84724
Разработка автоматизированного участка изготовления детали Вал 5
Курсовая
Производство и промышленные технологии
Автоматизация производственных процессов на основе внедрения роботизированных технологических комплексов РТК и гибких производственных модулей ГПМ вспомогательного оборудования транспортно-накопительных и контрольно-измерительных устройств объединенных в гибкие...
Русский
2015-03-21
499 KB
32 чел.
Министерство образования и науки Российской Федерации
НАБЕРЕЖНОЧЕЛНИНСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Казанский (Приволжский) федеральный университет»
в г. Набережные Челны
Отделение энергетики и информатизации
Кафедра «Автоматизации и управления»
Курсовой проект
по дисциплине:
«Автоматизация технологии производственных процессов»
на тему: «Разработка автоматизированного участка изготовления детали Вал 5»
Выполнил: студент гр. 2112213
Ямалиев Р.Р.
Проверил: ст. преподаватель
Клочкова К.В.
Набережные Челны
2014
Министерство образования и науки Российской Федерации
НАБЕРЕЖНОЧЕЛНИНСКИЙ ИНСТИТУТ(филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Казанский (Приволжский) федеральный университет»
в г. Набережные Челны
Отделение энергетики и информатизации
Кафедра «Автоматизации и управления»
УТВЕРЖДАЮ :
Заведующий кафедрой
____________Симонова Л.А.
«______»_______________20__г.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на курсовое проектирование
Студент_Ямалиев Р.Р._______ группа_2112213_
Наименование дисциплины:_АТПП
Вариант_________________________________________________________
Тема проекта «Разработка автоматизированного участка изготовления детали Вал 5».
Исходные данные к проекту__Рабочий чертеж детали «Вал 5», годовая программа выпуска N=321200 шт._______________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Выдал: ст. преподаватель__Клочкова К.В.__________
Дата сдачи студентом контрольной работы «___»________________20__г.
Содержание:
Техническое задание……………………………………………………………….…3
Эскиз детали………………………………………………………………….…....…..4
1. Введение…………………………………………………………………………….5
2. Описание технологического процесса………………………………………....…7
Модель структура ….………………………………………………………………7
Модель содержания ……………………………………………………….…….…8
3. Расчёт технологического процесса…………………………………………..……9
3.1.Режимы резания …………………………………………………………..…....9
3.2.Нормирование операций технологического процесса…………………...…10
3.3.Выбор основного технологического оборудования…………………..…….13
4. Разработка АУ...…………………………………………………………….……..14
4.1.Выбор оборудования……………………………………………..…..………14
4.2.Выбор вспомогательного оборудования…………………..……..…………15
4.3.Разработка АУ...……………………………………………..……..…………16
5. Выбор датчиков и разработка циклограммы работы АУ……..……..………..17
6. Описание циклограммы…………………………………………………………..18
7. Разработка технологических наладок для станков с ЧПУ………….……….…29
Заключение……………………………………………………………….……..……22
Список литературы…………………………………………………………….…….23
Эскиз детали
1. Введение
Автоматизация производственных процессов на основе внедрения роботизированных технологических комплексов (РТК) и гибких производственных модулей (ГПМ), вспомогательного оборудования, транспортно-накопительных и контрольно-измерительных устройств, объединенных в гибкие производственные системы (ГПС), управляемые от ЭВМ, является одной из стратегий ускорения научно-технического прогресса в машиностроении.
Применение ГПС и РТК обеспечивает:
Курсовое проектирование является составной частью курса автоматизации производственных процессов. Целью проектирования является закрепление, углубление и обобщение знаний, но самое главное приобретение практических навыков решения различных задач по автоматизации производственных процессов. При этом нужно научиться пользоваться справочной литературой, государственными и отраслевыми стандартами, нормами, каталогами и другими материалами информационного характера, необходимыми для выполнения проектами.
Гибкая производственная система (ГПС) в соответствии с ГОСТ 26228-85 это совокупность в разных сочетаниях оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей, отдельных единиц тех. оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени, обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.
Гибкий автоматизированный участок (ГАУ) гибкая производственная система, функционирующая по технологическому маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования.
Для обработки деталей типа тел вращения ГАУ включает в основном токарные станки с ЧПУ, агрегатные станки со сменными многошпиндельными головками для обработки отверстий, а также многоцелевые станки с ЧПУ и контрольно-измерительные устройства.
Применение ГАУ обеспечивает распространение преимуществ массового производства на серийное, что включает в себя повышение производительности, сокращение численности работающих и расхода фонда заработной платы, повышение качества изделий, возможности организации безлюдного производства в третью смену, сокращение времени пролеживания деталей, более быструю окупаемость капитальных вложений, сокращение времени сборочных операций и т. д.
На сегодняшний день в машиностроении сложилась тенденция к применению прогрессивных технологий. Это, прежде всего, выражается в использовании в производстве автоматизированного и автоматического оборудования: ГПМ, ГАУ, ГАЛ, ГПС, РТК, РТУ, РТЛ и АТТС.
По организационной структуре ГПС формируются в виде производственных модулей (ГПМ), гибких автоматических линий (ГАЛ) и участков (ГАУ), а также в виде гибких производственных цехов и заводов.
В механообрабатывающем производстве ГПС представляет собой развитую автоматизированную систему, управляемую от ЭВМ; такая система включает в себя комплекс обрабатывающего оборудования, связанного автоматизированной транспортно-складской системой (АТСС), автоматизированную систему инструментообеспечения (АСИО) и систему автоматического контроля (САК).
В результате применения этих технологий в будущем станет возможным повсеместное использование безлюдных технологий.
Целью данной курсовой работы является автоматизация участка по обработке вала.
2. Описание технологического процесса
Модель структуры
Модель содержания
Ниже представлена модель рассматриваемого технологического процесса
(по операции 1 установу 1.1. позиции 1.1.1. переходу 1.1.1.2.)
Технологический процесс
Со склада |
Переход детали |
Сдача на склад |
||
Операция 1 |
Операция 2 |
Операция 1
Установить заготовку |
Сменить положение заготовки |
Сменить положение заготовки |
Снять заготовку |
|||
Установ 1.1. |
Установ 1.2. |
Установ 1.3. |
Установ 1.1.
Подвод инструмента |
Отвод инструмента |
|
Позиция 1.1.1. |
Позиция 1.1.1.
Выход инструмента в точку рабочей обработки |
Из т.0 в т.1 на Х.Х. |
Отвод инструмента в “0” |
Выход инструмента в точку рабочей обработки |
Из т.0 в т.1 на Х.Х. |
Отвод инструмента в “0” |
Из т.1 в т.2 на Р.Х, |
Из т.2 в т.3 в т.0 на Х.Х. |
Из т.1 в т.2 на Р.Х, |
Из т.2 в т.3 в т.0 на Х.Х. |
||
Пер.1.1.1.1. |
Пер.1.1.1.2. |
Переход 1.1.1.2.
Подход инструмента к поверхности |
Отвод инструмента от поверхности |
|
Р.х. 1.1.1.2.1 |
3. Расчет технологического процесса
3.1. Режимы резания
При назначении элементов режимов резания учитывается характер обработки, тип и размер инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.
Порядок определения режимов резания:
Глубина резания t:
- при черновой обработке назначают по возможности максимальную t, равную большей части припуска на обработку;
- при чистовой обработке в зависимости от требования точности размеров и шероховатости обработанной поверхности.
Подача S:
- при черновой обработке выбирают возможную максимальную подачу, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и других ограничивающих факторов;
- при чистовой обработке в зависимости от требования точности и шероховатости обработанной поверхности;
- при тонкой обработке в зависимости от шероховатости.
Подача на оборот: (1)
где табличное значение подачи;
поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от предела прочности или твердости HB обрабатываемого материала, от глубины обработки Н от жесткости инструмента Ж.
Скорость V:
рассчитывают по формуле, установленной для каждого вида обработки, которая имеет общий вид:
(2)
где табличное значение скорости резания;
поправочные коэффициенты на скорость резания в зависимости от предела прочности или твердости НВ обрабатываемого материала, от состояния обрабатываемой поверхности п, от периода стойкости инструмента Т, от главного угла в плане , от марки твердого сплава ТС, от формы заточки инструмента, от глубины обработки Н, от ширины обработки В, от жесткости инструмента.
Число оборотов шпинделя n определяется по формуле: (3)
где d диаметр обрабатываемой детали, мм; V скорость резания, м/мин.
На основании формул (1-3) рассчитаны режимы резания для рассматриваемого технологического процесса.
Сводная таблица режимов резания токарной операции
Таблица 1 - Операция 1 Токарная.
№ |
Переход |
t, мм |
S, мм/об |
V, м/мин |
n, об/мин |
005 |
Подрезка торца (1) |
2,3 |
0,102 |
261 |
1232 |
010 |
Черновое точение поверхности Ø36 |
2 |
0,595 |
142 |
1261 |
015 |
Подрезка торца (2) |
2,3 |
0,102 |
261 |
1232 |
025 |
Черновое точение |
|
|
|
|
1) Ø30 |
2 |
0,51 |
135 |
1437 |
|
2) Ø36 |
2 |
0,51 |
142 |
1261 |
|
3) Ø45 |
2 |
0,595 |
142 |
1008 |
|
4) Ø50 |
2 |
0,595 |
142 |
908 |
|
5) Ø45 |
2 |
0,595 |
142 |
1088 |
|
6) Ø42 |
2 |
0,595 |
135 |
1080 |
|
030 |
Чистовое точение |
|
|
|
|
1) Ø30 |
1 |
0,17 |
237 |
2522 |
|
2) Ø36 |
1 |
0,17 |
237 |
2101 |
|
3) Ø45 |
1 |
0,17 |
237 |
1681 |
|
4) Ø50 |
1 |
0,17 |
237 |
1513 |
|
5) Ø45 |
1 |
0,17 |
237 |
1681 |
|
6) Ø42 |
1 |
0,17 |
237 |
1834 |
|
035 |
Протачивание канавки (12) |
1,25 |
0,1 |
126 |
835 |
040 |
Протачивание канавки (13) |
1,5 |
0,12 |
126 |
821 |
045 |
Нарезание резьбы (9) |
1 |
1,5 |
139 |
330 |
050 |
Фрезерование паза черновое (11) |
4,2 |
0,065 |
26 |
465 |
055 |
Фрезерование паза чистовое (11) |
0,3 |
0,23 |
30 |
523 |
060 |
Чистовое точение поверхности Ø36 |
1 |
0,17 |
237 |
2100 |
065 |
Нарезание резьбы (4) |
1 |
1,5 |
139 |
330 |
070 |
Фрезерование паза черновое (10) |
4,2 |
0,065 |
26 |
465 |
075 |
Фрезерование паза чистовое (10) |
0,3 |
0,23 |
30 |
523 |
3.2. Нормирование операций технологического процесса.
Норма времени это регламентированное время выполнения некоторого объема работ в определенных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации. В машиностроении норма времени обычно устанавливается на технологическую операцию.
Штучное время обработки детали:
, мин (6)
где Тао время автоматической обработки, состоит из времени на совершение инструментом холостых и рабочих ходов:
(7)
Время холостых ходов:
, мин (8)
где Li длина i-ого холостого хода, мм
v скорость быстрого перемещения станка, мм/мин.
N количество холостых ходов.
Время рабочих ходов:
(9)
где Tр.х.i время i- ого рабочего хода, мин.
(10)
L длина обрабатываемой поверхности, мм;
l длина врезания, перебега и ускоренного подвода инструмента, мм. Для станков с ЧПУ в большинстве случаев принимается 1-2 мм вследствие высокой жесткости системы СПИД.
i число рабочих ходов;
n частота вращения заготовки или инструмента, об/мин;
s подача на один оборот, мм/об.
Результаты расчетов приведены в таблице 1.2.
Вспомогательное время:
(11)
Вспомогательное время, включающее Тв.у. на установку и снятие заготовки и машинно-вспомогательное время Тм.в., включает комплекс приемов, связанных с позиционированием, ускоренным перемещением рабочих органов станка, подводом инструмента вдоль оси в зону обработки и последующим отводом, автоматической смены режущего инструмента путем поворота револьверной головки (резцодержателя) или из инструментального магазина. Эти элементы времени зависят от скоростей перемещений рабочих органов и длины перемещений. При составлении программы управления (ПУ) следует учитывать возможность совмещения приемов и назначать такую последовательность выполнения переходов обработки, чтобы Тм.в. было минимальным. Значения Тв.у. и Тм.в. назначаются по справочным данным.
Вспомогательное время Твсп рассчитывается для каждой операции по формуле (11). Результаты расчетов занесены в таблицу 2.
Оперативное время находится по формуле:
(12)
Тобс время организационного обслуживания рабочего места. В состав работ по данному обслуживанию: осмотр, нагрев системы ЧПУ и гидросистемы, опробование оборудования, получение инструмента от мастера в течение смены, смазывание и очистка станка в течение смены, предъявление контролеру ОТК пробной детали, уборка станка и рабочего места по окончанию работы. К техническому обслуживанию рабочего места относятся: смена затупившегося инструмента, коррекция инструмента на заданные размеры, регулирование и подналадка станка в течение смены, удаление стружки из зоны резания в процессе работы.
Тпер время на личные потребности, мин.
Время обслуживания рабочего места и время на личные потребности, назначается в процентах от оперативного времени
Штучно-калькуляционное время:
, (13)
где N размер партии деталей, запускаемых в производство;
Тп-з подготовительно-заключительное время на партию.
Подготовительно-заключительное время Тп-з при обработке на станках с ЧПУ состоит из затрат времени Тп-з1 из затрат Тп-з2, учитывающих дополнительные работы, и времени Тп-з3 на пробную обработку детали:
, (14)
В затраты Тп-з1 включено время на получение наряда, чертежа, технологический документации на рабочем месте в начале работы и на сдачу в конце смены. На ознакомление с документами и осмотр заготовки затрачивается 4 мин; на инструктаж мастера - 2 мин; на установку рабочих органов станка или зажимного приспособления по двум координатам в нулевое положение 4 мин; на установку перфоленты 2 мин; итого на комплекс приемов 12 мин.
Для всех станков с ЧПУ принята единая норма Тп-з1 = 12 мин.
Тп-з3 выбираем в зависимости от числа режущих инструментов и числа измеряемых по диаметру поверхностей.
Таблица 2 - Технологическое нормирование операций
№ оп. |
Операция |
Тосн, мин |
Тв, мин |
Топ, мин |
Тпер+Tобс, мин |
Тшт_к, мин |
1 |
Токарная |
17,85 |
3,13 |
4,1 |
1,11 |
26,19 |
3.3 Выбор основного технологического оборудования.
Перед выбором основного технологического оборудования необходимо определить требуемое количество для обеспечения выполнения поставленного задания.
,
где штучное время на соответствующей операции;
= 321200 шт - объем партии деталей;
- годовой фонд работы оборудования.
Коэффициент загрузки оборудования по времени определяется следующим образом:
,
где принятое количество оборудования;
расчетное количество станков по каждой операции.
Для расчета количества основного оборудования требуется определить такт выпуска изделий, который определяется по следующей формуле:
, где
эффективный фонд времени работы оборудования в планируемый период;
объем выпуска изделий в планируемом периоде.
Количество основного оборудования определяется по следующей формуле:
, где
штучно-калькуляционное время обработки;
такт выпуска.
Количество деталей, шт |
321200 |
Количество смен |
1080 |
Количество часов в смене, час |
8 |
Фонд времени, час |
8640 |
Такт выпуска, мин/шт |
14,1 |
Полученные результаты сведем в таблицу:
Таблица 3.
№ оп. |
Наименование операции |
Тшт_к , мин |
nрасч |
nпр |
ηосн |
1 |
Токарная |
26,19 |
1,86 |
2 |
0,93 |
Общее количество применяемого основного оборудования: N = 2.
4. Разработка АУ
4.1. Выбор оборудования.
Технологическое оборудование определяет технико-экономические характеристики АУ, а также показатели обрабатываемых изделий. С учетом поставленного технического задания и технологии получения конечного изделия выбираем следующее технологическое оборудование:
С целью концентрации операций на одном рабочем месте (Операция 1) используем токарный станок с ЧПУ модели Boehringer NG 180 Duo, оснащенный контршпинделем, позволяющий в условиях автоматизированного производства при патронном закреплении обрабатываемой заготовки выполнять операции точения, фрезерования плоскостей, пазов, производить сверление и растачивание отверстий, а также нарезать резьбу.
Таблица 4 - Технические характеристики станка Boehringer NG 180 Duo
Длина обработки |
мм |
850/1850 |
Макс. диаметр вращения над станиной |
мм |
600 |
Обтачиваемый диаметр (проходными резцами) |
мм |
290 |
Продольный ход суппорта, ось Z |
мм |
1010 |
Поперечный ход суппорта, ось X |
мм |
220 |
Посадочная головка шпинделя |
размер |
6/8 |
Диаметр патрона, макс. |
мм |
200/250/315 |
Диаметр сквозного отверстия в шпинделе |
мм |
65/103 |
Диаметр шпинделя под передний подшипник |
мм |
120/150 |
Мощность главного привода при 40% ПВ |
кВт |
45/53 |
Макс. частота вращения шпинделя |
об/мин |
4500/3000 |
Макс. крутящий момент при 40% ПВ |
Нм |
340/640 |
Макс. крутящий момент, ось C |
Нм |
340/640 |
Встроенный вращающийся центр |
размер |
MK3/MK4 |
Усилие привода подачи |
кН |
8 |
Скорость подачи |
м/мин |
25 |
Скорость ускоренных перемещений |
м/мин |
25 |
Усилие привода подачи |
кН |
8 |
Количество головок |
кол-во |
1/2 |
Количество гнёзд на каждой головке |
кол-во |
12 |
Кол. гнёзд для привод. инстр. на каждой головке |
кол-во |
12 |
Диаметр посадочных мест по DIN 69880 |
мм |
40 |
Величина хода по оси Y |
мм |
(30 +50 |
Энергопотребление |
кВА |
65 |
Занимаемая станком площадь (L x W DL 1000) |
мм |
4280 x 2460 |
Масса станка |
кг |
10000 |
Высота станка без системы автоматизации |
мм |
2300 |
4.2. Выбор вспомогательного оборудования.
Для построения АУ наряду с основным оборудованием применяют и вспомогательное, которое обеспечивает работу основного оборудования в автоматическом режиме в течение заданного срока. К таким вспомогательным средствам относят: робототехническое оборудование (загрузка-разгрузка, смена инструмента, приспособления); средства складирования заготовок, готовых изделий, приспособлений, инструментов; транспортно-накопительные устройства, контрольно-измерительные средства и др.
С целью обеспечения точной установки заготовки в патроне основного оборудования и удобства автоматической загрузки-выгрузки заготовок применим промышленные роботы портального типа. С учетом технических характеристик выбираем портальный робот фирмы Fanuc модели M-710iC/50T.
Для транспортировки заготовок и готовых деталей, а также их хранения применяются транспортные конвейеры.
Детали располагаются на поддонах для хранения деталей типа вал.
Транспортировка деталей на участок обработки и склад производится с помощью автоматических транспортных тележек.
Роботизированные комплексы для механообработки заготовок типа тел вращения могут иметь различные компоновочные схемы в зависимости от выполняемых ими технологических задач. Наибольшее применение в машиностроении получили АУ, состоящие из автоматизированных станков (токарных, кругло-шлифовальных, многоцелевых и др.), оснащенных накопительными устройствами для заготовок и деталей, системой программного управления и обслуживаемых с помощью ПР. В первую очередь такие РТК предназначаются для серийного изготовления деталей мелких и средних размеров с небольшим временем обработки. Комплексы могут оснащаться как встроенным в станок, так и внешним ПР. напольного или портального типа.
Разработанный участок состоит из двух единиц технологического оборудования - двух токарных станков. Обслуживание станков производится двумя промышленными роботами портального типа Fanuc модели M-710iC/50T: первый (ПР-1) обслуживает тележку, два конвейера и промежуточный накопитель. Второй робот (ПР-2) обслуживает два токарных станка и конвейеры. Загрузка оборудования происходит в порядке приоритета и занятости станков. Входным звеном является транспортная тележка, которая доставляет заготовки в зону захвата ПР-1. Работа РТУ происходит в следующем порядке:
Первый портальный робот берёт заготовку из тележки и кладёт её на первый конвейер, конвейер перемещает заготовку в зону второго робота и останавливается. ПР. захватывает заготовку с первого конвейера и устанавливает ее в патроне токарного центра 1 или 2 в зависимости от приоритета или занятости одного из них. Переустановка обрабатываемой заготовки производится контршпинделем станка. В это время первый ПР-1 разгружает до конца тележку на первый конвейер и тележка в зависимости от заполнения либо остается, либо уезжает. После обработки заготовки на токарном станке ПР-2 снимает ее и кладет в позицию второго конвейера, который служит для транспортирования детали в зону захвата ПР-1. После этого ПР-2 захватывает очередную заготовку с первого конвейера и проделывает те же операции. После готовая деталь загружается ПР-1 на тележку. Если же тележка уехала, то детали загружаются на промежуточный накопитель и по заполнению последнего происходит вызов тележки и загрузки её. Возможны варианты, когда несколько тележек поступают друг за другом и заготовки разгружаются в конвейер, у которого для этого достаточно позиций.
Данный АУ позволяет гибко переходить от производства детали к детали типа вал в пределах от полуметра до полутора метров и диаметром до 400 мм.
5. Выбор датчиков и разработка циклограммы работы АУ
Технические средства для контроля объектов на нижнем (исполнительском) уровне АУ определяются их назначением, конструкцией и условиями работы. Для металлорежущих станков ими могут быть датчики перемещений рабочих органов, путевые (контактные и бесконтактные) выключатели, датчики контроля параметров процесса (усилия резания, температуры в шпиндельном узле, положения режущей кромки инструмента, виброускорений в резцовой головке, работы привода и другие), обеспечивающие работу станка в автоматическом режиме. Промышленные роботы обычно оснащаются индуктивными датчиками позиционирования и касания (для контроля захвата изделия), а транспортно-накопительные устройства ультразвуковыми датчиками.
В качестве датчиков «включения/выключения» приводов станков, а также шагового конвейера применен вращающийся трансформатор. Особенностью такого датчика является непрерывное измерение перемещения контролируемого органа и преобразование результатов измерения в непрерывный электрический сигнал, модулированный по фазе.
Для определения «наличия/отсутствия» заготовки в захватном устройстве ПР и в патроне станка, его состояния станка «зажат/разжат» применены индуктивные датчики. В общем случае такие датчики состоят из воспринимающего давление со стороны объекта слоя (либо фольга, либо резина с металлическими вкраплениями) и контакторов, вместе они образуют систему реле.
В качестве датчиков положения, определяющих состояние рабочих органов оборудования, применены индуктивные бесконтактные выключатели.
Технические характеристики выбранных датчиков приведены ниже.
Вращающийся (трансформаторный) датчик угла поворота Balluff BSW-819.
Ультразвуковой датчик Balluff Bus-3
Сканирование содержимого грузовых контейнеров. Определение загруженных и пустых контейнеров. Управление автоматизированным конвейерным оборудованием.
Размер М12
Настраиваемый наклон
Определение положения объекта (переключающий выход)
Диапазон - 25…200 мм
Настройка (teach-in) удаленная
Аналоговое измерение расстояния (Выходная функция) 0…10 В, 4…20 мА
Индуктивный бесконтактный Balluff Global DC 3
Индуктивный бесконтактный Balluff BAW M30
Диапазон измерений |
0 .. 50 мм |
Время реакции |
0.5 / 1 мс |
Температура эксплуатации |
-10.. 70 °C |
Функция на выходе |
0.. 10 В, 0.. 20 мА, 4..20 мА |
Питание |
DC |
Материал корпуса |
нержавеющая сталь, никелированная латунь |
Диапазон измерений |
0 .. 50 мм |
Циклограмма это графическое отображение взаимодействия технологического, вспомогательного и транспортного оборудования в пределах АУ. Циклограмма также позволяет определить состояние всех элементов АУ в определенный момент времени.
Рассмотрим построение циклограммы, описывающей момент времени обработки одной детали, начиная с поступления ее с транспортной тележки на участок. Деталь обрабатывается на первом токарном станке исходя из того, что оба станка свободны и у первого приоритет над вторым. Транспортная тележка уезжает, и деталь после шлифования поступает на промежуточный накопитель.
Транспортная тележка после заполнения заготовками (S14) прибывает на участок (S1), портальный робот двигается в сторону тележки и останавливается над тележкой по сигналу датчика S9. Далее происходит выдвижение руки робота для забора из тележки заготовки (S9) при срабатывании датчика S22 наличие детали в захвате происходит зажим захвата (S18). Затем происходит складывание руки в режим перемещения. Робот перемещается в сторону конвейера и при срабатывание S9 останавливается и разворачивается, робот отпускает деталь и срабатывает датчик наличия заготовки на конвейере (S23) и захват разжимается (S19), рука складывается и включается привод первого конвейера (S5). При достижении заготовки в зону забора роботом (S25) привод конвейера выключается (S7) и останавливает конвейер. Далее второй ПР движется до срабатывания S10 и по прибытию разворачивает руку для захвата. Срабатывает датчик наличия заготовки в захвате S13 и робот сжимает захват (S11). Робот складывается и перемещается к токарному станку. Останавливается над станком (S10) и разворачивает руку. Деталь вставляется в патрон станка (S16), и зажимается патрон (S17) захват разжимается (S12) и сворачивается. Происходит включение главного привода (S6) и обработка в два установа с помощью контршпинделя, по окончании обработки привод шпинделя выключается (S21) и робот захватывает и забирает деталь (S13, S11), патрон станка разжимается (S20) и движется в сторону второго конвейера при срабатывания S10 робот останавливается и раскладывается, схват опускает деталь на конвейер (S26) и включается привод конвейера (S5) и перемещается по конвейеру и при срабатывании датчика наличия детали в зоне забора роботом (S8) конвейер останавливается (S7) и первый робот выдвигается в сторону второго конвейера (S9) и забирает деталь (S13, S18) и, при условии наличия свободных ячеек в накопителе (S3) движется к промежуточному накопителю (S9) разжимает захват (S19) и загружает её туда. В случае, если транспортная тележка пустая, то робот перемещается в положение над тележкой (S9) и разжимает захват (S19) и выгружает деталь в тележку.
Далее вся система работает по более сложному сценарию, который описать очень сложно, потому-то возможны множества организаций работы и одновременных срабатываний ключевых датчиков, которые определяют движение и работу роботов. Это решается путём установки приоритетов в программе роботов.
7. Разработка технологических наладок для станков с ЧПУ
Для обработки конкретной поверхности детали необходимо определить, каким образом будет перемещаться инструмент. Для этого определяется траектория его движения, включающая рабочие ходы, сопровождающиеся снятием слоя металла, и холостые ходы.
Рабочие ходы движения инструмента определяют контур детали, геометрическую точность получаемой поверхности (размер, шероховатость). Холостые ходы характеризуются быстрым перемещением инструмента с точным позиционированием в заданной точке.
Траектория движения инструмента в станках с ЧПУ задается с помощью специальных кодов (функций), записываемых в управляющую программу в определенной последовательности.
Также в программе задается система координат, в которой описывается перемещение инструмента. С помощью специальных кодов можно управлять также и вспомогательными операциями (подача СОЖ, смена инструмента).
Наиболее часто используемые функции при программировании:
Декартова система координат
G59 XYZ перенос начала системы координат в точку XYZ
G92 пренос системы координат в исходное состояние
G90 все числа ниже в программе представлены в абсалютной системе исчисления
G91 все числа ниже в программе представлены в относительной системе исчисления
G01 линейная интерполяция
G02 круговая интерполяция по ходу часовой стрелки
G03 круговая интерполяция против хода часовой стрелки
G17 выбор плоскости обработки XOY
G18 выбор плоскости обработки XOZ
G19 выбор плоскости обработки YOZ
Tnn kk смена инструмента(nn-номер инструмента;kk-номер корректора)
G94 F подача в мм/мин
G95 F подача в мм/об
G96 S обороты м/мин
G97 S обороты об/мин
G00 быстрое перемещение
G60 быстрое перемещение в исходную точку
M00 останов
M02 конец программы
M03 вращение шпинделя по ходу часовой стрелки
M04 вращение шпинделя против часовой стрелки
M08 включение охлаждения
M09 отключения охлаждения
Lx подпрограмма (х - номер)
G25 геометрические ограничения (минимум)
G26 геометрические ограничения (максимум)
Токарные
G82XYZLDRH снятие припуска за несколько проходов с параметрами
(L -длина; D-припуск за один проход; R-полный припуск; H-смещение)
G70 чистовая обработка в продольном направлении по ступеням;
G71 черновая обработка в продольном направлении по ступеням
G75XYZRD аналог G82, но без L и H
G82 многопроходная обработка в продольном направлении;
G86 снятие фасок под углом 450;
G86XZR снятие фасок(R-катит фаски)
G76XYZR нарезание внешний резьбы
G84XYZR нарезание внутренней резьбы
G76XYZIKR нарезание конической резьбы I- смещение по Z K- смещение по X
G76 DH нарезание многопроходной резьбы H шаг D отклонение
Фрезерные
G41 положительная коррекция
G42 отрицательная коррекция
G40 отмена коррекции
G43 круговая интерполяция по ходу часовой стрелки и положительная коррекция
G44 круговая интерполяция по ходу часовой стрелки и отрицательная коррекция
G45 круговая интерполяция против хода часовой стрелки и положительная коррекция
G46 круговая интерполяция против хода часовой стрелки и отрицательная коррекция
Сверление
G81RZ включение цикла постоянной обработки отверстия (R - точка начала с запасом; Z конец)
G82RZ включение с паузой на конце обработки (R - точка начала с запасом; Z конец)
G83RZ глубокое сверление (R - точка начала с запасом; Z конец)
G84RZ резьбонарезание (R - точка начала с запасом; Z конец)
G80 отмена постоянного цикла
G98 возврат в точку RS
G99 возврат в точку R
G43Z команда говорит, что инструмент длиннее положенного на Z
G44Z команда говорит, что инструмент короче положенного на Z
M06 команда смена инструмента в револьверной головке (T02 02 M06)
G49 отмена коррекции инструмента
Полярная система координат
G20 плоскость вращения XOY
G21 плоскость вращения XOZ
G22 плоскость вращения YOZ
Поворот U - радиус поворота A угол поворота
9. Заключение
В результате проведенной работы разработал АУ по механообработке детали «Вал 5». ГАУ состоит их двух единиц технологического оборудования, расположенных в порядке следования технологического маршрута. Транспортировка обрабатываемых деталей производится с помощью АТСС, включающая в себя конвейеры, автоматические тележки, а также в зоне локальных перемещений применены промышленные роботы портального типа. Таким образом, эта система представляет собой роботизированный технологический участок по обработке деталей типа вал при их патронном закреплении.
На технологическом и вспомогательном оборудованиях установлены датчики, позволяющие определить состояние системы в определенный момент времени. Выбор датчиков произведен в соответствии с видом установленного оборудования, типом приводов механизмов рабочих органов и в соответствии требованиями эксплуатации оборудования.
В заключительной части работы произвел расчет механизма накопительного устройства накопительного конвейера, который представляет собой пластинчатый конвейер.
10. Список литература
А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать | |||
22608. | Накриття множин залежності | 65.5 KB | |
Х0 = Х Х1 = Х0 {атрибути які можуть бути отримані з Х0 за один крок} . Хi1 = Хi { атрибути які можуть бути отримані з Х0 за і кроків} Якщо Хк = Хк1 = Х то процес обривається достроково якщо на деякому кроці Хк зрівнюється з усією множиною атрибутів. Приклад: ABC CA BCD ACDB DEG BEC CGBD CEAG Побудуємо замикання 2х атрибутів: BD BD = {B D E G} = X1 X2 = {B D E G C} X3 = {B D E G C A} всі атрибути побудовані В = {B} B не може бути квазіключем D = {DEG} Мінімізуємо дану структуру: Перевірка кожної... | |||
22609. | Логічне проектування баз даних | 77 KB | |
A6 Атрибути А1 і А3 не входять у структуру функціональної залежності. Визначення функціональної повної залежності: М2 функціонально повно залежить від М1 якщо R.M1 Зобразимо це графічно: Реляція знаходиться в 3 НФП якщо вона в 2 НФП і не має транзитивної залежності атрибутів відносно кожного квазіключа. Реляція в 3 НФП якщо вона не має має транзитивної залежності атрибутів відносно кожного квазіключа. | |||
22610. | Вимірювання електрорушійної сили ( ЕРС ) та напруг компенсаційним методом | 54 KB | |
Ознайомитись з компенсаційним методом вимірювання ЕРС та напруг. Компенсаційний метод вимірювання. Цей недолік усувається якщо вимірювання здійснювати методом порівняння з мірою коли невідома величина порівнюється з мірою а на шкалі відтворюються лише відносні значення. | |||
22611. | ВИЗНАЧЕННЯ ПИТОМОГО ОПОРУ ПРОВІДНИКА | 37.5 KB | |
Змінюючи струм від мінімального до максимального значень зніміть вольтамперну характеристику опору провідника. Визначте абсолютну похибку будьякого окремо взятого вимірювання за формулою середнього квадратичного відхилення питомого опору S та порівняйте її з похибкою визначеною за методом НК. Дайте відповідь на запитання: Чи підвищується точність визначення питомого опору при багаторазових вимірюваннях 6. | |||
22612. | ОСЦИЛОГРАФ. Включення осцилографа | 41.5 KB | |
Включення осцилографа. Дочекайтесь появлення на екрані осцилографа лінії розгортки або електронної плямияка створюється електронним променем. Якщо на екрані осцилографа нема нічого установіть тумблер РАЗВЕР. Калібровка осцилографа. | |||
22613. | Вивчення коливань фізичного маятника | 210.5 KB | |
Вивчення коливань фізичного маятника. Експериментальне вивчення коливального руху маятникастержня у гравітаційному полі Землі. Маятникстержень макетна установка для здійснення коливального руху маятника та вимірювання періоду його коливань. У випадку фізичного маятника мал. | |||
22614. | Визначення густини твердого тіла. Особливі методи зважування | 93.5 KB | |
Конструкція аналітичних терезів. Коромисло головний елемент терезів це рівноплечий важіль з опорною призмою посередині та шальками терезів 2 на кінцях. Точність терезів у значній мірі залежить від якості опор коромисла тому що тертя між призмою та опорною площиною впливає на результати вимірювань. З метою зменшення тертя шальки терезів на кінцях коромисла навішують через системи вантажепід\'ємних призм та подушок. | |||
22615. | Методичні вказівки до роботи з комп'ютерними програмами обрахунку даних лабораторних робіт з механіки та вимірювального циклу | 414.5 KB | |
Значна кількість студентів має ускладнення з застосуванням методу найменших квадратів частинного диференціювання при обробці непрямих вимірюваньз вибором та застосуванням відповідної методики визначення похибок вимірювання. У роботі треба зробити прямі ввимірювання маси та лінійних розмірів тіл правильної геометричної форми і обрахувати густину речовиниз якої зроблене тіло. Вона зкомпонована з програми безпосередніх обчислень та програми Обробка прямих вимірювань яка використовується для обробки результатів спостереженьпов'язаних з... | |||
22616. | ВИВЧЕННЯ ПРУЖНОГО УДАРУ ДВОХ КУЛЬ | 23.5 KB | |
Користуючись методом найменших квадратів МНК визначити модуль пружності сталі E модуль Юнга. Дати оцінку похибки визначення модуля Юнга E за методом НК. Дати оцінку E для одного окремо взятого вимірювання вивести формулу середнього квадратичного відхилення модуля Юнга SЕ . Модуль Юнга сталі E = 20 1010 Н м2 . | |||