Проект автоматизированного участка по изготовлению деталей ходовой части транспортной машины

К_ПV - поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания, К_П = 0.8;

К_ИV - учитывает материал инструмента, К_И = 1,0;

Тогда скорость резания:

Частота вращения шпинделя:



где D - диаметр фрезы, D = 60 мм.

Принимаем частоту вращения n=1680 мин ^-1.

Уточняем скорость резания в связи с принятой стандартной частотой вращения шпинделя:

Оборудование: 500VS растачивание отверстия Ш 116,96

t = 0,115мм. Материал резца Т15К6

Скорость резания:

(2.35)

Здесь коэффициент С_V и показатели степеней m, y, x зависят от вида обработки, материала режущей части, обрабатываемого материала и величины подачи.

При растачивании резцом из материала Т15К6 при S_z = 0,23 мм/об имеем:

C_V =420; m = 0,2; y = 0,2; x = 0,15;

где К_МV - учитывает влияние на скорость резания материала заготовки;

 (2.36)

-коэффициент характеризующий группу сложности по обрабатываемости материала.

- 1,0; nv - 1,0; - 735

К_ПV - поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания, К_П = 0.8;

К_ИV - учитывает материал инструмента, К_И = 1,0;

Тогда скорость резания:

Частота вращения шпинделя:

где D - диаметр отверстия, D = 116,96 мм.

Принимаем частоту вращения n=910 мин ^-1.

Уточняем скорость резания в связи с принятой стандартной частотой вращения шпинделя:



Оборудование: 500VS растачивание отверстия Ш 117 H8

t = 0,064мм. Материал резца Т15К6

Скорость резания:

(2.37)

Здесь коэффициент С_V и показатели степеней m, y, x зависят от вида обработки, материала режущей части, обрабатываемого материала и величины подачи.

При растачивании резцом из материала Т15К6 при S = 0,16 мм/об имеем:

C_V =420; m = 0,2; y = 0,20; x = 0,15;

(2.38)

где К_МV - учитывает влияние на скорость резания материала заготовки;

(2.39)

-коэффициент характеризующий группу сложности по обрабатываемости материала.

 - 1,0; nv - 1,0; - 735

К_ПV - поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания, К_П = 0.8;

К_ИV - учитывает материал инструмента, К_И = 1,0;

Тогда скорость резания:

Частота вращения шпинделя:

где D - диаметр отверстия, D = 117 мм.

Принимаем частоту вращения n=1075 мин ^-1.

Уточняем скорость резания в связи с принятой стандартной частотой вращения шпинделя:

Таблица 2.8.

Режимы резания на операцию 005

Вид обработки, инструмент	Глубина резания t, мм	Подача s, мм /об	Скорость резания v, м/мин	Число оборотов n, об /мин	Движение подачи Sm, мм /мин
1. Фрезерование плоскости Фреза 80 РРN 4080 Р	3,3	0,09	263.89	1050	756
2. черновое фрезерование отверстия Фреза 60 PAXCM5050NR-A	2,6	0,09	157	625	450
3. чистовое фрезерование отверстия Фреза 60 PAXCM5050NR-A	0,7	0,072	169	672	386
4. Сверление центровочных отверстий Ш3,15 .Сверло центровочное 3.15 Р6М5 ГОСТ14952-75	1,575	0,08	25,7	2600	208
5. Сверление отверстия Ш18 Сверло Ш18,25 P6M5 ГОСТ 12121-77	9	0,33	31,51	550	181,5
6. Сверление отверстия Ш17 Сверло Ш17,25 P6M5 ГОСТ 12121-77	8,6	0,33	21,1	391	129,03
7. Зенкерование отверстия Ш17,79 Зенкер Ш17,8 Р6М5 ГОСТ 12489-71	0,51	0,6	12,2	215	129
8. Черновое развёртывание отверстия Ш17,95 развёртка Р6М5 ГОСТ 11172-80	0,08	1,0	8,71	154	154
9. Чистовое развёртывание отверстия Ш18 Развёртка R6М5 ГОСТ 11172-80	0,025	0,7	6,53	115	80,5
10. Черновое фрезерование отверстия Ш116,53 Фреза 60 PAXCM5050NR-A	2,57	0,09	164	876	315
Продолжение таблицым2.8
11. Чистовое фрезерование отверстия 116.78 Фреза 60 PAXCM5050NR-A	0,49	0,09	315	1680	605
12. Фрезерование фаски фреза R215.39 -2020.3-09	2,1	0,06	154	613	294,2
13. Подрезка торца черновая Резец A780 70	2,4	0,506	63,1	251	127,00
14.Подрезка торца чистовая Резец A780 70	0,9	0,43	75	299	128,57
15. Черновое точение поверхности Ш84,8 Резец A780 70	2,4	0,506	63,1	251	127
16. Чистовое точение поверхности Ш83 Резец A780 70	0,9	0,43	75	299	128,57
17. Черновое растачивание отверстия Ш49,8 Резец A795 007	2,8	0,5	61,7	394	197
18. Чистовое растачивание отверстия Ш51,4 Резец A795 007	0,8	0,358	79,8	510	182,58

Таблица 2.9.

Режимы резания на операцию 010

Вид обработки, инструмент	Глубина резания t, мм	Подача s, мм /об	Скорость резания v, м/мин	Число оборотов n, об /мин	Движение подачи Sm, мм /мин
1. Фрезерование плоскости Фреза 80 РРN 4080 РСМП ТРСN 2204PDR	3,3	0,09	263.89	1050	756
2. черновое фрезерование поверхности Ш134,7 Фреза 60 PAXCM5050NR-A	2,46	0,09	157	625	450
3. чистовое фрезерование отверстия Ш135 Фреза 60 PAXCM5050NR-A	0,3035	0,072	169	672	386
4. фрезерование канавки Ш135 Фреза R335.19 -1650.RE-01.2	1,575	0,08	157	833	66.64
5. черновое растачивание ступенчатого отверстия Резец A795 007	2.4	0,2	120	635	127
6. чистовое растачивание ступенчатого отверстия Резец A795 007	1.2	0,16	160	850	136
7. растачивание внутренней канавки Резец A16Q-CGER1303	0,51	0,06	126	1000	60

Таблица 2.10

Режимы резания на операцию 040

Вид обработки, инструмент	Глубина резания t, мм	Подача s, мм /об	Скорость резания v, м/мин	Число оборотов n, об /мин	Движение подачи Sm, мм /мин
1. Растачивание отверстия Ш116,9 Расточная головка A780 60	0,115	0,23	334	912	209,76
1. Растачивание отверстия Ш117 Расточная головка A780 60	0,064	0,16	394,9	1075	172

2.10 Техническое нормирование операций

Методика расчёта норм времени для станков с ЧПУ:

1. определение основного времени to на все технологические переходы операции

2. определение вспомогательного времени, а именно суммы времени: на установка и снятие, на смену инструмента, время на контроль, времени на вспомогательные ходы.

3. определение оперативного времени, как суммы основного и вспомогательного времён

4. определения штучного времени

5. определения норм подготовительно заключительного времени

6. определения штучно калькуляционного времени.

Нормирование вертикально-фрезерной операции (№005)

Основное время на каждый технологический переход определяем по известной формуле:

(2.40)

где L - длина обрабатываемой поверхности;

l - сумма длин врезания и перебега;

S - подача;

n - число оборотов шпинделя;

Таким образом, основное время операции будет равным:

t₀= t₀₁₊t₀₂₊ t₀₃₊ t₀₄₊ t₀₅₊ t₀₆₊ t₀₇₊ t₀₈₊ t₀₉₊t₀₁₀₊t₀₁₁₊t₀₁₂₊t₀₁₃₊t₀₁₄₊t₀₁₅₊t₀₁₆₊t₀₁₇₊t₀₁₈

Фрезерование плоскости

Черновое фрезерование отверстия Ш123,6

Чистовое фрезерование отверстия Ш125

Сверление центровочных отверстий 6штук

Сверление отверстий Ш 18Н14 5штук

Сверление отверстия Ш 17Н14

Зенкерование отверстия Ш 17,79

Черновое развёртывание отверстия Ш 17,95

Чистовое развёртывание отверстия Ш18

Черновое фрезерование отверстия Ш116,53

Черновое фрезерование отверстия Ш117,28

Фрезерование фаски

Черновое точение торца

Чистовое точение торца

Черновое точение поверхности Ш83

Чистовое точение поверхности Ш83

Черновое растачивание отверстия Ш49,8

Чистовое растачивание отверстия Ш51,4

Вспомогательное время:

(2.41)

где t_ВУ - время на установку и снятие заготовки; t_ВУ = 0,68 мин;

tc - время на смену инструмента; tc = 0,116мин, на 1 инструмент

t_К - время на контроль, перекрывается машинным временем и не учитывается

t_МВ - время на вспомогательные ходы определяется по формуле

(2.42)

где - длинна холостых ходов = 14370мм

- скорость быстрого перемещения холостых ходов 40 м/мин

Тогда t_В = 0,68+0,36+(0,116Ч11)=2,316 мин.

Оперативное время:

(2.43)

Время обслуживания рабочего места и время на личные потребности составляет 10 % от оперативного времени. Тогда:

(2.44)

Норма подготовительно-заключительного времени при обработке на станке 500VS: Т_П-З = 32 мин.

Т_П-З = Т_{П-З 1} + Т_{П-З 2} + Т_{П-З 3} , мин,

Где Т_{П-З 1} - время на ознакомление с документами, осмотр заготовки, инструктаж мастера, установление рабочих органов станка, установка перфоленты, мин; Т_{П-З 1} =12 мин;

Т_{П-З 2} - время на получение наряда, получение инструмента, необходимого для наладки; Т_{П-З 2} =17 мин;

Т_{П-З 3} - время на просмотр и проверку программы, допуск программы, пробная обработка; Т_{П-З 3} =13 мин.

Партия запуска:

(2.45)

где N - годовой выпуск деталей, N = 2000;

S_n - число запусков в год (принимаем S_n = 12).

Имеем:

В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени Т_Ш-К:

(2.46)

где Т_ШТ - норма штучного времени;

Т_П-З - норма подготовительно-заключительного времени;

n - размер партии запуска.

Тогда штучно-калькуляционное время:

Нормирование операций 010, и 040 проводится аналогичным способом.

Таблица 2.11.

Сводная таблица технических норм времени по операциям

№ и наименование операции	tО	tВ	TШТ	ТП-З	n, шт.	ТШ-К
005 Вертикально-фрезерная с ЧПУ	12,31	2,316	16,08	32	166	16,28
010 Вертикально-фрезерная с ЧПУ	10,38	1,92	13,53	32	166	13,6
015 Протяжная операция	0,38	0,43	0,972	15	166	1,06
040 Вертикально фрезерная с ЧПУ	0,255	0,934	1,309	27	166	1,369

2.11 Технико-экономическое обоснование проектного технологического процесса

Целесообразность разработанного процесса механической обработки заготовки определим на основе сравнительной экономической эффективности двух вариантов: проектного и базового [9].

Экономическая эффективность рассчитывается по величине годовой экономии на приведенных затратах:

Сп=Сп'-Сп" (2.47)

где Сп',Сп" - сумма годовых приведенных затрат базового и проектного вариантов, руб.

Сп=(Ст+Eн·K) (2.48)

где Cт - годовая технологическая себестоимость операции, руб;

K - сумма годовых капитальных затрат на операции, руб;

Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, Ен=0,15.

Капитальные затраты определяем по формуле:

К=Ср(Ко+Кзд+К_СЛ+К_Ж+К_ПУ) (2.49)

где Ср - расчетное количество станков, требуемых для обработки годового выпуска деталей на операции ,шт;

Ко - вложение средств в оборудование ,руб;

Кзд - вложения в производственные помещения, руб;

К_СЛ - вложения в служебно-бытовые помещения, руб:

К_Ж - вложения в жилищное и культурно-бытовое строительство, руб;

Кпу - вложения в комплект управляющих программ, руб.

Вложение средств в оборудование определяем по формуле:

Ко=Кто+Кпт+Кк, (2.50)

где Кто - вложения в технологическое оборудование, руб.

Кпт - вложения в подьемно-транспортное оборудование, руб;

Кк - вложения в средства контроля, руб.

Кто=Цто·Кт (2.51)

где Цто - оптовая цена станка, руб;

Кт - коэффициент, учитывающий расходы на транспортировку Кт=1,1.

Кпт=0.12·Кто (2.52)

Кк=0.012·Кто (2.53)

Вложения в производственные помещения определяем по формуле:

Kзд=Цпп (S+Sy) г (2.54)

где Цпп - стоимость 1 кв.м производственной площади механического цеха;

S - площадь занимаемая станком, м²;

Sy - площадь ,занимаемая выносными элементами, м²;

г - коэффициент,учитывающий дополнительную производственную площадь, приходящуюся на дополнительное оборудование.

К_СЛ=Ц_СП*S_CЛ(Р_СТ+Р_Н+Р_ДОП) (2.55)

где Ц_СП - стоимость 1 м² служебно-бытовых помещений, приходящейся на одного рабочего.

S_СЛ - площадь служебно-бытовых помещений, приходящейся на одного рабочего.

Р_СТ, Р_Н, Р_ДОП - соответственно количество станочников, наладчиков и дополнительных рабочих, приходящихся на один станок.

Рст= (2.56)

машиностроение деталь технологический автоматизация

где Fр- действительный годовой фонд времени рабочего.

d - количество станков, обслуживаемых одним рабочим, шт.

К_В - средний коэффициент выполнения норм времени. При обработке на станках с ЧПУ К_В=1.

Рн= (2.57)

где tн - время наладки станка. Для укрупненных приближенных расчетов можно принять tн=0,7tп-з

n - количество станков, обслуживаемых одним станочником, шт.

Рдоп= (2.58)

где - коэффициент загрузки каждого рабочего места.

(2.59)

где S - принятое количество оборудования на каждой станочной операции.

Расчет технологической себестоимости:

Основан на использовании нормативов себестоимости одного машино-часа работы оборудования.

где Счс,Счн,Счэ - нормативы затрат по заработной плате станочников наладчиков и электронщиков приходящихся на 1 час работы оборудования, со всеми начислениями, к/ч;

Сча,Счр,Счэл - нормативы затрат на амортизацию оборудования, ремонт и электроэнергию, приходящихся на 1 час работы станка, к/ч;

Счп,Счир - нормативы затрат на амортизацию и ремонт приспособлений и инструментана 1 час работы, к/ч.

Собсл - годовые затраты на обслуживание и ремонт ЧПУ, руб.

Спу - годовые затраты на подготовку и возобновление управляющих программ, руб.

Спп, Ссл - годовые затраты на амортизацию и содержание производственных и помещений, руб.

, руб (2.60)

где Кпу - стоимость управляющей программы на операцию в зависимости от метода программирования .

Кз=1,1 - коэффициент, учитывающий возобновление программы;

Z - продолжительность выпуска детали одного наименования .

Спп=Нпп(S+Sy)*,руб (2.61)

где Нпп - стоимость амортизации и содержания 1 м² площади механического цеха и служебно-бытовых помещений (затраты на освещение, отопление, вентиляцию, ремонт и уборку).

Расчеты приведены в таблицах

Сравнение вариантов технологического процесса.

1. Исходные данные:

годовой объем выпуска: 2000 шт.;

Таблица 2.11.

Базовый технологический процесс

№ п/п	Модель станка	Цена, тыс.руб.	Штучное время, мин.	Капит. затраты, тыс. руб.	Технол. себестоимость, тыс. руб.	Приведенные затраты, тыс. руб. руб.
005	ПУ65А80Д4	583,177	83,2	583,177	3504,48	15487,38
010	2170	686,88	5,54	686,88
015	1К62	10,293	7,99	10,293
020	ПУ65А80Д4	583,177	81,7	583,177
025	1П756ДФ3	522,959	5,72	522,959
030	1П756ДФ3	522,959	30,8	522,959
035	1П765ДФ3	522,959	8,16	522,959
045	7Б56У	39,449	1,41	39,449
045	2Е78П	686,88	6,87	686,88
Итого			4158,733

Таблица 2.12.

Проектный технологический процесс

№ п/п	Модель станка	Цена, тыс.руб.	Штучное время, мин.	Капит. затраты, тыс. руб.	Технол. Себестоимость, тыс. руб руб.	Приведенные затраты, руб.
005	500VS	1656	16,28	1656	342,43	10139,66
010	500VS	1656	13,6	1656
015	7Б56У	39,449	1,06	39,449
040	400V	1278	1,369	1280
Итого				3351,449

Результаты расчета:

Величина годовой экономии: 2966,48 тыс руб

2.12 Описание и расчёт инструментных наладок

На листах графической части представлены инструментальные наладки на 2 комбинированные операции проектного техпроцесса.

Инструментальная наладка дает наглядное представление о наладке станка на проектируемую операцию. На ней показан эскиз обрабатываемой заготовки в рабочих положениях. На эскизе выделены утолщенной линией обрабатываемые поверхности и приведены их операционные размеры, шероховатости обрабатываемых поверхностей, а также установочные базы . Обработка на каждой позиции ведется из исходной точки. Так как на разрабатываемой операции наладка многоинструментальная, то инструмент пронумерован в порядке обработки и расположения в инструментальном магазине станка. На наладке изображены схемы движения инструмента с указанием рабочих и вспомогательных ходов, опорные геометрические и технологические точки.

На каждом листе помещена таблица с данными по оборудованию, режущему инструменту, режимам обработки, нормам времени.

Обработка ведётся нормализованным и специальным режущими инструментами из быстрорежущей стали и с сменными многогранными пластинами из твёрдого сплава. На инструментальной наладке показаны основные размеры режущего инструмента. Настройка инструмента осуществляется вне станка, на измерительной машине производится замер основных размеров инструмента, полученная информация поступает в ЧПУ станка.

Заготовка находится в паллете, смена которой осуществляется при помощи робота. Между операциями заготовка перемещается по рельсовой тележке.

2.13 Разработка управляющей программы

Разработана программа на операцию 010 оборудование 500VS, система УЧПУ станка SIMENS SINUMERIK 840D

Текст управляющей программы

N5 A0 F100

N10 T0101 M6

N20 GO G90 G54 X44 YO S 1070 M3

N30 G43 D1 Z4M8

N40 G1 Y-144F1000

N50 X80

N60 G3 X80 Y-144 I170 K-85

N70 GO Z20

N80 G91 G28 ZO

N90 G28 YO

N100 T0202 M6

N l10 GO G90 G54 X176.43 Y18.08 S870 M3

N120 G43 D2 Z4

N130 G1 Y12.08 F800

N140 G3 X176.43 Y12.08 I170 K-85

N150 G0 X170 Y12.3

N160 X176.43 Y18.08

N170 Z16

N180 G1 Y-21.91

N190 G2 X176.43 Y-21.91 I170 K-85

N200 G1 X170 Y-21.58

N210 G0 Z20

N220 G91 G28 ZO

N230 G28 YO

N240 T0303 M6

N250 GO G90 G54 X271.5 Y-85 S200 M3

N260 G43 D3 Z9

N270 G1 X261.5 F200

N280 G3 X261.5 Y-85 I170 K-85

N290 G0 X271.5

N300 G91 G28 Z0 M5

N310 G28 Y0

N320 A0.73 F100

N330 T0404 M6

N340 GO G90 G55 XO YO C350 M4

N350 G43 D4 Z2

N360 X27.8

N370 G1 Z-22 F200

N380 G0 X0 Y0 Z2

N390 X32.2

N400 G1 X29.4 Z-2.8

N410 Z-23.4

N420 X28

N430 X27 Z-25.3

N440 Z-32

N450 X24.6 Z-36

N460 GO XO YO Z2

N470 X32.8

N480 G1X30.15 Z-3 F100

N490 Z-24

N500X28.145

N510 X27.595 Z-25.9

N520 Z-34

N530 X26.75

N540 X25.3 Z-36

N550 GO XO YO Z2

N56O G91 G28 ZO

N570 G28 YO

N58O T0505 M6

N590 GO G90 G55 XO YO C350 M4

N600 G43 D5 Z2

N610 X28 Z-17.5

N620 G1 X31.6F60

N630 GO X28

N640 XO YO Z2 M9

N650 G91 G28 ZO M5

N660 G28 YO

N670 M30

3. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Проектирование станочных приспособлений

Классификация приспособлений

Технологическая оснастка способствует повышению производительности труда в машиностроении и ориентирует производство на интенсивные методы его ведения. Применение технологической оснастки , особенно переналаживаемого типа не только обеспечивает , но и расширяет технологические возможности как универсальных , так и станков с ЧПУ , гибких производственных модулей и робототехнических систем.

Технологическая оснастка классифицируется по нескольким признакам:

1. По целевому назначению приспособления делят на пять групп:

1.1. Станочные приспособления(токарные, сверлильные , фрезерные и т.д.);

1.2. Приспособления для крепления рабочих инструментов;

1.3. Сборные приспособления;

1.4. Контрольные приспособления;

1.5. Приспособления для захвата, перемещения и перевертывания обрабатываемых заготовок.

2. По степени специализации приспособления делят на универсальные , специализированные и специальные.

Универсальные приспособления (УП) применяются для установки и закрепления заготовок разных по форме и габаритным размерам , обрабатываемых на различных металлорежущих станках , в единичном и мелкосерийном производствах(патроны , машинные тиски и т.д.).

Универсальные безналадочные приспособления (УБП) используются для закрепления широкой номенклатуры и различной конфигурации(универсальные -фрезерные и слесарные тиски).

Универсально-наладочные приспособления (УНП) применяются для установки и закрепления определенной группы схожих по форме заготовок деталей, обрабатываемых на токарных , фрезерных и других станках. Состоят из универсально-базового и сменных наладочных элементов(мелкосерийное и серийное производство).

Специализированные безналадочные приспособления (СБП) используют для закрепления заготовок , близких по конструктивно-технологическим признакам , с одинаковыми базовыми поверхностями , требующих одинаковой обработки . Приспособления для групповой обработки деталей типа валиков , втулок, фланцев , дисков и т.д.

Специализированные наладочные приспособления (СНП) состоят из двух частей . Первая часть - базовый агрегат и, вторая часть - специальная сменная наладка . Базовый агрегат несет основную базовую поверхность , на которую устанавливаются специальные сменные наладки под обрабатываемую заготовку. Применяются детали близких по конфигурации , но отличающимися размерами , с целью увеличения производительности обработки ( серийное производство в условиях групповой обработки заготовок ).

Универсально-сборные приспособления (УСП) собирают из нормализованнных деталей и узлов, входящих в комплект УСП . Этот комплект состоит из базовых , корпусных , прижимных и других деталей . Имеется возможность быстрой сборки различных вариантов , что делает УСП экономически выгодно. В УСП используют гидро-, пневмо и магнитные устройства. УСП применяют в опытном , единичном , мелкосерийном , частично среднесерийном типах производствах . На их типе разработаны универсально-сборные механизированные приспособления (УСМП).

Сборно-разборные приспособления(СРП). Компановки СРП собираются из стандартных деталей и сборочных единиц. Широко применяются на токарно-фрезерных станках и станках с ЧПУ(серийное и крупносерийное производство).

Специальные приспособления(СП) используются для выполнения определенной операции при обработке конкретной детали , они являются одноцелевыми .[48]

Проектирование станочного приспособления

Методика расчета взята из [2].

В условиях групповой обработки заготовок в серийном производстве, с целью увеличения производительности обработки применяют СНП.

Приспособление спроектировано на 010 Комбинированную операцию. Деталь базируется на плоскость и отверстия. Также присутствуют силовые зажимы, которые фиксируют заготовку в отверстии.

Заготовка устанавливается на три установочные пластины, при помощи оправки и ромбического пальца базируется и зажимается оправкой.

Вычислим необходимую силу зажима, обеспечивающую надежное закрепление заготовки и не допускающую сдвиг, поворот или вибрацию заготовки при обработке.

В процессе резания на заготовку действует сила Pz, она образует момент, плечом является расстояние от центра цанги до наиболее отдалённого края детали сила рассчитана в пункте расчёт режимов резания, а плечё равняется 158 мм.

Запишем условие надёжного закрепления, заготовка будет закреплена в том случае когда момент образованный силой резания и плечом, будет меньше момента трения на цанге.

 (3.1)

(3.2)

(3.3)

(3.4)

Где W - усилие развиваемое цангой

Ph - горизонтальная сила, (сила подачи)

KТР - коэффициент трения 0,15

Rц - радиус цанги

0,8 - коэффициент соотношения силы Рh к Рz

Для надёжного закрепления сила зажима должна быть в полтора раза больше сылы смещения заготовки

Н

Рассчитаем силу зажима лепестков цанги из условия отсутствия сдвига по формуле (3.4)

61467,8 Н = 6269,7 кг/с

Рассчитываем осевую силу для затягивания цанги

(3.5)

Где Р₂ - сила сжимающая лепестки до их соприкосновения с поверхностью заготовки.

W- сила сжимающая заготовку всеми лепестками цанги

 (3.6)

Где Е модель упругости стали Е=2,1Ч10⁶

J - момент инерции в сечении заделанной части лепестка

f - коэффициент трения конусной поверхности f = 0,98

z - число лепестков цанги z = 10

l - расстояние от плоскости задела цанги до середины зажимающего конуса цанги l = 67мм

=2294,7 кг/с

Рассчитаем винтовой механизм

(3.7)

Rср - средний радиус резьбы, мм; rср= 7,35 мм

L - длина рукоятки, мм ;l= 250 мм

- угол подъема резьбы; 2?30'

- угол трения профиля резьбы

Q - сила приложенная на ключе 7 кг.

W=2355,5кгс

Расчеты показали, что винтовой зажим может обеспечить ту необходимую силу, которая требуется для надежного закрепления заготовки при длине ключа в 250мм и приложенной к мену силе в 10 кг.

3.2 Проектирование режущих инструментов

Расчёт протяжки [43]

Исходные данные

1. Протягиваемая заготовка:

а) материал: Сталь 38 ХС

б) твёрдость по Бринеллю 277 НВ

в) поверхность под протягивание поверхность Ш51,4Н11

г) наружный диаметр шлицевого отверстия Ш51,4 Н11

д) внутренний диаметр шлицевого отверстия Ш53,5 Н11

е) угол треугольного шлица 82?30'

ж) число зубьев шлицевого отверстия Z=52 шт.

з) шероховатость профиля отверстия Rz20

2. Станок: горизонтально протяжной, мод. 67Б56У; тяговая сила 1п Н; максимальная длинна хода штока Lmax = 1600 мм; диапазон скольстей 1,5…11,15 м/мин; состояние хорошее.

3. производство - крупносерийное

4. Длинна протяжки допустимая возможностям инструментального производства и заточного отделения, Lmax = 1500 мм

Порядок расчёта

1. Группу обрабатываемости устанавливаем по табл. П1 приложения. Сталь 38ХС НВ ?277 относится к IV группе обрабатываемости .

2. Группа качества устанавливается для каждой поверхности шлицевого отверстия отдельно по таблице П2. центрирование производится внутренний диаметр Ш51,4 Н11 параметр шероховатости Rz 20 группа качества 3. средний диаметр Ш52 ^+0,06 шероховатость боковых сторон Rz 20. то Группа качества 2-я

3. Материал рабочей части протяжки принимаю сталь Р6АМ5 по П3.

4. конструкцию протяжки принимаю с приваренным хвостовиком материал хвостовика сталь - сталь 40 Х. Конструкция хвостовика и размеры по ГОСТ 4044-70. Диаметр переднего хвостовика Ш50мм, диаметр заднего хвостовика Ш40мм

расчёт силы допустимой прочности переднего хвостовика

(3.8)

Где - напряжение при растяжении

- площадь опасного сечения

=340230Н

5. Передние и задние углы протяжки выбираю по таблице П6. Предельный угол черновых и переходных зубьев г =10?, чистовых и калибрующих г =10?. Задний угол черновых и переходных зубьев б₀ =3?, чистовых б_Ч =2?, б_К =1?. Допуски на передние и задние углы по ГОСТ 9126-76.

6. Скорость резания устанавливаю по таблице П6. для круглой части V= 5мм/мин. Эта скорость входит в диапазон скоростей станка

7. Определяем подачу черновых зубьев по средней наработке между двумя отказами по табл.10 сначала устанавливаем наработку чистовой части при Szч=0,02 мин и V=5м/мин: Т=45м. Для черновых зубьев при V=5 и Т=45 Szс= 0,06 мм на зуб на сторону. Наработка с учётом поправочных коэффициентов принятых по таблице П18 составляет Тм.н.=45•1,2•1•1•1•1•1=54 Определяю глубину стружечной канавки по формуле

(3.9.)

Где К- коэффициент посещаемости

ls- суммарная длинна протягиваемых участков

Szc - подъём черновых зубьев

мм

По П19 принимаю ближайшую большую глубину стружечной канавки h=4,5мм

8. Определяю шаг черновых зубьев и число одновременно работающих зубьев Zр. Шаг черновых зубьев принимается по таблице П19 соответствующие данной глубине стружечной канавки h=4,5мм; t=13мм остальные параметры профиля: r=2,3; b=6; R=7

Число одновременно работающих зубьев определяется по формуле

(3.10)

9. определяю максимально допустимую силу резания Pmax. Принимаю наименьшее из трёх сил: Рст, Рхв и Ро.п.

Рст.=0,8•20000•9,81=156960 Н.

Рхв.= 340230Н

Величину Ро.п. определяю по формуле

(3.11)

(3.12)

=1319,58

10. Определяем число зубьев в секции.

Удельную силу резания по толщине среза 0,06 определяю по таблице 20.

Требуемое число зубьев в секции определяю по формуле

(3.13)

Поправочные коэффициенты находим по таблице П21: Крм=1, Крр=1,0, Крк=1,1, Кро=1,0.

Принимаю 1

11. Распределяю припуск между резными зубьями шлицевой части протяжки. Полный припуск на шлицевые зубья

Припуск на чистовые зубья определяю по таблице П22 , припуск на переходные зубья определяю по таблице П23 два зуба с подачей 0,02мм

Припуск на черновые зубья

12. определяю число групп черновых зубьев , остаточный припуск и распределяю его:

 (3.14)

Принимаю =16. Тогда остаточный припуск

Добавляю остаточный припуск на ещё один черновой зуб =17

14. Число всех зубьев протяжки

(3.15)

=47

15. Подъёмы переходных зубьев: , Подъёмы чистовых зубьев ,

16. Находим длину режущей части протяжки Lр, шаг и размеры стружечной канавки чистовых и калибрующих зубьев

(3.16)

Определяем силу резания на шлицевой части протяжки

17. Дополнительные варианты не рассматриваю.

18. Находим диаметр калибрующих зубьев



19. Диаметр впадин шлицев

20. Рассчитываю число и радиус выкружек. Число выкружек принимаю равными числу шлицев, т.е. N=z.

(3.17)

(3.18)

21. определяю длину передней направляющей. Диаметр передней направляющей принимаем равный наименьшему диаметру отверстия до протягивания

22. Длину переднего направления как для сварного хвостовика принимаю по таблице П6 принимаю

23. Длину переднего конуса определяю по таблице П28

24. Расстояние от первого торца до первого зуба протяжки

235. Находим длину и диаметр задней направляющей

, по таблице П29 длинна задней протяжки 40мм.

Для работы протяжки в автоматическом режиме снабжаем её задним ввёртным хвостовиком. Диаметр хвостовика 40мм по ГОСТ 4044-70. Длинна заднего хвостовика 125мм. Таблица П30.

26. Общая длинна протяжки

Таблица 3.1

Диаметры зубьев протяжки

№	Диаметры зубьев	№	Диаметры зубьев	№	Диаметры зубьев
1	51,49	17	52,45	33	53,41
2	51,55	18	52,51	34	53,47
3	51,61	19	52,57	35	53,53
4	51,67	20	52,63	36	53,55
5	51,73	21	52,69	37	53,57
6	51,79	22	52,75	38	53,59
7	51,85	23	52,81	39	53,61
8	51,91	24	52,87	40	53,62
9	51,97	25	52,93	41	53,63
10	52,03	26	52,99	42	53,64
11	52,09	27	53,05	43	53,65
12	52,15	28	53,11	44	53,65
13	52,21	29	53,17	45	53,65
14	52,27	30	53,23	46	53,65
15	52,33	31	53,29	47	53,65
16	52,39	32	53,35

4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

4.1 Проектирование технических средств автоматизации технологических процессов: «Автоматизированной транспортно складской системы»

Назначение и функции АТСС

Автоматизированная транспортно-складская система (АТСС) - система взаимосвязанных автоматизированных транспортных и складских устройств, для укладки, хранения, вмененного накопления и доставки предметов труда, теологической оснастки.

АТСС должна обеспечивать выполнение следующих основных функций: приём, хранение, учёт и выдача объектов, транспортирование объектов к позициям загрузки разгрузки, обработки, контроля, накопителям или складам. АТСС обеспечивает также непрерывное получение информации о ходе производства

Характер транспортных связей оказывает решающее воздействие на компоновку ГПС и определяет уровень гибкости системы.

В АТСС вводят: автоматические склады, накопители поворотные и подъёмные столы, перегружатели, транспортно складская тара, транспортные средства, устройства контроля и управление.

Основными факторами, влияющими на компоновочное решение и технологические параметры изготовляемых деталей, программы выпуска, обоснованности технологических процессов производства, структура и состав технологического оборудования, расположение и характеристики производственных площадей.

Классификация и характеристика автоматических складов

Особенностями автоматических складов ГПС являются: сравнительно небольшие сроки хранения грузов, возможность прибытия и отправления грузов небольшими партиями, с небольшими интервалами по времени или даже непрерывным потоком, зависимость грузопотоков не столько от особенностей работы транспорте, сколько от производственной обстановки, ритмичность грузопотоков. Классификация складов ГПС по способам складирования грузов и техническому оснащению приведена на рис.4.1.

Рис. 4.1. классификация складов

Основные разновидности автоматических складов показаны на рис.4.2 Наибольшее распространение получили стеллажные склады с автоматическими кранами-щтабелерами. Такие склады во многих - случаях оказываются наиболее универсальным и эффективным типом оклада различного назначения: для накопления запасов заготовок, хранения приспособлений и инструментов, готовых изделий, отходов производства и т.д. Стеллажные склады, с автоматическими кранами-штабелерами рекомендуется; применять при больших запасах хранения. Склады с мостовыми кранами-штабелерами используются для более крупных грузов и меньших грузопотоков. Автоматические склады с гравитационными стеллажами применяют при небольшой номенклатуре грузов и больших запасах хранения. Преимуществом гравитационных стеллажей является наиболее полное использование площадей к объемов производственных помещений, направленность Перемещения грузов, а также обеспечение важного придала "Первый поступил - первый выдан".

Подвесные автоматические склады используются в ГПС когда в виде транспорта применяется подвесной толкающий конвейер автоматическим адресованием грузов. Элеваторные автоматические, склады целесообразно применять при небольших запасах хранения, небольших размерах грузов, особенно в тех случаях, когда нет возможности разместить на участке стеллажный склад.

Технико-экономическая эффективность складов

На складах не создаются новые материальные ценности. Однако, принимая участие в общем технологическом процессе производства промышленной продукции, склады способствуют выпуску новых изделий, товаров, материальных ценностей, продукции производственно-технического назначения и товаров широкого потребление. При этом, поскольку затраты на складирование и переработку грузов на складах входят в общую стоимость промышленной продукции, то эта стоимость может быть более или менее велика в зависимости от того, насколько эффективно выбраны технология и техническая оснащенность складов, через которые проходят сырье, материалы по мере превращения в готовые изделия, продукцию промышленных предприятий.

Себестоимость промышленной продукции это выраженные в денежной форме текущие затраты предприятия на ее производство и сбыт. Затраты на производство образуют производственную себестоимость, а суммарные текущее содержание, рационализацию и изобретательство по технологическим складам, на охрану труда и спецодежду для работников технологических производственных складов, износ тары, малоценного и быстроизнашивающегося инвентаря; часть прочих цеховых расходов; часть общезаводских расходов, приходящаяся на общезаводские и технологические производственные склады основная и дополнительная заработная плата аппарата управления; оплата служебных командировок, связанных с работой и совершенствованием общезаводских и технологических цеховых складов; содержание пожарной и сторожевой охраны; канцелярские, почтовые, типографские расходы; расходы на диспетчерскую связь; расходы на содержание и текущий ремонт зданий заводоуправления; отчисления на содержание вышестоящих организаций, прочего общезаводского персонала; расходы на амортизацию, содержание и текущий ремонт общезаводских зданий, сооружений, оборудования, инвентаря, общезаводских складов, погрузочно-разгрузочных устройств, заводских дорог, оздоровительных, учебных, культурно просветительных, спортивных учреждений, предприятий общественного питания; расходы на освещение всех этих учреждений и самих складов; основная и дополнительная заработная плата работников общезаводских складов, включая надбавки к тарифу; отчисления на соцстрах; расходы на материалы, топливо, освещение складов, их техническое совершенствование, .изобретательство, исследования, охрану труда на погрузочно разгрузочных и складских работах, на подготовку и переподготовку кадров; налоги, сборы и прочие отчисления; стоимость потерь от простоев и порчи материалов и продукции при хранении на складах или при отсутствии складов; стоимость недостачи материалов и продукции в пределах норм естественной убыли, возврата неправильно засланных грузов, арбитража, перерасхода лимитов энергии; стоимость потерь от брака исправимого и неисправимого, внутреннего и внешнего, отнесенная к объектам складского назначения; часть внепроизводственных расходов: расходы на тару и упаковку изделий на складах готовой продукций, транспортировку готовой продукции; транспортно - экспедиционные расходы, расходы на доставку грузов на железнодорожную станцию, погрузку в вагоны; отчисления, уплачиваемые сбытовым организациям в соответствии с нормами и договорами; прочие расходы по сбыту готовой продукции.

Таким образом, расходы на складское хозяйство промышленного предприятия имеются почти во всех статьях затрат, из которых складывается себестоимость промышленной продукции [1,2].

Для различных видов изделий, технологии и характера производства расходы по переработке и хранению различных материалов, сырья, полуфабрикатов, комплектующих изделий, инструмента, приспособлении, готовой продукции составляют от 10--12 до 20--25 % от общей себестоимости промышленной продукции предприятий.

Расчёт «Автоматизированной транспортно складской системы».

Исходные данные

Деталь - представитель - кронштейн.

Проведённая программа выпуска деталей шт.

Сведения о детали - представителе:

а) Годовой объем выпуска: 2000 шт.;

б) Габаритные размеры детали: 272Ч124 мм;

в) Масса заготовки: кг;

г) Масса детали: кг;

д) Деталь изготавливается в условиях среднесерийного производства

е) Маршрутный технологический процесс изготовления:

Таблица 4.1

Оборудование ГАУ

№ и наименование операции	Оборудование	ТШ-К
005 Вертикально-фрезерная с ЧПУ	500VS	16,28
010 Вертикально-фрезерная с ЧПУ	500VS	13,6
015 Протяжная операция	7Б56У	1,06
040 Вертикально фрезерная с ЧПУ	500VS	1,369

Количество станков на операции определяют по формуле:

(4.1)

где - станкоемкость обработки деталей на i-ой операции.

- средний такт выпуска деталей (для трёхсменном режиме работы).

(4.2)

где - эффективный годовой фонд работы оборудования, при трехсменной работы на станках с ЧПУ принимаем равным 5715ч.

Определяем расчетное количество станков на каждой операции и принятое количество станков , которое определяется путем округления расчетного количества станков до целого числа, а также коэффициент загрузки оборудования , определяемый отношением расчетного значения количества станков к принятому значению количества станков.

операция 005: Принимаем

операции 010 Принимаем

операции 015 Принимаем

операции 040 Принимаем

Количество станков - 4

Помимо вышеперечисленного оборудования в состав ГПС входит моечно-сушильный агрегат МСА - 031 с габаритами 4830Ч3375Ч2865 мм; координатно-измерительная машина с габаритами 400Ч340Ч250 мм.

Межстаночное расстояние принимаем равным 1200 мм.

Расчёт характеристик склада

Определим число () наименований деталеустановок, изготовляемых в ГАУ в течении месяца по формуле:

(4.3)

где - месячный фонд времени работы станка, ч;

(4.4)

где - фонд времени работы станка, ч. при трёхсменной работе

- число станков в ГАУ;

- средняя станкоемкость изготовления одной деталеустановки, мин.

(4.5)

где - станкоемкость изготовления детали-представителя на i-ой операции;

- число операций технологического процесса.

 - месячный объем выпуска детали представителя.

Полученное число определяет минимальное число ячеек склада.

Поскольку детали и заготовки в АТСС будут храниться и доставляться к станкам поштучно, и обработка будет осуществляться партиями, то емкость склада определяем с учетом количества штук в партии.

Емкость склада определим по формуле:

(4.6)

где - объем производственной партии, шт.;

Для обслуживания склада выбираем кран-штабелер модели СА-ТСС-0,16 с размерами ячейки 500Ч400, который обладает следующими техническими характеристиками:

- грузоподъемность - 160 кг;

- высота стеллажа - 4000 мм;

- скорость передвижения крана штабелера (Х - 60 м/мин, Y - 12 м/мин).

Расположим склад вдоль линии станков. Примем длину склада 25 метров

Тогда в 1-ом ярусе располагается:

Посчитаем количество ярусов:

,

тогда вычисляем высоту стеллажа:

Высота здания не позволяет разместить такой большой склад так как, высота здания 8,45 метров от пола. Размещаем двурядный склад с штабелёром внутри склада, высота склада составит

Количество ячеек в кране штабелёре 1000шт.

(4.7)

Где t - средняя трудоёмкость операций загрузки разгрузки

Кдет - число деталеустановок, проходящие через позицию в течении месяца.

Fпоз - месячный фонд времени работы оператора на позиции при ч, при трёхсменной работы 265ч (при двухсменной работе)

Расчёт количества позиций загрузки разгрузки:

По нормативам определяем трудоемкость загрузки-разгрузки на позиции:

- установки и снятие детали 0,6мин

- отчистки приспособления размерами 400х400 мм щёткой от стружки 0,11мм.

- закрепление и открепление 4-х гаек гаечным ключом. 0,85 мин.

Таким образом трудоёмкость операции загрузки разгрузки на позиции равна 1,56мин.

Количество деталеустановок, проходящих через позицию в течении месяца.

Следовательно для обеспечения нормальной работы ГАС необходимо одна позиция загрузки-разгрузки.

Расчёт числа транспортных устройств и их загрузки

Для определения числа перемещений транспортного устройства в течении месяца воспользуемся маршрутом обработки детали представителя. В процессе изготовления деталь проходит по следующему маршруту: -позиция загрузки разгрузки - стеллаж - станок (операция 005) - стеллаж - позиция загрузки разгрузки - стеллаж - станок (операция 010) - стеллаж - позиция загрузки разгрузки - стеллаж - станок (операция 015) - стеллаж - моечно-сушильная машина - контрольно измерительная машина - стеллаж - позиция загрузки разгрузки - стеллаж - станок (операция 040) - стеллаж - позиция загрузки разгрузки - стеллаж - моечно-сушильная машина - контрольно измерительная машина - стеллаж - позиция загрузки разгрузки.

Таким образом, количество перемещений транспортного устройства при изготовлении детали представителя равно:

Позиция загрузки-разгрузки - стеллаж - 6

Стеллаж - станок - 6

Станок - станок - 2

Тогда при месячном объёме выпуска деталей в ГАУ 1660 шт. числа перемещений транспортного устройства составляет:

Позиция загрузки-разгрузки - стеллаж - 9960

Стеллаж - станок - 9960

Станок - станок - 3320

Количество деталеустановок, через которое производится контроль

(4.8)

- количество деталеустановок через которое деталь выводится на контроль по требованию технолога принимаем =6

- поправочный контроль учитывающий соответственно контроль первой деталеустановки, обработанной в начале смены, и вывод на контроль в связи с работой нового инструмента примем = 1,15, =1,05

число перемещений станок - станок 3320/5=664

Тогда общее чисто перемещений станок - станок 3984

Средняя длинна вертикального перемещения транспортного устройства при выполнении перемещений «Позиция загрузки-разгрузки - стеллаж» и «Стеллаж - станок» равна 2,225 м.

Средние длины перемещений транспортного устройства найдем графоаналитическим методом:

Средняя длина перемещений:

Длина склада 25000мм

;

Определим время подхода крана-штабелера к заданному месту по формуле:

(4.9)

(4.10)

где и - соответственно скорость горизонтального перемещения, и скорость подъема грузозахватного органа крана-штабелера.

Принимая:

Т_к=0,02мин - время передачи кадра от ЭВМ к системе ЧПУ крана-штабелера.

Т_сп=0,15мин - время съема - установки тары.

Определим время одного перемещения крана-штабелера:

Суммарное время работы крана-штабелера:



Коэффициент загрузки крана штабелера

(4.11)

где - месячный фонд работы крана штабелера (при 3-х сменном режиме работы 381ч).

Это означает, что один кран штабелёр не справится со всем объёмом работы, следовательно АТСС с совмещёнными подсистемами не удается.

Расчёт загрузки транспортных устройств

Выбираю передаточную тележку модели ТАП-0,16 с грузоподъемностью 50 кг. Габаритными размерами 500х500 скоростью перемещения 0,5м/с

В АТСС с раздельными подсистемами складирования и транспортирования кроме позиции загрузки разгрузки необходимо иметь позицию передачи на которой происходит передача от одного транспортного устройства другому. Поэтому число перемещений «стеллаж - позиция» удвоится.

Расчёт подхода тележки у заданному месту:

«позиция - станок»



«станок - станок»

Коэффициенты загрузки транспортных устройств при трёхсменной работе

Таким образом, расчеты показали, что для ГАС, состоящей из четырёх станков модели 500VS, протяжного станка модели 7Б56У, моченой машины контрольно измерительной машины SKY1 необходимы:

- двурядный ярусный склад емкостью 1000 ячеек

- АТСС с раздельными подсистемами складирования и транспортирования, у которой коэффициент загрузки - крана-штабелера составит: для тележки

В приложении представлена компоновка участка.

Выбор структуры и расчет характеристик автоматизированной системы инструментального обеспечения

Автоматизированная система инструментального обеспечения - это система взаимосвязанных элементов включающая участки подготовки инструмента, его транспортирования, накопления, устройства смены и контроля качества инструмента, обеспечивающие подготовку, хранение, автоматическую установку и замену инструмента.

Основные функции развитых АСИ являются:

а.) хранение и учёт режущи и вспомогательных инструментов, а также инструментальных компонентов;

б.) ввод в ГПС нового инструмента;

в.) контроль состояния инструментов и определение их пригодности для дальнейшего использования;

г.) сборка разборка инструментальных комплектов;

д.) размерная настройка инструментальных комплектов;

е.) автоматическое транспортирование и распределение инструментальных комплектов по станкам;

ж.) вывод из ГПС инструментов на переналадку и восстановление режущих свойств (затачивание, смена многогранных пластин)

з.) статистический учёт ресурса стойкости и расхода режущих инструментов.

Расчёт числа инструментов необходимых для обработки месячной номенклатуры деталеустановок.

(4.12)

Кнаим - число наименований деталеустановок

К1 - число инструментов необходимых для одной деталеустановки

(4.13)

Тср - средняя станкоёмкость обработки одной деталеустановки

Тин - среднее время работы одного инструмента

ТУ - число типоразмеров инструментов, требуемых для поной обработки детали представителя

m - число операций технологического процесса

Кд - число инструментов дублёров на одну деталеустановку

В состав основного технологического оборудования входит 4 станка 500VS и один станок 400V суммарная ёмкость магазинов 116 гнёзд.

Тогда ёмкость инструментального магазина будет равна

Расчёт ёмкости инструментального склада ведётся по формуле

(4.14)

Где Кмсi - инструментальная емкость магазина, i - того станка

S - число станков

Инструментальный склад такой емкости можно расположить в непосредственной близости с оборудованием. Принимая его длину равную необходимой длине для размещения оборудования в ряд (два станка 500VS, и один 400V) расстояние между станками 900 мм. Итого 14000мм

Принимаю шаг между соседними гнёздами 140мм, в ряду располагается 100 шт. получается что склад из 5 ярусов вместимостью 500 ячеек. Высота семи рядного склада складывается из длинны комплекта инструмента устанавливаемого в шпинделе станка 250мм, принимаю высоту одного яруса 300мм, тогда высота стеллажа 1500мм. Токая высота инструментального склада оптимальна для склада она позволит расположить её в помещении и мостовым краном, и обеспечит свободный доступ производственного персонала к техническому оборудованию для обслуживания.

Расчёт загрузки транспорта АСИО

Расчёт суммарного времени работы роботов операторов производится по формуле:

(4.15)

Где Кин - число инструментов необходимое для изготовления месячной номенклатуры деталеустановок

tBB - время ввода вывода одного инструмента

tСМ - время смены одного инструмента

Fро - месячный фонд времени работы робота оператора в ч. =381 час

Время на ввод вывод одного инструмента складывается из:

1. подойти к гнезду с кодовым датчиком и взять из него инструмент

2. подойти к гнезду магазина станка, повернуть схват на 180 и взять из него инструмент

3. повернуть схват на 180? и поставить в освободившееся гнездо инструмент, взятый 4. с позиции приёма выдачи

5. подойти к гнезду с кодовым датчиком и поставить в него инструмент

 (4.15)

(4.15)

(4.15)

(4.15)

(4.15)

(4.15)

t к - время на получение управляющей команды от ЭВМ к роботу оператору, зависит от быстродействия системы 0,005 мин.

t под - среднее время подхода робота - оператора к заданному гнезду

t пов - время поворота схвата на 180? пронимается равным 0,02мин

t в - время выполнения роботом операции «взять инструмент»

t п - время выполнения роботом операции «поставить инструмент»

t в = t п зависит от автоматики робота и принимается 0,06мин

для расчёта принимаю скорость перемещения робота по справочной литературе: в горизонтальном положении 70м/мин в вертикальном положении 18м/мин.

Расчёт средних длин перемещений робота произведём, исходя из следующих соображений:

- инструмент необходимый на станке находится в середине инструментального склада (4-ый ярус, 47 ячейка в ряду)

- инструмент с равной вероятностью может быть подан на любой из станков

Тогда к гнезду инструментального склада 7000 мм, к гнезду инструментального магазина 6000 мм. Среднее вертикальное перемещение робота равно 750 мм.

Тогда среднее время подхода робота-оператора к гнезду инструментального склада в операции ввода вывода инструмента равняется,



а среднее время подхода робота-оператора к гнезду инструментального магазина станка в операции смены инструмента равняется

Таким образом расчёт показал возможность и целесообразность применения АСИО с общим инструментальным складом и совмещёнными системами хранения и доставки инструментов.

Для инструментального обеспечения ГПС, состоящей из пяти многоцелевых станков с ЧПУ необходимы:

- однорядный семиярусный инструментальный склад емкостью 500 ячеек с габаритными размерами длинна 14000 мм и высотой 1500 мм

- АСИО с совмещенными системами хранения и доставки инструментов имеет загрузку транспортного устройства 0,013%.

4.2 Мероприятия по автоматизации производственного процесса «Автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства»

Одним из решающих направлений совершенствования ТПП является создание и эффективное использование автоматизированных систем, основанных на широком использовании ЭВМ.

Автоматизированная система конструкторско-технологической подготовки производства должна состоять из комплекса программ служащих для:

1. конструкторской подготовки производства.

2. технологической подготовки производства.

3. согласования и передачи документации.

Конструкторская подготовка осуществляется в программах и системах Т-FLEX.

Расчёты производятся в системах: Т-FLEX анализ, Т-FLEX динамика.

Моделировании и изготовление чертежей в программах Т-FLEX CAD 3D и Т-FLEX CAD 2D.

Технологическая подготовка производства осуществляется в программах Т-FLEX технология проектирование технологических процессов, Т-FLEX нормирование техническое нормирование, Т-FLEX ЧПУ подготовка программ для станков с ЧПУ, Т-FLEX NC TRACER информация процесса обработки детали.

Согласования и передачи документации осуществляется в программах Т-FLEX ДОКУМЕНТООБОРОТ.

Мероприятия

1. Создание специального конструкторско-технологического бюро, в задачи которого входит настройка и обслуживание программного обеспечения и обучение инженерного состава работе с программами для АКТПП

2. Закупка компьютеров и оргтехники.

3. Приобретение вышеперечисленного программного обеспечения для автоматизированной конструкторско-технологической подготовки производства.