Пояснительная записка (КП Бароян), страница 3

4.1. Описание тактового стола

Т актовый стол, используемый в данном РТК, представляет собой горизонтально замкнутый тележечный грузонесущий конвейер с настольным пульсирующим (тактовым) перемещением платформ, предназначенный для подачи заготовок и приема готовых деталей. Габаритные размеры тактового стола (длина   ширина   высота): 5860   2840   1350 мм. Разгрузка платформ осуществляется в автоматическом цикле с использованием промышленного робота. На каждой платформе установлена паллета с приспособлением, позволяющим расположить на ней 3 детали на специальном штыре (рис. 6). Учитывая, что среднее время обработки одной детали составляет приблизительно 180 секунд (учитывая время на переориентацию детали), а количество платформ с паллетами 24 (23 – с деталями и заготовками, 1 – свободная для перегрузки готовых деталей), обеспечивается бесперебойная работа РТК в течение около 6 часов (выпуск 69 деталей).

Рис. 6. Схема расположения заготовок на паллете тактового стола

5. Заготовка и деталь

5.1. Способ получение заготовки

Поскольку материал обрабатываемой детали – серый чугун (СЧ20), выберем литье в песчаную форму как способ получения заготовки. При отливке заготовка получает некоторые уклоны (≈3°) и припуски (3–4 мм), однако выбранный способ более экономичен в данном случае и не требует сложных операций.

Масса заготовки: ; .

5.2. Базирование и закрепление заготовки на станке

Заготовка закрепляется на столе станка при помощи планшайбы. Планшайба представляет собой полый диск с рядом внутренних и кольцевых ребер. Для точной установки заготовок по центру, в планшайбе расточено центрирующее отверстие, предохраняемое от забоин специальной заглушкой.

6. Выбор инструмента

Инструмент Т1

Отрезной резец с пластинкой из быстрорежущей стали.

Материал пластинки: ВК6.

Инструмент Т2

Контурный резец с пластинкой из быстрорежущей стали.

Материал пластинки: ВК6.

7. Расчетная часть

7.1. Расчет режимов резания

Переход 1. Подрезание торца

1) Расчет длины рабочего хода ( ):

– длина резания;

(по табл.) – длина подвода, врезания и перебега инструмента;

– дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурации детали;

.

2) Назначение подачи на оборот шпинделя станка ( ):

.

3) Определение стойкости инструмента по нормативам ( ):

(по табл.) – стойкость машинной работы станка;

– коэффициент времени резания;

.

4) Расчет скорости резания (v) и числа оборотов шпинделя в минуту (n):

(по табл.);

(по табл.) – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

(по табл.) – коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

(по табл.) – коэффициент, зависящий от вида обработки;

;

. Принимаем (максимально возможная).

5) Расчет основного машинного времени обработки ( ):

.

Переход 2. Обработка ступенчатого отверстия

1) Расчет длины рабочего хода ( ):

– длина резания;

(по табл.) – длина подвода, врезания и перебега инструмента;

– дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурации детали;

.

2) Назначение подачи на оборот шпинделя станка ( ):

.

3) Определение стойкости инструмента по нормативам ( ):

(по табл.) – стойкость машинной работы станка;

– коэффициент времени резания;

.

4) Расчет скорости резания (v) и числа оборотов шпинделя в минуту (n):

(по табл.);

(по табл.) – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

(по табл.) – коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

(по табл.) – коэффициент, зависящий от вида обработки;

;

.

5) Расчет основного машинного времени обработки ( ):

.

7. Расчетная часть

7.1. Расчет подшипников шпинделя на долговечность

Составим систему уравнений для рассмотренных подшипников шпинделя станка:

,

.

Для решения полученной системы уравнений найдем окружную силу, действующую на шпиндель станка:

(по табл. с. 35);

; ;

– сила резания.

Так как на шпиндель действует вес заготовки получаем:

– окружная сила;

– радиальная нагрузка;

– осевая нагрузка.

Решим ранее составленную систему уравнений:

,

.

, ; , .

Знак «–» означает, что реакция направлена в противоположную сторону той, что указана на схеме.

Опора А: подшипник радиальный роликовый двухрядный 380876 ГОСТ 3395-57. – внутренний диаметр подшипника;

– наружный диаметр подшипника;

– средний диаметр подшипника;

– диаметр ролика;

– длина ролика;

– число рядов роликов в подшипнике;

– количество роликов в подшипнике;

– номинальный угол контакта.

1) Найдем динамическую грузоподъемность подшипника:

(по табл.) – при ;

.

2 ) Найдем эквивалентную динамическую нагрузку на подшипник:

– коэффициент вращения внутреннего кольца;

(по табл.) – коэффициент радиальной нагрузки;

– радиальная нагрузка на подшипник;

(по табл.) – коэффициент осевой нагрузки;

– осевая нагрузка на подшипник;

(по табл.) – коэффициент безопасности;

(по табл.) – коэффициент, учитывающий рабочую температуру.

3 ) Рассчитаем номинальную долговечность подшипника в часах:

– частота вращения шпинделя;

. Принимаем (по табл.) .

Опора B: подшипник радиальный роликовый двухрядный 280856 ГОСТ 3395-57. – внутренний диаметр подшипника;

– наружный диаметр подшипника;

– средний диаметр подшипника;

– диаметр ролика;

– длина ролика;

– число рядов роликов в подшипнике;

– количество роликов в подшипнике;

– номинальный угол контакта.

1) Найдем динамическую грузоподъемность подшипника:

(по табл.) – при ;

.

2 ) Найдем эквивалентную динамическую нагрузку на подшипник:

– коэффициент вращения внутреннего кольца;

(по табл.) – коэффициент радиальной нагрузки;

– радиальная нагрузка на подшипник;

(по табл.) – коэффициент осевой нагрузки;

– осевая нагрузка на подшипник;

(по табл.) – коэффициент безопасности;

(по табл.) – коэффициент, учитывающий рабочую температуру.

3 ) Рассчитаем номинальную долговечность подшипника в часах:

– частота вращения шпинделя;

. Принимаем (по табл.) .

7.3. Расчет жесткости руки ПР

Исходные данные:

l = 1230 мм = 1,23 м;

a = 630 мм = 0,63 м;

h = 400 мм = 0,40 м;

;

Расчетная схема деформации руки робота

.

Расчеты:

1 ) Найдем силу, приложенную к захвату руки робота:

; .

2 ) Найдем моменты инерции горизонтальной и вертикальной стоек:

Для горизонтальной стойки:

D = 80 мм = 0,080 м; d = 64 мм = 0,064 м.

Для вертикальной стойки:

D = 22 мм = 0,022 м; d = 18 мм = 0,018 м.

3) Рассчитаем прогиб руки робота:

;

;

;

;

.

;

4) Вычислим жесткость руки робота:

;

.

8. Список литературы

1. «Разработка автоматизированного комплекса на базе многоцелевого фрезерного-сверлильно-расточного станка с ЧПУ» – методические указания №2082 МГТУ «МАМИ», г. Москва, 2008 г.

2. Локтев С. Е. «Станки с программным управлением» – «Машиностроение», г. Москва, 1982 г.

3. Барановский Ю. В. «Режимы резания металлов» – справочник «Машиностроение», г. Москва, 1972 г.

4. Бейзельман Р. Д., Цыпкин Б. В. «Подшипники качения» – справочник «Машиностроение», г. Москва, 1975 г.

5. Соломонцев Ю. А. «Промышленные роботы» – альбом «Машиностроение», г. Москва, 1982 г.

6. «Транспортно-накопительные системы и промышленные роботы» – методические указания №1892 МГТУ «МАМИ», г. Москва, 2005 г.

7. «Промышленные роботы в станкостроении» – методические указания №63 МАМИ, г. Москва, 1980 г.