42827

Разработка бункерно-ориентирующегося устройства для ориентации заготовок в пространстве и подачи их на станок

Курсовая

Производство и промышленные технологии

При применении автоматических механизмов питания подают штучные заготовки предварительно обработанные или необработанные полученные путем штамповки или методом точного литья; прутки предварительно калиброванные и рихтованные; бунтовую проволоку которую рихтуют в процессе подачи. 3 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ Станок: Бесцентровошлифовальный полуавтомат 3М184И Глубина шлифования t=004 мм; Диаметр шлифования d=14 мм; Продольная подача S=05 м мин; Скорость заготовки VЗ=60 м мин Эффективная мощность где СN=01; r=085; x=06; y=07; q=05 ...

Русский

2013-10-31

1.52 MB

37 чел.

ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация производственных процессов является основным направлением технического прогресса, смысл которого заключается в создании машин, систем и приборов, позволяющих комплексно механизировать и автоматизировать весь технологический цикл производства. Автоматизация станков позволяет резко повысить их производительность за счет сокращения времени холостого хода. Лишь по загрузке и выгрузке деталей оно в ряде случаев составляет 40% от общего времени, требующегося на обработку детали.

Автоматизацию холостых ходов, связанных с загрузкой и выгрузкой обрабатываемых деталей, производят посредством механизма питания, который следует разрабатывать при проектировании нового или модернизации существующего станка. При применении автоматических механизмов питания подают штучные заготовки, предварительно обработанные или необработанные, полученные путем штамповки или методом точного литья; прутки, предварительно калиброванные и рихтованные; бунтовую проволоку, которую рихтуют в процессе подачи. В данном курсовом проекте рассмотрены механизмы автоматического питания только для подачи штучных заготовок и деталей.

Целесообразность применения автоматических механизмов питания определяется, прежде всего, экономической эффективностью, а также и другими факторами: облегчением труда, безопасностью работы, соблюдением гигиенических требований производства.


ЗАДАНИЕ

Разработать бункерно-ориентирующее устройство для ориентации заготовок в пространстве и подачи их на станок.

 Исходные данные:

Производительность Q=120 шт/мин;

1 МАРШРУТ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ

А 005 Токарно-винторезная

Б Токарно-револьверный одношпиндельный прутковый автомат мод 1Е116

О Установить, закрепить деталь. Точить пов.Ø14 на длину L=35мм; точить канавку b=5 на глубину 4,5мм, выдерживая диаметральный размер Ø5 и размер с правого торца l=25мм, предварительно и окончательно. Отрезать выдерживая размер с правого торца L=35мм.

Т Патрон 3-ёх кулачковый по ГОСТ 2675-80; резец проходной упорный, Т5К10; резец проходной упорный, Т15К6; резец канавочный b=5мм, Т5К10; резец отрезной Т5К10.

А 010 Круглошлифовальная

Б Бесцентрово-шлифовальный полуавтомат 3М184И

О Установить заготовку между шлифовальными кругами. Шлифовать Ø14 окончательно.

Т Круги шлифовальные: ПП-24А-40Н-СМ-5-К8-35м/с - А-2кл - 500х150 и      ПП-24А-40Н-СМ-5-К8-35м/с - А-2кл - 350х150


2 АНАЛИЗ ДЕТАЛИ НА ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ

Данная деталь вал, представляет собой деталь типовой конфигурации, гладкий цилиндр Ø14, L=35мм, с канавкой bхh=5х4,5мм на расстоянии l=25мм от правого торца. В конструкции детали не присутствует сложнопрофильных поверхностей и элементов усложняющих тех.процесс изготовления детали.

Режущий инструмент, применяемый для обработки данной детали, подчиняется нормам унификации и стандартизации.

Конструкция данной детали позволяет применять производительные методы механической обработки. А именно использование современных инструментальных материалов при токарной обработке, это позволяет значительно увеличить глубины резания и подачи (при незначительном увеличении сил резания) на этапах предварительного точения, уменьшить подачи и повысить скорости резания - на этапах чистового точения и в некоторых случаях исключить операцию шлифования.

Простановка размеров на чертеже обеспечивает возможность автоматического получения размеров на настроенных станках, автоматах и полуавтоматах, для этого следует пересчитать линейные размеры наружных поверхностей от одной базы. При этом конфигурация детали способствует обработки ее на станках настроенных на размер, т.к. наружная поверхность представляет собой гладкий цилиндр, но присутствуют канавка, усложняющая наружную обработку.

Шероховатость поверхностей детали находится в достижимых пределах. Минимальная шероховатость составляет Ra2,5 и достигается шлифованием, максимальная – Rz20, достигается точением.

В целом деталь очень проста в изготовлении и технологична по всем качественным и количественным показателям.


3 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ


Станок: Бесцентрово-шлифовальный полуавтомат 3М184И

Глубина шлифования t=0,04 мм;

Диаметр шлифования d=14 мм;

Продольная подача S=0,5 м/мин;

Скорость заготовки VЗ=60 м/мин

Эффективная мощность

где СN=0,1; r=0,85; x=0,6; y=0,7; q=0,5 – коэф.характеризующие вид шлифования

Основное время:    ,

где  L=35мм=0,035м – длина заготовки; i=1 – число переходов;

SМ=0,5 м/мин - минутная подача при шлифовании.

4 ВЫБОР СХЕМ ЗАХВАТА И ОРИЕНТИРОВАНИЯ ЗАГОТОВОК

4.1 ДИСКОВЫЕ УСТРОЙСТВА С ПОВОРОТНЫМИ МЕХАНИЗМАМИ

Загрузочные устройства этой группы применяют для подачи цилиндрических и фигурных заготовок, у которых центр тяжести смещен с оси симметрии. Загрузочные устройства с карманами и зубчатые делают многопозиционными, поэтому они являются высокопроизводительными.

Карманное загрузочное устройство, применяемое для подачи цилиндрических заготовок, со смещенным с оси симметрии центром тяжести показано на рис. 4.1.

Рисунок 4.1 – Загрузочное устройство с карманами

Область применения: Для подачи цилиндрических заготовок с центром тяжести , смещенным с оси симметрии(по длинне)

Средняя производительность 180-250 шт/мин;

Число ориентирующих гнезд 20-32;

Частота вращения диска 8-12 об/мин.


4.2 БЗУ ЗЛЕВАТОРНОГО ТИПА

Бункерно-ориентирующее устройство этого типа (рис. 4.2) часто применяется на практике.

Рисунок 4.2 – БЗУ элеваторного типа

Конструкция лопастей зависит от формы подаваемых заготовок. Например, для гладких валиков лопасти устанавливают так, чтобы исключить размещение двух валиков друг над другом; для заготовок типа дисков устанавливают козырек, способствующий повороту заготовки на ребро и т. д. Элеваторные бункерно-ориентирующие устройства предназначены для подачи заготовок диаметром 10—30 мм и длиной до 220 мм. В элеваторных устройствах бункер расположен на небольшой высоте, имеет большую емкость и удобен для загрузки — в этом их преимущество. Элеваторные устройства имеют простую конструкцию, большую производительность, работают надежно и могут быть использованы для подъема тяжелых заготовок.


4.3 КАРМАНЧИКОВЫЕ БУНКЕРНО-ОРИЕНТИРУЮШИЕ УСТРОЙСТВА С ПРОФИЛЬНЫМИ ВЫРЕЗАМИ

Карманчиковые устройства служат для подачи колпачков со сферической наружной поверхностью донышка и длиной l<<d применяют загрузочное устройство с расположением карманчиков на кольце (рис. 4.3). 

Число карманчиков в диске зависит от производительности и диаметра подаваемых колпачков, обычно оно равно 24—36. Данное загрузочное устройство надежно в работе и всегда обеспечивает подачу заготовок в правильно ориентированном положении. Средняя производительность такого устройства 100—200 шт./мин, частота вращения рабочего диска 20—25 об/мин, число ориентирующих гнезд 20— 40, диаметр диска по ориентирующим гнездам 350— 400 мм.

Рисунок 4.3 – Загрузочное устройство с карманами

Вывод: Исходя из требуемой производительности, необходимости ориентирования, массы и габаритных размеров заготовки, целесообразно применить дисковые устройства с поворотными механизмами. А именно загрузочные устройства для подачи цилиндрических и фигурных заготовок, у которых центр тяжести смещен с оси симметрии (по длине).


5 РАСЧЕТ ПО СХЕМЕ

При проектировании механизмов ориентации (рис. 5.1) необходимо учитывать, что расстояние между осями гнезд (шаг) для заготовок в захватных органах зависит от длины заготовки и зазора между заготовкой и стенками гнезда.

Рисунок 5.1 – Дисковый карманчиковый механизм с ориентацией

заготовок в два приема

где δ=3 мм - толщина перегородки в мм (определяется конструктивно);

,

принимаем Δl=17 мм

Число вырезов (карманов) для первичной ориентации определяют по длине окружности диска, а шаг корректируется с учетом толщины перегородки δ.

 


Число карманов:

, принимаем z=16

где D=350 мм — диаметр диска,

Размеры вырезов (карманов) для захвата и первичной ориентации и карманов для вторичной ориентации следующие:

;

где L — длина выреза в мм.

Остальные конструктивные элементы принимаем следующими:

- угол наклона бункера к горизонтальной плоскости α=45—50°, принимаем α=45°;

- толщина стенки бункера b=1,5—3 мм, принимаем b=3 мм;

- коэффициент вероятности захвата η=0,6 - 0,65, принимаем η=0,6.

Средняя производительность механизма:


6 ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДИСКОВОГО БУНКЕРГО ЗАГРУЗОЧНОГО УСТРОЙСТВА С ПОВОРОТНЫМИ МЕХАНИЗМАМИ

Карманное загрузочное устройство, применяемое для подачи цилиндрических заготовок, со смещенным с оси симметрии центром тяжести показано на рис. 6.1.

Рисунок 6.1 – Загрузочное устройство с карманами

Заготовки, засыпанные в бункер, подвергаются интенсивному ворошению вращающимся диском 7, который приводится в движение валом 11 и червячной парой 12. В нижней части бункера заготовки западают в щель, образованную с одной стороны внутренней стенкой бункера, а с другой - диском 7, диаметр которого меньше внутреннего диаметра бункера. Стенками 2 карманов щель разделена на участки, длина которых больше длины заготовки. Запавшая в щель заготовка при вращении диска 8 продвигается стенкой кармана вверх по наклонной дорожке (неподвижному диску 9).

 Карманы диска 8, образованные стенками 2, разделены перегородками на две части. Перегородка со стороны западания изделия заострена и служит ножевой опорой при ориентировании заготовки. В процессе транспортирования вверх заготовки располагаются на ножевой опоре 1, но повернуться на ней не могут, встречая препятствия со стороны стенки бункера. Заготовка опрокидывается в левую или правую часть кармана, когда подходит к вырезу, находящемуся в верхней части бункера. Заготовки, запавшие в карманы, транспортируются вниз и на втором обороте выпадают в приемное окно диска 8, а оттуда поступают в гофрированный лоток в горизонтальном положении.

Вращательное движения диска 8 осуществляется посредством шкива 14, вала 15, червячной пары 13, пустотелого вала 5 и предохранительной муфты 3 с кулачками 4. Для выключения шкива 14 предусмотрена кулачковая муфта 16. Для передачи вращения червячной паре 12 на левом конце червячного вала 15 посажено зубчатое колесо Z=26. Данное устройство включает в себя двух-червячный редуктор с бункером и два вращающихся в противоположном направлении диска: диск 8, поддерживаемый тремя роликами 10, и диск 7.


7 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ

Подача заготовок на бесцентрово-шлифовальный станок производиться следующим образом.

Рисунок 7.1 – Принципиальная схема обработки детали

Заготовки загружают в предбункер 1 с учетом производительности всего комплекса автоматизированной линии. Далее при помощи отсекателя 2, заготовки поштучно выпадают под действием силы тяжести в БЗУ 3, где происходит их дальнейшее ориентирование. Сориентированная заготовка 5, под действием силы тяжести и пневмоподдува, подается через питатель 4 в магазин 6, где она меняет свою ориентацию по длине из вертикального положения в горизонтальное и упирается в упор 7. После заготовка падает под действием силы тяжести в лоток 8, откуда при помощи штока-толкателя 9 и усилия пневмоцилиндра 10, заготовка подается на обработку по направляющей лотка 8 на бесцентрово-шлифвальный станок, где опираясь на нож 11, обрабатывается шлифовальным кругом 13. Затем при подаче следующей заготовки, обработанная заготовка проталкивается вновь поступившей заготовкой и выпадает в лоток 12.

8 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ЦИКЛОГРАММЫ РАБОТЫ КОМПЛЕКСА 

Строим циклограмму на основании следующих расчетов:

- Определяем время цикла по формуле:

ТцБЗУМАГШТОК-ТОЛК.ШЛИФ.КРУГАШЛИФ.=0,5+1+1+0,3+4,2=7 сек.

где  ТБЗУ =0,5с – время подачи и ориентирования заготовки на БЗУ;

ТМАГ =1с – время прохождения заготовки через магазин под действием силы тяжести и пневмоподдува;

ТШТОК-ТОЛК. =1с – время подачи заготовки на шлифование при помощи штока-толкателя;

ТШЛИФ.КРУГА =0,3с - время подачи шлифовального круга;

ТШЛИФ. =4,2с – время шлифования одной заготовки.

Исходя из времени цикла ТЦ =7с, производительность комплекса равняется:

QЦ = 1·60/ТЦ = 60/7 ≈ 8 шт/мин

Следовательно необходимое количество комплексов определим из формулы:

К = QЗАД/ QЦ = 120/8 =15шт

Загрузка оборудования (шлифовального станка) равняется:

КЗ = ТОСНЦ = 4,2/7 = 0,6 ,

где ТОСН =4,2с – время шлифования одной заготовки.

Для повышения  коэффициента загрузки оборудования необходимо уменьшить вспомогательное время на ориентацию заготовки и подачи ее на шлифовальный станок. Это возможно за счет применения пневмоподдува в магазин и повышение производительности БЗУ.

ВЫВОДЫ

В ходе выполнения курсовой работы были проанализированы механизмы ориентации заготовок и подачи их на станок.

Из рассматриваемых схем выбрана наиболее оптимальная, а именно дисковое БЗУ с поворотными механизмами, для подачи цилиндрических и фигурных заготовок, у которых центр тяжести смещен с оси симметрии (по длине). Были спроектированы его основные конструктивные параметры и подобраны технические характеристики, удовлетворяющие потребности технического задания.

Разработана принципиальная схема подачи заготовки на бесцентрово-шлифовальный станок, а также схема (алгоритм) управления циклами обработки

Рассчитано основное время обработки заготовки на токарной и шлифовальной операции и построена циклограмма работы загрузочного устройства


ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

  1.  Камышный Н. И., Автоматизация загрузки станков. М., «Машиностроение», 1977г.
  2.  Малов А.Н., Загрузочные устройства для металлорежущих станков. М.,Машиностроение. 1965, 444с.
  3.  Анурьев В.И., Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-ёх томах, Т1 и Т2, 6-ое издание, переработанное и дополненное, М., Машиностроение 1982г, 736с.

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

32143. Финансовая стратегия. Первичный формат. Особенности 32 KB
  Особенности Финансовая стратегия это подсистема корпоративной стратегии представленная в виде долгосрочной программы конкретных действий по использованию собственных и привлеченных внешних финансовых ресурсов в организации для достижения стратегического конкурентного преимущества. Первичный формат стратегии. Значение финансовой стратегии т. Определение основных целей финансовой стратегии.
32144. Основные этапы цикла реализации стратегии 31 KB
  Основные этапы цикла реализации стратегии Реализация стратегии в широком смысле это непрерывная цикличная деятельность когда одна корпоративная стратегия регулярно заменяется другой качественно новой. Другими словами при расширенном толковании понятия циклическая реализация стратегии и стратегический менеджмент понимаемая как постоянная профессиональная деятельность фактически совпадают. На стадии запуска корпоративной стратегии каждый уровень менеджмента организации должен решать свои особые задачи. Вовторых завершить...
32145. Сущность стратегической эффективности 32.5 KB
  Сущность стратегической эффективности и одну из коренных причин текущей и перспективной актуальности стратегического менеджмента раскрывает тезис: в современном бизнесе ошибки в стратегии неизбежно приводят к поражению в конкурентной борьбе и ослаблению позиций организации на рынке; при этом стратегические ошибки исправить сколь угодно эффективными приемами оперативного менеджмента нельзя в принципе. Основные задачи стратегической рефлексии: логическое завершение стратегии организации; предложения по совершенствованию...
32146. Стратегический и тактический контролинг 40.5 KB
  Современный контроллинг включает в себя управление рисками страховой деятельностью предприятий обширную систему информационного снабжения предприятия систему оповещания путём управления системой ключевых финансовых индикаторов управление системой реализации стратегического тактического и оперативного планирования и систему менеджмента качества. Стратегический контролинг координация функции стратегического анализа целеполагания планирования и коррекции стратегии; осуществление контроля за функционированием всей системы в целом;...
32147. Элементы сбалансированной системы показателей 24.5 KB
  Элементы сбалансированной системы показателей Основной принцип ССП который во многом стал причиной высокой эффективности этой технологии управления управлять можно только тем что можно измерить. ССП делает акцент на нефинансовых показателях эффективности давая возможность оценить такие казалось бы с трудом поддающиеся измерению аспекты деятельности как степень лояльности клиентов или инновационный потенциал компании. Авторы ССП предложили четыре направления оценки эффективности отвечающие на самые значимые для успешной деятельности...
32148. Задачи и функции подразделения стратегического развития 31 KB
  Перед отделом стратегического развития который должен функционировать на постоянной профессиональной основе стоят две главные задачи: Сведение всех стратегических наработок произведенную в первую очередь самим отделом а также другими по разделениями Организации в заданные определенным форматом проекты решений. Проекты в установление порядке представляются отделом в органы управления организации которые уполномочены принимать соответствующие стратегические решения. В большинстве организаций такими органами управления являются:...
32149. Стратегическая карта и стратегические темы ССП 29 KB
  Эти цели содержат в себе детальное отображение различных аспектов стратегии. Каплан и Нортон рассматривают следующие аспекты: Четкое формулирование стратегии Передачу стратегии внутрь всей компании Согласование стратегии компании с целями персонала Связывание целей с годовым бюджетом Идентификацию и согласование стратегических инициатив Выполнение регулярных проверок с помощью обратной связи и необходимых корректировок стратегии В рамках ССП необходимо различать показатели которые измеряют достигнутые результаты и показатели...
32150. Базовые элементы построения стратегии по Портеру 24.5 KB
  Портер 1985 выделяет три ключевые общие стратегии: лидерство по затратам ндивидуализация и фокусирование. Лидерство по затратам. Жесткий контроль над затратами и накладными расходами сведение до минимума расходов в таких областях как исследования и разработки реклама и т. Стратегия лидерства по затратам часто создает прочную основу для конкуренции в отрасли.
32151. Стратегический переход от экономики производства к экономике знаний 28 KB
  Превращение науки в непосредственную производительную силу отмеченное в начале 1960х гг. На смену экономики фабричных труб когда преобладало массовое производство пришла экономика основанная на интеллектуальном труде человеческом капитале. Появление всемирной электронной рулетки когда реальные инвестиции подменяются спекуляцией когда человеческие ресурсы отвлекаются на бесплодные биржевые игры не может позитивно влиять на развитие мировой экономики. Касаясь вопросов связанных с...