Пояснительная записка (КП Бароян)

Содержание:

1. Введение 3

2. Станок мод. 1512Ф2 5

   1. Техническая характеристика станка 5

   2. Система ЧПУ 6

   3. Компоновка, основные узлы и движения в станке 7

   4. Кинематика станка 8

   5. Стол станка 12

3. Напольный промышленный робот 13

   1. Техническая характеристика робота 13

   2. Основные механизмы робота 14

   3. Захватное устройство робота 17

4. Транспортно-накопительная система 19

   1. Описание тактового стола 19

5. Заготовка и деталь 20

   1. Способ получения заготовки 20

   2. Базирование и закрепление заготовки на станке 20

   3. Чертеж заготовки 21

   4. Чертеж детали 22

6. Выбор инструмента 23

7. Расчетная часть 26

   1. Расчет режимов резания 26

   2. Расчет подшипников шпинделя на долговечность 28

   3. Расчет жесткости руки ПР 31

8. Список литературы 33

9. Графическая часть:

   1. Лист 1. Компоновка РТК

   2. Лист 2. Шпиндельный узел станка мод. 2611Ф2

   3. Лист 3. Технологические наладки.

   4. Лист 4. Схват руки робота

1. Введение

Автоматизация производства в машиностроении представляет собой самостоятельную комплексную проблему. Ее решение направлено на создание нового совершенного оборудования, технологических процессов и систем организации производства, функционирование которых неразрывно связано с улучшением условий труда, ростом качества продукции, сокращением потребности в рабочей силе и с систематическим повышением прибыли.

Эффективность автоматизации прямо зависит от того, насколько рационально организован производственный процесс в целом, как комплексно и полно на всех звеньях технологической цепочки внедрены средства автоматизации, от того, насколько принятая система организации и управления производством позволяет принимать решения на низшем уровне (в целях ликвидации внеплановых простоев). Автоматизация требует рассматривать производственный процесс как единую систему.

Отработка технических решений по созданию автоматизированных технологических комплексов, по-видимому, должна вестись, прежде всего, применительно к серийному производству (оно составляет до 40 % общемашиностроительного производства), поскольку они могут быть применены также в массовом и крупносерийном производстве. Очевидно, что по мере совершенствования технических решений, разработанных для условий серийного производства, внедрения новых исходных средств автоматизации и элементной базы, появится возможность их использования и для автоматизации мелкосерийного производства. Таким образом, принятое направление на развитие автоматизации в серийном производстве не только будет способствовать подъему производительности труда в этой области, но и окажет существенное влияние на уровень мелкосерийного и массового производства.

Появление и развитие промышленных роботов, безусловно, явились одним из крупнейших достижений науки и техники последних лет. Они позволили расширить фронт работ по автоматизации технологических и вспомогательных процессов, открыли широкие перспективы создания автоматических систем машин для гибкого, переналаживаемого производства.

Одной из основных причин разработок и внедрения роботов является экономия средств. По сравнению с традиционными средствами автоматизации применение роботов обеспечивает большую гибкость технических и организационных решений, снижение сроков комплектации и запуска в производство автоматизированных станочных систем. По предварительным данным, использование роботов для автоматической установки и снятия деталей позволяет рабочему обслуживать от четырех до восьми металлорежущих, станков.

С экономическими вопросами, возникающими при применении роботов, тесно связан и социальный аспект их использования. При определении целесообразности применения роботов в том или ином случае (особенно при необходимости замены рабочего на участках с опасными, вредными для здоровья условиями труда) превалирующими должны быть интересы человека, его безопасность и удобство работы. Необходимо также учитывать и фактор непрерывного роста уровня общеобразовательной и специальной подготовки трудящихся. Роботы должны освободить человека от выполнения бездумной механической работы и скомпенсировать потребность в низкоквалифицированном труде. Таким образом, применение роботов в дальнейшем должно оказать существенное влияние (в числе прочих факторов научно-технической революции) на социальную структуру общества.

2. Станок мод. 1512Ф2

Токарно-карусельный одностоечный станок с ЧПУ мод. 1512Ф2 предназначен для обработки деталей сложной конфигурации с большим числом обрабатываемых поверхностей из черных и цветных металлов. Для обтачивания фасонных поверхностей станок может быть оснащен электрокопировальным устройством. Класс точности станка Н.

2.1. Техническая характеристика станка

2.2. Система ЧПУ

Система ЧПУ предназначена для автоматического управления обоими суппортами станка при позиционировании или точении по прямым отрезкам, параллельным осям координат, и состоит из устройства ЧПУ типа П323М, датчиков обратной связи и соответствующего электрооборудования. Число управляемых координат равно четырем. Метод задания размеров – абсолютный, последовательно по двум координатам X и Y. Программа записывается на восьмидорожковой перфоленте, код ISO. Дискретность системы отсчета равна 0,01 мм. В системе предусмотрена коррекция на положение инструмента. По заданной программе в полуавтоматическом цикле можно обтачивать и растачивать цилиндрические поверхности, протачивать торцовые поверхности, прорезать канавки, сверлить, зенкеровать и развертывать центральные отверстия, а также протачивать торцовые поверхности с постоянно-ступенчатой скоростью резания. Система обеспечивает переключение в цикле 18 частот вращения планшайбы, 18 подач суппортов и ввод в работу девяти инструментов. Возможен режим преднабора координат положения инструмента и режим ручного управления.

2.3. Компоновка, основные узлы и движения в станке

Станина 2 (рис. 1) имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается поперечина 5, несущая вертикальный суппорт 4 с пятипозиционной револьверной головкой 3. На боковом суппорте 7 расположена четырехпозиционная резцедержавка 9. Коробки подач 6 и 8 вертикального и бокового суппортов одинаковы по конструкции. На планшайбе 1 устанавливают обрабатываемую заготовку и сообщают ей главное вращательное движение. Движения подач – горизонтальное и вертикальное перемещение верхнего и бокового суппортов. Вспомогательные движения: быстрые перемещения суппортов, перемещение поперечины и ее зажим, поворот револьверной головки.

Рис. 1. Общий вид станка 1512Ф2

2.4. Кинематика станка

Главное движение осуществляется от электродвигателя M1 (N = 30 кВт, n = 1460 об/мин) через клиноременную передачу со шкивами D = 230 мм и D = 266 мм и коробку скоростей, обеспечивающую 18 практических и теоретических значений частот вращения планшайбы, в результате переключения электромагнитных муфт М₁–М₇ и с помощью планетарного механизма.

Рис. 2. Кинематическая схема станка 1512Ф2

Вал II имеет три значения частот вращения, получаемых от переключения муфт M₁, M₂, M₃; вал III – шесть значений частот вращения (переключают муфты M₄ и M₅) и вал IV – 12 значений частот вращения (переключают муфты M₆ и M₇). Для получения 12 низших значений частот вращения шпинделя выключают муфту M₈ и включают муфты M₉ и M₁₀. При этом колесо z = 63 на оси VII затормаживается и через колесо z = 63 на валу VI останавливает колесо z = 87 планетарного механизма и соответственно его корпус с колесом z = 108. В этом случае передаточное отношение планетарного механизма равно 1/4. При выключенных муфтах M₉ и M₁₀ и включенной M₈ планетарный механизм представляет собой одно целое и его передаточное отношение равно единице. При одновременном включении муфт M₈, M₉ и M₁₀, замыкающих две различные кинематические цепи, образующие «замок», происходит торможение планшайбы (остальные муфты коробки скоростей выключены).

Уравнение кинематической цепи для минимальной частоты вращения шпинделя будет следующим:

.

Движения подач заимствуются от зубчатого колеса z = 27 на валу VI и передаются ходовым винтам через зубчатую пару z = 27–36, вал X колеса z = 36–54, z = 17–17, вал XII, через конические зубчатые колеса z = 23–23, вал XIII, коробки подач вертикального или бокового суппорта (конструкции коробок подач одинаковы). Поперечные салазки вертикального суппорта получают горизонтальную подачу от ходового винта XXXIII, а ползун – вертикальную подачу от винта XXXIV. Каретка бокового суппорта движется вертикально от винта XXX, а ползун – в горизонтальном направлении от винта XXXI. Коробки подач сообщают суппортам 18 рабочих подач и 18 установочных быстрых перемещений (мм/мин) в результате переключения электромагнитных муфт М₁₇–М₂₂, М₂₄, М₂₅. Движение передается с вала XIII на вал XIV через передачи 66–33 или 41–58 (включена муфта М₂₄ или М₂₅); с вала XIV на вал XV через передачи 27–73 или 33–67, 42–58 (включена муфта М₂₀, или М₂₁, или М₂₂); с вала XV на вал XVII через зубчатые колеса z = 33–66, z = 19–90 (включена муфта М₁₇) или z = 58–42–67 (включена муфта М₁₈) или z = 33–66, z = 19–90, z = 39–69, z = 20–88 (включена муфта М₁₉). К выходному валу XX с вала XVII вращение передается через зубчатые пары z = 39–69, z = 69–39, z = 39–77 (включена муфта М₁₅) или z = 80–80, z = 39–77 (включена муфта М₁₆); этим обеспечивается перемещение вправо-влево. Перемещение вверх или вниз получают переключением муфт М₁₁ и М₁₂. Выходному валу XXI от вала XVII вращение соответственно передается через зубчатые колеса z = 39–69–39 или z = 80–80 и далее передачу z = 39–77.

Валы XX или XXI коробки подач передают движение через ряд конических и цилиндрических пар ходовым винтам. Включение рабочей подачи осуществляется муфтой М₂₃, а торможение – муфтами М₁₃, М₁₄.