Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Автоматизация производственных процессов в машиностроении - файл курсовой по автоматизации v2.docx


Автоматизация производственных процессов в машиностроении
скачать (199.3 kb.)

Доступные файлы (5):

Кулачок вертикального суппорта.cdw
Кулачок заднего суппорта.cdw
Кулачок переднего суппорта.cdw
Кулачок револьверного суппорта.cdw
курсовой по автоматизации v2.docx134kb.10.02.2011 09:13скачать

содержание
Загрузка...

курсовой по автоматизации v2.docx

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Министерство науки и образования


Рыбинская государственная авиационная
технологическая академия им.
П.А. Соловьева


Кафедра ТАД и ОМ


КУРСОВАЯ РАБОТА


по дисциплине «АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В МАШИНОСТРОЕНИИ»


Выполнил (а) Карпова Екатерина Михайловна

Студентка гр. ЗТП – 07, 4 курса

Преподаватель Бакунина Т.А.

Оценка

Подпись преподавателя

Дата


Рыбинск, 2010


1 Техническая характеристика токарно-револьверного автомата 1Б136


Токарно-револьверный автомат предназначен для изготовления деталей из холодно протянутых калиброванных прутков круглого, шестигранного или квадратного сечения.

Наибольший диаметр обрабатываемого прутка: круглого (диаметр) – 36мм; шестигранного (размер под ключ) – 30мм; квадратного (сторона квадрата) – 24мм.

Наибольшая подача прутка – 90мм.

Наибольшая длина обточки – 80мм.

Наибольшая длина устанавливаемого прутка – 3000мм.

Наибольший диаметр нарезаемой резьбы: плашкой по стали – М22, по латуни – М27.

Наименьший диаметр нарезаемой резьбы – М3.

Количество суппортов (поперечных) – 3.

Расстояние от револьверной головки до торца шпинделя – 64…180мм.

Наибольшее перемещение суппортов: поперечных – 40мм, револьверной головки – 80мм.

Количество скоростей вращения шпинделя – 13.

Частота вращения шпинделя при левом вращении (обтачивание) – 160…2500об/мин, при правом (нарезание резьбы) – 64…1000об/мин.




2 Выбор заготовки


Размер и профиль заготовки определяется по размерам детали с учетом припуска на обработку. При этом припуски на обработку принимаются минимальные, т.к. применяются калиброванные прутки. Использование таких заготовок, наряду с экономией материала, обеспечивает значительное уменьшение трудоемкости обработки. По указанному на чертеже материалу детали, в качестве заготовки принимаем пруток диаметром 16 мм.


Разработка технологического маршрута обработки детали «ВИНТ»


Эскизы по переходам

Инструмент


Режущий

Вспомогательный

Измерительный


Резец проходной упорный 12х12 мм,

ВК6М

Державка для сменных резцедержателей одноместная

Скоба рычажная 0-25


Резец фасочный с углом в плане

φ 45ە12х12мм

ВК6М


Державка для сменных резцедержателей

двуместная

-




Плашка М6х1

Плашкодержатель

Кольцо резьбовое М6х1


Резец врезной 14х14мм, ВК6М

-

-


Валик (ролик) накатной

-

-


Резец отрезной 6х14мм Р18, b=3мм

-

Штангенциркуль

-

-

Кулачки револьверного суппорта, переднего суппорта, заднего суппорта, вертикального суппорта

-


Определение длины рабочего хода режущего инструмента


Длина рабочего хода складывается из длины обрабатываемого участка детали; подвода инструмента (0,5 – 1 мм) на безударное врезание, выполняемого с 

рабочей подачей: перебега инструмента, требуемого, например, для отрезного резца или для проходного резца в случае его выхода в канавку. Формулы для определения длины рабочего хода режущего инструмента приведены в таблице 45 ([1], с.104-110), а значения величин врезания резца, необходимые для определения длины рабочего хода при продольном обтачивании резцами с главным углом в плане меньше 90 в таблице 46 ([1], с.111).

Длина рабочих ходов при обработке винта по переходам:


Переход 3 – обточка диаметра 6 мм и 12мм: l = 29 + 1 = 30 мм, где 29 – длина пути, проходимого резцом при обтачивании диаметра 12мм; 1 – подвод резца, мм;

Переход 7 – обточка фасок 1х45 и 1х45 : l = 1 + 1 = 2мм, где 1 – размер наибольшей фаски по чертежу, мм; 1 – подвод резца, мм;

Переход 8 – выстой резца;

Переход 9 – отвод резца;

Переход 10 – повернуть револьверную головку;

Переход 11 – нарезание резьбы М6х1: l = 6 + 2Р = 6 + 2 =8мм, где 6 – длина участка детали с резьбой, мм; Р – шаг резьбы, равный 1мм;

Переход 12 – реверсирование;

Переход 13 – свинчивание плашки: l = 6 + 2Р = 6 + 2 =8мм;

Переход 14 – отвод плашки;

Переход 15 – повернуть револьверную головку;

Переход 16 – подвод резца;

Переход 17 - обточка фаски 1х45: l = 1 + 1 = 2мм, где 1 – размер фаски по чертежу, мм;
1 – подвод резца, мм;

Переход 18 – выстой резца;

Переход 19 – отвод резца;

Переход 20 – подвод резца;

Переход 21 – накатка рифления шириной 10 мм: l = ((12-11)/2) + 1 =1,5мм, где 12 – наружный диаметр головки винта, 11 – диаметр впадин рифления;

Переход 22 – выстой резца;

Переход 23 – отвод резца;

Переход 24 – подвод резца;

Переход 25 – отрезка детали. Угол наклона режущей кромки отрезного резца а выбирают в зависимости от материала отрезаемой детали а=18. При этом величина скоса h=0,98 мм ([1], приложение 2, с.198). осюда длина рабочего хода при отрезке детали l = (12/2) + 0,98 +0,5 + 0,5 = 7,98 ~8мм, где 12 – диаметр детали, с которого начинается отрезка, мм; 0,98 – величина скоса отрезного резца, мм; 0,5 – подвод резца, мм; 0,5 – перебег резца, мм.

Переход 26 – отвод резца.


^ 3 Выбор подач


Ориентировочные значения подач могут быть выбраны по таблице43 ([1], с.94). выбранные для обработки винта подачи приведены ниже.



S, мм/об

Переход 3……………………… 0,08

Переход 7………………………. 0,04

Переход 11……………………… 1

Переход 13……………………… 1

Переход 17……………………… 0,05

Переход 21……………………. . 0,1

Переход 25……………………… 0,03

В переходе 11 нарезание резьбы М6х1 подачей является шаг нарезаемой резьбы, т.е.
S = 1 мм/об.


^ 4 Выбор скорости резания


Скорости резания выбираем из таблицы 41 ([1], с.91). Для продольного обтачивания, врезания и накатки v = 25м/мин, для нарезания резьбы v = 2 м/мин, для отрезки v = 20 м/мин.




5 Определение частот вращения шпинделя


Частоту вращения шпинделя, необходимую для получения выбранной скорости резания для каждого рабочего перехода, определяется по формуле:

n=1000∙v/πD,

Где n – частота вращения шпинделя автомата, об/мин; v – скорость резания, м/мин; π =3,14; D - диаметр заготовки, мм; 1000 – переводной коэффициент.

Диаметр при определении скорости резания или частоты вращения шпинделя принимают максимальным для данного перехода, т.е. тот диаметр, с которого производят обтачивание. Для переходов, на которых происходит одновременная обработка несколькими инструментами, скорость резания выбирают по лимитирующему инструменту. Ниже приведены расчеты частот вращения шпинделя для рабочих переходов.

n, об/мин

Переход 3 n=1000∙25/π16 =498

Переход 7 n=1000∙25/π12 =663

Переход 11 n=1000∙2/π6 =106

Переход 13 n=1000∙2/π6 =106

Переход 17 n=1000∙25/π12=663

Переход 21 n=1000∙25/π12 =663

Переход 25 n=1000∙20/π12 =531

В разрабатываемом технологическом процессе лимитирующим переходом, т.е. переходом, определяющим выбор диапазона частот вращения шпинделя автомата, является переход 11 – нарезание резьбы. Поэтому для обработки винта выбираем такой диапазон частот вращения шпинделя, в котором есть частота вращения, близкая к расчетной для этого перехода. Такой диапазон обеспечивается зубчатыми колесами А=29 и Б=66 коробки скоростей.

Полученные при расчете частоты вращения шпинделя корректируем по табличным значениям выбранного диапазона и пересчитываем скорости резания. При этом следует помнить, что увеличение частоты шпинделя относительно расчетной (рассчитанной по рекомендуемой скорости резания) приведет к уменьшению выбранной стойкости режущего инструмента.

В соответствии с выбранным диапазоном частот вращения шпинделя (100; 200; 250; 400; 500; 1000) принимаем:

n, об/мин

Переход 3 500

Переход 7 500

Переход 11 100

Переход 13 100

Переход 17 500

Переход 21 500

Переход 25 500

Далее по формуле v=π∙D∙n/1000

Корректируем скорости резания

v, м/мин



Переход 3 v=π∙16∙500/1000 = 25,1

Переход 7 v=π∙12∙500/1000 = 18,8

Переход 11 v=π∙6∙100/1000 = 1,88

Переход 13 v=π∙6∙100/1000 = 1,88

Переход 17 v=π∙12∙500/1000 = 18,8

Переход 21 v=π∙12∙500/1000 = 18,8

Переход 25 v=π∙12∙500/1000 = 18,8




6 Определение оборотов шпинделя на переход


Количество оборотов шпинделя на рабочий переход определяют по формуле np=l/s, где l – рабочий ход инструмента, мм; s – подача, мм/об.

np, обороты

Переход 3 np=29/0,08= 363

Переход 7 np=2/0,04 = 50

Переход 11 np=8/1 = 8

Переход 13 np=8/1 = 8

Переход 17 np=2/0,05 = 40

Переход 21 np=1,5/0,1 = 15

Переход 25 np=8/0,03 = 267


Так как рабочие переходы выполняются при различной частоте вращения шпинделя, то количество оборотов шпинделя на каждом переходе непропорционально затратам времени для выполнения этих переходов. Поэтому для расчетов определяем приведённые числа оборотов шпинделя путем умножения числа оборотов шпинделя, необходимого для выполнения перехода, на коэффициент приведения λ. Этот коэффициент равен отношению основной частоты вращения шпинделя в минуту nосн при которой выполняется большинство переходов, к частоте вращения шпинделя в минуту nпер на которой выполняется данный переход, т.е. λ=nосн/nпер.

При обработке винта большинство рабочих переходов выполняется с частотой вращения шпинделя, равной 500 об/мин. Для этих переходов коэффициент приведения имеет следующие значения:

λ

Переходы 3,7,17, 21,25 1000/500=2

Переходы 11,13 1000/100=10


Умножая число оборотов шпинделя, необходимое для выполнения перехода, на коэффициент приведения, получаем приведенное число оборотов шпинделя nпер для расчета:

nпер, обороты

Переход 3 363∙2=726

Переход 7 50∙2=100

Переход 11 8∙10=80

Переход 13 8∙10=80

Переход 17 40∙2=80

Переход 21 15∙2=30

Переход 25 267∙2=534

Сумма приведенных чисел оборотов равна 1630


^ 7 Определение ориентировочной продолжительности цикла изготовления одной детали




Время цикла обработки одной детали на автомате состоит из времени резания (промежуток времени, в течение которого происходит снятие стружки) и вспомогательного времени.

Время резания (с), затраченное на выполнение рабочих переходов, определяется по формуле tp=np∙60nшп, где np-сумма чисел оборотов шпинделя, необходимое на выполнение , затраченное на выполнение рабочих переходов, определяется по формуле ток времени, в течение которого происходит сня

рабочих переходов; nшп – частота вращения шпинделя, на которой выполняется большинство рабочих переходов.

Подставляя полученные ранее данные в формулу, находим tp=1630∙60500=195,6 с. Вспомогательное время tх состоит из времени на режим цанги, подачу прутка до упора, зажим цанги, не совмещенные повороты револьверной головки, паузы для зачистки обработанных поверхностей, изменение частоты и направления вращения шпинделя и на не совмещенную часть отвода отрезного резца. Время на не совмещенную часть отвода отрезного резца составляет 2,5-6% от времени на рабочие переходы, причем при коротких циклах обработки детали это время составляет 2,5-4%, а при больших циклах (≥ 100с) – 5-6%.

В рассматриваемом процессе вспомогательное время tх на разжим цанги, подачу прутка до упора и зажим цанги равно 1с, на три поворота револьверной головки – 3с, на 2 паузы для зачистки обработанной поверхности – 2с, на изменение направления вращения шпинделя – 1с, на отвод отрезного резца – 9с.

Общее вспомогательное время составляет tх=1+3+2+1+9=16с.

Ориентировочная продолжительность цикла изготовления одной детали определяется как сумма основного и вспомогательного времени, т.е. tn=tp+tx=195,6+16=221,6c. По этому времени уточняют количество сотых делений, необходимое для переключения револьверной головки и подачу прутка до упора.




8 Определение радиусов кулачков


Радиусы кулачка револьверной головки зависят от расстояния между торцом шпинделя и револьверной головкой в конце рабочего хода соответствующего перехода. Эти расстояния складываются из длин заготовки детали и державки.

Длина заготовки равно длине детали плюс ширина отрезного резца плюс расстояние от плоскости отрезного резца до торца шпинделя. Длина детали равна 25 мм. Из приложения 2 ([1], с.198) видно, что отрезной резец для отделения детали от прутка диаметром 12 мм должен быть шириной 2 мм, а расстояние от плоскости отрезного резца до торца шпинделя, выбранное из таблицы 4 ([1], с.22-23), равно 7 мм. Следовательно, длина заготовки (25+2+7) равна 34 мм.

Габаритные размеры державок ([1], таблица 81, с.186): для револьверной головки 12х12, для переднего и заднего суппортов 14х14, для вертикального суппорта 6х14.

Суммируя длины державок и заготовки, получаем расстояния между торцом шпинделя и револьверной головкой:

Расстояние, мм

Переход 3 93

Переход 7 105

Переход 11 76

Для определения радиуса кулачка револьверной головки выбираем переход с наименьшим расстоянием аmin от торца шпинделя до револьверной головки (в данном случае аmin=76мм) и сравним его с величинами, лежащими в пределах от А до А+В ([1], таблица 4, с.20-21), соответствующими наименьшим расстояниям от торца шпинделя до револьверной головки с учетом регулировки. Величина регулировки В равна 36 мм, а наименьшее расстояние от торца шпинделя до револьверной головки А=64мм.

Если аmin=64+100, то для соответствующего перехода принимают максимальный радиус кулачка револьверной головки. В этом случае конечный радиус кулачка рассчитывается по формуле Rk=Rmax-a-amin, где а – расстояние от торца шпинделя до револьверной головки в конце соответствующего перехода.

При обработке длинных деталей, аmin может быть больше 100мм. В этом случае конечные радиусы кулачка рассчитываются по формуле Rk=Rmax-a-100, а начальные радиусы – по формуле Rn=Rk-l, где l - длина рабочего хода инструмента.

Участки профиля кулачка, на которых происходит переключение револьверной головки, выполняют радиусом, на 1 мм меньше начального радиуса последующего рабочего перехода.

При использовании упора, закрепленного в револьверной головке, радиус кулачка, на котором происходит подача прутка, равен начальному радиусу последующего рабочего перехода.

Размеры дисковых кулачков приведены в таблице 39 ([1], с.84-85).

В переходе 3 расстояние между торцом шпинделя и револьверной головкой равно 93 мм.



Конечный радиус кулачка в этом переходе будет равен Rk=120-93-76=103мм. Начальный радиус этого перехода будет равен Rn=103-29=74мм.

Следовательно, радиус кулачка, на котором происходит подача прутка до упора (переход 1), может быть равен 74мм. Расстояние торца шпинделя от револьверной головки в этом случае равно сумме расстояния от торца шпинделя до револьверной головки и длины рабочего хода следующего перехода (переход 3): (93+29)=122мм.

Длина упора в этом случае должна быть равно (122-38)=84мм (вылет заготовки из цанги). По рисунку 37 ([1], с.190) и таблице 87 ([1], c.195) определяем, что для автомата максимальная длина упора может быть равна 100мм, т.е. он удовлетворяет условиям технологического процесса и, следовательно, радиус 74 мм может быть принят для расчета.

Для перехода «нарезание резьбы» конечный радиус кулачка может быть рассчитан по формуле Rk=Rn+0,85∙l.

Для кулачка, управляющего подачей отрезного резца, конечный радиус равен максимальному радиусу Rmax. Кулачки, управляющие другими резцами поперечных и вертикальных суппортов, должны быть занижены на величину, на которую эти резцы не доходят до оси шпинделя. В этом случае вылет резцов из державки остается постоянным, это увеличивает жесткость резцов и улучшает условия резания.

Рассчитанные значения радиусов впишем в операционную технологическую карту.

Номер перехода

Радиус

Расчет

Переход 3

Начальный радиус

Rn=103-29=74

Конечный радиус

Rk=120-(93-76)=103

Переход 7

Начальный радиус

Rn=91-2=89

Конечный радиус

Rk=120-(105-76)=91

Переход 11

Начальный радиус

Rn=100

Конечный радиус

Rk=100+0.85∙8=106,8

Переход 13

Начальный радиус

Rn=106,8

Конечный радиус

Rk=100

Переход 17

Начальный радиус

Rn=72

Конечный радиус

Rk=74

Переход 21

Начальный радиус

Rn=72,5

Конечный радиус

Rk=74

Переход 25

Начальный радиус

Rn=66

Конечный радиус

Rk=74





9 Количество сотых делений кулачкового диска для холостых перемещений и рабочих перемещений


При обработке винта сумма сотых делений кулачкового диска на холостые не совмещенные перемещения равна 21,5, следовательно, на все рабочие переходы приходится (100-21,5)=78,5 делений кулачкового диска.

Зная число оборотов шпинделя, затрачиваемое на выполнение учитываемых рабочих перемещений и число оборотов шпинделя на каждый рабочий переход, можно определить количество сотых делений кулачкового диска для рабочих перемещений.

Число оборотов шпинделя, затрачиваемое на выполнение рабочих перемещений, равное 1630 оборотам, соответствует 78,5 сотым делениям кулачкового диска. Тогда один оборот соответствует 78,5/1630 сотым делениям кулачкового диска, 100 оборотов (переход 7) – (78,5∙100)/1630=4,8 сотым делениям кулачкового диска.

Аналогично рассчитываем количество сотых делений кулачкового диска на все рабочие переходы.

Сотые

Переход 3 (78,5∙726)/ 1630=35

Переход 7 (78,5∙100)/ 1630=5

Переход 11 (78,5∙80)/ 1630=4

Переход 13 (78,5∙80)/ 1630=4

Переход 17 (78,5∙80)/ 1630=4

Переход 21 (78,5∙30)/ 1630=1,5

Переход 25 (78,5∙534)/ 1630=31


Деления (сотые) кулачкового диска рабочих и холостых не совмещенных переходов, нарастающие в строгой последовательности технологического процесса обработки детали, располагают от нуля до ста сотых в соответствующей графе операционной технологической карты. В таблице 1 представлена операционная технологическая карта обработки детали «винт».





Эскизы

Суппорт

№ п/п

Наименование переходов

Рабочий ход, мм

Подача, мм/об

Число оборотов шпинде-ля

Кулачковый диск


На переход

Для расчета

Сотые доли

Сотые доли

Радиусы


Рабо-чие хода

Холос-тые хода

от

до

от

до


Револьверный

1

Подать пруток до упора


1

0

1

74

74


2

Повернуть револьвер-ную головку


1,5

1

2,5

73

73



Эскизы

Суппорт

№ п/п

Наименование переходов

Рабочий ход, мм

Подача, мм/об

Число оборотов шпинде-ля

Кулачковый диск


На переход

Для расчета

Сотые доли

Сотые доли

Радиусы


Рабо-чие хода

Холос-тые хода

от

до

от

до


Револьверный

3

Обточить ǿ6 мм

30

0,08

363

726

35

-

2,5

37,5

74

103


4

Пауза


0,5

37,5

38

103

103


5

Отвод резца


1,0

38

39

103

89


6

Повернуть револьвер-ную головку


1,5

39

40,5

89

89




Эскизы

Суппорт

№ п/п

Наименование переходов

Рабочий ход, мм

Подача, мм/об

Число оборотов шпинде-ля

Кулачковый диск

На переход

Для расчета

Сотые доли

Сотые доли

Радиусы

Рабо-чие хода

Холос-тые хода

от

до

от

до




Револьверный

7

Обточка фасок 1х45 и 0,4х45

2

0,04

50

100

5

-

40,5

45,5

89

91

8

Выстой резца
















0,5

45,5

46

91

91

9

Отвод резца
















1,0

46

47

91

89

10

Повернуть револьвер-ную головку
















1,5

47

48,5

89

89




Эскизы

Суппорт

№ п/п

Наименование переходов

Рабочий ход, мм

Подача, мм/об

Число оборотов шпинде-ля

Кулачковый диск


На переход

Для расчета

Сотые доли

Сотые доли

Радиусы


Рабо-чие хода

Холос-тые хода

от

до

от

до


Револьверный

11

Нарезание резьбы М6х1

8

1

8

80

4

-

48,5

52,5

100

106,8


12

Реверсиро-вание шпинделя


0,5

52,5

53

106,8

106,8


13

Свинчива-ние плашки

8

1

8

80

4

-

53

57

106,8

100


14

Отвод плашки


1,0

57

58

100

80


15

Повернуть револьвер-ную головку


1,5

58

59,5

80

80



Эскизы

Суппорт

№ п/п

Наименование переходов

Рабочий ход, мм

Подача, мм/об

Число оборотов шпинде-ля

Кулачковый диск


На переход

Для расчета

Сотые доли

Сотые доли

Радиусы


Рабо-чие хода

Холос-тые хода

от

до

от

до


Передний суппорт

16

Подвод резца


0,5

59,5

60

35

72


17

Обточка фаски 1х45

2

0,05

40

80

4

-

60

64

72

74


18

Выстой резца


0,5

64

64,5

74

74


19

Отвод резца


0,5

64,5

65

74

35




Эскизы

Суппорт

№ п/п

Наименование переходов

Рабочий ход, мм

Подача, мм/об

Число оборотов шпинде-ля

Кулачковый диск


На переход

Для расчета

Сотые доли

Сотые доли

Радиусы


Рабо-чие хода

Холос-тые хода

от

до

от

до


Задний суппорт

20

Подвод резца


0,5

65

65,5

35

72,5


21

Накатка рифления ширина 10мм

1,5

0,1

15

30

1,5

-

65,5

67

72,5

74


22

Выстой резца


0,5

67

67,5

74

74


23

Отвод резца


0,5

67,5

68

74

35



Эскизы

Суппорт

№ п/п

Наименование переходов

Рабочий ход, мм

Подача, мм/об

Число оборотов шпинде-ля

Кулачковый диск


На переход

Для расчета

Сотые доли

Сотые доли

Радиусы


Рабо-чие хода

Холос-тые хода

от

до

от

до


Вертикальный суппорт

24

Подвод резца


0,5

68

68,5

35

66


25

Отрезка детали

8

0,03

267

534

31

-

68,5

99,5

66

74


26

Отвод резца


0,5

99,5

100

74

35


Итого


100


Скачать файл (199.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru