно, и снижение цены детали. Так, применяя РТК для всех станков по технологическому процессу изготовления детали, достигают максимальной производительности и минимальной себестоимости изготовления детали. Кроме того, применяя такие автоматизированные системы, происходит замена тяжёлого ручного труда человека на функцию контроля за работой самого РТК, т. е. также происходит улучшение условий труда человека.