Автоматизация обработки детали «Планка»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет автоматизации машиностроения Кафедра машин и технологии деревообработки АВТОМАТИЗАЦИЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ «ПЛАНКА»

Пояснительная записка Курсовая работа по дисциплине

«Автоматика и автоматизация производственных процессов»

Реферат Слодянникова Н. А. Автоматизация обработки детали «Планка»; ТПЖА42 000.019.ПЗ, Курсовая работа /ВГУ, кафедра ТАМ; руководитель Апатов Ю. Л. — Киров, 2008 — Графическая часть 3 листа ф. А2; ПЗ 30с., 7 рис., 5 таблицы, 6 источника.

АВТОМАТИЗАЦИЯ, АГРЕГАТНЫЙ СТАНОК, РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ, КОНТРОЛЬ РАЗМЕРА, КОЭФФИЦИЕНТ ЗАГАУЗКИ, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ.

Объект разработки — агрегатный станок для обработки детали «Планка» и система контроля детали «Планка».

Цель работы — снижение себестоимости детали при использовании автоматизации производства, повышение производительности и разработка системы контроля.

• Введение
• 1. Выбор и обоснование метода автоматизации технологической операции
• 2. Определение порядка обработки и технологических переходов. Расчет режимов резания
• 3. Подбор стандартного технологического оборудования и унифицированных узлов
• 4. Описание устройства и принцип действия автоматизированного оборудования

5. Описание работы и последовательности срабатывания всех элементов принципиальной схемы управления

6. Описание схемы автоматического контроля

7. Определение длительности рабочего цикла и расчет цикловой производительности станка

8. Определение коэффициента загрузки агрегатного станка Заключение Приложение, А Приложение Б Приложение В (справочное) Библиографический список

Введение

Автоматизация производственных процессов — это комплекс мероприятий по разработке новых, прогрессивных технологических процессов и созданию на их основе новых высокопроизводительных машин и систем машин, выполняющих весь производственный цикл без непосредственного участия человека. Она позволяет в значительной степени повысить производительность общественного труда и снизить себестоимость изготовления продукции, улучшить качество производимой продукции и поддержать её на заданном уровне, а также снизить процент бракованных изделий. Кроме того, автоматизация производства освобождает значительное количество обслуживающих рабочих (нередко в десятки раз) при использовании автоматического и полуавтоматического оборудования (за счет многостаночного обслуживания), освобождает производственные площади в результате более концентрированного построения технологических процессов, когда на станках и агрегатах параллельно выполняется большое количество переходов (уменьшается потребное количество станков).

Автоматизация облегчает условия труда и снижает производственный травматизм: рабочие не выполняют профессионально вредных операций (работа в запыленной зоне, в зоне с выделением вредных газов и др.), операций, физически тяжелых, связанных с большой тратой мускульной энергии и однообразных и монотонных по своему характеру (визуальный контроль однородных мелких изделий). Таким образом, человек полностью устраняется от соприкосновения с опасной зоной.

Агрегатные станки обладают рядом дополнительных достоинств. Они позволяют быстро и с малыми затратами осуществлять подготовку производства новых изделий, так как состоят из стандартных унифицированных узлов. Эти узлы могут быть многократно использованы в различных станках и в автоматических линиях.

Станки позволяют с помощью переналадки переходить на выпуск новых деталей, поэтому они также успешно применяются и в серийном производстве.

Целью курсового проекта является изготовление агрегатного станка для обработки группы отверстий в детали «Планка».

Задачей является подбор стандартного технологического оборудования и унифицированных узлов станка с приведением их основных технических характеристик и схем. А также определение порядка обработки и технологических переходов.

деталь планка агрегатный станок

1 Выбор и обоснование метода автоматизации технологической операции Компоновка станка зависит от конфигурации обрабатываемой заготовки, характера выполняемой операции, требуемой производительности и других факторов.

Производят выбор метода автоматизации из широко известных методов, таких как: на агрегатном станке, на станочном модуле.

Станочный модуль — это своего рода совокупность станка, промышленного робота, осуществляющего передачу детали в зону обработки и из нее, а так же питателя, накопителя. Уже из этого определения видно, что этот метод автоматизации не является экономически выгодным.

Особым методом создания автоматизированного оборудования является метод агрегатирования, то есть создания станков и целых автоматических линий из стандартных унифицированных узлов и агрегатов. Данный метод является наиболее приемлемым, так как существует целый ряд преимуществ:

существенно сокращаются сроки подготовки производства из-за стандартных унифицированных узлов;

увеличивается качество обработки детали, так как сами узлы изготавливаются на специализированных заводах;

узлы легко объединяются в единую систему управления.

Добавив также удобство размещения детали на делительном поворотном столе, возможность применения различных многошпиндельных насадок, делают вывод, что это наиболее эффективный и в тоже время дешевый метод автоматизации оборудования.

Различается три основные компоновки агрегатных станков: без перемещения заготовки в процессе ее обработки, с периодическим перемещением и с непрерывным перемещением.

Первый тип применяется преимущественно при обработке громоздких деталей без высоких требований по производительности. Станки второй категории применяются наиболее часто. В них поворот заготовки осуществляется с помощью поворотных делительных столов. В станках третьего типа производится обработка вместе с перемещением заготовки, что обеспечивает наиболее высокую производительность. Но такие станки дороги и сложны в эксплуатации.

Для обработки представленной детали выбирается второй тип компоновки с вертикальным расположением силовых головок. Такая компоновка обеспечивает доступ инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям детали «Планка» и сокращение времени на обработку, вследствие совмещения основного и вспомогательного времени на загрузку и разгрузку деталей.

2. Определение порядка обработки и технологических переходов. Расчет режимов резания и назначение инструмента Операционный эскиз обработки представлен в приложении А. Целесообразно начать обработку с получения двух отверстий диаметром 8,5Н14. Обработку предполагается вести за один переход с помощью многошпиндельной головки: сверление со снятием фасок. В качестве средства технологического оснащения станка следует применить сверло — зенковка.

Таким образом, первая позиция будет занята одновременно сверлением и зенкерованием отверстия. Далее обрабатываются четыре отверстия 4Н8 и ступенчатое отверстие 9; 14Н14. Все отверстия, получатся за два перехода меньшего диаметра: сверление, черновое развертывание, а большего: сверление, цекование. В качестве средства технологического оснащения станка следует применить многошпиндельную насадку. Итак, будут задействованы еще три рабочие позиции станка. Необходима также и вспомогательная загрузочная позиция.

Всего в станке предусмотрено пять позиций. Номера позиций, наименования переходов и режущий инструмент сведены в таблицу 1.

Таблица 1 — Разбивка агрегатной операции на переходы и позиции

Определяют длину хода каждого инструмента по формуле (1)

L_р.х.=L_рез.+L¹, (1)

где L_рез. — длина резания, мм;

L¹ — длина врезания и перебега, мм.

Подставляются исходные данные с учетом справочника /2, с. 104 — 128/ в формулу (1)

L_1,2=15+20=35 мм,

L₃=7+5=12 мм

L₃=15+6=21 мм.

Скорость резания v, м/мин, для сверления может быть определена по формуле (2) /1, с. 276/

(2)

где С_v — коэффициент;

D — диаметр обрабатываемого отверстия, мм;

S — подача при сверлении, мм/об;

y, m, q — показатели степени при сверлении, Т — значение периода стойкости, мин;

K_v — общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.

К_V=K_MV*K_ИV*K_LV*K_ПV, (3)

где K_MV — коэффициент на обрабатываемый материал;

K_ИV — коэффициент на инструментальный материал;

K_LV — коэффициент, учитывающий глубину сверления;

K_ПV — дополнительный поправочный коэффициент при рассверливании литых или штампованных отверстий /1, с. 277/.

К_V = = 1,99.

Скорость резания v, м/мин, для развертывания может быть определена по формуле (4) /1, с. 276/

(4)

где С_v — коэффициент;

D — диаметр обрабатываемого отверстия, мм;

S — подача при развертывании, мм/об;

t — глубина резания, мм;

y, m, q — показатели степени при развертывании;

Т — значение периода стойкости, мин;

K_v — общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания /1, с. 276/.

Значения скоростей резания для всех переходов приведены в таблице 2.

После определения скорости резания рассчитывается частота вращения шпинделей силовых головок n, об/мин /1, с. 280/. Расчет производится по формуле (5)

(5)

где V — скорость резания, м/мин;

D — диаметр обрабатываемого отверстия, мм.

Значения чисел оборотов также указаны в таблице 2.

Далее определяем крутящий момент, возникающий при сверлении, по формуле (6) /1, с. 277/.

(6)

где С_М — коэффициент;

q, y — показатели степени;

D — диаметр обрабатываемого отверстия, мм;

S — подача при сверлении, мм/об;

К_р — коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением

.

Крутящий момент М _кр, Н^.м, при развертывании рассчитывается по

формуле (7) /1, с. 280/

(7)

где С_р — коэффициент, х, y — показатели степени,

D_z — диаметр инструмента, мм;

S_z — подача на один зуб при развертывании, мм на один зуб.

S — подача при развертывании, мм/об;

t — глубина резания, мм.

Найденные значения крутящего момента для отверстий 4,9 необходимо увеличить соответственно в четыре раза, так как отверстия сверлятся и развертываются одновременно.

Зная значения крутящего момента, определяется мощность резания N, кВт по формуле (8) /1, с. 280/

(8)

где М_кр — крутящий момент, Н^.м;

n — частота вращения шпинделей силовых головок n, об/мин.

Все найденные значения режимов резания заносятся в таблицу 2.

Таблица 2 — Режимы резания при обработке детали «Планка»

3 Подбор стандартного технологического оборудования и унифицированных узлов Унифицированные узлы выбираются из каталога /2/. Первым выбирается делительный поворотный стол. Он выбирается с учетом потребного количество рабочих позиций и габаритов зажимных приспособлений детали. Учитывая это выбирается стол СД — 500 с диаметром планшайбы 500 мм.

Технические характеристики стола СД — 500

Диаметр планшайбы, мм 500

Количество позиций планшайбы 2 — 12

Время поворота планшайбы на одну позицию, с 2…18

Точность фиксации, мм0,04

Грузоподъемность, кг до 400

Масса стола с приводом, кг 240

Мощность привода, кВт 0,8

Рисунок 1 — Кинематическая схема поворотного делительного стола СД — 500

На рисунке 2 приведена схема устройства поворотного стола.

Рисунок 2 — Устройство поворотного стола После выбора поворотного стола производится выбор станины. Выбор осуществляется по типоразмеру стола. Для данного стола выбирается станина марки 2УХ1232.000. На станине монтируются силовые головки, прямые и арочные стойки, поворотный делительный стол или стационарное приспособление и другие механизмы.

Технические характеристики станины 2УХ1232.000

Диаметр рабочей поверхности для установки силовых

головок, стоек и других узлов, мм:

наружный 1500

внутренний 720

Диаметр рабочей поверхности для установки

поворотного делительного стола, мм 500

Высота станины, мм 750

Вес станины, кг 1330

Станина изображена на рисунке 3.

Рисунок 3 — Станина модели 2УХ1232

После чего выбираются силовые головки. При выборе силовой головки необходимо учитывать следующие основные требования:

— мощность привода силовой головки, кВт;

— ход пиноли, мм Для рабочих позиций 1 — 3 станка, выбирается силовая головка ГС — 05 с мощностью привода 1,1−2,2 кВт, для позиции 4 выбирается силовая головка ГС — 03 с мощностью привода 0,8кВт. Кинематическая схема выбранной силовой головки представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 — Кинематическая схема силовой головки модели ГС — 05 (ГС — 03)

Техническая характеристика силовой головки ГС — 05

Максимальный диаметр сверления, мм 16

Наибольший ход пиноли, мм 75

Мощность привода, кВт 1,1−2,2

Усилие подачи, Н 320

Пределы подач, мм/об 0, 01−2,2

Частота вращения шпинделя, мм/об 114−2080

Радиальное биение шпинделя у его торца, мм 0,025

Габаритные размеры, мм 1030Х260Х427

Масса (без электродвигателя), кг 176

Для рабочей позиции № 4 выбираем силовую головку ГС 03

Технические данные силовой головки ГС 03

Условный диаметр сверления стали (_в=60 — 70 кгс/мм²), мм 6

Наибольшее усилие подачи, кгс 80

Наибольший ход пиноли, мм 50

Частота вращения шпинделя, об/мин 266 — 5500

Подача на один оборот шпинделя, мм/об 0,012 — 2,8

Радиальное биение шпинделя у его торца, мм 0,025

Мощность электродвигателя, кВт 0,8

Габаритные размеры, мм 788×266×253

Масса (без электродвигателя), кг 71

Силовые головки предназначены для сообщения режущим инструментам вращательного и поступательного движения при сверлении, зенкеровании, развертывании, растачивании и других операциях на агрегатных станках и автоматических линиях.

При третьей и четвертой позиции данные силовые головки применяются совместно с многошпиндельной сверлильной насадкой.

Стандартные для выбранных головок величины подач, частот вращения шпинделя и скорости резания, наиболее соответствующие расчетным режимам резания указаны в таблице 3

Таблица 3 — Стандартные величины подач, частоты вращения и скорости резания

И, наконец, подбирается стойка под силовую головку, модели 1УХ1535.010−01 и 1УХ1535.010 /4, с. 142/. Они предназначена для установки в вертикальном положении силовых головок с выдвижной пинолью.

Стойки представляют собой отлитый из чугуна полый корпус. Направляющая плита силовой головки закрепляется непосредственно на вертикальных платиках. Основные и присоединительные размеры прямой стойки 1УХ1535.010−01: Н = 1500 мм, L = 305 мм, масса 217 кг. Основные и присоединительные размеры прямой стойки 1УХ1535.010: Н = 1320 мм, L = 385 мм, масса 192 кг.

Выбирается три стойки 1УХ1535.010−01и одна 1УХ1535.010 по числу силовых головок.

Стойка изображена на рисунке 5.

Рисунок 5 — Общий вид стойки модели 1УХ1535.010−01 (1УХ1535.010)

4. Описание устройства и принципа действия автоматизированного оборудования Принцип действия головки силовой ГС — 05 (ГС — 03)

Силовая головка ГС — 05 (ГС — 03) (рисунок 4) имеет корпус которой устанавливается на неподвижном основании, корпус может смещаться с помощью микровинта. В корпусе имеются привод движения, который заимствуется от электродвигателя через зубчатую передачу, на шпиндельный вал. Шпиндель выполнен составным и имеет шлицевые соединения, т.к. головка снабжается выдвижной пинолью. Движение подачи инструмента заимствуется от шпинделя через червячную передачу и сменные зубчатые колеса, также предусмотрена предохранительная кулачковая муфта. В нижней корпуса расположен плоский кулачок, он имеет профильный паз который выполняется в соответствии заданным законом движения, в паз входит ролик жестко закрепленный на пеноли. Размеры паза обеспечивают необходимую величину рабочей подачи. При работе данной силовой головки, частота вращения регулируется с помощью сменных зубчатых колес. Величина подачи также регулируется с помощью зубчатых колес, величины паза. За один оборот кулачкового колеса радиус изменяется с малого радиуса на большой и обратно на малый. В конце оборота кулачка срабатывает конечный выключатель.

Принцип действия стола делительного поворотного модели СД — 500

Двигатель стола включается от пульта управления станком, начинается вращение вала электродвигателя, а фрикционная муфта работает на проскальзывание. В то время, когда отработает лимитирующая силовая головка, от неё идёт сигнал на включение электромагнита. Включение электромагнита происходит через реле времени, с выдержкой t = Зс.

При этом электромагнит притягивает рычаг 9, а он освобождает упор диска 7. Диск 7 начинает вращаться, и упор выходит за пределы рычага 9, реле времени размыкает питание электромагнита, и рычаг 9 возвращается в исходное положение за счет пружинки. Далее вращение по кинематической цепи на копирный диск 5. За счет профиля этого диска, при переходе рычага 6 с малого радиуса на большой радиус происходит вывод фиксатора 4 из втулки 3, то есть расфиксация. Далее по мере вращения диска 5, его ролик входит в паз мальтийского механизма и начинает поворачивать планшайбу на заданный угол, происходит поворот планшайбы стола. Аналогично рычаг 6 переходит на малый диаметр диска 5 и перемещает фиксатор 4 вверх, где он фиксирует планшайбу в новом положении. В этот момент упор, закреплённый на фиксаторе, нажимает на конечный выключатель ВК1, а он включает электродвигатели всех силовых головок.

5 Описание работы и последовательности срабатывания всех элементов принципиальной схемы управления Управление агрегатным станком с круглым многопозиционным столом и комплектом силовых головок целесообразно осуществлять по путевому методу. При использовании этого метода контролируется завершение заданного перемещения рабочего органа станка и затем подается команда на выполнение следующего перемещения другого рабочего органа. Таким образом, повышается надежность работы оборудования. Сам метод достаточно прост в реализации, не требует сложной аппаратной базы, основываясь на применении обычных датчиков конечного положения подвижных звеньев.

Агрегатный станок пятипозиционный, в котором четыре позиции рабочих, а пятая — загрузочно-разгрузочная. Общий вид агрегатного станка изображается на ТПЖА.41 400.012 ВО. Загрузка и разгрузка деталей на станок производится рабочим вручную. Время на установку и снятие детали не перекрывается временем обработки, поэтому применяется полуавтоматический режим работы станка. Принципиальная схема управления представлена в графической части ТПЖА.41 400.012 СО.

После установки детали на станок (приспособление) рабочий нажимает кнопку «Пуск» на пульте управления, происходит включение электродвигателя стола ЭД1. Далее сигнал, проходя таймер TMR (с t =3), поступает на включение электромагнита Э, который в свою очередь притягивает рычаг Р, преодолевая усилие пружины П, и освобождает упор диска Д. Диск Д начинает вращение. До этого муфта МФ срабатывала на проскальзывание. Вращение передается по валу на копирный диск К. За счет профиля этого диска, при переходе рычага РГ с малого радиуса на большой радиус происходит вывод фиксатора Ф из втулки В, то есть расфиксация. Далее по мере вращения диска К, его ролик входит в паз мальтийского механизма и начинает поворачивать планшайбу на заданный угол, происходит поворот планшайбы стола. Далее рычаг РГ переходит на малый диаметр диска К и перемещает фиксатор Ф вверх, где он фиксирует планшайбу в новом положении. В этот момент упор, закреплённый на фиксаторе, нажимает на конечный выключатель ВК1, а он в свою очередь одновременно включает электродвигатели всех силовых головок. Далее происходит обработка деталей. По окончании обработки сигнал на отключение электродвигателей силовых головок ЭД2, ЭД3, ЭД4, ЭД5, поступает от конечных выключателей ВК2, ВК3, ВК4, ВК5, соответственно. Сигналы от этих конечных выключателей поступают на сумматор, откуда подается сигнал на выключение электродвигателя ЭД1. После этого цикл повторяется.

Особое значение в схеме управления имеет пневмораспределитель, монтируемый в центре стола и обеспечивающий автоматический зажим — разжим деталей, закрепленных на столе станка. Благодаря этому функция рабочего сводится к простой установке заготовки без ее закрепления, а это сокращает вспомогательное время. Это происходит следующим образом: во время поворота стола из пневмосети воздух поступает в верхнюю полость пневмоцилиндра Поз.2, тем самым обеспечивается зажим детали. Разжим детали происходит в загрузочной позиции З.Поз.1, когда стол сделает очередной поворот, при этом воздух поступает в нижнюю полость пневмоцилиндра.

Кроме того, в процессе обработки происходит выдувка стружки из патрубка, встроенного в приспособление. Выдув стружки происходит во время поворота стола, а во время действия силовой головки — выдув прекращается. Управление действием выдувки осуществляется от пневмораспределителя.

Имеется возможность при нажатии кнопки «Стоп» на пульте управления выключить все электродвигатели ЭД1, ЭД2, ЭД3, ЭД4, ЭД5

6. Описание схемы автоматического контроля На (рисунке 6) изображен эскиз детали «Планка» с контролируемым размером h = 32 мм.

Рисунок 6 — Эскиз детали «Планка»

Данный размер контролируется электронным преобразователем модели 228 (рисунок 7).

Рисунок 7 — Электронный преобразователь 228

В этом устройстве содержится наконечник 1, гайка 2, направляющая втулка 3, измерительный стержень 4, штифт 5, планка 6, барабаны 7, электрический контакт 8, пружинная шарнирная подвеска 10, держатель 11, гайки 12 и 13, шайба 14, винт 15, втулки 16, шайбы 17, стопорное кольцо 18, контакты 19 и 20, направляющая втулка 21, корпус 22, нож 23, штифт 24, рычаг 25, пружина 26, плоская пружина 27, контакт 28, вилка 29, лепестки 30.

Контролируемое перемещение воспринимается наконечником 1 измерительного стержня 4 и далее через твердосплавный нож 23 и корундовый штифт 24 передается на рычаг 25, контакты которого при определенном перемещении замыкают или размыкают электрическую цепь, проходящую через соответствующую пару вольфрамовых контактов 19, 20 или 8, 28. Электрическая связь контактов со схемой включения осуществляется с помощью лепестков 30.

Измерительный стержень перемещается в бронзовых втулках 3 и 21 и предотвращается от поворота штифтом 5 и вилкой 29 с регулируемым по ширине пазом. Измерительное усилие создается пружиной 26. Требуемое усилие замыкания электрических контактов обеспечивается пружиной растяжения 10 и плоской пружиной 27.

Для настройки преобразователя на выдачу управляющего сигнала при достижении заданного значения контролируемого размера детали служат настроечные винты 15, жестко соединенные с барабанами 7 и изолированные от планки 6 посредством текстолитовых втулок 16 и шайб 17.

Осевой люфт винта 15 в гайке 12 устраняется шайбой 14, усилие которой регулируется с помощью гайки 13. Ход винта ограничивается стопорным кольцом 18. Рычаг 25 изолирован от корпуса 22 и планки 6 корундовым штифтом 24 и текстолитовыми прокладками, подложенными под основание пружинного крестообразного шарнира 9, а также текстолитовым держателем 11. Пружинный крестообразный шарнир (подвеска) выполнен из упругих плоских пружин толщиной 0,08 мм.

Гайка микроподачи служит для перемещения измерительного стержня при настройке по шкале измерительной головки, наконечник которой упирается в верхний торец измерительного стержня 4. Для создания пружинящих свойств и получения безлюфтового, но плавного движения, обеспечивающего точные малые перемещения измерительного стержня, гайка 2 выполнена разрезной.

Технические данные преобразователя модели 228

1. Число электрических контактов, шт 2

2. Пределы измерения, мм 0 — 1,0

3. Свободный ход измерительного стержня, мм 3

4. Передаточное отношение 5

5. Цена деления настроечного винта, мм 0,002

6. Измерительное усилие, сН 300

7. Колебание усилия, сН 150

8. Погрешность срабатывания, мм ±0,001

9. Смещение настройки за 25 000 срабатываний, мм ±0,001

10. Предельная скорость арретирования, мм/сдо 60

11. Габаритные размеры, мм 136×66×21

12. Масса, г 420

Схема контроля заданного размера детали «Планка» предоставлена в графической части ТПЖА 42 000.103.СО.

Рабочий нажимает кнопку «Пуск» на пульте управления, происходит включение электромагнита Э1, в результате чего приводится в действие пневмоцилндр ПЦ1, тот захватывает деталь из кассеты и перемещает на позицию контроля размера, дойдя до упора деталь нажимает конечный выключатель ВК1, после чего отключается Э1 и пневмоцилиндр ПЦ1 возвращается в исходное положение, а также включается электронный преобразователь модели ЭП228. Далее поступает сигнал «годная деталь» происходит включение электродвигателя конвейера ЭД, а также включение электромагнита Э2, в результате чего приводится в действие пневмоцилиндр ПЦ2. Деталь перемещается на конвейер, с которого она поступает в бункер годных деталей. В конце рабочего хода пневмоцилиндра ПЦ2 происходит срабатывание конечного выключателя ВК2, после происходит отключение электромагнита Э2 и пневмоцилиндр ПЦ2 возвращается в исходное положение. После возврата в исходное положение пневмоцилиндра ПЦ2 происходит срабатывание конечного выключателя ВК3 и цикл повторяется с включения электромагнита Э1. Цикл, при поступлении с датчика сигнала «бракованная деталь», отличается тем что электродвигатель ЭД срабатывает на реверс, в результате чего деталь поступают в бункер для бракованных деталей.

Имеется возможность при нажатии кнопки «Стоп» на пульте управления выключить электронный преобразователь модели ЭП228, электромагниты Э1, Э2, а также электродвигатель ЭД.

7 Определение длительности рабочего цикла и цикловой производительности агрегатного станка Длительность рабочего цикла силовой головки и станка определяется путем построения циклограммы (приложение В).

Для расчета длительности цикла Т_ц, с, силовой головки можно воспользоваться формулой (9) /7, с.41/

(9)

где — длительность быстрого подвода, с,

— длительность рабочей подачи, с,

— длительность быстрого отвода, с,

— вспомогательное неперекрываемое время, с.

Длительность быстрого подвода с, рабочей подачи с, и быстрого отвода с, определяются по формулам (10), (11) и (12)

(10)

(11)

(12)

где L_БП, L_РП, L_БО — длины соответственно быстрого подвода, рабочего перемещения и быстрого отвода, определяемые по наладке станка, мм;

S_БП, S_РП, S_БО — скорости соответственно быстрого подвода, рабочей подачи и Быстрого отвода, назначаемые по данным силовых головок и в соответствии с технологическими режимами резания, мм/мин.

Скорости рабочей подачи, быстрого подвода и быстрого отвода для каждой силовой головки приведены в таблице 4.

Таблица 4 — Скорости рабочей подачи, быстрого подвода и быстрого отвода

Цикл работы станка для всех позиций: быстрый подвод — рабочий ход — быстрый отвод.

Величины рабочих и холостых ходов указаны в таблице 5.

Таблица 5 — Длины быстрого подвода, рабочего перемещения и быстрого отвода

На позиции № 1 время основное работы силовой головки

t₁ = 35^.60/4000 + 30^.60/450 + 70^.60/4000 = 5,575 с, На позиции № 2 время работы силовой головки

t₂ = 35^.60/4000 + 30^.60/374 + 70^.60/4000 = 6,388 с,

На позиции № 3 время работы силовой головки

t₃ = 30^.60/4000+12^.60/360+42^.60/4000 = 3,08 с, На позиции № 4 время работы головки

t₄ = 20^.60/7000 + 21^.60/920+ 41^.60/7000 = 1,89 с, Времени t _max = 6,388 c достаточно на установку детали, время цикла ТЦ определится по формуле (13)

Т_ц = t_c + t_y, (13)

где t_c — время поворота стола, с,

t_y — время на установку детали, t_y = 6,388 c.

T_ц = 3 + 6,388 = 9,388 с.

Цикловая производительность станка Q_ц, дет/мин, определяется по формуле (14)

Q_ц=60/Т_ц, (14)

Q_ц=60/9,388=6,391 дет/мин.

Q_ц=6,391?60=383,46 дет/час

8. Определение коэффициента загрузки агрегатного станка Коэффициент загрузки станка определяется по формуле (15) /7, с. 42/

(15)

где N=120 000 — годовая программа выпуска деталей (по заданию);

F_Д — действительный годовой фонд времени работы станка при двухсменном режиме, F_Д=4015 час.

.

Анализируя полученное значение коэффициента загрузки, можно сделать вывод о том, что станок загружен не полностью (нормативное значение равно 0,7 — 0,8), имеется резерв по времени работы в течении года.

Для данного станка в производственных условиях могут быть подобраны аналогичные детали, что позволит при незначительной его переналадке повысить указанный коэффициент.

Заключение

В результате выполнения данной курсовой работы был закреплен и более полно усвоен теоретический материал по дисциплине «Автоматизация производственных процессов в машиностроении». Были приобретены некоторые навыки разработки автоматизированного оборудования, составления схем управления и конструкторской разработки прогрессивных средств технологического оснащения автоматизированного производства.

Автоматизация позволяет в значительной мере повысить эффективность обработки деталей на металлорежущем оборудовании, снизить время обработки, а, следовательно, повысить производительность. Кроме того, при автоматизированном производстве участие человека в производственном процессе минимально, следовательно, улучшаются условия труда и культура производства в целом. Это позволяет вывести машиностроение на новый качественный уровень.

Таким образом, навыки, полученные в процессе выполнения этой курсовой работы, будут полезны при дальнейшем дипломном проектировании и в последующей инженерной деятельности.

Библиографический список

1 Справочник технолога — машиностроителя. В 2-х т. Т. 2. /Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1985. — 496 с.

2 Унифицированные узлы агрегатных станков и автоматических линий. Каталог. — М.: ВНИИТЭМР, 1988. — 208с.

3 ГОСТ 2.781−68 «Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические. Аппаратура распределительная и регулирующая гидравлическая и пневматическая».

4 Апатов Ю. Л. Устройства и принципы разработки систем управления технологическим автоматизированным оборудованием: учебное пособие. — Киров: Изд-во ВятГУ, 2008. — 182 с.

5 Методические указания к курсовой работе: Дисц. «Автоматизация производственных процессов в машиностроении»: Специальность 120 100 — «Технология машиностроения» / Апатов Ю. Л. — Киров: ПРИП ВятГУ, 2002. — 55с.

6 СТП ВятГТУ 101−2000: Общие требования к оформлению текстовых документов. /ВятГТУ. — Киров, 2000. — 26 с.