Разработка автоматизированного гибкого производственного модуля, выполняющего токарные операции без участия человека - Курсовая работа

Современное машиностроение примерно на три четверти имеет среднесерийный и мелкосерийный характер производства. Быстро обновляется номенклатура машин, одновременно возрастает их сложность и точность, все это приводит к необходимости оперативной перестройки производства на предприятиях. Организационно-технические средства, эффективные для массового однономенклатурного уровня производства, становятся тормозом при обновлении продукции. Значительное место в таких производствах принадлежит промышленным роботам, которые на многих операциях заменяют ручной труд, что уменьшает число требуемых рабочих, способствует многостаночному обслуживанию. Ее решение направлено на создание нового совершенного оборудования, технологических процессов и систем организации производства.Обточить длину 58мм в размер 56 мм Точить диаметр 24 мм в размер 22 мм Точить диаметр 14 мм на глубину 46 мм Точить диаметр 10 мм на глубину 24 мм Наложить фаску на диаметр 22 мм фаскуСтанок предназначен для токарной обработки средних корпусных деталей, дисков, колец, шестерен, муфт, крышек, поршней и т.д. с диаметром до 250 мм и длиной до 200 мм в гидравлическом патроне в автоматическом цикле, в условиях механического цеха при отсутствии вблизи сварочных аппаратов, установок ТВЧ, других источников помех и тепловой радиации, а также оборудования ударного действия, вызывающего вибрации.Наибольший диаметр обработки над суппортом, мм 250 Расстояние от оси шпинделя до установочной поверхности верхнего суппорта, мм 85 Число Т-образных пазов в суппорте 2 Наибольший крутящий момент на шпинделе, Н?м 600 Количество инструментов, корректируемых на размер по осям “X” и “Z” 9В токарном полуавтомате с ЧПУ АТПР-2М12СН в качестве автоматического приспособления используется гидравлический патрон.

1.41) операция №1 - Токарная операция: Обточить длину 58 мм в размер 56 мм. Cv = 350 - коэффициент, учитывающий условия обработки материала , где kmv = 1,3 - коэффициент, учитывающий материал заготовки knv = 0,5 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности kcv = 1,0 - коэффициент, учитывающий материал инструмента уточним частоту вращения шпинделя n = 1600 (об/мин) , где kmv = 1,3 - коэффициент, учитывающий материал заготовки knv = 0,5 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности kcv = 1,0 - коэффициент, учитывающий материал инструментаВспомогательными устройствами в проектируемом ГПМ являются: · загрузочное устройство, · приемное устройство, · система светоблокировки, · система удаления стружки. 2) используем шаговый транспортер с «собачками»[4]. Существенным преимуществом шагового транспортера с собачками является простота движения и соответствующая ей простота привода (гидро-или пневмоцилиндр). В конце хода транспортера скорость его приходится снижать и тем удлинять цикл линии. В качестве приемного устройства [4] установим магазин с подъемниками (рис.3).Выберем оптимальный вариант промышленного робота из нескольких предложенных [6] по основным характеристикам.Модели ПР Характеристики МП-4 (СССР) RBT-5 (AJSA) (Италия) Kawasaki MHU SENIOR (Kawasaki Heavy Ind) (Япония) Скорость перемещения z, мм/с / перемещение по z, м 100/ 0,05 40/ 0,8 500/0,3 Скорость перемещения r, мм/с / перемещение по r, м 600/ 0,8 400/ 0,8 1100/1,0 Скорость перемещения (r) Угловое перемещение (?) Наибольший вылет руки Сумма баллов Таким образом, самым оптимальным вариантом промышленного робота является Kawasaki MHU SENIOR (Kawasaki Heavy Ind) (Япония), набравший максимальное количество баллов по методу выбора технического решения.Будем располагать элементы ГПМ в соответствие со следующими требованиями: 1. Максимальное быстродействие системы. Безопасность для сотрудников предприятия. Удобство обслуживания и ремонта. Таким образом, принимая во внимание приведенные выше требования, расположим элементы ГПМ по следующей схеме (рис.5).Кинематическая схема манипулятора: Таблица 3Запишем уравнение Лагранжа II - го порядка.Для расчета параметров циклограммы необходимо определить порядок движения ГПМ. В первоначальном положении рука манипулятора находится на высоте 1000 мм от пола, рука выдвинута вперед на 1000 мм (максимальное линейное перемещение по оси r). Затем манипулятор опускает руку на высоту 700 мм (перемещение по оси z на 300 мм), берет заготовку из загрузочного устройства, поднимает руку на высоту 1000 мм от пола, задвигает руку на 1000 мм и поворачивается на угол 90 к станку. Затем выдвигает руку на 1000 мм, ставит заготовку на станок, задвигает руку обратно на 1000 мм, после этого станок с ЧПУ обрабатывает заготовку, затем манипулятор выдвигает руку на 1000 мм и забирает заготовку из станка, задвигает руку на 1000 мм, после этого поворачивается на 90 к приемному устройству, и выдвигает руку на 1000 мм, опускается на 300 мм (до высоты 700 мм от пола), кладет деталь в приемное устройство, поднимается до высоты 1000 мм от пола, затем он поворачивается на 180 к загрузочному устройству и, таким образом, он оказывается в первоначальном положении и процесс повторяется. Режим работы приемного ус

Содержание

Техническое задание

Введение.

1.Выбор основных элементов ГПМ

1.1 Маршрутный технологический процесс

1.2 Выбор и описание основного технологического оборудования

1.3 Краткое описание автоматического приспособления

1.4 Наладка автоматизированных операций

1.5 Обоснование конструкции вспомогательных устройств

1.6 Выбор и описание манипулятора

1.7 Обоснование вариантов расположения элементов ГПМ

1.8 Кинематическое описание манипулятора

1.9 Динамическое описание манипулятора

1.10 Расчет циклограммы работы ГПМ

2.Проектирование захватного устройства

2.1 Выбор и обоснование типа захватного устройства

2.2 Расчет захватного устройства

Заключение

Список используемой литературы

Техническое задание

1. Цель проектирования:

Современное машиностроение примерно на три четверти имеет среднесерийный и мелкосерийный характер производства. Быстро обновляется номенклатура машин, одновременно возрастает их сложность и точность, все это приводит к необходимости оперативной перестройки производства на предприятиях. Организационно-технические средства, эффективные для массового однономенклатурного уровня производства, становятся тормозом при обновлении продукции. Следовательно, необходимо создавать быстро переналаживаемые производства с высокой производительностью труда. Значительное место в таких производствах принадлежит промышленным роботам, которые на многих операциях заменяют ручной труд, что уменьшает число требуемых рабочих, способствует многостаночному обслуживанию.

Автоматизация производства представляет собой самостоятельную комплексную проблему. Ее решение направлено на создание нового совершенного оборудования, технологических процессов и систем организации производства. Высокая эффективность автоматизации за счет применения промышленных роботов может быть достигнута только при комплексном подходе к созданию и внедрению роботов, обрабатывающего оборудования, средств управления, вспомогательных механизмов и устройств.

Основными предпосылками расширения областей применения ПР являются : § облегчение труда рабочего с конечной целью освобождения его от неквалифицированного, монотонного, а также тяжелого и вредного труда;

§ обеспечение условий безопасности труда, снижение потерь рабочего времени от производственного травматизма и профзаболеваний;

§ повышение производительности труда и качества выпускаемой продукции за счет снижения времени выполнения операций и обеспечение постоянного режима работы « без усталости»;

§ интенсификация существующих и стимулирование создания новых прогрессивных и высокоскоростных процессов;

§ повышение уровня автоматизации и экономической эффективности серийного и мелкосерийного многономенклатурного производства;

§ экономия заработной платы рабочих, высвобождаемых в результате применения роботов.

Автоматизация технологического процесса обработки должна быть комплексной: от получения заготовки до сборки готового изделия. Только в этом случае производственный процесс будет единой системой, позволяющей наилучшим образом использовать все производственные ресурсы - материальные и человеческие.

1.