Технологический процесс обработки детали

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание на курсовой проект

1. Составить полный маршрут обработки детали из чугуна СЧ 18.

2. Составить операционную технологию обработки детали на многоцелевом станке мод. ИР500ПМФ4.

3. Разработать схему технологического маршрута обработки детали.

4. Разработать компоновку ГАУ «Талка-500,3», состоящую из 4-х станков.

5. Разработать алгоритм функционирования транспортной системы ТС-500 в составе ГАУ.

6. Разработать и рассчитать циклограмму работы транспортной системы в составе ГАУ.

7. Привести конструкцию станции загрузки-разгрузки в составе участка.

8. Определить ход гидроцилиндра для поворота плиты станции на 180 град. с учетом кинематической схемы станции.

9. Привести методику расчета технико-экономического обоснования выбранного варианта автоматизации.



Рис. 1. Чертеж детали

1. Технологический раздел. Разработка технологического процесса обработки детали

1.1 Служебное назначение и техническая характеристика детали

деталь чугун гидроцилиндр транспортный

Обрабатываемая деталь относится к типу «корпусные».

Изготавливается из серого чугуна СЧ20 методом литья в песчано-глинистые формы (деталь имеет простую форму без сложных поверхностей).

Габаритные размеры детали 480х350х350мм

Масса детали 93,9кг

Масса заготовки ?122,7кг.

Таблица 1.1 Химический состав материала СЧ20

С, %	Si, %	Mn, %	Fe, %	HB	Не более
					S, %	P, %
3.5-3.7	2.0-2.4	0.5-0.7		163-229	0,3	0,15

Таблица 1.2 Физико-механические свойства материала СЧ20

с, кг/м3	вр, МПа	т, Мпа	, %	5, %	ан, Дж/см2	HB(не более)
7100	500-800	-	20-40	0,2-1,0	0,4-0,7	229

1.2 Технологический анализ чертежа детали. Анализ технологичности

Обрабатываемая деталь относится к типу «корпусные».

Обработке подвергаются все 6-ть сторон.

Основные точные поверхности при обработке

- отверстия 50Н7(^+0,025) мм - 4 шт.

- отверстие 60Н6(^+0,015) мм

- резьбовые отверстия М8-Н7 - 4 шт.

Повышенные требования по шероховатости поверхности:

- отверстия 50Н7(^+0,025) мм - Ra 1.25

- отверстие 60Н6(^+0,015) мм - Ra - 0.63

- кольцевая проточка 100х5мм - Ra 1.25

Толщина стенки детали не нормируется.

Общая высота детали (350мм), высота расположения отверстий (150мм) связаны с нижней плоскостью детали. Положение отверстий 50Н7(^+0,025) и отверстия 60Н6(^+0,015), ширина детали (175мм и 350мм) привязаны к оси симметрии детали.

Обрабатываемые плоские поверхности расположены под прямыми углами друг к другу, прямолинейные. Бобышки в верхней части детали - равновысокие прямолинейные.

Все стороны имеют значительные размеры и прямолинейны - могут быть использованы в качестве технологических баз.

Боковые отверстия 50Н7(^+0,025) мм - Ra 1.25, расположены на одной высоте 150±0,2мм, оси отверстий параллельны друг-другу, находятся на одинаковом расстоянии - 120мм. Отверстия - сквозные. Оси отверстия перпендикулярны поверхностям, на которых они расположены.

1.3 Выбор технологических баз

Для выбора баз учитываем соображения:

- единство технологических и конструкторских баз;

- единство баз на всех операциях;

- обработка на всех операциях в приспособлениях-спутниках;

- возможность транспортирования в автоматических линиях без потери ориентации;

- возможность подхода инструмента для обработки с наибольшего числа сторон.

Требование единства технологических и конструкторских баз - выполняется только частично, т.к. ось симметрии заготовки невозможно определить. Требование единство баз на всех операциях - возможно при неподвижном и неизменном положении заготовки. Требование - обработки на всех операциях в приспособлениях-спутниках - выполняется при условии, что деталь находится в приспособлении в положении, которое позволяет произвести обработку поверхностей без изменения её положения относительно приспособления. Требование возможности подхода инструмента для обработки с наибольшего числа сторон - выполняется, если все элементы крепления и установки заготовки не мешают работе инструмента.

Для базирования заготовки данной детали - применяем «координатный угол».

Рис. 1.1 Базирование заготовки в «координатный угол».

1.4 Разработка последовательности обработки поверхностей

Определяющими для детали являются показатели шероховатости поверхностей.

Коэффициент уточнения по переходам



где - шероховатость поверхности заготовки;

- шероховатость поверхности детали;

- коэффициент уточнения i-го перехода.

Количество необходимых переходов

Обработка отверстия 50Н7(^+0,025) мм - Ra 1.25

Коэффициент уточнения

Количество необходимых переходов

Обработка отверстия 60Н6(^+0,015) мм - Ra 0.63

Коэффициент уточнения

Количество необходимых переходов



Обработка проточки 100х5

Коэффициент уточнения

Количество необходимых переходов

Таблица 1.3 Выбор последовательности обработки

Обрабат. поверхность	Ra		Вариант 1	Вариант 2
			Переход		Переход
50Н7(+0,025)	1.25	20	Сверление		Сверление
			Зенкерование	7,81	Растачивание получистовое	7,81
			развертывание	2,56	Растачивание тонкое	2,56
				20,0		20,0
60Н6(+0,015)	0.63	39.7	Сверление		Сверление
			Зенкерование	7,81	Зенкерование	7,81
			развертывание чистовое	2,00	Растачивание чистовое	2,00
			развертывание тонкое	2,54	Растачивание тонкое	2,54
				39,7		39,7
100х5	1,25	20	Фрезерование черновое	3,97	Фрезерование черновое	3,97
			Фрезерование чистовое	3,94	Растачивание получистовое	3,94
			Фрезерование тонкое	1,28	Растачивание чистовое	1,28
				20,02		20,02

Таблица 1.4 Вид обработки поверхности в зависимости от параметра Ra

Обрабатываемая поверхность	Ra	Вид обработки
Плоские поверхности детали	6,3	Черновое фрезерование торцовой фрезой
	3,2	Чистовое фрезерование торцовой фрезой
Отверстия 50Н7(+0,025)	1,25	Сверление начерно
		Растачивание получистовое
		Растачивание тонкое
Отверстие 60Н6(+0,015)	0,63	Растачивание начерно
		Растачивание получистовое
		Растачивание чисто
		Растачивание тонкое
Проточка 100х5	1,25	Фрезерование концевой фрезой черновое
		Фрезерование концевой фрезой чистовое
		Фрезерование концевой фрезой тонкое

1.5 Разработка маршрута по операциям

Произведем предварительную разбивку по операциям, приняв, условно, что операции разбиты в зависимости от станка, на которых они выполняются.

Окончательную разбивку произведем после определения норм времени на каждый переход.

При обработке - учитываем принцип: более точные переходы выполняются позднее.

Таблица 1.5 Разбивка маршрута по операциям

№ опер	наименование операции	Оборудование	Переходы
005	горизонтально-фрезерная c ЧПУ	ИР500ПМ1Ф4	- фрезеровать плоскость фланца начерно; - фрезеровать плоскость фланца чисто
010	горизонтально-фрезерная c ЧПУ	ИР500ПМ1Ф4	- фрезеровать 1-ю сторону заготовки начерно, (размер 480мм), соблюдая размер 175±0,2; - фрезеровать 2-ю сторону заготовки начерно, (размер 350мм), соблюдая размер 240±0,2; - фрезеровать 3-ю сторону заготовки начерно, (размер 480мм), соблюдая размер 350; - фрезеровать 4-ю сторону заготовки начерно (размер 350мм), соблюдая размер 480; - центровать отверстие 50Н7(+0,025); - сверлить отверстие 50Н7(+0,025) начерно; - расточить отверстие 50Н7(+0,025) чисто; - расточить отверстие 50Н7(+0,025) тонко;
015	горизонтально-фрезерная c ЧПУ	ГЦ500ПМФ4	- фрезеровать бобышки в размер 350мм; - расточить отверстие 60Н6(+0,015); - расточить отверстие 60Н6(+0,015) - расточить отверстие 60Н6(+0,015) - фрезеровать проточку 100х5 начерно; - фрезеровать проточку 100х5 чисто; - фрезеровать проточку 100х5 тонко; - сверлить отверстия 7,2мм; - зенкеровать фаску 1х450 - нарезать резьбу М8-Н7; - расточить отверстие 60Н6(+0,015) чисто; - расточить отверстие 60Н6(+0,015) тонко.

1.6 Расчет и определение припусков и межоперационных размеров

Таблица 1.6 Припуски и межоперационные размеры

№ опер.	Обрабат. поверхность	Переход	Припуск, мм	Размер, мм
005	плоскость нижнего фланца	- фрезеровать плоскость фланца начерно;	2,2	352,5
		- фрезеровать плоскость фланца чисто	0,3	350,3
010	боковые поверхности заготовки	- фрезеровать 1-ю сторону заготовки начерно, (размер 480мм), соблюдая размер 175±0,2	2,2	177,2
		- фрезеровать 2-ю сторону заготовки начерно, (размер 350мм), соблюдая размер 240±0,2;	2,2	242,2
		- фрезеровать 3-ю сторону заготовки начерно, (размер 480мм), соблюдая размер 350;	2,2	352,2
		- фрезеровать 4-ю сторону заготовки начерно (размер 350мм), соблюдая размер 480;	2,2	482,2
	отверстие 50Н7(+0,025)	- сверлить отверстие 50Н7(+0,025) начерно;	24	48
		- расточить отверстие 50Н7(+0,025) чисто;	0,925	49.85
		- расточить отверстие 50Н7(+0,025) тонко;	0,075	50Н7
015	верхние бобышки корпуса	- фрезеровать бобышки в размер 350мм;	2,2	352,2
	отверстие 60Н6(+0,015)	- расточить отверстие 60Н6(+0,015)	2,5	55
		- расточить отверстие 60Н6(+0,015)	1,5	58
		- расточить отверстие 60Н6(+0,015)	0,75	59.5
		- расточить отверстие 60Н6(+0,015) чисто;	0,21	59,92
		- расточить отверстие 60Н6(+0,015) тонко.	0,04	60H6
	Резьба М8-Н7	- сверлить отверстия 7,2мм;	3,6	7,2
		- зенкеровать фаску 1х450	-	-
		- нарезать резьбу М8-Н7;	-	-
	Проточка 100х5	- фрезеровать проточку 100х5 начерно;	4,54	4,54
		- фрезеровать проточку 100х5 чисто;	0,30	4,84
		- фрезеровать проточку 100х5 тонко	0,16	5,00

1.7 Технологический процесс механической обработки

1.7.1 Выбор инструмента

Наибольший диаметр инструмента ограничен размерами ячейки инструментального магазина станка, для ИР500ПМ1Ф4 - наибольший диаметр инструмента, при свободных соседних гнездах - 160мм.

Таблица 1.7 Требуемый инструмент

№ опер.	Оборудование	Инструмент
		основной	вспомогательный
005	Много-операционный ИР500ПМ1Ф4	Фреза торцовая 160мм, ВК6 01.2.0200.000-02 ТУ 2-035-874-82	Оправка 622-0141 ГОСТ 26538-85
		Фреза торцовая 160мм, ВК3 01.2.0200.000-02 ТУ 2-035-874-82	Оправка 622-0141 ГОСТ 26538-85
010	Много-операционный ИР500ПМ1Ф4	Фреза торцовая 160мм, ВК6 01.2.0200.000-02 ТУ 2-035-874-82	Оправка 622-0141 ГОСТ 26538-85
		Сверло центровое 10мм, Р6М5, 2317-0011 ГОСТ 14952-69	Патрон цанговый 1-50-10-90 ГОСТ 26539-85
		Сверло перовое 48мм, ВК8, ГОСТ 25526-82	Втулка переходная 50-3 ОСТ 2П12-7-84
		Резец расточной, ВК6 ГОСТ 9797-84	Оправка расточная 5300-0802, ГОСТ 21224-75
		Резец расточной, СМТП ГОСТ 9797-84	Оправка расточная с микрорегулировкой 191421354 ТУ 2-035-774-80
015	Много-операционный ИР-ГЦ500ПМФ4	Фреза торцовая 160мм, ВК6, 01.2.0200.000-02 ТУ 2-035-874-82	Оправка 622-0141 ГОСТ 26538-85
		Фреза концевая 32мм, ВК6, 035-2223-1143 ТУ 2-035-812-81	Втулка переходная 50-4-65 ОСТ 2П12-8-84
		Фреза концевая 32мм, ВК3, 035-2223-1143 ТУ 2-035-812-81	Втулка переходная 50-4-65 ОСТ 2П12-8-84
		Сверло спиральное 7,2мм ВК6 2300-1217 ГОСТ 22735-77	Патрон цанговый Патрон цанговый 1-50-7-90 ГОСТ 26539-85
		Цековка коническая 4мм, Р6М5 2353-0121 ГОСТ 14953-80	Втулка переходная 50-2 ОСТ 2П12-7-84
		метчик машинный быстрорежущий М8-Н7, 035-2620-0504 ОСТ 2И52-1-74	Метчикодержатель 191221029А/50 ТУ 2-035-975-85
		Резец расточной, ВК6 ГОСТ 9797-84	Оправка расточная 5300-0802, ГОСТ 21224-75
		Резец расточной, ВК6 ГОСТ 9797-84	Оправка расточная 5300-0802, ГОСТ 21224-75
		Резец расточной, ВК3 ГОСТ 9797-84	Оправка расточная для чистового растачивания 50-50-286,8 ОСТ 21114-11-84
		Резец расточной, СМТП ГОСТ 9797-84	Оправка расточная с микрорегулировкой 191421354 ТУ 2-035-774-80

1.7.2 Расчет режимов резания

Таблица 1.7 Режимы резания

№ оп.	переход, обрабатываемая поверхность	t, мм	S0(sz), мм/об (мм/зуб)	Sмин, мм/мин	V, м/мин	n, мин-1	N, кВт
005	Нижний фланец
	- фрезеровать плоскость фланца начерно;	2,2	(0,2) 2,0	558	140	279	4,2
	- фрезеровать плоскость фланца чисто	0,3	0,4	530	665	1324	0,7
010	Боковые поверхности
	- фрезеровать 1-ю сторону заготовки начерно, (размер 480мм), соблюдая размер 175±0,2	2,2	2,0	558	140	279	4,2
	- фрезеровать 2-ю сторону заготовки начерно, (размер 350мм), соблюдая размер 240±0,2;	2,2	2,0	558	140	279	4,2
	- фрезеровать 3-ю сторону заготовки начерно, (размер 480мм), соблюдая размер 350;	2,2	2,0	558	140	279	4,2
	- фрезеровать 4-ю сторону заготовки начерно (размер 350мм), соблюдая размер 480;	2,2	2,0	558	140	279	4,2
	отверстие 50Н7(+0,025)
	- центровать отверстие 50Н7(+0,025);	5,0	0,54	801	23,3	1483	0,8
	- сверлить отверстие 50Н7(+0,025) начерно;	24	0,4	43,4	19,0	121	4,38
	- расточить отверстие 50Н7(+0,025) чисто;	0,925	0,1	374	577	3740	0,8
	- расточить отверстие 50Н7(+0,025) тонко;	0,04	0,05	188	577	3750	0,4
015	Верхние бобышки
	- фрезеровать бобышки в размер 350мм	2,2	2,0	558	140	279	4,2
	отверстие 60Н6
	- расточить отверстие 60Н6(+0,015)	2,5	1,2	889	128	741	3,28
	- расточить отверстие 60Н6(+0,015)	1,5	0,8	672	153	840	3,28
	- расточить отверстие 60Н6(+0,015)	0,75	0,3	75,2	153	840	2,40
	проточка 100х5
	- фрезеровать проточку 100х5 начерно;	4,54	(0,25) 1,5	432	29	288	1,11
	- фрезеровать проточку 100х5 чисто;	0,30	(0,14) 0,84	292,3	35	348	0,97
	- фрезеровать проточку 100х5 тонко	0,16	(0,04) 0,24	109,8	46	476	0,54
	Резьба М8-Н7
	- сверлить отверстия 7,2мм;	2,6	0,2	224	25,3	1118	0,8
	- цековать фаску 1х450	1,0	0,11	103	20,6	937	0,24
	- нарезать резьбу М8-Н7;	-	0,75	376	12,6	501	0,07
	отверстие 60Н6
	- расточить отверстие 60Н6(+0,015) чисто;	0,21	0,08	642	577	3060	0,8
	- расточить отверстие 60Н6(+0,015) тонко.	0,04	0,01	122,4	577	3060	0,4

1.7.3 Расчет норм времени

Расчет времени проведем из условия, что обработка происходит непрерывно, вспомогательное время - время на смену инструмента и/или поворот стола.

L_обр - суммарная длина обработки с учетом врезания и перебега инструмента.

L_быст.х - суммарная длина быстрых перемещений инструмента из позиции в позицию.

Таблица 1.8 Нормы времени для операций технологического процесса

№ оп.	переход, обрабатываемая поверхность	Lобр, мм	Lб..х, мм	ТО, мин	Тб.х., мин	ТО+ Тб.х, мин	Тв, мин
005	Нижний фланец
	- фрезеровать плоскость фланца начерно;	1730	-	3,1	-	3,1	0,312
	- фрезеровать плоскость фланца чисто	1730	-	3,27	-	3,27	0,312
010	Боковые поверхности
	- фрезеровать 1-ю сторону заготовки начерно, (размер 480мм), соблюдая размер 175±0,2	2430	232	4,355	0,023	4,378	0,05
	- фрезеровать 2-ю сторону заготовки начерно, (размер 350мм), соблюдая размер 240±0,2;	2040	232	3,469	0,023	3,492	0,05
	- фрезеровать 3-ю сторону заготовки начерно, (размер 480мм), соблюдая размер 350;	2430	232	4,355	0,023	4,378	0,05
	- фрезеровать 4-ю сторону заготовки начерно (размер 350мм), соблюдая размер 480;	2040	232	3,469	0,023	3,492	0,05
	отверстия 50Н7(+0,025)	1-я сторона
	- центровать отверстие 50Н7(+0,025);	4х44	360	0,220	0,036	0,256	0,312
	- сверлить отверстие 50Н7(+0,025) начерно;	4х 104	360	9,585	0,036	9,621	0,312
	- расточить отверстие 50Н7(+0,025) чисто;	4х 29	360	0,314	0,036	0,350	0,312
	- расточить отверстие 50Н7(+0,025) тонко;	4х 29	360	0,532	0,036	0,568	0,05
	отверстия 50Н7(+0,025)	2-я сторона
	- центровать отверстие 50Н7(+0,025);	4х44	360	0,220	0,036	0,256	0,312
	- сверлить отверстие 50Н7(+0,025) начерно;	4х 104	360	9,585	0,036	9,621	0,312
	- расточить отверстие 50Н7(+0,025) чисто;	4х 29	360	0,314	0,036	0,350	0,312
	- расточить отверстие 50Н7(+0,025) тонко;	4х 29	360	0,532	0,036	0,568	0,05
015	Верхние бобышки
	- фрезеровать бобышки в размер 350мм	1260	230	2,258	0,023	2,281	0,312
	отверстие 60Н6
	- расточить отверстие 60Н6(+0,015)	31	36	0,035	0,036	0,071	0,312
	- расточить отверстие 60Н6(+0,015)	31	36	0,046	0,036	0,082	0,312
	- зенкеровать отверстие 60Н6(+0,015)	31	36	0,412	0,036	0,448	0,312
	проточка 100х5
	- фрезеровать проточку 100х5 начерно;	366	-	0,847	-	0,847	0,312
	- фрезеровать проточку 100х5 чисто;	366	-	1,253	-	1,253	0,312
	- фрезеровать проточку 100х5 тонко	366	-	3,333	-	3,333	0,312
	Резьба М8-Н7
	- сверлить отверстия 7,2мм;	4х70	170	1,25	0,017	1,267	0,312
	- зенкеровать фаску 1х450	4х6	170	0,082	0,017	0,099	0,312
	- нарезать резьбу М8-Н7;	4х30	170	0,319	0,017	0,036	0,312
	отверстие 60Н6
	- расточить отверстие 60Н6(+0,015) чисто;	31	36	0,048	0,036	0,084	0,312
	- расточить отверстие 60Н6(+0,015) тонко.	31	36	0,253	0,036	0,289	0,312
	63,822	5,91

Время смены столов спутников из накопителя, с - 80…100 (Т_в2 =90с=1,5мин.)

Время смены инструмента от реза до реза, с - 16,2…21,2 (Т_ср=18,7с=0,312мин.)

Скорость вращения стола (быстрый ход) об/мин - 10 (6 с/об)

Суммарное время обработки детали в составе ГАУ (без учета смены станков) - 69,732мин.

В среднем на станок приходится



Переходы закрепленные изначально за ГЦ500ПМФ4 занимают 14,363мин., что близко к среднему времени обработки на станке . В ГАУ достаточно включить только один модуль ГЦ500ПМФ4 на замену ИР500ПМ1Ф4.

Учитывая продолжительность обработки, движение инструмента по ломанной траектории, необходимость смены режущего инструмента в качестве станка для фрезерования фланца применим ИР500ПМФ4.

Т.к. разрывать технологическую последовательность обработки нежелательно, итоговая разбивка по операциям выглядит так.

Таблица 1.9 Окончательная разбивка маршрута по операциям

№ оп.	Наименование операции, оборудование	переход, обрабатываемая поверхность	ТО+ Тб.х, мин	Тв, мин
005	горизонтально фрезерная с ЧПУ ИР500ПМ1Ф4	- фрезеровать плоскость фланца начерно;	3,1	0,312
		- фрезеровать плоскость фланца чисто	3,27	0,312
		Смена стола - Тв2 = 1,5мин Т = ТО+ Тб.х+ Тв.+ Тв2=8,494 мин	6,37	0,624
010	горизонтально фрезерная с ЧПУ ИР500ПМ1Ф4	- фрезеровать 1-ю сторону заготовки начерно, (размер 480мм), соблюдая размер 175±0,2	4,378	0,05
		- фрезеровать 2-ю сторону заготовки начерно, (размер 350мм), соблюдая размер 240±0,2;	3,492	0,05
		- фрезеровать 3-ю сторону заготовки начерно, (размер 480мм), соблюдая размер 350;	4,378	0,05
		- фрезеровать 4-ю сторону заготовки начерно, (размер 350мм), соблюдая размер 240±0,2;	3,492	0,05
		Смена стола - Тв2 = 1,5мин Т = ТО+ Тб.х+ Тв.+ Тв2=17,44, мин	15,74	0,2
015	горизонтальная сверлильно-расточная с ЧПУ ИР500ПМ1Ф4	- центровать отверстие 50Н7(+0,025);	0,256	0,312
		- сверлить отверстие 50Н7(+0,025) начерно;	9,621	0,312
		- зенкеровать отверстие 50Н7(+0,025) чисто;	0,350	0,312
		- развернуть отверстие 50Н7(+0,025) чисто;	0,568	0,05
		Смена стола - Тв2 = 1,5мин Т = ТО+ Тб.х+ Тв.+ Тв2=13,28, мин	10,795	0,986
020	горизонтальная сверлильно-расточная с ЧПУ ИР500ПМ1Ф4	- центровать отверстие 50Н7(+0,025);	0,256	0,312
		- сверлить отверстие 50Н7(+0,025) начерно;	9,621	0,312
		- зенкеровать отверстие 50Н7(+0,025) чисто;	0,350	0,312
		- развернуть отверстие 50Н7(+0,025) чисто;	0,568	0,05
		Смена стола - Тв2 = 1,5мин Т = ТО+ Тб.х+ Тв.+ Тв2=13,28, мин	10,795	0,986
025	горизонтальная сверлильно- фрезерно-расточная с ЧПУ ГЦ500ПМФ4	- фрезеровать бобышки в размер 350мм	2,281	0,312
		- расточить отверстие 60Н6(+0,015)	0,071	0,312
		- расточить отверстие 60Н6(+0,015)	0,082	0,312
		- зенкеровать отверстие 60Н6(+0,015)	0,448	0,312
		- фрезеровать проточку 100х5 начерно;	0,847	0,312
		- фрезеровать проточку 100х5 чисто;	1,253	0,312
		- фрезеровать проточку 100х5 тонко	3,333	0,312
		- сверлить отверстия 7,2мм;	1,267	0,312
		- зенкеровать фаску 1х450	0,099	0,312
		- нарезать резьбу М8-Н7;	0,036	0,312
		- расточить отверстие 60Н6(+0,015) чисто;	0,084	0,312
		- расточить отверстие 60Н6(+0,015) тонко.	0,289	0,312
		Смена стола - Тв2 = 1,5мин Т = ТО+ Тб.х+ Тв.+ Тв2=14,84, мин	9,597	3,744
030	Моечная	-	-	-
035	Контрольная	-	-	-

2. Конструкторский раздел

2.1 Разработка компоновки ГАУ «Талка-500.3»

ГАУ «Талка-500.3» включает в своем составе пять ГПМ ИР500ПМ1Ф4 и транспортную систему, объединяющую модули и другие участки.

Рис. 2.1 Стандартная компоновка ГАУ «Талка 500.3»

На участке подготовки столов-спутников производится установка и закрепление в приспособлении подготовленных заготовок (профрезерованный нижний фланец заготовки служит базовой опорной поверхностью).

После подготовки, столы - передаются на транспортную тележку, которая перемещает готовый стол с заготовкой к обрабатывающему станку в накопитель, забирает обработанную заготовку и перемещает в следующую позицию. Полностью обработанная деталь перемещается к моечной машине, где очищается от остатков стружки и остатков СОЖ.

Стандартная компоновка в составе 5-ти однотипных станков имеет недостаток: производится обработка только 4-х из 5-ти доступных к обработке сторон заготовки.

В виду особенности обработки детали (обрабатывается 5 из 6-ти сторон), целесообразно включение с состав ГАУ модуля ИР500ПМ1Ф4 в исполнении ГЦ500ПМФ4, позволяющего производить обработку 5-ти сторон детали.

Также модуль ИР500ПМ1Ф4 предназначенный для операции 005, целесообразно включить в общую линию, которую обслуживает транспортная система. Это сократит время установки-снятия заготовки на станок.

Основной цикл обработки заготовки принимаем с начала обработки заготовки на операции 010, т.к. операция 005 для ГАУ является вспомогательной и необходима для подготовки баз для основной обработки.

Рис. 2.2 Модуль ИР-ГЦ500ПМФ4

При введении в ГАУ модулей ГЦ500ПМФ4, увеличивается занимаемая ею площадь. Конфигурация ГАУ - изменятся мало, в сторону увеличения длины транспортной линии.

Расположение станков «в ряд» позволяет наиболее экономно использовать производственную площадь и позволяет достаточно легко организовать отвод остатков производства (чугунная стружка) при помощи автоматических шнековых, вибрационных или скребковых конвейеров, располагаемых между станками.

Рис. 2.3 Компоновочное решение ГАУ «Талка 500.3»

2.2 Разработка функционирования транспортной системы ТС-500 в составе ГАУ

Функционирование системы ТС-500 в составе ГАУ напрямую зависит от времени, затрачиваемого на обработку и перемещение заготовки и инструмента внутри станочных модулей.

Таблица 2.1 Параметры транспортирующих устройств

В состав системы ТС-500 включаем передаточную тележку ТР-0,16, с грузоподъемностью 0,16т. и 2-мя транспортируемыми позициями.

Величина цикла обработки заготовки ограничивается наиболее продолжительной по времени операцией обработки (для данной детали - это операция 010, с продолжительностью 17,44мин). Для непрерывности обработки весь цикл строим относительно продолжительности обработки на этой операции.

Сокращения:

ТР - транспортный робот (тележка);

М-ХХХ - обрабатывающий модуль, ХХХ - номер операции.

УПСС - участок подготовки столов-спутников.

1. Для обработки детали в модуле за необходимы движения:

- загрузка заготовки со столом спутником в накопитель модуля из накопителя ТР;

- поворот накопителя к столу станка;

- загрузка заготовки со столом спутником из накопителя модуля на рабочий стол;

- обработка детали;

- разгрузка заготовки со столом спутником в накопитель модуля со стола станка;

- поворот накопителя от стола станка к тележке;

- разгрузка заготовки со столом спутником из накопителя модуля в накопитель ТР.

2. Для полной обработки заготовки в составе ГАУ необходимы движения ТР:

- загрузка заготовки со столом-спутником УПСС в накопитель ТС;

- транспортировка заготовки к М-005;

- загрузка заготовки со столом-спутником в накопитель М-005 из накопителя ТР;

- разгрузка обработанной заготовки со столом-спутником из накопителя М-005 в накопитель ТР.

- разгрузка обработанной заготовки со столом-спутником из накопителя ТР на УПСС;

- загрузка заготовки со столом-спутником УПСС в накопитель ТС;

- транспортировка заготовки к М-010;

- загрузка заготовки со столом-спутником в накопитель М-010 из накопителя ТР;

- разгрузка обработанной заготовки со столом-спутником из накопителя М-010 в накопитель ТР;

-. транспортировка заготовки к М-015;

- загрузка заготовки со столом-спутником в накопитель М-015 из накопителя ТР;

- разгрузка обработанной заготовки со столом-спутником из накопителя М-015 в накопитель ТР;

- транспортировка заготовки к М-020;

- загрузка заготовки со столом-спутником в накопитель М-020 из накопителя ТР;

- разгрузка обработанной заготовки со столом-спутником из накопителя М-020 в накопитель ТР;

- транспортировка заготовки к М-025;

- загрузка заготовки со столом-спутником в накопитель М-025 из накопителя ТР;

- разгрузка обработанной заготовки со столом-спутником из накопителя М-025 в накопитель ТР;

- транспортировка заготовки к моющей машине (030);

- загрузка заготовки со столом-спутником в моющую машину (030);

- возврат в исходную позицию.

3. В цикле ГАУ участвуют движения

Модуль:

- смена заготовки со столом-спутником - рабочий стол накопитель;

- обработка заготовки;

- поворот накопителя.

Транспортный робот ТР:

- загрузка-выгрузка стола-спутника;

- перемещение руки вдоль горизонтальной оси.

4. Исходное положение оборудования и его механизмов:

- ТР в начале линии, накопитель пуст;

- стол станка в нулевой позиции, в инструментальном магазине - полный комплект инструментов; накопитель заготовок - заполнен;

- заготовка расположена на столе станции загрузки-выгрузки напротив ТР.

5. Последовательность движений ТР оборудования за цикл:

Таблица 2.2

№ движ.	Движение	Оборуд.	Велич. перемещ., мм	ф-ла расчета	Время движ., сек
0	загрузка заготовки со столом-спутником с УПСС в накопитель ТР	ТР	1100	1100/250	4,4
1	транспортировка заготовки к М-005	ТР	1100	1100/250	4,4
2	загрузка заготовки со столом-спутником в накопитель М-005 из накопителя ТР	ТР	1100	1100/250	4,4
3	разгрузка заготовки со столом-спутником из накопителя М-005 в накопитель ТР	ТР	1100	1100/250	4,4
4	транспортировка заготовки на УПСС	ТР	1100	1100/250	4,4
5	разгрузка обработанной заготовки со столом-спутником из накопителя ТР на УПСС	ТР	1100	1100/250	4,4
6	загрузка заготовки со столом-спутником УПСС в накопитель ТС	ТР	1100	1100/250	4,4
7	транспортировка заготовки к М-010	ТР	6600	6600/1000	6,6
8	загрузка заготовки со столом-спутником в накопитель М-010 из накопителя ТР	ТР	1100	1100/250	4,4
9	разгрузка обработанной заготовки со столом-спутником из накопителя М-010 в накопитель ТВ	ТР	1100	1100/250	4,4
10	транспортировка заготовки к М-015	ТР	6600	6600/1000	6,6
11	загрузка заготовки со столом-спутником в накопитель М-015 из накопителя ТР	ТР	1100	1100/250	4,4
12	разгрузка обработанной заготовки со столом-спутником из накопителя М-015 в накопитель ТВ	ТР	1100	1100/250	4,4
13	транспортировка заготовки к М-020	ТР	6600	6600/1000	6,6
14	загрузка заготовки со столом-спутником в накопитель М-015 из накопителя ТР	ТР	1100	1100/250	4,4
15	разгрузка обработанной заготовки со столом-спутником из накопителя М-020 в накопитель ТВ	ТР	1100	1100/250	4,4
16	транспортировка заготовки к М-025	ТР	6600	6600/1000	6,6
17	загрузка заготовки со столом-спутником в накопитель М-025 из накопителя ТР	ТР	1100	1100/250	4,4
18	разгрузка обработанной заготовки со столом-спутником из накопителя М-025 в накопитель ТВ	ТР	1100	1100/250	4,4
19	транспортировка заготовки к моющей машине	ТР	6600	6600/1000	6,6
20	загрузка заготовки со столом-спутником в моющую машину	ТР	1100	1100/250	4,4
21	возврат в исходную позицию	ТР	34000	34000/1000	34,0

Рис. 2.4 Циклограмма работы ГАУ.

Из рисунка циклограммы видно, что наименее продолжительной является операция 005, что позволяет произвести подготовку столов-спутников.

Время цикла ТР 344с., что позволяет ему произвести обслуживание модуля М-005 без задержек по времени.

Алгоритм функционирования транспортного робота - на рис. 2.5.

Рис. 2.5 Алгоритм функционирования ТР.

2.3 Описание устройства станции загрузки-разгрузки

Рис. 2.6 Конструкция станции загрузки-разгрузки

В корпусе 1 (рис 2.6) в двух конических подшипниках установлен вал 2, на верхнем торце которого закреплена плита 3 для базирования сменных столов-спутников. Поворот плиты на 180град. осуществляется зубчатой рейкой 4, которая зацеплена с колесом 5. Привод рейки выполняют гидроцилиндры 6, установленные с обеих сторон рейки. При подходе к крайним положениям - скорость уменьшается с помощью регулируемых дросселей 7 с обратными клапанами 8, встроенными в крышки гидроцилиндров. Точное угловое положение плиты при повороте определяется двумя регулируемыми упорами 9, закрепленными на корпусе, и пятами 10. Контроль поворота в ту или иную сторону осуществляют путевые выключатели 11 и 18.

На верхнем торце плиты 3 имеются продольные планки 12, по которым происходит перемещение столов-спутников. Перемещение столов осуществляют 2 гидроцилиндра 13, давление в которые передается через гидромуфту 14 и отверстия в валу 2 и плите 3. Параллельно гидроцилиндрам 13 установлены штанги 15, по которым направляются захватные устройства 16, закрепленные на штоках цилиндров. Интенсивность торможения штоков регулируется дросселями 17. Контроль крайних положений захватных устройств выполняют путевые выключатели.

2.3 Расчет хода гидроцилиндра для поворота плиты станции загрузки-разгрузки

Определить ход гидроцилиндра для поворота плиты станции на 180 град. с учетом кинематической схемы станции (рис. 2.7).

Рис. 2.7 Кинематическая схема станции загрузки-разгрузки

Угол поворота колеса соответствующий перемещению рейки

где - величина перемещения рейки;

 - торцовый шаг;

где - нормальный шаг;

- модуль зацепления

- угол наклона зуба.

- число зубьев колеса.

Нормальный шаг

Торцовый шаг

величина перемещения рейки

Для поворота плиты станции на 180 град. требуется перемещение поршня гидроцилиндра на 235,62мм.

3. Экономический раздел. Методика расчета технико-экономического обоснования выбора варианта автоматизации

Основные технико-экономические показатели: стоимость, цена, себестоимость, экономическая эффективность, приведенные затраты.

Основным критерием эффективности нового и модернизированного оборудования принимают минимум приведенных затрат. Приведенные затраты представляют собой сумму себестоимости продукции, произведенной на станке в течении года, и нормативные отчисления. Приведенные затраты определяются по формуле

где - приведенные затраты, руб.;

- текущие затраты, руб.;

- нормативный коэффициент, эффективности капитальных вложений.

- капитальные вложения, руб.

Себестоимость продукции это выраженный в денежной форме затраты предприятия на производство и реализацию продукции. Себестоимость продукции распределяют по двум направлениям: 1) экономические элементы затрат на производство; 2) калькуляционные статьи доходов.

Затраты по экономическим элементам группируются по:

1. Включая стоимость всех видов сырья, основных и вспомогательных материалов, топлива.

2. Расходы на оплату труда основного производственного персонала предприятия и различные компенсации.

3. Отчисления на социальные нужды.

4. Амортизация основных фондов отражает амортизационные отчисления на восстановление производственных фондов.

5. Прочие затраты включая налоги, сборы, отчисления на себестоимость.

Затраты по калькуляционным статьям. Калькуляционные статьи включают только те расходы, которые связаны с изготовлением продукции.

От установления цен зависит рентабельность деятельности предприятия. Цена должна возмещать издержки и обеспечивать прибыль.

где Ц - цена,

С - себестоимость продукции,

НП - норма прибыли.

Стоимость произведенной продукции делится на:

1) первоначальная стоимость,

2) восстановительная стоимость,

3) остаточная стоимость.

Первоначальная стоимость - отражает затраты на изготовление или приобретение, доставку и монтаж оборудования.

Восстановительная стоимость - затраты на воспроизводство основных фондов в современных условиях, она устанавливается при переоценке.

Остаточная стоимость - разность между первоначальной стоимостью основных фондов и суммой их износа.

Экономическая эффективность - комплексный показатель, который наиболее полно отражает назначение оборудования; повышает производительность труда и соответственно снижает затраты труда при ремонте и обработке детали:

.

где N - годовая программа n штук в год,

- сумма произведенных затрат на изготовление детали.

Литература

1. РТК и ГПС в машиностроении. Альбом схем и чертежей., под общ. ред. Ю.М. Соломенцева. - М.: Машиностроение, 1989г. - 196с.

2. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы: Справочник. М.: Машиностроение, 1988. - 392с.

3. Справочник технолога-машиностроителя в 2-х т. Том. 2. под ред. Косиловой

4. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Калинин М.А. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник технолога. М., Машиностроение, 1976г. - 288с.

5. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. М.: Машиностроение, 190г. - 512с.

6. Обработка металлов резанием: Справочник., под общ. ред. А.А. Панова, М.: Машиностроение, 2004г - 784с.



Размещено на Allbest.ru