Система управления фрезерного консольного вертикального станка модели 6Р13Ф3-37

Устройство, состав и работа фрезерного станка и его составных частей. Предельные расчетные диаметры фрез. Выбор режимов резания. Расчет скоростей резания. Ряд частот вращения шпинделя. Определение мощности электродвигателя. Кинематическая схема привода.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 20.01.2013
Размер файла 3,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

При установке базового ПО в УЧПУ производится его программная регистрация. Надёжная совместная работа аппаратных и программных средств УЧПУ возможна только с версией ПО, согласованной потребителем при заказе и поставляемой с УЧПУ.

В состав ПО УЧПУ входят два редактора: основной редактор и редактор визуального программирования. Документ состоит из двух частей, каждая часть печатается отдельной книгой. В первой части документа изложены правила работы с основным редактором ПО УЧПУ, а во второй части документа приведены правила работы с редактором визуального программирования, который используется для создания и редактирования УП УЧПУ.

3. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Технико-экономическая эффективность внедрения нового технологического оборудования

Одним из главных показателей экономичности оборудования или технологического процесса является себестоимость выпускаемой продукции.

Себестоимость продукции включает затраты на основные материалы, заработную плату, электроэнергию, вспомогательные материалы (для технологических целей), ремонт оборудования и амортизационные отчисления.

Эти составляющие себестоимости непосредственно зависят от основных технических характеристик станка, улучшение которых приводит к уменьшению себестоимости продукции. Кроме того себестоимость продукции включает также цеховые и общезаводские расходы, содержащие затраты на содержание цехового и общезаводского персонала, зданий и сооружений и др.

Одним из основных методов уменьшения себестоимости продукции является повышение производительности станка и изменение технологического процесса.

Изменение технологического процесса путем концентрации операций на одном станке, совмещение переходов во времени также дает существенное увеличение производительности при одновременном повышении качества обработки.

4. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

4.1 Обеспечение безопасности труда при эксплуатации фрезерного станка с ЧПУ

Технологический процесс с использованием станка, осуществляется в условиях механического цеха с железобетонным полом. В цехе имеется водяное отопление, цеховая магистраль сжатого воздуха, осветительные и вентиляционные установки.

В процессе трудовой деятельности оператор осуществляет процесс обработки детали с помощью ЧПУ. При этом он производит ввод, отладку и корректировку программы, управляет электро- и гидроагрегатами, включает и выключает станок, осуществляет контроль за ходом технологической операции. Наладка и переналадка станка осуществляется наладчиком.

В процессе эксплуатации станка на рабочего действует ряд источников опасных и вредных факторов. Опасные и вредные производственные факторы подразделяются по природе воздействия на группы (по ГОСТ 12.0.003-74):

1. Физические опасные и вредные производственные факторы, такие как:

- движущиеся части станка, вылетающая стружка и острые кромки детали;

- повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

- повышенная температура поверхности заготовки и инструмента;

- повышенный уровень шума на рабочем месте;

- повышенный уровень вибрации;

- опасный уровень напряжения в электрической цепи;

- недостаточная освещенность рабочей зоны;

2. Химические опасные и вредные производственные факторы.

3. Биологические опасные и вредные производственные факторы.

4. Психофизиологические опасные и вредные факторы :

- физические перегрузки (установка заготовок на станок и снятие готовых деталей со станка);

- нервно-психические перегрузки, вызванные монотонностью труда;

Оценка механически опасных факторов.

К опасным механическим факторам относятся движущиеся элементы конструкции станка (револьверная головка, пиноль), суппорт с установленным в нем режущим инструментом, вылетающие в процессе резания стружка и осколки режущего инструмента.

Основными опасными механическими факторами, возникающими в процессе токарной обработки детали, являются:

- стружка «стальной вьюн», имеющая острые края и повышенную температуру;

- вращающийся шпиндель с патроном и закрепленной заготовкой;

- острые кромки заготовки, острие резца;

- движущиеся элементы конструкции станка, требующие ограждения (шкивы и ременные передачи, ходовой винт и вал, распределяющие движение в суппорте);

- падающая заготовка.

Для безопасной эксплуатации станка и защиты обслуживающего персонала предусмотрены защитные устройства, предназначенные для ограждения движущихся механизмов, исключая возможность допуска к ним. Зона резания имеет защитное устройство, включающее в себя щиток со смотровым окном из прочного стекла, защищающего человека от вылета стружки брызг СОЖ и масел.

Узлы и механизмы станка, представляющие опасность, окрашены в различные цвета, регламентированные ГОСТ 15548-70.

Оценка безопасности при выделениях газов и паров.

Наиболее интенсивными источниками выделения вредных примесей являются технологические операции.

Значения предельно допустимых концентраций вредных примесей в воздухе рабочей зоны приводятся в ГОСТ 12.1.005-88 «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования» и СниП 2.04.05-86 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Процесс охлаждения зоны резания с помощью подачи СОЖ является источником выделения в воздух аэрозолей и паров воды. СОЖ является также источником микроорганизмов, представляющих биологическую опасность.

По технологическим и гигиеническим соображениям в качестве СОЖ принимается эмульсия «Аквол-2», представляющая собой 3% водный раствор эмульсола, состоящего из минерального масла ПАВ, мыла. Противозадирные и противоизносные прокладки, содержащие серу и соду, фосфор и хлор, не используются, что ликвидирует токсичность СОЖ.

Подача СОЖ в зону резания осуществляется с помощью сопла гидродинамическим способом. Такая подача уменьшает выделения аэрозолей СОЖ. По практическим и справочным данным интенсивность выделения аэрозолей эмульсола для данной группы и мощности станков не превышает 100 мг/ч. Таким образом, нормализация воздуха рабочей зоны может обеспечиваться общеобменной вентиляцией.

Процесс обработки металла связан с выделением пыли. Нетоксичная пыль обычно оказывает раздражающее воздействие на слизистые оболочки человека, а при попадании в легкие-специфические заболевания. Для устранения этого опасного фактора используется вытяжная вентиляция.

Оценка вибробезопасности.

Источником вибраций является работа электродвигателей, зубчатых передач, а также сам процесс резания.

Нормы вибрации приведены в ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования безопасности».

Повышенный уровень вибрации оказывает вредное воздействие на нервную эндокринную, мышечную, костно-мышечную, сердечно-сосудистую системы. При некоторых частотах страдают внутренние органы, возникают спазмы сосудов, появляется вибрационная болезнь.

Защита от вибрации осуществляется путем демпфирования, т.е. установкой станка на специальные виброопоры. Снижение вибрации достигается также ха счет увеличения жесткости системы СПИД.

Оценка источников шума, ультразвука и инфразвука.

Шум неблагоприятно воздействует на организм человека, вызывает психические и физиологические нарушения, снижающие работоспособность и создающие предпосылки для общих и профессиональных заболеваний и производственного травматизма.

Процесс резания, работа электродвигателей, механизмов и систем станка сопровождается возникновением акустических колебаний на ультразвуковых и инфразвуковых частотах. При обработке и контроле качества изготовляемой детали ультразвуковые установки не используются.

Все источники шума можно сгруппировать в конструкторские и технологические. Конструкторские источники шума действуют при работе станка на холостых режимах. К ним относятся электродвигатели, подшипники качения, зубчатые передачи и неуравновешенные вращающиеся части. Технологические источники связаны с самим процессом резания. На уровень технологического шума оказывают влияние режим резания, конструктивные особенности и степень износа режущего инструмента. Допустимые уровни звуковой мощности приведены в табл.4.1.

Таблица.4.1

УровеньЗвука

Среднегеометрическая частота, кГц.

6

9

12

18

24

36

48

72

96

Фактич.

101

89

86

80

77

73

70

70

68

Допуст.

107

95

87

82

78

75

73

71

69

Октавные уровни звукового давления и уровни на рабочем месте оператора при работе станка под нагрузкой не должны превышать значений, указанных в ГОСТ 12.1.003 - 88.

Выбор соответствующего класса точности изготовления деталей станка и балансировка вращающихся деталей, централизованная циркуляционная система смазки позволяют улучшить шумовые характеристики станка.

Обеспечение электробезопасности.

Производственное помещение (механический цех), в котором эксплуатируется модернизированный станок и осуществляется усовершенствованный технологический процесс, характеризуется наличием токоведущих полов и возможностью одновременного касания металлических конструкций, соединенных с землей, и элементов электрооборудования, находящихся под напряжением. В соответствии с ПУЭ механический цех с такими условиями относится к помещениям особо опасным по поражению электрическим током. Следовательно, элементы оборудования, нормально не находящиеся под напряжением, должны заземляться или зануляться при номинальном напряжении от 220 В переменного тока и от 110 В постоянного тока в соответствии с ГОСТ 12.1.030 - 81 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».

Электрифицированным оборудованием, кроме металлообрабатывающих станков, являются грузоподъемные устройства, осветительная установка общего освещения, вентиляционные установки общеобменной вентиляции.

Станок имеет ряд электроприемников различных напряжений и родов тока. Привод главного движения осуществляется от асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором 1РН7 131. На приводах продольных и поперечных подач используются высокомоментные двигатели. Имеются электроприемники низкого напряжения: светильники местного освещения (аппаратура управления и сигнализации, система ЧПУ). В электрооборудование станка входит электрошкаф.

Светильники общего освещения питаются переменным током напряжением 220 В.

Питание электроприемников осуществляется от трехфазной четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/220 В непосредственно через понизительные трансформаторы и выпрямители.

Защита станочника от поражения электротоком соответствует ГОСТ 12.1.019-84 «Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты».

В станке 16К20Т1 осуществляется недоступность токоведущих частей их надежной изоляцией и размещением в недоступных местах.

Электроустановки ограждены. Обеспечивается изоляция рабочего места.

Электрошкафы имеют исполнение по степени защиты по ГОСТ 14254-80.

По ГОСТ 12.1.038-82 допустимые уровни напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме производственных установок напряжением до 1000 В приведены в табл.4.2.

Таблица 4.2

Номин.велич.

Пред.допустимые значения при t, C.

<0,1

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

>1

U,В

550

340

160

135

120

105

95

85

75

70

60

20

I,А

650

400

190

166

140

125

105

90

75

70

50

6

4.2 Расчет заземления

Для проведения расчета воспользуемся программой автоматического расчета (рис.6).

Расчет заземления сводится к определению длины горизонтального заземлителя (обвязка) и числа вертикальных заземлителей (стержней) при заданных условиях.

Длина вертикального заземлителя (L) должна быть не менее 1,5 метра.

Если грунт не однородный заземлитель должен «прошивать» верхний слой полностью.

Диаметр вертикального заземлителя (d) должен быть не менее 12 мм.

Заглубление вертикального заземлителя (t) должно быть не более 0,8 метра (рис.7).

Сечение соединительной полосы должно быть не менее 48 мм2 , толщина - не менее 4 мм; минимальный диаметр прутка-10 мм, минимальная толщина стенки уголка - 4 мм, минимальная толщина стенки трубы - 3,5 мм.

Рис. 4.1 Исходные параметры для расчёта заземления

Рис. 4.2 Схема устройства заземлителя

Произведён расчёт устройства заземлителя, который обеспечит электробезопасность при длительной эксплуатации проектируемого фрезерного станка с ЧПУ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью проекта была рассмотрена система управления фрезерного консольного вертикального станка модели 6Р13Ф3-37. Приведена конструктивно-технологическая характеристика станка, описан общий состав, принципы управления. Определены особенности работы системы ЧПУ NC 210, установленной на данном станке. Рассмотрены назначение, цели и основные требования к ЧПУ. Приведены общее описание системы и ее структура. Рассмотрена аппаратная база системы, программное обеспечение. Также рассчитаны кинематические компоненты станка. Особое внимание уделяется охране труда, так как для введения по сути нового станка нужны четкие инструкции. Данная разработка приведет к повышению эффективности всего предприятия путем замены старых систем на более новые.

ЛИТЕРАТУРА

1. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. Т.2 - 584 с.

2. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А. Э. Кривчик, М. М. Шлаф, В. И. Афонин, Е. А. Соболенская. - М.: Энергоиздат, 1982. - 504 с.

3. Детали машин: Атлас конструкций [Учеб.пособие для машиностр. спец. вузов / В. Н. Беляев, И. С. Богатырев, А. В. Буланте и др.]; под ред. Д. Н. Решетова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 367 с.

4. Детали и механизмы металлорежущих станков / Д. Н. Решетов, В. В. Каминская, А. С. Лапидус и др.; Под ред. Д. Н. Решетова. - М.: Машиностроение, 1972. Т. 1 - 664 с., т. 2 - 520 с.

5. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб.пособие для техникумов. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 с.

6. Кучер А. М., Киватицкий М. М., Покровский А. А. Металлорежущиестанки (альбом общих видов, кинематических схем и узлов). - Изд. 3-е, перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1971. - 306 с.

7. Металлорежущие станки и автоматы: Учебник для машиностр. вузов. / Под ред. А. С. Проникова, - М.: Машиностроение, 1981. - 479 с.

8. Пуш В. Э. Конструирование металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1977. - 390 с.

9. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. - Изд. 3-е, перераб. - М.: Машиностроение, 1973. Т. 1 - 694 с., т. 2 - 568 с.

10. Тарзиманов Г. А. Проектирование металлорежущих станков. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 288 с.

11. Методические рекомендации по курсовому проектированию / А. А. Николаев. - Запорожье: Машиностроительный институт, 1989. - 82 с.

12. Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов / А. И. Кочергин. - Минск. Вышэйшая школа, 1991. - 382 с.

Приложение

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Назначение и типы фрезерных станков. Движения в вертикально-фрезерном станке. Предельные частоты вращения шпинделя. Эффективная мощность станка. Состояние поверхности заготовки. Построение структурной сетки и графика частот вращения. Расчет чисел зубьев.

    курсовая работа [141,0 K], добавлен 25.03.2012

  • Выбор станка и инструментального обеспечения. Габарит рабочего пространства, технические характеристики и электрооборудование фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3. Расчет режимов резания для операции фрезерования. Скрины этапов обработки. Описание NC-110.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 08.04.2015

  • Рациональная схема механизма коробки скоростей фрезерного станка. Конструкция узлов привода главного движения. Расчет крутящих моментов и мощности, выбор электродвигателя. Обеспечение технологичности изготовления деталей и сборки проектируемых узлов.

    курсовая работа [594,0 K], добавлен 14.10.2012

  • Модернизация коробки скоростей горизонтально-фрезерного станка модели 6Н82. Графика частот вращения шпинделя. Передаточные отношения, число зубьев. Проверка условий незацепления. Расчет зубчатых передач на ЭВМ. Спроектированная конструкция привода станка.

    курсовая работа [12,0 M], добавлен 08.04.2010

  • Кинематический расчет привода главного движения со ступенчатым и бесступенчатым регулированием. Определение скорости резания, частоты вращения шпинделя, крутящего момента и мощности электродвигателя. Проверка на прочность валов и зубчатых колес.

    курсовая работа [242,2 K], добавлен 27.01.2011

  • Принцип работы широкоуниверсального фрезерного станка. Кинематический расчет коробки скоростей шпинделей, зубчатых передач, валов. Определение нагрузок и напряжений. Разработка технологического процесса изготовления червяка. Расчет режимов резания.

    дипломная работа [2,9 M], добавлен 14.04.2013

  • Проектирование привода главного движения вертикально-фрезерного станка на основе базового станка модели 6Т12. Расчет технических характеристик станка, элементов автоматической коробки скоростей. Выбор конструкции шпинделя, расчет шпиндельного узла.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 22.04.2015

  • Назначение и технические характеристики горизонтально-фрезерного станка. Построение графика частот вращения. Выбор двигателя и силовой расчет привода. Определение чисел зубьев зубчатых колес и крутящих моментов на валах. Описание системы смазки узла.

    курсовая работа [145,1 K], добавлен 14.07.2012

  • Режимы резания. Траектория движения инструментов. Определение комплекта инструментов. Кинематическая схема коробки скоростей. График частот вращения. Выбор двигателя. Выбор технологического оборудования. Краткая техническая характеристика станка.

    контрольная работа [33,7 K], добавлен 09.10.2008

  • Выбор и расчет оптимальных режимов резания. Модернизация фрезерных станков. Кинематический расчет привода главного движения. Проектирование конструкции дополнительной фрезерной головки. Расчет шпинделя на жесткость. Тепловой расчет шпиндельного узла.

    дипломная работа [7,7 M], добавлен 11.08.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.