46421

Розрахунок завантажувального пристрою - бункер лопатний

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Схематичне зображення положення заготовки в направляючих бункера Принцип дії лопатного бункера заснований на тому що заготовки типу болт штуцер і інші перемішуються в полості бункера за допомогою лопатей п’ять штук. Безпосередньо при перемішуванні заготовки які попадають виступаючою частиною в спеціальні пази між направляючими стійками переміщуються по даним стійкам до направляючого лотка за допомогою лопатей.2 зображена схема розташування заготовки між направляючими пазами пристрою.2 видно що відстань між пазами H має бути...

Украинкский

2013-11-22

5.07 MB

9 чел.

           


             
1 Умови виконання процесу

 1.1 Умови обробки деталі

      Ескіз деталі для обробки представлений в розділі завдання. Згідно завдання потрібно проточити поверхню діаметром 50-0,05 на довжину 14 мм із заданою продуктивністю 70 шт./год.

         Матеріал деталі - Сталь 3 ГОСТ 380-88.

Фізико – механічні властивості матеріалу деталі приведені в таблиці 1.1.  

Таблиця 1.1 – Фізико механічні властивості матеріалу

Матеріал

деталі

Границя міцності, МПа при розтягу

Границя текучості,

МПа

Твердість

за

Бринелем

Модулі

пружн.,

МПа

Питома вага,

Н/

Сталь 45

360

610

НВ 220

Е=

G=

Визначаємо добову продуктивність  за формулою:

,

       де  - дійсний добовий фонд часу роботи обладнання

            , хв.

      де F - добовий фонд часу роботи обладнання (для двохзмінної роботи

 F = 960 хв.);

            - коефіцієнт, що враховує втрати в часі від номінального фонду часу ();

У відповідності до завдання при заданій продуктивності обробки:

.

              - час на виконання операції, хв.:

               - коефіцієнт завантаження обладнання ();

  Тоді добова продуктивність складає:

шт./добу;

  Отже, приймаємо продуктивність 738 шт./добу, оскільки кількість деталей може складати лише ціле число.

  Річна продуктивність складає:

шт./рік ,

                            де  - кількість робочих днів у році;

1.2 Умови орієнтування деталі

У відповідності до завдання тип завантажувального пристрою — бункер лопатний (дивись рисунок 1.1).

  Рисунок 1.1 – Схематичне зображення лопатного бункера

1 – електродвигун; 2 – механізм передачі обертання від двигуна до вала; 3, 4 – направляючі стійки; 5 – механізм втримування лопатей; 6 - лопаті

  Рисунок 1.2 – Схематичне зображення положення заготовки в направляючих бункера

  Принцип дії лопатного бункера заснований на тому, що заготовки типу болт, штуцер і інші, перемішуються в полості бункера за допомогою лопатей (п’ять штук). Безпосередньо, при перемішуванні, заготовки які попадають виступаючою частиною в спеціальні пази між направляючими стійками, переміщуються по даним стійкам до направляючого лотка, за допомогою лопатей.

  На рис. 1.2 зображена схема розташування заготовки між направляючими пазами пристрою. З рисунка 1.2 видно, що відстань між пазами H, має бути

більшою за діаметр заготовки D, на величину бокового зазору Δ. Даний боковий зазор, вибирається з конструктивних міркувань, і може дорівнювати 0,5±1 мм. Також, видно, що між виступом заготовки h та основою бункера, має бути зазор Δ1, який також приймається з конструктивних міркувань, і вибирається в залежності від довжини виступаючих частин оброблюваних деталей.

         1.3 Вибір технологічних баз

Оскільки у відповідності до завдання необхідно точити голівку диска, то за технологічну базу доцільно приймати в нашому випадку вісь зовнішньої циліндричної поверхні або зовнішньої циліндричної поверхні і торцевої поверхні.

  Рисунок 1.3 – Вибір технологічних баз для операції точіння

  Рисунок 1.4 – Вибір технологічних баз для операції точіння

    Згідно з рисунком 1.3 маємо:

       Поверхня А — вісь – технологічна подвійна направляюча прихована база.

      Поверхня Б — площина – технологічна опорна явна база.

      Поверхня В – площина – технологічна опорна явна база.

       Точка 1 – позбавляє переміщення вздовж вісі Y;

       Точка 2 – позбавляє обертання навколо вісі Z;                                                 

       Точка 3 – позбавляє переміщення вздовж вісі Z;

       Точка 4 – позбавляє обертання навколо вісі Y;

       Точка 5 – позбавляє переміщення вздовж вісі Х;

       Точка 6 – позбавляє обертання навколо вісі Х

    Згідно з рисунком 1.4 маємо:

      Поверхня Б — торцева площина – технологічна установча явна база.

      Поверхня А — вісь – технологічна подвійна опорна прихована база.

      Поверхня В – площина – технологічна опорна явна база.

       Точка 1 – позбавляє переміщення вздовж вісі X;

       Точка 2 – позбавляє обертання навколо вісі Z;                                                 

       Точка 3 –  позбавляє обертання навколо вісі У;                                                                     

       Точка 4 –  позбавляє переміщення вздовж вісі Z;

       Точка 5 –  позбавляє переміщення вздовж вісі У;

       Точка 6 –  позбавляє обертання навколо вісі X;

                                                                                                                                                                      

  1.4 Обґрунтування вибору обладнання

         Виходячи з заданої продуктивності  738 шт./добу та розглянутих схемах    базування при виконані операції точіння голівки, операцію проводимо на токарному верстаті 16К20 (рис. 1.5) з спеціальним завантажувальним пристроєм. Схеми базування (рис. 1.3 та 1.4) можливо реалізувати встановленням заготовок у трикулачковий токарний, самоцентруючий патрон.

         При виконані схем базування виконується принцип суміщення баз.

Рисунок 1.5 – Загальний вигляд токарного верстата моделі 16К20

Основні характеристики верстата  моделі 16К20 приведені нижче :

Технічна характеристика токарно-гвинторізного верстата 16К20

Модель…………………………………………………………………………16К20

Найбільший діаметр оброблюваної заготовки (мм):

  •  Над станиною……………………………………………………………….400
  •  Над супортом………………………………………………………………220

Найбільша довжина оброблюваної заготовки (мм)…………………….750-1500

Клас точності по ГОСТ 8-82……………………………………………………...Н

Розмір внутрішнього конуса у шпинделі (М)………………….…..Морзе 6 М80

Кінець шпинделя по ГОСТ 12593-72…..…………………………………..6К, 6М

Діаметр наскрізного отвору у шпинделі (мм)………………………………55, 62

Найбільша маса встановлюваної заготовки (кг):

  •  Встановленої в патроні…………………………………………………….300
  •  Встановленої в центрах…………………………………………………..1300

Число ступенів частот обертання шпинделя (шт..):

  •  Прямого………………………………………………………………………23
  •  Зворотного………………………………………………………………….12

Межі частот обертання шпинделя (хв..):

  •  Прямого………………………………………………………………12,5-2000
  •  Зворотного……………………………………………………………..19-2420

Число ступенів робочих подач (шт..):

  •  Поздовжніх……………………………………………………………….42, 56
  •  Поперечних………………………………………………………………42, 56

Межі робочих подач (мм/об.):

  •  Поздовжніх…………………………………………………………...0,07-4,16
  •  Поперечних………………………………………………………….0,035-2,08

Кількість нарізуваних різей (одиниць):

  •  метричних…………………………………………………………………….45
  •  дюймових…………………………………………………………………….28
  •  модульних……………………………………………………………………38
  •  пітчевих………………………………………………………………………37
  •  архімедової спіралі…………………………………………………………..5

Межі кроків нарізуваних різей:

  •  дюймових (кількість ниток на дюйм)……………………………….24-1,625
  •  метричних (мм)…………………………………………………………0,5-192
  •  модульних (модуль)…………………………………………………….0,5-48
  •  пітчевих (пітч)….………………………………………………………….96-1
  •  архімедової спіралі (дюйм)………………………………………………3/8´´
  •  архімедової ралі (мм)…………………………………………………8, 10, 12

Найбільший крутний момент (кНм)……………………………………………….2

Найбільше переміщення пінолі (мм)……………………………………………200

Поперечне переміщення корпуса (мм)………………………………………….±15

Найбільший переріз різця (мм)…………………………………………………..25

Габаритні розміри верстата (мм):

  •  довжина……………………………………………………………………2812
  •  ширина…………………………………………………………………….1166
  •  висота………………………………………………………………………1324

Маса верстата (кг)……………………………………………………………….2140

Потужність електродвигуна приводу головного руху (кВт)….…………………10

Потужність електродвигуна приводу швидких переміщень супорта (кВт)..0,75 або 1,1.

  Даний верстат застосовується у дрібносерійному та серійному виробництвах для точіння, нарізання різей, зенкерування, розгортання і ряду інших операцій.

 Для обґрунтування вибору обладнання необхідно розрахувати режими обробки, для того щоб перевірити потужність верстата та співставити з потужністю яка необхідна для процесу обробки.

1.4.1Вибір ріжучого інструменту

Виходячи з технічних характеристик верстата  і джерела  (1) та джерела (2) вибираємо геометричні та фізико-механічні властивості токарного прохідного різця.

Орієнтовно приймаємо токарний прохідний прямий різець, оснащений пластинками з швидкорізальної сталі (по ГОСТ 18869-73). Геометричні параметри різця приведені на рисунку 1.6.

Рисунок 1.6 – Геометрія токарного прохідного різця з пластинками з швидкорізальної сталі по ГОСТ 18869-73 [1. Т2. С.119]

Н

В

L

l

m=60°)

c

r

16

16

80

30

7

-

1,0

  Матеріал ріжучої частини різця Т15К6.

1.4.2 Вибір режимі обробки

  Виходячи з того, яку потрібно отримати шорсткість обробленої поверхні, заданої в завданні, а також, довжини обробленої поверхні, розрахуємо глибину різання, подачу, швидкість різання, силу різання та час на обробку поверхні.

  1.  Глибина різання:

Глибина різання призначається в залежності від потрібної шорсткості поверхні. Оскільки на кресленні (завданні) задана шорсткість голівки Rа 1.25, то згідно [1, Т2, с. 265], приймаємо: при 3.2≤ Rа ≥0.8, приймаємо глибину різання t=0,1…0,4 мм. Попередньо приймемо t=0,3 мм.

  1.  Подача:

Оскільки шорсткість становить Rа 1.25, то це відповідає режиму чистового точіння. Згідно заданих умов, за [1, Т2, с. 268, табл. 14], для матеріалу нашої заготовки (Сталь 45 ГОСТ 1050-88),визначимо подачу. Оскільки радіус заокруглення при вершині вибраного різця 1,0 мм, то по таблиці приймаємо ближче (більше) значення r=1.2 мм. Враховуючи радіус при вершині різця та шорсткість, приймаємо подачу рівною s=0,165 мм/об.

  1.  Швидкість різання:

v=(Cv/Tm*tx*Sy)*Kv м/хв.,

Т – стійкість, її середнє значення при обробці одним інструментом 30-60 хв. Приймаємо Т=45 хв.

Коефіцієнт Сv, показників степені x, y та m приймаємо згідно [1, Т2, с. 269, табл. 17].

Враховуючи матеріал різальної частини інструмента та величину подачі, визначимо вказані параметри за згаданою таблицею.

s=0,165, що відповідає: Сv=350; х=0,15; у=0,35; m=0,20.

Коефіцієнт Kvмv*Kпv* Киv

Усі коефіцієнти знаходимо за таблицями 1,2,3,4,5,6 згаданого джерела.

Кмvг*(750/σв)nv

Кг – визначаємо по таблиці 2, ст.262. Кг=1,0.

nv=1,75 згідно табл. 2, ст. 262.

σв для нашого матеріалу становить 610 МПа.

Отже, Кмv=1,0*(750/610)1,75=1,437.

Коефіцієнт Kпv згідно таблиці 5, ст.. 263 становить 1,0.

Коефіцієнт Киv згідно таблиці 6, ст.. 263 становить 1,0.

Визначаємо коефіцієнт Kv=1,437*1,0*1,0=1,437.

Підставивши знайдені параметри у формулу, визначимо швидкість різання:

v=(350/450,20*0,30,15*0,1650,35)*1,437=529,42 (м/хв..).

  1.  Сила різання:

Рz,y,x=10*Cp*tx*sy*vnKp

Cpвизначаємо з таблиці 22, ст.. 273, Cp=300. З даної таблиці х=1,0; у=0,75; n=(-0.15).

Kp=0,96*0,94*1,1*1,0*0,93=0,92

Значення всіх коефіцієнтів взято з таблиць 9,10,23.

Рz,y,x=10*300*0,31,0*0,1650,75*529,42(-0,15)*0,92=3000*0,3*0,26*1/2,56*0,92=

=84,09 (Н)

  1.  Потужність різання:

N=Pz*v/1020*60=0,94*529,42/1020*60=0,008 (кВт)

Оскільки потужність головного двигуна верстата становить 1о кВт, а розрахована нами потужність різання становить 0,008 кВт, можна зробити висновок, що вибраний інструмент і режими різання нас задовольняють.

  1.  Час обробки заготовки:

Знаючи швидкість різання і довжину оброблюваної поверхні можемо розрахувати час обробки за формулою:

То=L*i/n*s

L – довжина проходу різця, яка визначається:

L=l+y+k

lдовжина оброблюваної поверхні, l=6 мм – з умови;

y – врізання різця;

k – перебіг різця (зазвичай приймається рівним 2 мм);

у=t*ctg φ, де φ – головний кут різця в плані (φ=60° - при виборі інструмента).

у=0,3*ctg 60°=0,3*0,578=0,173 мм.

Отже, L=6+0,173+2=8,173 мм.

iкількість проходів, яка в нашому випадку рівна 1-у.

nчастота обертання шпинделя верстата;

sподача різця, яка в нашому випадку рівна 0,165 мм/об.

n=1000*v/π*D

n=1000*529,42/3,14*50=1372 об/хв..

Отже, То=8,173*1/1372*0,165=0,036 хв  3 сек.

             1.5 Режими обробки

             У пункті 1.4 ми розрахували режими обробки і визначили основний час на обробку зовнішньої циліндричної поверхні (голівки) диска .

             Перед початком операції точіння зовнішньої циліндричної поверхні (голівки) диска заготовки завантажують вручну, ми заповнюємо об'єм завантажувального пристрою – лопатного бункера. Виходячи з цього час на доставку заготовок до завантажувальної позиції рівний 0 секунд. Час затискання заготовки у самоцентрівному трикулачковому патроні становить 4 сек. Час підведення супорта з різцем (джерело 4) на прискореній подачі рівний 2 сек. Час на врізання різця (переходу на робочу подачу) становить 1 сек. Час на відведення інструмента і повернення його у вихідне положення становить 5 сек. Час розтискання заготовки і випадання її у тару складає 1 сек. Загальний час всього процесу точіння становить 16 секунд.

         

         2 Опис процесу

2.1 Схеми базування при завантаженні та орієнтуванні

                При орієнтуванні заготовки в полості лопатного бункера базування виконується по торцевій площин поверхні А (рис. 2.1). При цьому заготовка зберігає три ступені волі. Вона може перемішуватися вздовж осей Х та Z, а також, може обертатися навколо осі  У, за рахунок чого заготовка може сковзати по напрямним бункерного пристрою, які розташовані під кутом.

Рисунок 2.1 – Базування заготовки в лопатному бункері

     Точка 1 — позбавляє переміщення вздовж вісі y;

     Точка 2 — позбавляє обертання навколо вісі z;

     Точка 3 — позбавляє обертання навколо вісі x.

2.2 Опис процесу базування деталі при обробці.

     В зоні обробці заготовка базується по зовнішній циліндричній поверхні диска (рис.2.2), забезпечується співпадання вимірювальної і технологічних баз. Оскільки заготовка при обробці на токарному верстаті встановлена у трикулачковому самоцентруючому патроні, то вона самоцентрується.

  Рисунок 2.2 – Базування заготовки при точінні

           3 Системи сил

3.1 Системи сил при орієнтуванні

       Побудуємо схеми сил, що діють на заготовку на кожному етапі орієнтування. На першому етапі при подачі заготовки з бункерного пристрою до транспортуючої площадки, на неї діють сили ваги заготовки та сили тертя заготовки об поверхню направляючих (рисунок 3.1).

  Рисунок 3.1 – Сили що діють на заготовки при орієнтуванні між напрямними бункерного пристрою

Розраховуємо номінальне значення сили ваги заготовки

,

                           де  m =0.175 кг – маса деталі,

                                          g = 9.81 м/с2 – прискорення вільного падіння,

Тоді матимемо Н

 

                           де  f  – коефіцієнт тертя сталі по сталі.

Кут тертя

При русі заготовки по напрямним (самовільному переміщенні ) φ≥ρ. Виходячи з цього кут φ приймаємо рівним 15 градусам.

 

3.2 Системи сил при подачі заготовки в зону обробки

Заготовка, перебуваючи у бункері, потрапляє у відповідні пази бункерного пристрою. Далі, лопаті, що обертаються, пересувають заготовку по направляючим до виходу (вікна) з бункера. Завдяки потрібному куту нахилу направляючого пристрою, який розташовується за вікном бункера, заготовка самоплинно пересувається до подаючої площадки 5. Дана площадка має відповідний паз, який орієнтує заготовку у потрібному положенні. Заготовка приймає положення, яке зображено на рисунку 3.2 пунктирною лінією.

  Рисунок 3.2 – Сили, які діють на заготовку при подачі останньої до зони обробки

  На подаючій площадці розташований гідроциліндр із штоком 4, який може виконувати зворотно-поступальні рухи. Шток циліндра починає пересувати заготовку по пазу площадки у напрямку трикулачкового патрона 3. При підході заготовки до патрону, вона упирається у один з кулачків 2. Оскільки всі кулачки розведені на певну відстань, заготовка починає займати потрібне положення (вісь заготовки встановлюється паралельно вісі патрона). Оскільки шток притискає заготовку з зусиллям, то вона своєю торцевою поверхнею упирається в торці кулачків, після чого відбувається затиск заготовки і її центрування (оскільки патрон самоцентрівний). Площадка 5 може виконувати кутові повороти при підведенні та відведенні заготовки, отже різцетримач може вільно проводити обробку.

  Отже, при подачі заготовки в зону обробки, на останню діє сила власної ваги, сила дії штока, сила затискання кулачками патрона. Сила дії штока має бути достатньою для переміщення і притискання заготовки, але не надмірною, щоб не пошкоджувати поверхню заготовки, та кулачкового механізму.

  Рисунок 3.3 - Системи сил при базуванні та обробці заготовки

  При базуванні заготовки у трикулачковому самоцентруючому патроні, та її безпосередній обробці діє система сил. До даної системи сил входить сила затиску Т заготовки кулачками 2. Діє сила ваги заготовки G, розрахована у попередньому пункті. 

  Що стосується самого процесу точіння, то при даному виду обробки, у точці контакту різальної кромки різця і поверхнею заготовки діє своя система сил. Ця система включає головну (тангенціальну) складову сили різання Pz, радіальну складову сили різання Py, та осьову складову - Px. Результуючою силою різання,

яка складається з приведених вище, є сила R, яка розраховується:

  Осьова сила різання Px становить 0,3Pz.

  Радіальна сила різання Py становить 0,4 Pz.

  Розрахуємо силу Pz. Згідно [1. Т2, ст.. 271]:

   Всі складові даної формули вибираємо із таблиці 22, ст..273  даного джерела:

Cp=300; x=1.0; y=0.75; n=(-0.15); Kp=1.437; t=0.3; s=0.165; v=529.42.

  Отже, Рz=10*300*0,31,0*0,1650,75*529,42(-0,15)*0,92=3000*0,3*0,26*

*1/2,56*0,92=84,09 (Н)

  Px=0,3*84,09=25,227(Н)

  Py=0,4*84,09=33,636(Н)

  Отже, результуюча сила:

=94,02 (Н)

4 Компоновка установки

4.1 Схема компоновки елементів

На рисунку 4.1 приведена схема компоновки елементів автоматизованої системи.

Рисунок 4.1 – Ескіз компоновки елементів автоматизованої системи

  Принцип роботи системи складається з наступних кроків: заготовки розміщуються у полосты лопатного бункера 10. Двигун (на рисунку не вказаний) приводить обертання лопаті 9 з потрібною частотою обертання.

Заготовки, перемішуючись лопатями, потрапляють у відповідні направляючі пази бункера по яким і переміщуються лопатями до вихідного вікна бункера. За вікном бункера знаходиться короб 11, який має форму перерізу відповідаючу формі заготовки з урахуванням зазорів (для недопущення заклинювання). По коробу заготовка переміщується до орієнтуючої площадки 5. Дана площадка встановлена на станині верстата. На площадці (з правого боку) розташований гідроциліндр 7. Оскільки заготовка по коробу йде в орієнтованому положенні, а площадка 5 має відповідний виріз під заготовку, то вона повністю зорієнтована для подачі її в зону обробки. Подача заготовки в зону обробки здійснюється за рахунок надходження рідини з гідросистеми, через систему гнучких шлангів 6, в праву полость гідроциліндра. Це призводить до переміщення поршня циліндра разом із штоком 4. Заготовка починає переміщуватись у такому положенні, яке вказане на рисунку штриховою лінією. Оскільки кулачки 2, гідравлічного трикулачкового патрона 3 розведені на потрібну величину, то підходячи до патрона, заготовка упирається у верхній кулачок і починає встановлюватись так, що вісь її центра встановлюється паралельно вісі патрона. Шток продовжує переміщувати заготовку до упору в кулачки, після чого відбувається затискання кулачків і орієнтація заготовки. Шток гідроциліндра повертається у вихідне положення, а в цей час вмикається швидка подача підводу різцетримача 14. При підведенні різця на необхідну величину, різцетримач переходить на робочу подачу і відбувається процес точіння. Після завершення процесу різцетримач повертається у вихідне положення, патрон розтискається, заготовка випадає у накопичувальний лоток, а гідроциліндр при цьому подає наступну заготовку і цикл повторюється.

4.2 Циклограма роботи елементів автоматизованої системи

Час виконання роботи назначаємо згідно [6]. Циклограма роботи АС приведено на рисунку 4.3

Переходи операцій

Час виконання роботи, с

5

10

15

20

25

Вмикання бункера і переміщення лопатями однієї заготовки до вікна

4

Переміщення заготовки

по коробу

1

1

Подача заготовки до патрону, за допомогою гідроциліндру

2

Затискання заготовки

2

Підведення супорта з різцем на прискореній подачі

2

Перехід на робочу подачу

1

Точіння

2

1

Відведення різця і повернення супорта у вихідне положення

4

Розтискання заготовки

1

Рисунок 4.1 – Циклограма роботи АС

Примітка: лотковий бункер завантажений заготовками повністю тому витрат часу на завантаження дорівнюють 0.

Як видно з циклограми, загальний час одного переходу обробки складає 21 секунду. Далі цикл повторюється до досягнення необхідної кількості оброблених деталей.

4.3 Опис взаємодії елементів

На рисунку розташованому після опису системи, зображена схема управління верстатом з використанням пневмогідравлічної установки. Покажемо елементи схеми джерело (3) :

  1.  Мережа (380 В);
  2.  Електричний ключ;
  3.  Розподільчий механізм, який включає в себе реле часу 4 та механізм режимів обробки 5;

6- основний двигун (Д1);

7- ходовий вал;

8, 9, 10, 32, 33 – упорні кулачки;

12- різцетримач;

13, 14, 15 – гумові шланги;

16- лопатний бункер (зображений у зменшеному вигляді схематично);
17- двигун (Д2);

18- реле часу;

19- редуктор;

20, 23- штоки гідроциліндрів;

24- патрон (самозатискний);

25- шпиндель;

26- тяга;

27, 28, 29- механізми розподілу рідини у гідростанції (для кожного гідроциліндра своя);

30- насосна станція;

31- механізм прийому-передачі сигналів.

                  Робітник на пульті керування (на схемі не вказано) натискає кнопку пуск, при цьому, замикається ключ 2, який з’єднує мережу (380 В) 1 з внутрішньою мережею системи. Електроенергія одночасно подається на реле часу бункера 18, розподільчий механізм головного двигуна 3 та насосну станцію 30. У кожній з зазначених систем є реле часу. Отримавши напругу, реле часу 18 вмикає двигун Д2, який через редуктор 19 починає обертати лопаті бункера 16 (робота лопатного бункера розглядалась у попередніх частинах). Лопаті бункера обертаючись перемішують заготовки, а ті заготовки які потрапили у відповідні пази, починають переміщувати до вихідного вікна бункера, за яким знаходиться короб. При попаданні заготовок у короб, вони, у орієнтованому положенні, потрапляють на площину відсікача 21 (дане положення вказане на схемі). Лопаті бункера продовжують обертатись і подавати заготовки до короба доти, доки не заповниться вся полость короба. У коробі вміщуються 10 заготовок 22. Двигун Д2 працює таку кількість часу, якої достатньо для того, щоб лопаті зробили потрібну кількість обертів (10+2..3 оберти з врахуванням того, що лопать може не захопити заготовку). Якщо кількість заготовок заповниться за 10-ь обертів, то наступні заготовки будуть спадати назад до бункера, оскільки місця для них у коробі не залишиться. Після того, як бункер зробить потрібну кількість обертів, реле часу 18 вимкне двигун Д2 на час обробки 9-ти заготовок, після чого, цикл повторюється.

  Після надходження першої заготовки до короба, спрацьовує реле часу 29 в насосній станції, яке вмикає відповідний гідронасос. Через трубопровід (шланг) 15 рідина починає надходити до полості гідроциліндра ГЦ3. Це призводить до переміщення поршня зі штоком 20, який зв’язаний з рукояткою відсікача 21. Відсікач переміщується, що призводить до випадання першої заготовки до подаючої площадки, а наступна заготовка відсікається верхньою частиною відсікача. Після випадання першої заготовки, знову спрацьовує реле часу 29, яке вимикає подачу рідини до полості гідроциліндра ГЦ3, при цьому рідина стікає до накопичувального бачка, розміщеного у насосній станції, а поршень циліндра зі штоком, під дією пружини, повертається у вихідне положення, повертаючи відсікач 21 також у вихідне положення (при цьому наступна заготовка падає на нижню частину відсікача). Після падіння першої заготовки на подаючу площадку, спрацьовує реле часу 27 насосної станції, яке вмикає насос і рідина починає надходити до правої полості ГЦ1, що призводить до переміщення заготовки до патрона штоком 23. Заготовка переміщується до упору в торці кулачків патрона. У даному положенні розташований кулачок (упор) 33, до якого доторкається палець, розташований на штоці. При досягненні заготовкою положення потрібного для затиску патрона, палець натискає на кулачок і сигнал передається на реле 28 насосної станції. Даний сигнал являється пуском гідронасоса, який починає нагнітати рідину до полості гідроциліндра ГЦ2. Поршень циліндра ГЦ2 починає рухатись ліворуч, тягне за собою тягу 26, яка проходить через шпиндель верстата і зв’язана з патроном 24. Такий рух призводить до затискання заготовки кулачками. При переміщенні штока ГЦ2 вліво, палець, розташований на штоці, натискає на кулачок 32. Кулачок 32 одночасно зв’язаний з двома пристроями вмикання-вимикання. Сигнал від кулачка 32 передається на реле 27, що призводить до вимикання насоса, а отже і падіння рівня рідини у ГЦ1, що в свою чергу призведе до повернення штока у вихідне положення. Також сигнал подається на розподільчий пристрій 4 приводу головного двигуна. Отримавши даний сигнал, реле вмикає двигун Д1, і він, на встановлених режимах, починає здійснювати швидке підведення супорта 12 з різцем до заготовки. Переміщення супорту надається за рахунок обертання ходового валу 7. На шляху супорта 12 знаходяться три кулачки (упори) 8, 9 та 10. При досягненні кулачка 9, передається сигнал на розподільчий пристрій двигуна 3, відбувається перемикання режимів з швидкої подачі на робочу, і таким чином відбувається процес точіння. Далі, після виходу різця з зони обробки, супорт досягає упора 10, який передає сигнал на розподільчий пристрій 3, що вмикає режими по відведенню різцетримача від деталі і повернення його у вихідне положення. При відведенні різцетримача у вихідне положення, супорт натискає на упор 8, який передає сигнал на вимикання двигуна Д1. Оскільки кулачок 8 одночасно зв’язаний і з механізмом розподілу 28, він призводить до вимикання насосу який знімає тиск рідини з ГЦ2, що призводить до роз тискання заготовки. Далі, загальний цикл знову повторюється.

  Проведемо розрахунки часу спрацювання кожного елемента системи:

  Загальний час одного циклу роботи всіх елементів має складати 21-у секунду, так як розраховано у пункті 4.2 – по циклограмі робочого циклу.

  Отже, оскільки час на вмикання бункера і переміщення однієї заготовки до короба становить 4-и секунди, а лопаті мають зробити 12-ь обертів для переміщення 10-и заготовок до короба, то загальний час роботи бункера становить 48 секунд. Після 48-и секунд бункер буде відімкнений за допомогою реле часу 18.

  Час вмикання ГЦ3, дія відсікача і переміщення заготовки по коробу становить 2-і секунди. Час спрацювання реле 27 та вмикання ГЦ1 яке призводить до переміщення заготовки до патрона становить 2 сек. Час на спрацювання кулачка 33, передача сигналу на механізм вмикання ГЦ2 і затиск заготовки становить 2 сек. Час

Спрацювання кулачка 32 та передача сигналу на вмикаючий механізм двигуна 4, який призводить до вмикання двигуна та переміщення супорта на прискореній подачі становить 2 сек. Час на спрацювання кулачка 9, передачу сигналу до вмикаючого механізму двигуна 4, що призводить до переключення різцетримача на робочу подачу становить 1 сек. Далі, триває безпосередньо процес точіння, який відбувається на протязі 3-х секунд, як було розраховано у попередніх пунктах. Час на спрацювання кулачка 10, відведення різця від заготовки та повернення супорта у вихідне положення до кулачка 8 становить 4 сек. Після натискання на кулачок 8, сигнал передається на механізм регулювання 28, який виконує роз тискання заготовки, час на даний процес становить 1 сек.

  Отже, можна підрахувати час обробки однієї заготовки, і видно, що повний цикл, від подачі заготовки з бункера, до її випадання в накопичувальний лоток становить 21 сек., так, як і було розраховано.

  Підрахуємо час, через який буде знову увімкнено бункер:

Оскільки заготовок у коробі 10, то час на їх обробку становить 10*21=210 сек. Оскільки бункер працює 48 сек., то наступне його увімкнення має відбутись через 210-48=162 сек. Але, враховуючи час передачі сигналів між пристроями, встановимо час вмикання бункера на 2-і секунди раніше. Отже, повторне вмикання бункера відбудеться через 160 сек. Оскільки всі реле часу і механізми приймання-передачі сигналів налагоджуються заздалегідь, система може функціонувати самостійно (автоматично).

5 Вимоги до точності

5.1 Розмірні зв’язки, діючі в процесі обробки

Для забезпечення необхідної точності при обробці необхідно вирішити наступні задачі :

1) Забезпечити необхідну відстань від вісі заготовки до вершини різця АΔ (рисунок 5.1 );

         2) Забезпечити розташування торця заготовки паралельно до основної площини різця φΔ (рисунок 5.2).

  Рисунок 5.1 – Розмірний ланцюг AΔ

А1 – відстань від лінії центрів верстата (від осі шпинделя до станини);

А2 – товщина плити, яка переміщується по напрямним і переміщує супорти;

А3 – товщина плити поздовжнього супорта;

А4 – товщина поперечного супорта, до площини встановлення різця у різцетримачі;

А5  розмір, який з’єднує площину встановлення різця і площину, яка проходить паралельно основі різця через різальну кромку, в перпендикулярному напрямку.

  Якщо не будуть виконані дані умови у відповідності до встановленої точності, це може призвести до швидкого спрацювання інструмента, його поломки, утворення обробленої поверхні у бракованому вигляді і ряд інших моментів.

  Рисунок 5.2 – Розмірний ланцюг φΔ

φ1 – паралельність торцевої площини встановленої заготовки до торцевої площини корпуса патрона з кулачками;

φ2 – паралельність торцевої площини патрона до торцевої площини шпінделя;

φ3 – паралельність торцевої площини шпінделя до торцевої площини передньої (шпіндельної) бабки;

φ4 – паралельність торцевої площини шпиндельної бабки до торцевої площини плити з супортами, яка рухається по напрямним станини;

φ5 – паралельність площини кожуха (плити) до торця поздовжнього супорта;

φ6 – паралельність торцевої площини поздовжнього супорта до торцевої

площини поперечного супорта.

 Також, при складанні даного розмірного ланцюга можна було б врахувати паралельність торцевої площини поперечного супорта до площини встановленого різця, яка проходить через різальну кромку, паралельно бічній поверхні різця, але дана паралельність буде залежати від точності встановлення інструмента.

  Невиконання даних параметрів призведе до утворення оброблюваної поверхні неправильної форми, до інтенсивного спрацювання різального інструмента, оскільки він буде точити не лише різальною кромкою, а й бічними поверхнями. Це призведе до великих вібрацій, зростання сили різання і ряду інших негативних моментів.


            5.2 Вимоги до точності орієнтуючих та завантажувальних пристроїв

У відповідності до завдання тип завантажувального пристрою - лопатний бункер (дивись рисунок 1.1).

   Рисунок 5.3 – Схема орієнтації заготовки у напрямних лопатного бункера

   Для вільного переміщення заготовок між пазами направляючих з бункера до подавальної площадки необхідно, щоб між поверхнею заготовки та бортиками напрямних був гарантований зазор.

           Висота направляючих бортів має перевищувати відповідний виступ заготовки h на величину зазору Δ1. Також має бути передбачений боковий зазор Δ. Всі ці зазори приймаються виходячи з конструктивних міркувань і знаходяться в межах 0,5±1 мм.

       

 5.3 Вимоги до точності верстатних пристроїв

При обробці зовнішньо циліндричної поверхні диска діаметра 50 мм, необхідно забезпечити допуск в межах 0.05 мм.

Допуск пристрою визначаємо за формулою:

де к=1.2 – коефіцієнт, що враховує можливе відхилення від нормального розподілу окремих складових;

похибка базування (при суміщенні вимірювальної і технологічних баз);

         похибка затиску;

похибка установки;

похибка, що виникає внаслідок спрацювання установчих елементів пристрою;

В – коефіцієнт, що враховує тип і матеріал пристрою;

N – річна продуктивність;

n – міжремонтний період, 1 рік;

похибка установлення та зміщення інструмента;

похибка обробки з умов економічності;

для серійного виробництва.

До верстатних пристроїв висувається три основних вимоги:

  1.  Виконувати своє службове призначення;
  2.  Забезпечувати задану точність обробки;
  3.  Бути зручними та безпечними в експлуатації.

Опори, пристрої і установочні елементи пристроїв згідно ГОСТ 31107 – 81 (СТ СЭВ 1803 – 79).


         
6 Технічне завдання на проектування засобів автоматизації операції

       6.1 Найменування та область застосування.

 Автоматизована система призначена для автоматичної токарної обробки  зовнішньої циліндричної поверхні діаметром від 25 до 75 мм і довжиною від 3 до 30 мм в дисках  із сталі  та кольорових сплавів.

6.2 Обґрунтування для розробки

 Розробка автоматизованої системи обробки здійснюється згідно із завданням на розрахунково-графічну роботу з дисципліни: "Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні" за варіантом [22] [1.4] [4].

6.3 Мета і призначення розробки

Мета розробки — підвищення продуктивності праці, полегшення умов праці, впровадження безлюдних технологій.

Призначення — для точіння  зовнішньо циліндричної поверхні.

6.4 Технічні вимоги

- Виробництво середньосерійне, програма випуску 186714 шт/рік;

- Точність обробки -0,05 мм;

- Установку обслуговує один робітник – оператор невисокої   кваліфікації;

- Температура в приміщенні, де встановлюється і працює установка

  повинна бути в межах +20±100С, відносна вологість – не більше

  80% при 100С і 60% при 300С.

                   - Установка, зупинена на довгий час ( ≥2 діб) повинна бути накрита

                      каркасом і всі її не пофарбовані поверхні ретельно змащені                     мастилом.

         6.5 Документація, що підлягає розробці

Розробити складальне креслення автоматизованої системи обробки, робочі креслення деталей, специфікацію деталей.

6.6 Термін розробки

Термін розробки — 5 місяців.


Зміст

  1.  Умови виконання процесу………………………………………………………
    1.  Умови обробки заготовки (з’єднання деталей)……………………………….
    2.  Умови орієнтування заготовки (деталі)………………………………………..
    3.  Вибір технологічних баз…………………………………………………………
    4.  Обґрунтування вибору обладнання……………………………………………
    5.  Режим обробки (складання)………………………………………………………

  1.  Опис процесу……………………………………………………………………..
    1.  Схеми базування при завантаженні та орієнтуванні…………………………..
    2.  Опис процесу базування заготовки при обробці (деталей при з’єднанні) та видалення після обробки…………………………………………………………

  1.  Системи сил……………………………………………………………………….
    1.  Системи сил при орієнтуванні…………………………………………………..
    2.  Системи сил при подачі об’єкта в зону обробки………………………………
    3.  Системи сил при базування та обробці…………………………………………
    4.  Системи сил при видаленні об’єкта з зони обробки…………………………..

  1.  Компоновка установки………………………………………………………….
    1.  Схема компоновки елементів……………………………………………………
    2.  Циклограма роботи елементів автоматизованої системи (АС)……………….
    3.  Опис взаємодії елементів…………………………………………………………

  1.  Вимоги до точності……………………………………………………………….
    1.  Розмірні зв’язки, діючі в процесі обробки (складання)……………………….
    2.  Вимоги до точності орієнтуючих та завантажувальних пристроїв……………
    3.  Вимоги до точності верстатних пристроїв……………………………………..

  1.  Технічне завдання на проектування засобів автоматизації операції…….
  2.  Література…………………………………………………………………………

Література

  1.  Справочник технолога – машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерекова. — 4-е изд., пере раб. И доп. - М.: Машиностроение, 1985. — 656с., ил.

              

    2.   Нефедов Н.А., Осипов К.А.

 Сборочник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учеб. Пособие для техникумов по предмету «Основы учения о резании металлов и режущий инструмент». 4 – е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1984.-400 с., ил.

  1.   Трофимов А.М.                                                                                                                        

Металлорежущие станки: Учеб. пособие для техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.:Машиностроение, 1979. – 224 с.  

  1.  Б.А. Баранов, Р.И.Хасин, И.И. Шапиро, М.М. Шахназаров

Техническое нормирование на машиностроительном заводе.2-е изд.,  

пере раб. и доп. – М.:Машиностроение, 1964. – 612 с.

 


Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розроб.

 Перевір.

 

Н. Контр.

Затверд.

Умови виконання процесу

Літ.

Аркушів

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

ідпис

Дата

Арк.

6

РГР.АВП.061.012.006

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розроб.

 Перевір.

 

Н. Контр.

Затверд.

Опис процесу

Літ.

Аркушів

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розроб.

 Перевір.

 

Н. Контр.

Затверд.

Системи сил

Літ.

Аркушів

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розроб.

 Перевір.

 

Н. Контр.

Затверд.

Компоновка установки

Літ.

Аркушів

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розроб.

 Перевір.

 

Н. Контр.

Затверд.

Вимоги до точності

Літ.

Аркушів

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розроб.

 Перевір.

 

Н. Контр.

Затверд.

Технічне завдання

Літ.

Аркушів

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розроб.

 Перевір.

 

Н. Контр.

Затверд.

Зміст

Літ.

Аркушів

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розроб.

 Перевір.

 

Н. Контр.

Затверд.

Література

Літ.

Аркушів


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

16000. Виктимология социальные и криминологические проблемы 1.47 MB
  Туляков Вячеслав Алексеевич ВИКТИМОЛОГИЯ В монографии приведены результаты теоретического анализа основных науковедческих проблем современной виктимологии как перспективного направления социальноправовых исследований обеспечивающего повышение эффективнос...
16001. ВИКТИМОЛОГИЯ 924.5 KB
  Туляков В.А. ВИКТИМОЛОГИЯ ВИКТИМОЛОГИЯ от лат victime жертва и греч logos понятие учение область знания на стыке педагогики психологии социологии криминологии и этнографии изучающая различные категории людей жертв неблагопри...
16002. Історія вчень про державу та право 1.45 MB
  Посібник створений з урахуванням досвіду щодо подібних вітчизняних видань, а також власного напрацювання автора при викладанні навчальної дисципліни у вищих навчальних закладах. У посібнику вміщено теоретичний матеріал, перелік літератури, питання для заліку та самоконтролю знань студентів, глосарій контрольні тести-тренінги
16003. Наркоситуация в мире и транснациональный наркобизнес 316 KB
  Владивостокский центр изучения организованной преступности 2002 июль Наркоситуация в мире и транснациональный наркобизнес Реферат Тропиной Татьяны Наркобизнес – величайший массовый убийца. Исключая редкие случаи окровавленные руки п
16004. Валютное регулирование в международном инвестиционном праве 935 KB
  Валютное регулирование в международном инвестиционном праве Предисловие Разумное привлечение иностранного капитала в экономику России выгодно: иностранные инвестиции могут помочь стране быстро модернизировать промышленную базу и увеличить ее производстве...
16005. Современные международные отношения 2.56 MB
  На главную страницу ББК 6.4 С 56 Рекомендовано Учебнометодическим объединением вузов Российской Федерации по образованию в области международных отношений в качестве учебника для студентов обучающихся по специальностям Международные отношения и Реги
16006. Словесный портрет 3.34 MB
  Топорков А.А. Т58 Словесный портрет: Практическое пособие. М.: Юристъ 1999. 112 с.: ил. ISBN 579750149Х Практическое пособие подготовлено на основе обобщения теоретических разработок опыта работы правоохранительных органов и личного опыта автора по составлению и испо...
16007. Очерки теории эффективного уголовного процесса 956.5 KB
  В монографии представлены некоторые кажущиеся авторам перспективными идеи теории эффективного уголовного процесса. Авторы пытаются творчески пересмотреть научную парадигму современного российского уголовного судопроизводства, подвергая сомнению ряд ее традиционных
16008. Использование средств массовой информации в борьбе с преступностью 374.5 KB
  Настоящее учебное пособие посвящено проблемам взаимодействия органов внутренних дел с телевидением, печатью, радио. Основываясь н.а материалах передового опыта и теоретической интерпретации данных науки, автор дает практические рекомендации по организации и повышению эффективности взаимодействия правоохранительных