Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Курсовой проект - Автоматизация производственного процесса (стойка) - файл АПП Стойка 6 вар..doc


Курсовой проект - Автоматизация производственного процесса (стойка)
скачать (376.4 kb.)

Доступные файлы (17):

АПП Стойка 6 вар..doc210kb.24.05.2009 17:43скачать
Линия обработки61 вар..cdw
Линия обработки6 вар..cdw
Операция 005.bak
Операция 005.cdw
Операция 010.bak
Операция 010.cdw
Операция 015.bak
Операция 015.cdw
Операция 020.bak
Операция 020.cdw
Операция 025.cdw
Операция 030.bak
Операция 030.cdw
Стойка 6 вар..frw
Структурная схема 6 вар..bak
Структурная схема 6 вар..cdw

содержание
Загрузка...

АПП Стойка 6 вар..doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Оглавление


1. Выбор заготовки.

Обоснование выбора заготовки.

Обрабатываемый материал.

Технологический процесс обработки детали.



2. Выбор станочного оборудования.

3. Расчет режимов резания.

4. Расчет потребности оборудования.




5. Расчет коэффициента технического использования

автоматиче­ской линии.



6. Структурная схема управления станком 23В56 на операцию 025.

7. Программирование операции.


8 . Список использованной литературы.







^

1. Выбор заготовки.



При выборе заготовки для заданной детали назначают метод её получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку, формируют технические требования на изготовление. По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшения припусков, повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха и возрастает себестоимость заготовки, но при этом снижается трудоёмкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки, повышается коэффициент использования материала. Заготовки простой конфигурации дешевле, так как не требуют при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки, однако такие заготовки требуют последующей трудоёмкой обработки и повышенного расхода материала. Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала, конструктивными формами и размерами детали и программой выпуска. Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при её минимальной себестоимости.
^

Обоснование выбора заготовки.


Припуски на обработку наружных поверхностей по таблице

- при черновом точении – 4,5 мм.

- при чистовом точении – 1,5 мм.

- при шлифовальной обработке – 0,5 мм.

Определим промежуточные размеры обрабатываемых поверхностей согласно маршрутному технологическому процессу:

Д т ч = Д п + 2 z m2,

Д т ч = 32 +0,5 =32,5 мм.

Д m = Д m r + 2 z,

Д m = 32,5 + 1,5 = 34 мм.

Д р з = Д m + 2 z,

Д р з = 34 + 4,5 = 38,5 мм.

По расчетным данным заготовки выбираем необходимый размер горячекатаного проката обычной точности, принимаем диаметр заготовки 40 мм с отклонением -0,75 по той же таблице.ица(1, стр. 9 таб.б. 3.14)шлифие.

ности состоит из следующих операций механической обработки: черновое и чистовое точение, препо той же таблицеиаек

Припуски на подрезание торцевых поверхностей определим по таблице Общая длина заготовки:

Lз = Lд + 2 zподр,

Lд - номинальная длина детали по рабочему чертежу, мм.

Lз = 50+ 2*0,8 = 51,6 мм.

Объём заготовки определим по плюсовым припускам:

Vз = ПR2*Lз,

Lз – длина заготовки с плюсовым допуском, см.

Rз2n – радиус заготовки с плюсовым допуском, см.

Vз= = 3,14*60 = 188мм3

Масса заготовки определяется по формуле:

G3 = ρ*Vз,

ρ – плотность материала, кг/см3,

ρ = 0,00785 кг/см3.

G3 = 0.00785*188= 1,48 кг.

Коэффициент использования материала:

Ки м = ,

Ки м = = 0,84

Выбирается оптимальная длина проката для изготовления заготовки. Принимается ее равной 60 мм. Заготовку отрезаем на ножницах – это самый производительный и дешевый метод. Длину торцевого отрезка проката определяется из соотношения:

Lоб = (0,3 – 0,5) d,

где d – диаметр сечения, мм.

Lоб = 0,3*32= 9,6 мм.

Число заготовок исходя из принятой длины проката, по стандартам, определяется по следующей формуле.

Из проката длиною 1 метр:

Х4 = ,

Х4= = 23,26шт.

Получается 23 заготовки из данной длины проката.

Обрабатываемый материал.

Материалом заготовки является сталь 45 ГОСТ 1050-88, имеющая следующие характеристики:

Таблица 1 – Химический состав стали:

С

Si

Mn

S

P

Ni

Cr

не более

0,42-0,5

0,17-0,37

0,5-0,8

0,04

0,035

0,25

0,25


Таблица 2 – Механический состав стали:

σ т МПа

σвр, МПа

δ 5, %

Ф, %

Ан, Дж/см2

НВ (не более)

не менее

Горяче-катанной

Отожжен-ной

360

610

16

40

50

241

197


Маршрутный технологический процесс.

000 - Заготовительная.

Заготовка изготавливается из прутка диаметром 40 мм, и длиной 60 мм.
005 - Токарная

Оборудование: центра

  1. Подрезать торец ,выдерживая размер 50мм.

  2. Подрезать торец ,выдерживая размер 50 мм.

010 - Токарная черновая.

Приспособление: центра

  1. Черновое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 38,5 мм на диаметр 34 мм, на длине 15 мм.

  2. Черновое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 36,5 мм на диаметр 32 мм, на длине 10 мм.

  3. Черновое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 30,5 мм на диаметр 26 мм, на длине 25 мм.

015- Токарная чистовая

Приспособление: центра.

  1. Чистовое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 34 мм на диаметр 32,5 мм, на длине 15 мм.

  2. Чистовое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 32 мм на диаметр 30,5 мм, на длине 10 мм.

  3. Чистовое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 26 мм на диаметр 24,5 мм, на длине 25 мм.

020- Токарная

Приспособления: трёхкулачковый патрон.

  1. Снять фаски 3х450.

025- Сверлильная

Приспособления: трёхкулачковый патрон.

  1. Сверление и зенкерование сквозного отверстия диаметром 5 мм на длину 50мм.

030- Шлифовальная

1. Шлифовать наружную поверхность шлифовальным кругом с диаметра 32,5 мм на диаметр 32 мм, на длине 15 мм.

2. Шлифовать наружную поверхность шлифовальным кругом с диаметра 30,5 мм на диаметр 30 мм, на длине 10 мм.

3. Шлифовать наружную поверхность шлифовальным кругом с диаметра 24,5 мм на диаметр 24 мм, на длине 25 мм.

^

2. Выбор оборудования, приспособлений и инструмента.


Оборудование выбираем в соответствии с операциями в технологическим процессе.

Многорезцовый полуавтомат модели 1730

Наибольший диаметр обрабатываемой детали в мм.

  • Над станиной 410

  • Над кареткой 360

  • Над суппортом 300

Наибольшая длина хода суппорта в мм:

  • Переднего 250

  • Заднего 135

Расстояние между центрами в мм:

  • Наибольшее 500

  • Наименьшее 200

Наибольшая длина обработки в мм: 460

Число скоростей вращения шпинделя: 12

Предел чисел оборотов шпинделя в минуту: 40-500

Количество величин подач переднего суппорта: 8

Пределы величин продольных подач переднего суппорта в мм/об: 0.12-1.38

Количество величин поперечной подачи заднего суппорта на каждую продольную подачу: 12

Пределы величин поперечных подач заднего суппорта в мм\об: 0.016-2.37

Скорость быстрого перемешения переднего суппорта в мм\мин: 2330

Мощность главного электродвигателя в кВт: 10

^ Сверлильный 23В56 станок

Параметры:

- размеры рабочей поверхности стола: 500500;

- наибольшая масса обрабатываемой заготовки, кг:700;

- наибольшее перемещение стола:

продольное: 500;

поперечное: 800;

- наибольшее перемещение шпиндельной головки: 500;

- расстояние от оси шпинделя до рабочей поверхности стола: 120-620;

- конус отверстия шпинделя: 50;

- вместимость инструментального магазина: 30;

- число ступеней вращения шпинделя: 89;

- частота вращения шпинделя, об/мин: 21.2-3000;

- подача: 1-2000;

- наибольшая сила подачи стола, МН: 10;

- скорость быстрого перемещения стола и шпиндельной бабки, мм/мин: 8000;

- мощность э/двигателя, кВт: 14;

- габариты: 445046553100;

- масса, кг: 11370.

Станок шлифовальный 3E624:

  • наибольшие размеры устанавливаемой заготовки, мм 400х1000

  • высота над столом центров, мм 240

  • наибольшее продольное перемещение стола, мм 1000

  • частота вращения шпинделя 30-300

  • мощность двигателя главного привода, кВт 11

  • габариты: длина, мм 6310

ширина, мм 2585

высота, мм 1982

  • масса, т 7,6


^

3. Расчет режимов резания.





  1. При токарной обработке

При точении:

,где t – глубина резания, мм

D-наибольший внутренний диаметр, мм

d-наименьший внутренний диаметр, мм

, где n-частота вращения , об/мин.

V- скорость резания, м/мин.

П=3,14

D-наибольший внутренний диаметр, мм

,где То- основное время, мин.

L-длина режущей части, мм.

n-частота вращения, об/мин.

s-подача, мм/об.

i-число проходов

2. При сверлильной обработке

При сверлении:

где n-частота вращения сверла, об/мин.

V-скорость резания, м/мин.

П- постоянная 3.14

D –диаметр отверстия, мм

где То- основное время, мин.

L-длина отверстия, мм.

n-частота вращения, об/мин.

s-подача, мм/об.

^ 3. При шлифовании

При шлифовании:

, где n- частота вращения шлифовального круга, об/мин.

V-скорость резания шлифовального круга, м/мин.

П- постоянная 3.14

D –наружный диаметр шлифовального круга, мм

где То- основное время, мин.

L-обрабатываемая длина, мм.

n-частота вращения шлифовального круга, об/мин.

s-подача, мм/об.

z-число зубьев.

i – число проходов.

Операция 005.
Переход 1

1. Подрезать торец

t =2,5 мм

V=192 м/мин.

L=50мм.

S=0,2 мм/об.

i=1

об/мин.

π=3,14

D-наибольший диаметр, мм





Переход 2

1. Подрезать торец

t =2,5 мм

V=192 м/мин.

L=50мм.

S=0,2 мм/об.

i=1

об/мин.

π=3,14

D-наибольший диаметр, мм




Операция 005 – Токарная




пер

Реж.

Инструм.

t,

мм

S, мм/

об

V,

Мм/

мин

n,

об/

мин

Vф,

Мм/

мин

nф,

об/

мин

Pz,

Н

Mkp,

Н*мм

N,

кВт

То

1

Резец

подрезной


2

0,2

192

1911

201

2000

3001

600

4,9

0,125

2

Резец

подрезной


2

0,2

192

2038

188

2000

3001

600

4,9

0,125


Далее данные из расчета режимов резания заносим в таблицы.

Операция 010 – Токарная черновая.





пер

Реж.

Инструм.

t,

мм

S, мм/

об

V,

Мм/

мин

n,

об/

мин

Vф,

Мм/

мин

nф,

об/

мин

Pz,

Н

Mkp,

Н*мм

N,

кВт

То

1

Резец проходной


4

1,2

92

862

91

850

2480




2,7

0,088

2

Резец проходной


3

0,3

80

796

80,4

800

2520







0,0625

3

Резец проходной


3

0,2

76

931

81,6

1000

2650




6,8

0,125


Операция 015 – Токарная чистовая.




пер

Реж.

Инструм.

t,

мм

S, мм/

об

V,

Мм/

мин

n,

об/

мин

Vф,

Мм/

мин

nф,

об/

мин

Pz,

Н

Mkp,

Н*мм

N,

кВт

То

1

Резец проходной


4

1,2

80

784

81,6

800

2560




4,3

0,094

2

Резец проходной

3


0,3

76

794

76,6

800

2678




7,2

0,0625

3

Резец проходной


3

0,2

72

936

76,9

1000

2970




6,8

0,125


Операция 020 – Токарная.




пер

Реж.

Инструм.

t,

мм

S, мм/

об

V,

Мм/

мин

n,

об/

мин

Vф,

Мм/

мин

nф,

об/

мин

Pz,

Н

Mkp,

Н*мм

N,

кВт

То

1

Резец фасонный


3

0,18

10

99,5

10,05

100

301




0,06

0,75

2

Резец фасонный


3

0,18

10

106

9,42

100

301




0,05

0,5


Операция 025 – Сверлильная.




пер

Реж.

Инструм.

t,

мм

S, мм/

об

V,

Мм/

мин

n,

об/

мин

Vф,

Мм/

мин

nф,

об/

мин

Pz,

Н

Mkp,

Н*мм

N,

кВт

То

1

Сверло

спиральное


2

0,17

58

3694

54,95

3500




2,28

7,2

0,071

2

зенковка

2

0,32

43

2739

44

2800




24,87

2,03

0,089


Операция 030– Шлифовальная




пер

Реж.

Инструм.

t,

мм

S, мм/

об

V,

Мм/

мин

n,

об/

мин

Vф,

Мм/

мин

nф,

об/

мин

Pz,

Н

Mkp,

Н*мм

N,

кВт

То

1

Шлиф. круг


4

0,02

180

1791

181

1800

3005




4,9

0,042

2

Шлиф. круг


3

0,02

180

1911

188,4

2000

3000




4,7

0,025

3

Шлиф. круг


3

0,02

180

2388

188,4

2500

2980




4,0

0,05


Исходя из построенного маршрута обработки и выбранных режимов реза­ния, нари­суем операционные эскизы и циклограммы. Из полученных циклограмм опреде­лим время холостых ходов инструментов на каждой операции и переходе:

Тхх=Трх·19,2%

Операция 005: Тхх=(0,125+0,125)·19,2%=0,048 (мин)

Операция 010: Тхх=(0,088+0,062+0,125) ·19,2% =0,053 (мин)

Операция 015: Тхх=(0,094+0,062+0,125)·19,2%=0,162 (мин)

Операция 020: Тхх=(0,75+0,5)·19,2%= 0,24(мин)

Операция 025: Тхх=(0,071+0,089) ·19,2% = 0,031(мин)

Операция 030: Тхх=(0,042+0,025+0,05)·19,2% = 0,022(мин)

^

4. Расчет потребности оборудования.



Время, необходимое на каждую операцию:

опер. 005: Топ=0,25+0,048=0,298 (мин)

опер. 010: Топ= 0,275+0,053=0,328(мин)

опер. 015: Топ=0,844+0,162=1,006 (мин)

опер. 020: Топ=1,25+0,24=1,49 (мин)

опер. 025: Топ=0,16+0,031=0,191 (мин)

опер. 030: Топ=0,117+0,022=0,139 (мин)
Внеоперационные потери на станках:

опер. 005:

время на установку 0,17 (мин)

время, связанное с переходом 0,14*1=0,14 (мин)

время на обслуживание Топ*3%=0,298*0,03=0,009 (мин)

время на перерывы Топ*4%=0,298*0,04= 0,012(мин)

опер. 010:

время на установку 0,17 (мин)

время, связанное с переходом 0,14*1=0,14 (мин)

время на обслуживание Топ*3%=0,328*0,03=0,01(мин)

время на перерывы Топ*4%= 0,328*0,04=0,013 (мин)

опер. 015:

время на установку 0,17 (мин)

время, связанное с переходом 0,14*1=0,14 (мин)

время на обслуживание Топ*3%=1,006*0,03=0,03 (мин)

время на перерывы Топ*4%=1,006*0,04=0,04 (мин)

опер. 020:

время на установку 0,17 (мин)

время, связанное с переходом 0,14*1=0,14 (мин)

время на обслуживание Топ*3%=1,49*0,03=0,045 (мин)

время на перерывы Топ*4%=1,49*0,04= 0,06(мин)

опер. 025:

время на установку 0,17 (мин)

время, связанное с переходом 0,14*1=0,14 (мин)

время на обслуживание Топ*3%=0,191*0,03=0,006 (мин)

время на перерывы Топ*4%=0,191*0,04=0,008(мин)

опер. 030:

время на установку 0,17 (мин)

время, связанное с переходом 0,14*1=0,14 (мин)

время на обслуживание Топ*3%=0,139*0,03=0,0042 (мин)

время на перерывы Топ*4%=0,139*0,04=0,0056 (мин)
^ Штучное время на операциях:

опер. 005: Тшт=Топ+Твн=0,25+0,048=0,298 (мин)

опер. 010: Тшт=Топ+Твн=0,275+0,053=0,328 (мин)

опер. 015: Тшт=Топ+Твн= 0,844+0,162=1,006(мин)

опер. 020: Тшт=Топ+Твн= 0,24+1,25=1,49 (мин)

опер. 025: Тшт=Топ+Твн=0,16+0,031=0,191 (мин)

опер. 030: Тшт=Топ+Твн=0,117+0,022=0,139 (мин)

^ Количество станков на операциях:

т=Тшт/t, где t=480/250=1,92 (шт/см)

опер. 005: т=Тшт/t= 0,298/1,92= 0,155(шт/см), принимаем 1станок

опер. 010: т=Tшт/t= 0,328/1,92=0,171 (шт/см), принимаем 1станок

опер. 015: т=Тшт/t=1,006/1,92 = 0,524(шт/см), принимаем 1станок

опер. 020: т=Тшт/t= 1,49/1,92=0,776 (шт/см), принимаем 1станок

опер. 025: т=Тшт/t= 0,191/1,92= 0,099(шт/см), принимаем 1 станок

опер. 030: т=Тшт/t=0,139/1,92 = 0,072(шт/см), принимаем 1 станок

Вывод: всего станков используемых в автоматической линии 6 шт.

Если бы у автоматической линии отсутствовали затраты на холостые ходы инструментов, а также зажим, транспортировку, фиксацию и разжим де­тали, то производительность такой линии определялась бы только длительно­стью рабочих ходов. Такую производительность называют технологической.

Технологическая производительность.
Т=1/Tрх,

Т=1/(0,275+0,844+1,25+0,16+0,117)=1/2,646=0,38(шт/смену)

^ Циклическая производительность.

Qц=1 /(Tpx+Txx),

Qц=1/(0,298+0,328+1,006+1,49+0,171+0,139)= 1 / 3,432=0,29 (шт/смену )

Из внецикловых потерь времени при проектировании автоматических линий необходимо в первую очередь учитывать потери на замену, регулиров­ку и подналадку инструментов, а также потери на ремонт, регулировку и от­ладку различных механизмов. Эти потери времени существенно зависят от степени концентрации операций и влияют на эффективность вариантов ком­поновок автоматизированного оборудования.

Если на стадии проектирования линии выполнить расчет этих видов по­терь, то может быть определена техническая (расчетная) производительность линии.

^ Техническая производительность.

Ц= Трх +Тхх, (мин)

Ц= Трх +Тхх=2,646+0,508=3,154 (мин)

Внецикловые потери механизмов сумма Qц =3,154*0,192=0,605 (мин) Время потерь на станках 19.2%, ( простой по инструменту 8.1%, простой по оборудованию - 4.3%, по организационным причинам - 6.8%)

Q=1/(3,154+0,605) =1/3,759= 0,27(шт/мин)

Вместе с тем в условиях эксплуатации линии помимо указанных вне-цикловых простоев линии по техническим причинам могут иметь место вне-цикловых потери времени по организационным причинам: из-за отсутствия заготовок, электроэнергии, рабочего на линии и другим причинам. Учет этих потерь по различным организационным причинам позволяет определить наи­более эффективные пути их сокращения и судить о фактической производи­тельности линии.

Фактическая производительность.

Ф=1/(Ц+сумма Qц+сумма Qс)

Собственные потери сумма

Qc=1,1 (мин)

Ф=1/(3,154+0,27+1,1 ) =0,22 (шт/смену)

^

5. Расчет коэффициента технического использования

автоматиче­ской линии.


Степень эффективности конструкции линии, а также степень эффектив­ности ее использования можно характеризовать соответствующими коэффи­циентами. Коэффициент технического использования линии.

Чти =Ф/Q* 100%

Чти =Ф/Q* 100% =0,22/0,27* 100 %=81%

6. Структурная схема управления станком 23В56 на операцию 025.

Составим алгоритм промежуточных реле:
РП 01 включить двигатель %

РП 02 перемещение по оси х=0

Контроль подвода сверла.

РП 03 рабочий ход по оси z= 50

РП 04 перемещение по оси z= - 50

Контроль шероховатости

РП 05 перемещение по оси х=5

Контроль подвода сверла.

РП 06 рабочий ход по оси z= 50

РП 07 перемещение по оси z= - 50

Контроль шероховатости

РП 08 перемещение по оси х=5

Контроль подвода зенкера.

РП 09 рабочий ход по оси z= 50

Контроль шероховатости

^

7. Программирование операции.


Составим управляющую программу на языке ИСО – 7БИТ для станка 2В56 для операции 025.

Управляющая программа.

%

N001 M68 LF

N002 G60 M03 S01592 F020 T01 LF

N003 G18 Z+20000 LF

N004 G18 Z -10000 LF

N005 G60 M03 S01194 F020 T02 LF

N006 G18 Z+1000 LF

N007 G18 Z -5000 LF

N008 G60 M03 S01433 F1 T03 LF

N009 G18 Z+15000 LF

N010 G18 Z -10000 LF

N011 M05 LF

N012 M64 LF

N013 M02

Условные обозначения:

% - начало программы, N…- номер кадра, М68 – зажим заготовки, LF – конец программы, G60 – точное позиционнирование, М03 – вращение шпинделя по часовой стрелки, S0 – частота вращения шпинделя, F0 -
подача, T0 – инструмент, G18 – выбор плоскости, М05 – остановка шпинделя,
М64 – отжим заготовки, М02 – конец программы.


^

8. Список использованной литературы.



1. Кузнецов М.М., Волчкевич Л.И., Автоматизация производственных процессов. М: Высшая школа, 1978 г., 430с.

  1. Корсаков B.C., Автоматизация производственных процессов. М.:
    Высшая школа, 1978 г.

  2. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Справочник технолога- машино­
    строителя. М.: Машиностроение, 1985 г., Т1,Т2.

  3. Аверченков В.И., Горленко О.А., и др. Сборник задач и упражнений
    по технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1988 г., 192 с.









Скачать файл (376.4 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации