122780 (Автоматизация изготовления детали)

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный технический университет

Кафедра АТПП

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине:

"Проектирование автоматизированных производственных систем"

на тему:

"Автоматизированная линия по изготовлению деталей типа "Вал-шестерня""

Выполнил: ст. гр. АКТ-51д

Крюков А.С.

Проверил: Круговой А.Н.

Севастополь 2006 г.

Содержание

Введение

1. Общий раздел

1.1 Описание конструкции и работы изделия

1.2 Описание служебного назначения детали

1.3 Направления, принятые при проектировании

2. Технологический раздел

2.1 Определение типа производства

2.2 Выбор способа получения заготовки

2.3 Проектирование технологических операций

2.3.1 Проектирование операции 010 фрезерно-центровальной

2.3.2 Расчет режимов резания

2.3.3 Техническое нормирование операции

2.3.4 Проектирование операции 015 токарной с ЧПУ

2.3.5 Техническая характеристика станка

2.3.6 Расчет режимов резания

2.3.7 Техническое нормирование операции

2.3.8 Проектирование операции 025 зубофрезерной

2.3.9 Техническая характеристика станка мод.5к328а

2.3.10 Расчёт режимов резания

2.3.11 Нормирование основного времени

3. Конструкторский раздел

3.1 Анализ и выбор компановки

3.2 Выбор оборудования

3.2.1 Выбор модели промышленного робота

3.2.2 Выбор транспортно-накопительных и загрузочных устройств

3.3 Расчёт ЗУ промышленного робота

4. Разработка системы управления

4.1 Разработка электрической системы управления

4.2 Программирование контроллеров FEC COMPACT

Заключение

Библиографический список

Приложение

Введение

Эффективность производства, технический процесс, качество выпускаемой продукции во многом определяется развитием производства, технологических процессов, нового оборудования, оснастки, инструмента, средств механизации и автоматизации.

Темпы развития машиностроения качественный и количественный состав станочного парка во многом определяют промышленный потенциал страны и характеризуют уровень ее машиностроения.

В настоящее время создалось крайне нестабильное и неблагоприятное положение для производства. Основная причина - кризис, связанный с разрывом экономических связей с бывшими республиками СССР, большими налогами, которые не позволяют развивать и расширять производство, а также препятствуют внедрению новых технологий.

Для выхода из кризиса Украины необходимо техническое перевооружение производства, качественное изменение его структуры и организации; необходима комплексная механизация и автоматизация технологических процессов механической обработки, сборки и вспомогательных операций; повышение степени оснащенности операций и снижения доли ручного труда, широкому внедрению программного управления и проектирования (САПР), создание роботизированных систем и производств, внедрению в производство вычислительной техники, повышению точности и надежности продукции.

Основными задачами при проектировании курсового проекта является - разработка и совершенствование технологических процессов механической обработки деталей.

1. Общий раздел

1.1 Описание конструкции и работы изделия

В курсовом проекте для проектирования технологического процесса выбрана деталь "вал-шестерня" двухступенчатого редуктора ЦД-650, который используется для передачи крутящего момента в механизме передвижения толкателя. Вал-шестерня редуктора представляет собой деталь сложной формы. Необходимо обратить особое внимание на смазку всех частей деталей с повышенным трением.

1.2 Описание служебного назначения детали

Заданная деталь - вал шестерня - длиной 730 мм. Относится к классу валов. Масса детали m=22 кг. Деталь входит в узел редуктора ЦД-650. Назначение детали: передача вращающих моментов. Деталь изготовлена из легированной стали 40Х.

Деталь работает на изгиб и кручение.

1.3 Направления, принятые при проектировании

При проектировании процесса изготовления заданной детали необходимо выбрать наиболее экономичный путь, при этом производство желательно сделать малоотходным или безотходным.

Разработка технологического процесса, в соответствии с ГОСТ 14.301-83. включает: классификацию изготовляемого изделия на основании технологического классификатора; выбор технологических баз; составление технологического маршрута обработки; разработку технологических операций; нормирование операций; определение требований охраны труда; расчет точности, производительности и экономической эффективности вариантов технологического процесса, оформление технологических документов.

2. Технологический раздел

2.1 Определение типа производства

В связи с отсутствием базового технологического процесса тип производства определяем ориентировочно для N=100 шт. в год можно принять как мелкосерийное Оптимальное количество деталей в партии запуска:

периодичность запуска а = 12 дней;

количество рабочих дней F= 253.

Принимаем количество деталей в партии n = 5 (деталей).

2.2 Выбор способа получения заготовки

Данная деталь относится к классу "валов". Для изготовления данной детали можно принять следующие два варианта заготовок:

горячекатаный прокат обычной точности круглого сечения;

штамповка, получаемая на прессе.

Вариант 1

Вариант 2

Рисунок 1. Возможные варианты заготовок.

Обоснование более экономичного варианта заготовки производим по коэффициенту использования материала (КИМ) и по сравнению стоимости вариантов заготовки (С_заг).

Определение стоимости заготовки:

для проката:

Определение стоимости заготовки:

,

где С_р - стоимость резки;

для штамповки:

Масса заготовки:

,

где К₁, К₂, К₃, К₄ - коэффициенты серийности, массы материала, сложности заготовки.

Таблица 1. Сравнительная характеристика.

Вид заготовки	КИМ	Стоимость заготовки, грн.
Горячекатаный прокат Штамповка	0,497 0,597	133,45 275,4

Исходя из сопоставления коэффициентов использования материала и стоимости, делаем вывод: более экономичным вариантом является заготовка, получаемая из проката Ø95×800 (ГОСТ 7324-85).

2.3 Проектирование технологических операций

2.3.1 Проектирование операции 010 фрезерно-центровальной

Содержание операции:

Установка А.

Переход 1. Фрезеровать торцы заготовки;

Переход 2. Сверлить центровочные отверстия.

Оборудование: станок фрезерно-центровальный мод. 2982.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНКА

Диаметр обрабатываемой заготовки, мм 25... 200

Длина обрабатываемой заготовки, мм 250...1000

Число скоростей шпинделя фрезы 6

Частота вращения шпинделя фрезы, мин^-1 215... .1700

Наибольший ход головки фрезы, мм 200

Рабочая подача фрезы (бесступенчатое регулирование), мм/мин 20...400

Число скоростей сверлильного шпинделя 6

Частота вращения сверлильного шпинделя, мин^-1 290...2300

Конец фрезерного шпинделя по ГОСТ 836-72 50

Ход сверлильной головки, мм 125

Рабочая подача сверлильной головки (бесступенчатое регулирование), мм/мин 20...300

Продолжительность холостых ходов, мин 0,3

Мощность всех электродвигателей, кВт 27

Габариты станка, мм 400 1450

Категория ремонтной сложности 7

Приспособление: зажимные тиски

РИ: Фреза торцевая Ø100 Т15К6 ГОСТ 1092-85; Сверло центровочное 2 шт. Ø8 мм, материал

режущей части Р6М5, стойкость Т=30 мин.

ВИ: Оправка для фрезы - 2 шт., цанговый патрон для центровок - 2 шт.

ИИ: Штангенциркуль ШКЦ - Т - 150 - 0,02 ГОСТ 166-89

2.3.2 Расчет режимов резания

Переход 1: Расчет режимов резания:

Подача на зуб: s_z = 0,3 (мм);

Подача на 1 оборот: s = 5,4 (мм/об);

Диаметр фрезы: D = 100 (мм);

Скорость резания:

;

Показатели степени: C_ν = 332; q = 0.2; х = 0.1; у = 0.4; m = 0.2; u = 0.2; р = 0

Поправочный коэффициент:

;

Стойкость: Т = 60 (мин)

;

Частота вращения шпинделя:

(об/мин); n_ст = 497 (об/мин);

Действительная скорость резания:

(м/мин);

Сила резания:

;

Показатели степени: С_р = 825; q = 1.3; x =1,0; y = 0.75; u = 1,1; w = 0,2.

(Н);

Крутящий момент на шпинделе:

(Н·м);

Мощность резания:

(кВт);

Переход 2:

Расчет режимов резания:

Скорость резания:

;

Поправочный коэффициент: ;

Показатели степени: C_v = 7,0; q = 0,4; y = 0,7; m = 0,2;

Стойкость: Т=15 (мин);

;

Частота вращения шпинделя:

(об/мин);

n_ст = 1000 (об/мин);

Действительная скорость резания:

(м/мин);

Крутящий момент:

;

Показатели степени: С_М = 0,04; q = 2; y = 0,8; K_p = 1;

(Н·м);

Мощность резания:

(кВт).

2.3.3 Техническое нормирование операции

Основное время:

(мин);

(мин);

Основное время на операцию:

(мин);