Разработка роботизированного технологического комплекса механической обработки деталей типа фланец - Курсовая работа

Решение данной задачи направлено на создание совершенно нового современного промышленного оборудования, технологической оснастки, нового типажа инструмента, новых решений в реализации и организации технологических процессов и систем производства, функционирование которых связано с улучшением условий труда, ростом качества выпускаемой продукции, а также частичное освобождение человека от монотонной работы. В курсовой работе производится разработка нового автоматизированного технологического комплекса, который позволяет повысить производительность, надежность и точность обработки детали типа фланец, при обеспечении определенной гибкости производства. Наряду с разработкой РТК, решается конструкторская задача путем сравнительного анализа, для последующего выбора базового проектируемого устройства (поворотное магазинное загрузочное устройство) и осуществляется доработка роботизированного технологического комплекса с учетом выбранного устройства. Для этого подставим в формулу максимальные значения длины и диаметра детали: таким образом, деталь относится к группе тел вращения типа фланец. Подставляя известные значения, получим максимальную массу заготовки: Приближенно массу заготовки для деталей типа фланец можно определить: ;Тип производства (единичный, серийный, массовый) определяют согласно ГОСТ 14.004-83, используя коэффициент закрепления операций: , /10.c.8/ где ?ПО - суммарное число различных технологических операций, выполняемых на РТК в течении месяца (указано в задании); Коэффициент Кз.о. определяет число переналадок производства в течении месяца. Определим коэффициент закрепления операций: Таким образом, разрабатываемый тип производства является среднесерийным. Для серийного производства количество деталей в партии ориентировочно можно определить из соотношения: где Ni=N1 N2 … Nm - годовая программа выпуска деталей различных наименований; Дадим описание типа производства: Групповое производство - это прогрессивная в технико-экономическом отношении форма организации прерывистых производственных процессов, экономико-организационной основой которой является целевая подетальная специализация участков и цехов, а технологической составляющей унифицированная типовая форма организации технологических процессов.Перед разработкой унифицированных (типовых, групповых) технологических процессов необходимо провести классификацию деталей по конструктивным и технологическим признакам с учетом формы организации производства. Группирование деталей представляет собой сложный процесс, требующий высокой квалификации, специальных знаний теории и навыков, поэтому в типовой курсовой работе студенту предлагается решить обратную задачу: из геометрических элементов комплексной детали (по заданию) образовать группу родственных деталей, отличающихся размерами, числом элементов и их комбинацией. Детали, входящие в образованную группу, должны иметь: - однородные по форме и расположению поверхности, обеспечивающие базирование и закрепление в рабочей зоне обрабатывающего оборудования без дополнительной выверки; При конструировании деталей необходимо из геометрических элементов (цилиндр, конус, сфера, канавка, резьба) комплексной детали составить более простую деталь, отвечающую перечисленным выше рекомендациям, при этом геометрические элементы можно менять местами, уменьшать или увеличивать их диаметральные и линейные размеры. В процессе проектирования каждой детали присваивается свой конструкторско-технологический код.Для данной детали исходной заготовкой является отливка, поэтому для получения заготовки необходимо назначить припуски на максимальные размеры, исходя из экономичности, т.к. в получаемой детали часть материала будет удалена в виде стружки. Данная отливка относится к ІІ классу точности, обеспечивается формовкой с механизированным выемом деревянной модели, закрепляемой на легкосъемных металлических плитах, из форм и с заливкой в сырые и подсушенные формы. По данным таблицы 3 /4. с.120/ назначаем припуски на отдельные поверхности для ІІ класса точности: O30 1,2; O40-1,5; O420-1,5; O430-1,5; O440-1,5; O480-1,5; Для детали рекомендуется принимать отклонения по 18 квалитету /1. с. Ниже приведем совмещенный чертеж детали с заготовкой: Рисунок 2.3.1 Совмещенный чертеж детали с заготовкойДанный этап проектирования связан с разработкой маршрутного технологического процесса и является окончательным в выборе моделей технологического оборудования, ПР и вспомогательных устройств, комплектующих РТК. Выбор технологического оборудования осуществляется в зависимости от типа производства, габаритных размеров заготовки и требуемой точности обработки. Входящее в состав РТК технологическое оборудование (станки с ЧПУ, полуавтоматы) должны обеспечивать: полную автоматизацию цикла обработки детали; Целесообразность применения той или иной модели ПР определяется соответствием конструктивно-технологических параметров их функциональному назначению: числом степеней подвижности для выполнения требуемого объема операций (действий); Выбор вспомогательных

Содержание

2.1 Тип и форма организации производства

2.2 Классификация и кодирование деталей

2.3 Разработка последовательности изготовления детали

2.4 Выбор технологического оборудования, промышленного робота и вспомогательных устройств

2.5 Проектирование технологических операций

2.6 Разработка планировки РТК

2.7 Составление циклограммы работы механизмов РТК

3 Конструкторские разработки

3.1 Разработка технического задания на проектирование поворотного магазинного загрузочного устройства

3.2 Обоснование разрабатываемой конструкции

3.3 Расчет и проектирование поворотного МЗУ

Автоматизация производства в машиностроении является многосторонней задачей, которую необходимо решить в данной курсовой работе. Решение данной задачи направлено на создание совершенно нового современного промышленного оборудования, технологической оснастки, нового типажа инструмента, новых решений в реализации и организации технологических процессов и систем производства, функционирование которых связано с улучшением условий труда, ростом качества выпускаемой продукции, а также частичное освобождение человека от монотонной работы.

В курсовой работе производится разработка нового автоматизированного технологического комплекса, который позволяет повысить производительность, надежность и точность обработки детали типа фланец, при обеспечении определенной гибкости производства.

Наряду с разработкой РТК, решается конструкторская задача путем сравнительного анализа, для последующего выбора базового проектируемого устройства (поворотное магазинное загрузочное устройство) и осуществляется доработка роботизированного технологического комплекса с учетом выбранного устройства.

1 Анализ исходной информации для разработки РТК

Раздел является подготовительным этапом выполнения курсовой работы. Цель этапа уяснить задачу, изучить состояние вопроса и подготовить техническое обоснование разрабатываемого РТК.

Уяснение задачи требует изучения и анализа задания. Особое внимание необходимо обратить на габаритные размеры детали, квалитеты точности и параметры шероховатости поверхностей, от которых зависит выбор основного и вспомогательного оборудования.

Определим, к какому типу тел вращения относится разрабатываемая деталь. Условие принадлежности к той или иной группе можно определить из выражения: L/D > 3 - вал; 1 < L/D < 2,5 - втулка; L/D < 0,5 - фланец.

Сначала определим, к какому типу тел вращения относится деталь из исходного задания. Для этого подставим в формулу максимальные значения длины и диаметра детали:

таким образом, деталь относится к группе тел вращения типа фланец.

Определим массу заготовки:

где D max - максимальный диаметр заготовки, см;

L max - максимальная длина заготовки, см;

? - плотность материала заготовки, для чугуна ?=7,6 г/см3.

Подставляя известные значения, получим максимальную массу заготовки:

Приближенно массу заготовки для деталей типа фланец можно определить: ;

По максимальной массе заготовки необходимо выбрать промышленного робота (ПР) для выполнения операций. Главным критерием при выборе ПР является грузоподъемность. Основываясь на этом условии, а также учитывая исполнение ПР (портальный) , выбираем для сравнения ПР модели УМ160Ф2.81.01 /1, с. 62/, и ПР модели СМ160Ф2.05.01 /1, с. 64/. Основные характеристики ПР представим в виде таблицы 1.1.

Таблица 1.1. Основные технические характеристики ПР моделей УМ160Ф2.81.01 и СМ160Ф2.05.01

Параметры Модель ПР

СМ170Ф2.05.01 УМ160Ф2.81.01

Грузоподъемность, кг 170 160

Число степеней подвижности 4 3

Число рук 1 1

Число захватных устройств на одной руке 1 1

Привод Г Г

Система управления П УПМ-331 П УПМ-331

Способ программирования Обучение Обучение

Объем памяти системы управления 0,5 Кбайт 0,5 Кбайт

Погрешность позиционирования ±0,5 ±0,5

Наибольший вылет руки R, мм 2300 1800

Линейные перемещения, мм Скорость, мм/м x 16000/1,2 8900/0,8 y 2560/1,8 - z 1200 970/0,3

Угловые перемещения, ? ? 180/90 180/90

Угловая скорость, ?/с ? 60/15 180/30

Длина монорельса, м 12 18

Масса, кг 6500 6500

Выбираем ПР модели УМ160Ф2.81.01, свой выбор обоснуем по следующим критериям: для деталей типа фланец, необходимо выбирать робота с одной рукой, т. к. детали этой группы изза малой длины трудно зажимать с помощью большего числа захватов;

ПР модели УМ160Ф2.81.01 является наиболее оптимальным по грузоподъемности.

2 Технологические разработки