Процесс обработки детали типа поперечина с использованием многоцелевого станка VERTIMASTER RPGTM 32-60 - Дипломная работа

В настоящее время машиностроительное производство, выпускающее станки сталкивается с рядом проблем, связанных с изготовлением высокотехнологичных изделий, деталей и узлов, обеспечивающих высокую конкурентоспособность. Внедрение многофункциональных с ЧПУ станков в производство требует вложения значительных средств, но при этом значительно экономятся производственные площади, что уменьшает размеры цеха, а следовательно стоимость аренды земли; значительно уменьшается количество рабочих мест, а также понижается требуемая квалификация рабочих; упрощается технологический маршрут изготовления детали что позволяет сэкономить время и деньги на вспомогательных переходах. Повышение машинного времени станков путем устранения потери на переналадку зависит от степени автоматизации комплекса и сложности обрабатываемых заготовок. Объединение станков с ЧПУ в комплексы с автоматизированной транспортной системой спутников позволяет поднять использование машинного времени на 10 - 20 %, с автоматизированным обеспечением инструментом на 40 - 70 %, а комплексная автоматизация всех транспортных работ приводит к двукратному (и более) повышению использования машинного времени станков при обработке деталей малой партии. Стойка обрабатывается на 6 станках на разных участках, что требует дополнительных затрат на ее транспортировку от станка к станку между операциями.Стойка обеспечивает обработку во всем установленном для станка диапазоне размеров и воспринимает нагрузки от массы поперечины, суппорта, магазина и от усилий обработки. Размеры поперечного сечения ползуна, мм Мощность главного привода, КВТ: - в режиме длительной работы (S1 ) Наибольший крутящий момент на планшайбе, КНМ: - в режиме длительной работы (S1 ) Наибольшее допустимое усилие резания, Кн: - при токарной обработке - при фрезеровании Пределы частоты вращения шпинделя? сверлильно-фрезерного привода в ползуне суппорта, об / мин Мощность сверлильно-фрезерного привода, КВТ Крутящий момент на шпинделе сверлильно-фрезерного привода при редукции инструментальной головки 1:1, Н*м Пределы рабочих подач подвижного портала, мм/мин 250 x 210 110 (55x2) 61.9 50 25 5?1600 S1 - 28, S2 - 37 700 0.1...8000 0.1...8000 Подставив в формулу (2) численные значения, найдем поправочный коэффициент : Подставив в формулу (1) численные значения, найдем скорость резания при черновом точении: . Подставив в формулу (3) численные значения, найдем частота вращения шпинделя мин-1: Частота вращения шпинделя n принимаем по станочному ряду равное 2400 мин-1. Подставив в формулу (5) численные значения, найдем поправочный коэффициент : Подставив в формулу (4) численные значения, найдем тангенциальную Pz, радиальную Ру и осевую Рх составляющие силы резания: Мощность резания рассчитываем по формуле: (6) где - тангенциальная составляющая силы резания, Н;За последние десятилетия были предложены разнообразные способы распознавания изображений от громоздких и дорогостоящих устройств основанных на телевизионных системах, до современных, с видеодатчиками на приборах с зарядовой связью и обработкой изображения средствами электронно-вычислительной техники. Один из вариантов решения этой проблемы состоит в преобразовании картинки полученной с выхода видеодатчика устройства управления, каковым может являться матрица или линейка приборов с зарядовой связью, в последовательный, а затем и параллельный цифровой сигнал. Полученный таким образом сигнал можно обрабатывать с помощью любых алгоритмов, время работы которых не вступает в конфликт с требуемыми временными параметрами технологической цепочки в которой работает транспорт-фильтрации однозначных помех, т.е. последовательностей явно не соответствующих текущей картине на входе видеодатчика. Данный подход имеет существенное преимущество по сравнению с предыдущим, т.к. смена внешних условий не ведет к полной замене основных управляющих блоков, распознавания, предназначенного для обработки изображений и выработки управляющих сигналов. В случае использования ПЛИС в системе распознавания мы получаем время обработки, сравнимое со временем обрасти системы, путем замены кода ПЛИС.Фактические усилия в стержнях подсчитаны умножением усилия по диаграмме на действительные нагрузки, на узел. При загружении фермы узловыми нагрузками /?= = 1 на правой половине фермы усилия в стержнях принимают обратно симметричными тем усилиям, которые подсчитаны при загружении левой половины фермы. После необходимых преобразований получим следующую систем} ограничений: Коэффициенты C1 - С12 зависят от конкретных условий обработки и определяются по следующим формулам: В приведенных зависимостях были приняты следующие обозначения: s, v, t - подача, скорость и глубина резания на рассматриваемом переходе соответственно; xz, xy, xx, xv, yz, yx, yy, nz, nz, ny - показатели степени при глубине резания, подаче и скорости резания в формулах сил и скорости резания, постоянные для определения условий обработки; m - показатель степени при принятом значении стойкости инструмента Тш в формуле скорости резания; cz,

В настоящее время машиностроительное производство, выпускающее станки сталкивается с рядом проблем, связанных с изготовлением высокотехнологичных изделий, деталей и узлов, обеспечивающих высокую конкурентоспособность. Конкурентоспособность также обеспечивает низкая цена изготавливаемых изделий. С первого взгляда перед машиностроением стоит практически невыполнимая задача, т.к. изготовление точных, надежных станков автоматически обозначает их высокую цену. Но решение есть - применение высокотехнологичного многофункционального оборудования. Это особенно эффективно в условиях серийного производства, каковым и является в настоящее время производство станков.

Внедрение многофункциональных с ЧПУ станков в производство требует вложения значительных средств, но при этом значительно экономятся производственные площади, что уменьшает размеры цеха, а следовательно стоимость аренды земли; значительно уменьшается количество рабочих мест, а также понижается требуемая квалификация рабочих; упрощается технологический маршрут изготовления детали что позволяет сэкономить время и деньги на вспомогательных переходах. Несмотря на высокую цену многофункциональных станков с ЧПУ их применение более выгодно с той стороны, что они заменяют большое количество обычных станков, суммарная стоимость которых будет на много выше.

Повышение машинного времени станков путем устранения потери на переналадку зависит от степени автоматизации комплекса и сложности обрабатываемых заготовок. Объединение станков с ЧПУ в комплексы с автоматизированной транспортной системой спутников позволяет поднять использование машинного времени на 10 - 20 %, с автоматизированным обеспечением инструментом на 40 - 70 %, а комплексная автоматизация всех транспортных работ приводит к двукратному (и более) повышению использования машинного времени станков при обработке деталей малой партии.

Повышение коэффициента сменности при объединении станков с ЧПУ в автоматизированные комплексы достигается путем расширения многостаночного обслуживания, а также выполнения основных подготовительных работ в первую смену и возможности работы в 2-3 смены с небольшим числом операторов.

Уменьшение вложений в оборотные средства при объединении станков в автоматизированные комплексы вследствие сокращения производственного цикла, приводящего к уменьшению не завершенного производства, будет тем значительнее , чем выше эффективность использования оборудования.

Уменьшение числа основных рабочих в производстве является тем источником эффективности, который в настоящее время может служить основным побудителем объединения станков с ЧПУ в автоматизированные комплексы. Комплексная автоматизация всех транспортных работ и управления работой оборудования позволяет перейти к самому широкому многостаночному обслуживанию и в перспективе, по мере роста надежности, к работе «без человека» во второй и третей сменах

1. Анализ существующих технологических решений по повышению изготовления стойки

1.1 Технологические решения

Во время прохождения преддипломной практики было получено задание на дипломный проект для разработки технологического процесса изготовления стойки для многоцелевого станка Vertimaster rpgtm 32-60.

Стойка обрабатывается на 6 станках на разных участках, что требует дополнительных затрат на ее транспортировку от станка к станку между операциями.

Базовый технологический процесс ООО «Седин Станко» по изготовлению планшайбы для многоцелевого станка Vertimaster rpgtm 32-60 содержит 6 операций: Продольно-фрезерная, горизонтально-расточная, продольно-строгальная, радиально-сверлильная, продольно-шлифовальная, комплексная на станках с ЧПУ

1.2 Конструкторские решения

По конструктивным решениям мы принимаем контрольное приспособление - автоматического контроля точности отлива заготовки. Производится контроль будит с помощью системы промышленного зрения Prersence PLUS pro.

Собирается металлическая конструкция состоящая из двух опорных систем и двух ферм. Ферма состоит из направляющей, основания, раскосов

Выбранное приспособление повышает производительность труда улучшает условия их работы, повышает качество и объективность работы.

Опишем принцип работы, система автоматического контроля точности отлива(САКТО) устанавливается над заготовкой (стойка станка Vertimaster rpgtm 32-60). Запустив САКТО система автоматически сканирует заготовку камерой PRESENCEPLUS Pro с точностью ±1мм2 на 10 м2 , затем контроллер обрабатывает полученную информацию и передает ее на компьютер который в свою очередь сравнивает полученные данные с исходными и выдает результат пригодности дальнейшего использования заготовки.

1.3 Организационные вопросы

Организаторскими решениями являются принятые меры по повышению квалификации рабочих, то есть, необходимо обучить рабочих пользованию вновь разработанных приспособлений. Провести инструктаж по использованию заново принятого станка и оборудования.

1.4 Постановка задач разработки

Целью настоящей работы является разработка оптимального технологического процесса механической обработки стойки на многоцелевом станке Vertimaster rpgtm 32-60.

Для оптимизации базового технологического процесса изготовления стойки мы используем многоцелевой станок Vertimaster rpgtm 32-60. Этот станок заменяет горизонтально-расточную, продольно-фрезерную и радиально-сверлильную операции.

За счет использования многоцелевого станка Vertimaster rpgtm 32-60 и современного режущего инструмента значительно уменьшается длительность технологического процесса изготовления стойки.