Пояснительная записка (Курсовая работа (Клинков))

Содержание:

1. Введение 3

2. Станок мод. 6Р13Ф3 5

   1. Техническая характеристика станка 5

   2. Устройство ЧПУ 6

   3. Компоновка, основные узлы и движения в станке 7

   4. Кинематика станка 8

3. Напольный промышленный робот 11

   1. Техническая характеристика робота 11

   2. Основные механизмы робота 12

   3. Захватное устройство робота 15

4. Транспортно-накопительная система 17

   1. Описание тактового стола 17

5. Заготовка и деталь 18

   1. Способ получения заготовки 18

   2. Базирование и закрепление заготовки на станке 18

   3. Чертеж заготовки 19

   4. Чертеж детали 20

6. Выбор инструмента 21

7. Расчетная часть 22

   1. Расчет режимов резания 22

   2. Расчет подшипников шпинделя на долговечность 25

   3. Расчет муфты привода главного движения 28

8. Список литературы 29

9. Графическая часть:

   1. Лист 1. Компоновка РТК

   2. Лист 2. Шпиндельный узел станка мод. 6Р13Ф3

   3. Лист 3. Технологические наладки

   4. Лист 4. Циклограмма работы РТК

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. 6Р13Ф3

Станок предназначен для обработки заготовок сложного профиля из стали, чугуна, труднообрабатываемых сталей и цветных металлов в условиях единичного и серийного производства. В качестве инструмента применяют концевые, торцовые, угловые, сферические и фасонные фрезы, сверла, зенкеры. Класс точности станка Н.

2.1. Техническая характеристика станка

2.2. Устройство ЧПУ

В станке используется ЧПУ контурного типа – НЗЗ-2М. Программоноситель – восьмидорожковая перфолента, код ISO. Геометрическая информация задается в приращениях. Интерполятор – линейно-круговой. Число управляемых координат 3, число одновременно управляемых координат при линейной интерполяции 3, при круговой – 2. Дискретность отсчета по осям координат X', Y', Z 0,01 мм. Пространственная обработка достигается сочетанием движения стола по двум координатам (X' и Y') и вертикального перемещения ползуна с режущим инструментом (координата Z). Возможна работа в режиме преднабора с введением программы в устройство ЧПУ непосредственно оператором с помощью клавиатуры.

2.3. Компоновка, основные узлы и движения в станке

Базой станка (рис. 1) является станина А, имеющая жесткую конструкцию за счет развитого основания и большого числа ребер. По вертикальным направляющим корпуса станины движется консоль Б (установочное перемещение). По горизонтальным (прямоугольного профиля) направляющим консоли перемещается в поперечном направлении механизм стол-салазки Д (подача по оси Y'), а по направляющим салазок в продольном направлении – стол (подача по оси X'). В корпусе консоли смонтированы приводы поперечной и вертикальной подачи, а в корпусе салазок – привод продольной подачи. Главное движение фреза получает от коробки скоростей В. В шпиндельной головке Г установлен привод вертикальных перемещений ползуна по оси Z.

Рис. 1. Общий вид станка мод. 6Р13Ф3

2.4. Кинематика станка

Главное движение. Шпиндель VIII получает вращение от асинхронного электродвигателя M1 (N = 7,5 кВт, n = 1450 об/мин) через коробку скоростей с тремя передвижными блоками зубчатых колес Б1, Б2, БЗ и передачи z = 39–39, z = 42–41–42 в шпиндельной головке. Механизм переключения блоков обеспечивает получение 18 частот вращения и позволяет выбирать требуемую частоту вращения без последовательного прохождения промежуточных ступеней. Уравнение кинематической цепи для минимальной частоты вращения шпинделя

.

Рис. 2. Кинематическая схема станка 6Р13Ф3

Инструмент в оправке крепят вне станка с помощью сменных шомполов. Оправка имеет наружный конус 50 и внутренний конус Морзе № 4.

Для крепления инструмента с конусами Морзе № 2 и 3 применяют сменные втулки. Зажим инструмента осуществляется электромеханическим устройством. Смазывание подшипников и зубчатых колес коробки скоростей осуществляется от плунжерного насоса, расположенного внутри коробки скоростей.

Движения подач. Вертикальная подача ползуна со смонтированным в нем шпинделем осуществляется от высокомоментного двигателя М2 (М = 13 Н·м, n = 1000 об/мин) через зубчатую пару z = 44–44 и передачу винт-гайка качения VII с шагом Р = 5 мм. Предусмотрено ручное перемещение ползуна. На валу XI установлен датчик обратной связи – трансформатор типа ВТМ-1В.

Поперечная подача салазок осуществляется от высокомоментного двигателя М4 (М = 13 Н·м, n = 1000 об/мин), через беззазорный редуктор z = 22–52–44 и винт-гайку качения XVII с шагом Р = 10 мм. Зазор в косозубых цилиндрических колесах 1, 3 и 5 редуктора устраняют шлифованием полуколец 2 и 4, устанавливаемых между колесами 3 и 5.

Продольная подача стола происходит от высокомоментного электродвигателя МЗ (см. рис. 2) через беззазорный редуктор z = 26–52 и винт-ганку качения XIII с шагом Р = 10 мм. В редукторах продольного и поперечного перемещений установлены датчики обратной связи – трансформаторы типа ВТМ-1В. Зазор в направляющих стола и салазок выбирают клиньями. Зазор в передачах винт-гайка качения устраняют поворотом обеих гаек в одну сторону на нужное число зубьев.

Вспомогательные движения. Специальными шестигранными выводами можно производить ручные перемещения по координатам X’ и Y’. Установочная вертикальная подача консоли осуществляется от электродвигателя М5 (N = 2,2 кВт, n = 1500 об/мин) через червячную пару z = 2–40 и ходовой винт XIX.

3. Напольный промышленный робот