Разработка автоматического загрузочного устройства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Автоматизация - это такая организация производства, при которой человек частично или полностью освобождается от непосредственного участия в процессах получения, преобразования и использования энергии, материалов или информации.

Программирование обработки на станках с ЧПУ, возникшее на стыке ряда дисциплин (технологии машиностроения, математики, кибернетики), со временем приобрело самостоятельное значение. Эксплуатация станков с ЧПУ возможна при наличии не только соответствующего технологического процесса, но и обеспечивающих его исполнение управляющих программ.

С внедрением автоматических устройств повышается производительность труда, снижается себестоимость продукции, сокращается производственный цикл, повышается качество продукции. Однако теоретические основы автоматизации недостаточно разработаны. Трудно поддаются автоматизации регулировка и сборка изделий. Также трудно обеспечить высокую точность изделий, обработку труднообрабатываемых материалов.

В мелкосерийном производстве применяются станки с ЧПУ, автоматические, системы управления технологическим процессом, промышленные роботы, агрегатные станки. При внедрении автоматического оборудования в изготовление авиадвигателей сталкиваются с множеством проблем: высокая сложность изделий, мелкие серии, труднообрабатываемость материалов. Большое значение имеет технологичность конструкции изделий.

Задание

Спроектировать устройство для автоматической сортировки, загрузки и подачи заданной детали перед токарной операцией.

Рис. 1 Чертеж детали

1.

По методическому пособию для заданной детали определяются индексы в зависимости от конфигурации.

Ступень 1 - 1000000 Асимметрия наружной конфигурации

Ступень 2 - 000000 Несцепляемые

Ступень 3 - 10000 Стержневая

Ступень 4 - 2000 Круглая прямая

Ступень 5 - 400 Осесимметрична

Ступень 6 - 00 Центральное отверстие отсутствует.

Ступень 7 - 0 Дополнительные признаки отсутствуют

Сумма индексов определяет кодовый номер:

101242.

Сумма цифр кодового номера определяет степень сложности:

В=1+0+1+2+4+0+0=8

Категория сложности - 8.

Деталь и сборочные компоненты достаточно простой формы. Операции ориентации, загрузки рабочих органов, базирования, транспортировки, съема легко автоматизируются. Известны технические решения.

2. Выбор и описание загрузочного устройства

Загрузочное устройство выбираем по размерным характеристикам, обрабатываемой детали. Бункерные загрузочные устройства применяются при обработке деталей простой геометрической формы, сравнительно небольших размеров и массы и имеющих относительно короткие циклы обработки (0,5… 2 мин).

Механизм состоит из двух поочередно движущихся возвратно-поступательных ползунов 1 и 2 с тягами 3 и 4 (передающих это движение) и приводного валика 5 с кулачками 6 и 7. Конфигурация рабочей полости ползунов зависит от формы подаваемой заготовки. Работает этот механизм следующим образом: загруженные в бункер заготовки непрерывно ворошатся возвратно-поступательно движущимися ползунами. Вследствие соответствующего выполнения рабочей полости ползуна заготовки из любого положения, занимаемого в бункере, принимают положение строго ориентированное и в этом положении поступают в приемник, по которому под действием собственного веса поступают в магазин.

3. Проектирование механизма ориентации

Для того чтобы подать заготовку в рабочую зону станка ее необходимо предварительно правильно ориентировать относительно, заданных на рабочем чертеже, технологических баз. Исходя из анализа чертежа видно, что заготовка проста по форме и для обработки требует второй ориентации.

4. Разработка питательного механизма

Для данного автоматизированного процесса выбираем питатель, который будет выдавать заготовки на линию центров, и не препятствовать подводу обрабатывающего инструмента к обрабатываемой поверхности.

Заготовка, поданная питателем на линию центров на механизм ориентации, падает на подвижный шток, и толкателем заталкивается в патрон. По окончанию обработки заготовка выталкивается толкателем из патрона.

5. Расчет режима работы загрузочного устройства

Расчет производительности бункерного загрузочного устройства

При конструировании бункера с полувтулками необходимо определить следующие величины.

Ход полувтулок бункера

Н=(0,8ч1) h=1·80=80 мм

где d-наружный диаметр загружаемых изделий, мм.

Максимальное число двойных ходов полувтулок в минуту

n_max=4000/H=4000/80= 50 дв. ход/ мин.

Число двойных ходов полувтулок больше 300 брать не следует, т.к. производительность бункера снижается.

Угол наклона корпуса бункера б_к=45ч55є, угол конуса дна, корпуса бункера б_д=55ч65є, угол конуса верхней части движущихся полувтулок принимают 45є.

Диаметр отверстия полувтулок при l/d > 1,7

Dґ=2d/v (1+f²)=2·45/v1+0,3²=78 мм,

где d - диаметр загружаемых деталей, мм; f - коэффициент трения; n₁ - число двойных ходов полувтулок в минуту.

Средняя скорость возвратно-поступательного движения полувтулок v=70ч100 мм/с.

Производительность (шт./мин) бункера

Q= n_x· p;

Q= 1/ T= 1/ 0,5= 2 шт./мин;

2,5= n_x·0,7; n_x= 3,57

где n_x - фактическое число двойных ходов полувтулок в минуту; p ? 0,7 - коэффициент вероятности захватывания деталей, зависящий от соотношений l/d загружаемых деталей, числа двойных ходов в минуту и величины хода полувтулок. Средняя производительность бункера примерно 200 деталей в минуту.

Вычислим размер бункера по формуле:

V_б= V_д·T/(t_шт·q)= 508680· 120/0,5· 0,5= 244166400 мм³

V_б= (р·D_б²/ 2)· H_б;

D_б=535 мм; H_б=544 мм

Мощность (кВт) электродвигателя привода бункера получается из эмпирической формулы

N=0,006· l= 0,006· 80= 0,48 кВт,

где l - длина детали, мм.

Бункер с двумя полувтулками служит для подачи на станок небольших стержневых, дисковых или шариковых деталей. Бункер должен загружаться очищенными деталями. В этом бункере не требуется блокировочных устройств; при переполнении трубки или трубчатого лотка бункер прекратит подачу деталей на станок. Коэффициент равномерности работы бункера м_р=0,7ч0,8.

Расчет размера подводящего лотка

загрузочный деталь ориентация бункерный

Рис. 5

Для транспортировки заданной детали используется угловой тип лотка, дугообразный вогнутый - для подачи деталей в горизонтальном положении в рабочую зону станка. Лотки открытого типа смонтированы из двух листовых полос и основания пирамидального, прямоугольного или круглого сечения.

Расчетные данные лотка: в=45є - для заготовок массой до 5 кг; по формуле найдем длину борта (стороны) лотка [5, стр. 41, табл. 2.2]:

В=(0,7ч0,8) d= 0,8· 45= 36 мм

Структурная схема бункерного загрузочного устройства

Список использованной литературы

1. Рабинович А.Н. «Автоматизация технологии производства».

2. Малов А.Н., Иванов Ю.В. «Основы автоматики и автоматизация производственных процессов».

3. Никольский В.Н. «Загрузочный автомат для цилиндрических деталей».

4. Конспект лекций по курсу «Автоматизация производства АД».

5. Белоусов А.П., Дащенко А.И. «Основы автоматизации производства в машиностроении»

Размещено на Allbest.ru