Фрезерование детали

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ДЕТАЛИ К АВТОМАТИЗИРОВАННОМУ ПРОИЗВОДСТВУ

Асимметрия внутренней конфигурации 4000000

Несцепляемые 000000

Пластинчатые толстые 20000

Некруглые прямые 6000

Одна плоскость симметрии 700

Центральное отверстие отсутствует,

форма детали гладкие 10

Отверстие поперечное сквозное 5

Кодовый номер детали - 4026715.

Сумма цифр кодового номера образует сумму баллов - 25.

Категория сложности К=3.

Высокая сложность автоматизации. Требуется тщательный анализ детали по отдельным параметрам элементов конструкции с учетом сложности технологического процесса и создания средств автоматизации с образованием экономичной целесообразности проектно-конструкторских работ.

2. ВЫБОР И РАСЧЁТ ЗАГРУЗОЧНОГО УСТРОЙСТВА

вибробункер деталь автоматизированный производство

Для данной заготовки (рисунок 1) наиболее подходящим является вибрационное бункерное загрузочное устройство. Конструкция бункера представлена на рисунке 2.

Рисунок 2

Вибробункер служит для непрерывной подачи различных видов заготовок и является наиболее универсальным и особенно перспективным для автоматизации технологических процессов. Вибробункер состоит из двух основных узлов: универсального вибропривода и чаши с лотками и ориентирующими устройствами. Меняя на виброприводе чашу или выходной лоток чаши с ориентирующим устройством, можно осуществить ориентацию и загрузку заготовок различной конфигурации и из различных материалов. В качестве вибропривода чаще всего применяются электромагнитные вибраторы. Вибробункер (рисунок 2) состоит из чаши 1, на внутренней стенки которой расположен спиральный желоб 2, и электромагнитов 3, равноотстоящих по окружности бункера. Чаша крепится к основанию 5 на упругих наклонных рессорах 4. Днище чаши выполнено с небольшой конусностью (2…50). Питание вибратора - от сети переменного тока. Благодаря вибрации чаши и конусной форме ее днища детали, засыпанные чашу навалом, попадают на спиральный желоб и перемещаются по нему вверх, а затем поступают в приемный лоток и оттуда в рабочую зону станка.

В бункерах такого типа заготовки движутся на выходе непрерывным потоком, поэтому их производительность зависит от скорости движения и размера заготовки, измеренного по направлению движения.

Таким образом, производительность бункера с непрерывной выдачей заготовок можно определить по формуле:

шт/мин, (1)

где: v - скорость движения заготовок (в м/мин);

l - размер заготовки, измеренный по направлению движения (в мм);

К - коэффициент заполнения (0,5…0,8);

Заготовки в бункере будут выходить со средней скоростью. При этом, если разделим эту скорость на размер заготовки, получим теоретическую производительность бункера. Фактическая производительность будет несколько меньше, так как в потоке заготовок будут перерывы, которые учитываются коэффициентом К. Величина коэффициента К определяется экспериментальным путем. Для данного типа загрузочного устройства К принимаем равным 0,5.

Так как время обработки одной детали нам задано и равняется 1,2 мин, то нам необходимо рассчитать скорость перемещения заготовок. Из формулы 1 получим:

см/мин, (2)

м/мин.

3. РАЗРАБОТКА МЕХАНИЗМА ВТОРИЧНОЙ ОРИЕНТАЦИИ

Первичная ориентация происходит в бункере. Но её недостаточно для полного определения положения детали в пространстве. Поэтому необходима дополнительная ориентация.

Для данной детали вторичная ориентация не может быть произведена за счёт смещения центра тяжести, поэтому необходимо применить механизм изображённый на рисунке 3.

Рисунок 3

Ориентация в этом механизме осуществляется за счет наличия контрольного отверстия, которое обеспечивает 100% прохождение ориентированных в нужном положении заготовок. При движении заготовки 1 по лотку отверстием назад, она доходит до упора, где через дросселированное отверстие 8 подается сжатый воздух. Если отверстие на заготовке совпадает с отверстием 8, то заготовку проталкивает дальше по лотку 3 пневмоцилиндр 10, управление которым осуществляет компрессор 9. В противном случае заготовка сбрасывается с лотка с помощью убирающегося донышка 2 и дальше снова в бункер по лотку 3. Сигнал об изменении расхода воздуха, который контролируется манометром 7, поступает в блок системы автоматического управления (САУ) 6, где происходит преобразование сигнала. От САУ сигнал поступает на компрессор 5, который открывает донышко 2 с помощью пневмоцилиндра 4. Далее правильно ориентированные заготовки подаются в тиски при помощи пневмоцилиндра 11. В тисках заготовка прижимается пневмоцилиндрами 12. После обработки, деталь выталкивается из тисков пневмоцилиндром 14 на лоток 15. После чего деталь попадает в бункер для готовых деталей. Так цикл продолжается.

4. РАЗРАБОТКА ЛОТКА

В данном механизме применяется лоток-скат коробчатого типа.

При конструировании лотков-скатов коробчатого типа следует выбрать значения размеров поперечного сечения лотка, угол наклона и высоту бортов.

Для решения первой поставленной задачи, т. е. для определения размеров поперечного сечения лотка, рассмотрим условия проходимости заготовки в лотке.

Возьмем заготовку шириной L и длиной N, помещенную в лоток шириной В с некоторым зазором А (рисунок 4 а).

а) б)

Рисунок 4

Высота бортов равна или несколько больше радиуса детали. За счет зазора деталь имеет возможность повернуться в лотке на угол ц, заняв положение, указанное пунктиром. Угол поворота, очевидно, будет увеличиваться с увеличением зазора А до тех пор, пока не наступит такое положение, когда деталь заклинится или вернется и потеряет ориентацию. То и другое может случиться при условии, если диагональ С детали близка по своей величине к ширине лотка или меньше этой ширины.

Так как с увеличением отношения величина диагонали приближается к длине детали, то и величина зазора А должна уменьшаться при увеличении отношения . При больших отношениях , когда разность между диагональю и длиной детали невелика, надежная ориентация детали между бортами лотка будет невозможна.

Практически можно считать, что для деталей с отношением > 3 надежность транспортировки в лотках-скатах не может быть достигнута. У нас же =.

Как уже отмечалось, во время движения в лотке деталь длиной L и шириной N может повернуться на угол ц. Значение этого угла зависит от величины зазора А между деталью и стенками лотка. Зазор А следует выбирать таким, чтобы при повороте детали до контакта с противоположной стенкой диагональ С образовала с горизонталью угол г, который был бы несколько больше угла трения с.

Очевидно, если

, (4)

то возможно заклинивание детали.

По рисунку 5 можем написать:

, (5)

откуда

, (6)

или

. (7)

Выражая cosг через tgг = f, получим:

,(8)

, (9)

Данные, получаемые путем вычисления по формуле (8), дают предельные значения зазора при определенном значении коэффициента трения f. Следовательно, расчетные наибольшие размеры зазора АMAX должны быть всегда несколько меньшими или в крайнем случае равными предельным.

Но у нас должно выполняться ещё одно условие - в лоток по ширине не должно попадать более одной детали (рисунок 5б).

, (10)

где: n - коэффициент надёжности (n = 0,9).

.

Принимаем ширину лотка равную 40,5 мм.

Высоту борта принимаем равную 40 мм.

В лотках с высокими бортами следует оставлять продольные окна, необходимые для наблюдения за движением деталей, чтобы иметь возможность устранять случайно образовавшийся затор деталей. Эти окна необходимо располагать так, чтобы кромка их не доходила до центра детали; в противном случае перекосившиеся детали будут цепляться за перемычку окна.

5. РАСЧЕТ КРИТИЧЕСКОГО УСКОРЕНИЯ БУНКЕРНОГО ВИБРАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА

Перемещение заготовки осуществляется за счет сил трения, веса заготовки и инерционных сил (рисунок 5).

Рисунок 5

Запишем систему уравнения движения:

(1)

(2)

(3)

Подставляем (3) уравнение во (2), а после в (1). Преобразовав, получим:

Если а<акр, то происходит перемещение заготовки и лотка вместе.

Если а>акр, то происходит относительный сдвиг заготовки и лотка.

Принимаем .

Подставим:

м/с2.

6. РАСЧЁТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВИБРОБУНКЕРА

Производительность бункера:

(шт/мин), где

- элементарное перемещение заготовки за один цикл,

N - количество циклов в единицу времени,

H - размер заготовки в направлении перемещения.

(м);

м;

, где

F - коэффициент трения,

- угол между лотком и перпендикуляром к пружине,

А - амплитуда колебаний бункера,

- круговая частота.

Определим транспортную скорость (м/мин).

Проверим, обеспечит ли бункер по лотку:

(м/мин), .

Рассчитаем размеры бункера:

.

Примем D=H. Тогда .

Откуда (м).

(м3), где

N - количество заготовок, необходимых для обработки за 4 часа, (шт/мин);

К- коэффициент заполнения;

- объем обрабатываемой детали, (м3).

7. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА

Рисунок 6

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Рабинович А.Н. «Загрузочные устройства».

2. А.Н. Малов, Ю.В. Иванов «Основы автоматики и автоматизация производственных процессов», М 1974; 368 с.

3. Конспект лекций по «Автоматизации ТПАД».

Размещено на Allbest.ru