Методические указания (838829), страница 4
Текст из файла (страница 4)
На плите 2 закреплен корпус червячногоредуктора 1, кронштейн 3 с вращающимся валиком 5. На одном конце этого валика расположено зубчатоеколесо 4.На другом конце валика 5 посажено сменное зубчатое колесо 6, которое через гитару соединяется счервяком (на эскизе не показан) и червячным колесом 9. Червячное колесо заклинено на бронзовой втулке 8,имеющей шлицевые пазы, по которым скользят шлицы штосселя 7. Верхний конец штосселя имеет круговуюрейку, что позволяет штосселю перемещаться поступательно и вращаться вокруг своей оси.Во время работы штоссель получает возвратно – поступательное движение от кривошипно –шатунного механизма 10,с помощью которого, можно регулировать ход и скорость подачи, а вращательное– от вала привода подач через сменные зубчатые колеса гитары и червячную передачу.
Одновременно соштосселем перемещается стол станка, на котором закреплена нарезаемая заготовка. Зуборезный долбяк изаготовка при соответствующей настройке будут перемещаться как два зубчатых колеса (как зубчатоеколесо и рейка), находящихся в зацеплении.Зубодолбежная головка может быть использована для долбления прямых зубьев зубчатых колеснаружного и внутреннего зацепления (прямозубых реек), а если в головке заменить прямолинейные шлицы,направляющие штосселя, сменными винтовыми копирами, то такая головка может быть использована длянарезания косозубых колес (реек).Расчёт жесткости шпиндельного узлаДано:0 = 0,02 м , 1 = 0,12м , 2 = 0,09 м , 3 = 0,065 м , 4 = 0,02 м ,1 = 0,028 м , 2 = 0.042 м , 3 = 0.082м , 4 = 0.285 м , 5 = 0.046м ,6 = 0.080 м , = 7381 кг/м3Приведенные диаметры консольной и пролетной части:Ʃ ∙ 1 ∙ 1 + 2 ∙ 2 0.12 ∙ 0.028 + 0.09 ∙ 0.042 ==== 0.081м0.07 = 1 + 2 = 0.028 + 0.042 = 0.07мƩ ∙ 2 ∙ 3 + 3 ∙ 4 + 4 (5 + 6 ) 0.09 ∙ 0.082 + 0.065 ∙ 0.285 + 0.02(0.046 + 0.08) ==== 0.102 м0.413 = 3 + 4 + 5 = 0.082 + 0.285 + 0.046 = 0.413 мПриведенный диаметр отверстия шпинделя: 0 = 0.020мМоменты инерции пролетного и консольного участка:(4 − 04 ) ∙ (0.0814 − 0.024 ) === 5.306 ∙ 10−6 м46464 ∙ (4 − 04 ) 3,1415 ∙ (0,1024 − 0,024 ) === 2.108 ∙ 10−6 м46464Распределенная масса пролетной части шпинделя:3,14 = 4 ∙ ∙ (2 − 02 ) = 4 ∙ 0,413 ∙ (0,1022 − 0,022 ) = 2 ∙ 10−3 м3 = ∙ = 7831 ∙ 2 ∙ 10−3 = 15,662 кгРаспределенная масса консольной части шпинделя:3,14 = ∙ ∙ (2 − 02 ) =∙ 0,07 ∙ (0.0812 − 0,022 ) = 5,5 ∙ 10−4 м344 = ∙ = 7831 ∙ 5,5 ∙ 10−4 = 4,307 кгПриведенная масса пролетной и консольной части шпинделя:ВП = 0,3 ∙ В = 0,3 ∙ 4,307 = 1,292 кгП = 0,5 ∙ = 0,5 ∙ 15,662 = 7,831 кгПриведенная к переднему концу масса шпинделя:П = ВП + 0,5 ∙ П = 1,292 + 0,5 ∙ 7,831 = 5,208 кгПрогиб шпинделя от единичной силы F в направлении ее действия:( + )223 ∙ 211 = − [+++]1 ∙ 22 ∙ 2 3 ∙ ∙ 3 ∙ ∙ НН1 = 0,8 ∙ 109 ; 2 = 0,5 ∙ 109 ; = 2.1 ∙ 1011 H/м2мм и - момент инерции консольного и пролетного участков соответственно1 и 2 - жесткость опор для радиально упорных рольиковых подшипников ,соответственно ( по2 в переднейи задней опорах).(0,413 + 0,07)20,0720,0730,413 ∙ 0,07211 = − [+++]2 ∙ 0,8 ∙ 109 ∙ 0,4132 2 ∙ 0,5 ∙ 109 ∙ 0,4132 3 ∙ 2.1 ∙ 1011 ∙ 5.306 ∙ 10−6 3 ∙ 2.1 ∙ 1011 ∙ 2.108 ∙ 10−6= −2,51 ∙ 10−9 ммПриведенная к переднему концу жесткость шпиндельного узла:1Нп ==−= 3,948 ∙ 108−9112,51 ∙ 10мСледует учитывать, что прогиб Y11 получается от воздействия единичной силы F.
Если необходимо найтиреальный прогиб, то необходимо найти отношение этой силы к приведенной жесткости шпиндельного узла.11 =15.Общий вид станочного робота или манипулятора, технологическиевозможности и технологические характеристики, рабочая зона станочногоробота или манипулятора. Необходимые расчеты по узлу станочного роботаили манипулятора.Например: Промышленный робот — автономное устройство, состоящее из механическогоманипулятора и системы управления (позволяющей перепрограммировать в широких пределах движенияисполнительных органов манипулятора, их количество и траекторию; а также задать другие количественныеи качественные параметры конфигурации робота и оснастки), которое применяется для перемещенияобъектов в пространстве и для выполнения различных производственных процессов.Промышленные роботы могут выполнять основные технологические операции (сварка, окраска, сборка и др.)и вспомогательные технологические операции (загрузка-выгрузка технологического оборудования,транспортные и др.).
При использовании сменной технологической оснастки выполняемые операции могутсовмещаться одним роботом.Виды робототехнологических комплексов. Наибольшее распространение получили РТК следующихкомпоновок:одностаночные, состоящие из одного станка, обслуживаемого подвесным (расположенным надстанком), напольным (расположенным рядом со станком) или встроенным в станке промышленных роботов;многостаночные РТК линейной или линейно-параллельной компоновки, обслуживаемыеподвесными промышленных роботов;многостаночные РТК круговой компоновки, обслуживаемые напольными промышленныхроботов.Виды компоновок РТК. Круговую компоновку используют при стационарных ПР, линейно – параллельную —при подвижных ПР.
РТК с групповым обслуживанием в зависимости от количества выпускаемых изделийможет иметь различные организационные формы загрузки оборудования: от независимой работы каждогостанка до поточной линии. В состав одностаночного РТК входят станок, ПР и два магазина-накопителя (однидля заготовок, другой для изделий). Основные функции ПР в этом случае – разгрузка и загрузка станка.Выбираем многостаночный РТК круговой компоновки, обслуживаемый напольными промышленным роботом.Рис.
1. Виды компоновок РТК: а — для индивидуального обслуживания оборудования, б —группового обслуживания при линейном, в — линейно-параллельном расположении оборудованияПР предназначен: для автоматизации различных технологических операций механосборочного, кузнечнопрессового, литейного и других видов производств в машиностроении. Робот данного типа можноиспользовать для загрузки и разгрузки технологических машин (например, металлорежущих станков),приспособлений межоперационного транспортирования и складирования заготовок и деталей, выполнениясварочных, окрасочных, разрезных, сборочных и других операций.ПР состоит из манипулятора, следящерегулируемого электропривода и блоков устройства программногоуправления.Манипулятор в зависимости от технологического назначения ПР компонутся из различного числа типовыхконструктивных модулей.Комплектный электропривод включает в себя блоки управления и тиристорные преобразователи, а такжеэлектродвигатели постоянного тока, встроенные в модули манипулятора.Привод основных движений робота– электрический, постоянного тока, следящий, с обратной связью поположению и скорости.
В качестве исполнительных применяются двигатели постоянного тока МИ2мощностью 2 кВт и 4МИ12 мощностью 980 Вт., управление тиристорное. Привод операционных механизмов– пневматический с подводом воздуха под давлением через стыковочные поверхности модулей.Рис.2. Общий вид ПР.Робот комплектуется одним из двух типов устройств программного управления: аналоговым позиционным(типа АПС-1) или числовым (типа УПМ-772). В первом случае модули оснащаются датчиками обратной связипо положению аналогового типа- потенциометрами ППМЛ-М, а во втором случае- кодовыми 15-тиразрядными датчиками типа ДП8-1.Пневмосистема обеспечивает выполнение технологических операций и приведение в действие модулязахватного устройства: зажима и разжима схвата, а также автоматической смены захватного устройствав случае необходимости.Рис.3. Механизм руки ПР.Модуль двойного качания руки предназначен для создания компоновок манипулятора с рычажно-шарнирнойструктурой.
Модуль осуществляет установочное движение руки манипулятора в сферической системекоординат и имеет два исполнительных звена, вращающихся относительно параллельных осей с расстоянием600 мм между ними. Масса переносимого груза не должна превышать 300 кг (с учетом массы модуля руки изахватного устройства).Механизм руки включает в себя три приводных двигателя постоянного тока типа 4МИ-12Ф3, поворотнуюголовку (кисть руки), расположенную на конце трубы. Труба закреплена с возможностью вращения в корпусе,который жестко связан с корпусом, имеющим стыковочные поверхности для соединения с другими модулями.Кисть руки имеет торцовую стыковочную поверхность для соединения с модулями исполнительныхмеханизмов.
Механизм приводов звеньев руки включает в себя червячные редукторы и дифференциальныеблоки, а также три концентрично расположенных вала, установленных внутри трубы. Дифференциальныеблоки служат для осуществления кинематической развязки движений, силового замыкания передаточныхмеханизмов с целью выбора люфтов и получения дополнительной редукции.Рис.4. Кинематическая схема руки ПР.На руке расположены также четыре воздухораспределителя типа РПЭУ-4, которые могут осуществлятьуправление подводом сжатого воздуха к различным исполнительным механизмам с пневмоприводом,устанавливаемым на кисти руки. Подвод воздуха к воздухораспределителям осуществляется через канал,выполненный в корпусе, а от воздухораспределителей осуществляется через вращающийся коллектор к кистируки- трубкамиВыбор захватного устройства. Выбираем унифицированную конструкцию однопозиционного схвата дляизделия типа гладкого вала.
Такой вариант конструкции обеспечивают центрирование детали независимо отдиаметра. Высокая стабильность установки (0,005..0,007) достигается за счет профилирования губоксхвата.Две пары рычагов 1, выполненных заодно с зажимными губками, свободно установлены на своих осях 2. Нарычагах нарезаны зубчатые секторы, входящие попарно в зацепление с рейками 3, которые связаны междусобой рычагами 4, образующими шарнирный параллелограмм. Шарнирный параллелограмм обеспечиваетнезависимую работу каждой пары зажимных рычагов 1, что необходимо для захватывания и центрированияступенчатых валов диаметром от 40 до 100 мм и длиной 500 мм. Место соединения тяги 5 с гнездом,выполненном во втулке 6 привода зажим и разжима схвата, а также байонетное соединение хвостовика 7схвата с головкой шпинделя 8 кисти руки унифицированы. Также выбранное ЗУ является быстросменным.Рис.5. Механизм выбранного схвата.ПРИМЕЧАНИЯ:При выполнении пунктов 2; 3; 4; 8; 10 - можно воспользоваться частьюметодикивыполнениядомашнегозаданияпо«Технологиимашиностроения», а также учебным пособием Кондаков А.И.
«Курсовоепроектирование по технологии машиностроения», М.:КНОРУС,2012,-400с.II. При выполнении пункта 6 - можно воспользоваться частьюметодикивыполнения домашнего задания по «Материаловедению».III. При выполнении пункта 9 - можно воспользоваться частьюметодикивыполнения домашнего задания по «Основам процессов резания ирежущему инструменту»IV. При выполнении остальных пунктов - можно воспользоваться методикамикаф.
МТ-1.I.2.2 Графическая часть: 5 листов формата А1.ЛИСТ №1: (0,5 листа): Рабочий чертеж детали. 3Д модель. Чертеж заготовки.Например: Показаны различные варианты исполнения и компоновки частей листа.ЛИСТ №1: (0,5 листа): Технологический процесс изготовления детали.Например: Показаны различные варианты исполнения и компоновки частей листа.ЛИСТ №2: Общий вид станка. Технические характеристики. Анализ систем ЧПУ.Например: Показаны различные варианты исполнения и компоновки частей листа.ЛИСТ №3: Кинематическая схема станка.Например: Показаны различные варианты исполнения и компоновки частей листа.ЛИСТ №4: Эскизная проработкаспецификацией.узластанкастехническимитребованиямииНапример: Показаны различные варианты исполнения и компоновки частей листа.ЛИСТ №5: Общий вид станочного роботахарактеристиками, его кинематика.илиманипуляторастехническимиНапример: Показаны различные варианты исполнения и компоновки частей листа.Примерные требования к РПЗ.Пояснительная записка оформляется в соответствии с требованиями ГОСТ 2.10595, 2.106-68 и данного методического пособия по выполнению курсового проекта.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
