Разработка роботизированного технологического процесса механообработки

Содержание

Задание               2

. Определение типа производства: 4

.        Отработка конструкции на технологичность   5

. Выбор заготовки        6

. Определение вида станков (У, ЧПУ, ОЦ, А или АС)        7

.        Определение альтернативных вариантов организационной структуры технологической системы     8

.        Разработка альтернативных вариантов маршрутного РТП 9

. Разработка и анализ вариантов технологической системы для альтернативных РТП    20

. Выбор проектного варианта РТП и технологической системы 27

.        Определение припусков и оформление чертежа заготовки         28

. Конструирование ЗУ ПР     33

. Определение режимов резания    35

. Детальное нормирование одной операции РТП      37

. Уточненный расчет требуемого количества оборудования и корректировка других ТЭП системы     39

Литература 40

Задание

Курсовой проект должен содержать:

·  графическую часть;

·        пояснительную записку.

Содержание графической части:

1. чертеж детали-представителя, чертеж заготовки, операционные эскизы (формат А1);

2.       схема расчета припусков, компоновка альтернативных вариантов системы, кинематическая схема со сборочным чертежом схвата промышленного робота (формат А1).

В данном курсовом проекте требуется разработать роботизированный технологический процесс механической обработки детали-представителя в соответствии с заданным вариантом.

Вариант №20:

·     деталь-представитель - водило (№10),

·     материал - Сталь 45, твердость - HRC 55-58;

·              показатели назначения производства:

номенклатура, кол-во наименований деталей Н=100;

размер партии запуска Q=50 шт.;

годовая программа выпуска N=150 тыс. шт.

·     особенности работы предприятия- ограниченность территории.

1. Определение типа производства

Определение возможного типа производства и организационной структуры последовательно по H, Q, N:

По H - мелко-серийное, средне-серийное, крупно-серийное (РТК,ГПС);

По Q - мелко-серийное, средне-серийное, крупно-серийное (ЧПУ, РТК, ГПС);

По N - массовое (АЛ).

Выбор одного типа производство (средний или преобладающий) и организационной структуры:

По приоритету (Н, Q, N) выбираем средне-серийное производство и ГПС.

Определение такта выпуска.

При работе в одну смену:

где Ф=2000ч - количество часов работы за одну смену.

При работе в две смены:

Определение коэффициента повторяемости запусков:

Выбираем k_ПОВТ=1 раз/ неделя.

2. Отработка конструкции на технологичность

Оценка сложности обработки и сборки

Тип детали	Макс. D,L мм	Точн., кв.	Кол.инстр., типов	Твердость, HRC	Шероховат., мкм	Кол.обраб. сторон	Min отв. стенка,мм	Контур образующей
ДТТВ (1 балл)	D=80,L=86  (1 балл)	6 (2 балла)	15 (2 балла)	55..58 (3 балла)	Ra0,8 (3 балла)	>2 (3 балла)	7 (1 балл)	прямолин. (1 балла)

Сумма баллов - 17, следовательно деталь по сложности относится к средней. Среднее оперативное время каждой установки последовательно несколькими инструментами - 6мин.

Предложения по улучшению технологичности:

для уменьшения перепадов размеров и, соответственно, расхода материала деталь выполним сварной из двух заготовок, обработку произведем уже сварной детали;

точную обработку произведем только в местах сопряжения (указаны в задании);

т.к. нарезание резьбы невозможно выполнить при HRC 55 - 58 и заготовку с такой твердостью невозможно обработать на металлорежущих станках, то обрабатывать будем заготовку твёрдостью HRC 28 - 32 с последующей закалкой всей поверхности детали ТВЧ до требуемой точности;

квадратное отверстие нетехнологично, поэтому будем выполнять его с помощью круглых отверстий меньшего диаметра в углах квадратного отверстия

для выхода шлифовального инструмента сделаем проточку;

для упрощения сборки сделаем фаску.

3. Выбор заготовки

Расчет стоимости заготовки из прутка, отливки и штамповки

Расчёт массы детали

,

.

Расчет стоимости заготовки:

·     прокат

Т.к. деталь сварная, то масса заготовки будет складываться из массы двух заготовок, выполненных из прутка по ГОСТ 2590 диаметром 32 и 80 мм:

.

,

где С - стоимость 1 кг стали в $,

C_ОТХ - стоимость 1 кг отходов стали в $.

·     штамповка

,

.

·     отливка

в землю:

,

по выплавляемым деталям:

.

Обоснование выбора заготовки:

При использовании проката получается, по сравнению с другими, наиболее низкая стоимость заготовки, но самый низкий коэффициент использования материала, поэтому мы будем использовать штамповку в качестве альтернативной заготовки.

В качестве заготовки следует выбрать литье в землю, т.к. хотя для заготовки из проката низкая стоимость, но из-за низкого коэффициента использования получатся большие затраты на обработку.

4. Определение вида станков (У, ЧПУ, ОЦ, А или АС)

На основе сложности детали (17 баллов) и среднего размера партии (50) выбираем ОЦ.

5. Определение альтернативных вариантов организационной структуры технологической системы

Определение оперативного времени обработки детали

Значение времени определяем из таблицы 5: Т_оп=6 мин

Определение максимального допустимого времени переналадки

Значение времени переналадки определяется из условия:

.

Выбор альтернативных вариантов организационной структуры системы производим по Т_пер=1.25 ч:

По таблице [1] получаем ЧПУ(Т_пер=4ч) и ГПС(Т_пер=2ч).

6. Разработка альтернативных вариантов маршрутного РТП

Разработаем план обработки для варианта РТП1 (заготовка - литье, организационная структура системы - ЧПУ) и РТП2 (заготовка - прокат, организационная структура системы - ГПС).

Разработка плана обработки для варианта РТП 1 (ЧПУ, литье)

Методы обработки:

После отливки заготовку 1 подвергаем фрезерованию и точению.

Последовательность операций и переходов:

. Закрепляем деталь в патрон и обрабатываем

Фрезерование торца:

Т_рх1 =0,005*l=0,005*32=0,16 мин;

Получение квадратного отверстия:

сверление 4 отверстий по углам

Т_рх2 =4*0,0005*d*l=4*0,0005*3*10=0,06 мин;

сверление центрального отверстия

Т_рх3 =0,0005*d*l=0,0005*10*10=0,05 мин;

выборка оставшегося материала (3 прохода)

Т_рх4 =3*0,005*l=3*0,005*4*7=0,42 мин.

Обточка поверхности и снятие фаски до диаметра 30мм

Т_рх5 =0,00015*d*l=0,00015*32*50=0,24 мин;

до диаметра 24мм

Т_рх6 =0,00015*d*l=0,00015*(30+27+25)*10=0,123 мин.

Канавка

Т_рх7 =0,00005*(D²-d²)= 0,00005*(24²-23,5²)=0,0012 мин.

Подрезка торцов

Т_рх8 =0,00005*(D²-d²) =0,00015*(24²-0²) =0,0288 мин;

Т_рх9 =0,00005*(D²-d²) =0,00015*(30²-24²) =0,0162 мин;

Т_рх10 =0,00005*(D²-d²) =0,00015*(32²-30²) =0,0062 мин;

Т_рх11 =0,00005*(D²-d²) =0,00015*(80²-32²) =0,2688 мин;

Нарезка резьбы:

Т_рх12 =0,002*d*l=0,002*24*8 =0,384 мин

Производим переустановку детали и обработку с другой стороны

Обточка поверхности:

Т_рх13 =0,00015*d*l=0,00015*8*10 =0,012 мин;

Подрезка торцов

Т_рх14 =0,00005*(D²-d²) =0,00015*(80²-4²) =0,3192 мин;

Т_рх15 =0,00005*(D²-d²) =0,00015*(4²-0²) =0,0008 мин;

Суммарный рабочий ход:

Т_рх =  =1,9302мин;

Машинное время:

Т_маш = Т_рх + Т_хх + Т_перех = К_г*К_м* Т_рх = 2*1* 1,9302 = 3,8604 мин,

где для мелкогабаритных деталей К_г = 2,

для стали К_м =1;

Оперативное время:

Т_оп = Т_уп + Т_ус = + Т_ус = 3,8604+ 0,5 =4,3604 мин,

где Т_ус 0,5 мин;

Штучное время:

Т_шт = 1,15* Т_оп = 1,15* 4,3604 = 5,01 мин;

Штучно-калькуляционное время:

Т_шт-к = Т_шт +  = Т_шт +  = 5,01 + = 9,81 мин;

. Поверхностная ТО под шлифование

. Шлифование наружное

Т_рх16=0,00015*d*l=0,00015*30*40=0,18 мин;

Переустановка и наружное шлифование

Т_рх17=0,00015*d*l=0,00015*4*10=0,006 мин;

Т_маш = Т_рх + Т_хх + Т_перех = К_г*К_м* Т_рх = 2*1*0,186 =0,372 мин,

где К_г = 2, К_м =1;

Т_оп = Т_уп + Т_ус = + Т_ус =0,372+0,5 = 0,872 мин,

где Т_ус 0,5 мин;

Т_шт = 1,15* Т_ОП = 1,15*0,872 = 1,0028 мин;

Т_шт-к = Т_шт +  = Т_шт +  = 1,0028+  = 5,8028 мин;

№ операции	№ перехода	Тип, модель станка	Режущий инструмент	Приспособление	Трх	Тмаш	Топ	Тшт	Тпер	Тшт-к
1	Отливка заготовки
2	1	1П420ПФ40	Фреза торцовая ГОСТ 9473-80	Патрон трехкулачковый	0,16	3,8604	4,3604	5,01	240	9,81
	2		Сверло спиральное ГОСТ 10902-77 Ø3 4 отв		0,06
	3		Сверло спиральное ГОСТ 10902-77 Ø10		0,05
	4		Фреза концевая ГОСТ 17025-71		0,42
	5		Резец проходной ГОСТ 18869-73		0,24
	6				0,123
	7		Резец прорезной оооо		0,0012
	8		Резец подрезной ГОСТ 18880-73		0,0288
	9				0,0168
	10				0,0062
	11				0,2688
	12		Резец резьбовой ГОСТ 18885-73		0,384
	13		Резец проходной ГОСТ 18869-73		0,012
	14		Резец подрезной ГОСТ 18880-73		0,3192
	15				0,0008
3	ТО
4	16	3М184И	Шлифовальный круг		0,18	0,372	0,872	1,0028	240	5,8028
	17				0,006

Разработка плана обработки для варианта РТП2 (ГПС, прокат).

. Закрепляем деталь в патрон и обрабатываем

Фрезерование торца:

Т_рх1 =0,005*l=0,005*32=0,16 мин;

Получение квадратного отверстия:

сверление 4 отверстий по углам

Т_рх2 =4*0,0005*d*l=4*0,0005*3*10=0,06 мин;

сверление центрального отверстия

Т_рх3 =0,0005*d*l=0,0005*10*10=0,05 мин;

выборка оставшегося материала (3 прохода)

Т_рх4 =3*0,005*l=3*0,005*4*7=0,42 мин.

Обточка поверхности и снятие фаски до диаметра 30мм

Т_рх5 =0,00015*d*l=0,00015*32*50=0,24 мин;

до диаметра 24мм

Т_рх6 =0,00015*d*l=0,00015*(30+27+25)*10=0,123 мин.

Канавка

Т_рх7 =0,00005*(D²-d²)= 0,00005*(24²-23,5²)=0,0012 мин.

Подрезка торцов

Т_рх8 =0,00005*(D²-d²) =0,00015*(24²-0²) =0,0288 мин;

Т_рх9 =0,00005*(D²-d²) =0,00015*(30²-24²) =0,0162 мин;

Т_рх10 =0,00005*(D²-d²) =0,00015*(32²-30²) =0,0062 мин;

Т_рх11 =0,00005*(D²-d²) =0,00015*(80²-32²) =0,2688 мин;

Нарезка резьбы:

Т_рх12 =0,002*d*l=0,002*24*8 =0,384 мин

Производим переустановку детали и обработку с другой стороны

Фрезерование торца (3 прохода)

Т_рх13 =3*0,005*l=3*0,005*276,32=4,145 мин

Подрезка торцов

Т_рх14 =0,00005*(D²-d²) =0,00015*(80²-4²) =0,3192 мин;

Т_рх15 =0,00005*(D²-d²) =0,00015*(4²-0²) =0,0008 мин;

Суммарный рабочий ход:

Т_рх =  =6,2232 мин;

Машинное время:

Т_маш = Т_рх + Т_хх + Т_перех = К_г*К_м* Т_рх = 2*1* 6,2232 = 12,4464мин,

где для мелкогабаритных деталей К_г = 2,

для стали К_м =1;

Оперативное время:

Т_оп = Т_уп + Т_ус = + Т_ус = 11,6924+ 0,5 = 12,9464 мин,

где Т_ус 0,5 мин;

Штучное время:

Т_шт = 1,15* Т_оп = 1,15* 12,1924 = 14,89 мин;

Штучно-калькуляционное время:

Т_шт-к = Т_шт +  = Т_шт +  = 14,89 + = 17,29мин;

. Поверхностная ТО под шлифование

. Шлифование наружное

Т_рх16=0,00015*d*l=0,00015*30*40=0,18 мин;

Переустановка и наружное шлифование

Т_рх17=0,00015*d*l=0,00015*4*10=0,006 мин;

Т_маш = Т_рх + Т_хх + Т_перех = К_г*К_м* Т_рх = 2*1*0,186 =0,372 мин, где К_г = 2, К_м =1;

Т_оп = Т_уп + Т_ус = + Т_ус =0,372+0,5 = 0,872 мин, где Т_ус 0,5 мин;

Т_шт = 1,15* Т_ОП = 1,15*0,872 = 1,0028 мин;

Т_шт-к = Т_шт +  = Т_шт +  = 1,0028+  = 3,4028 мин;

№ операции	№ перехода	Тип, модель станка	Режущий инструмент	Приспособление	Трх	Тмаш	Топ	Тшт	Тпер	Тшт-к
1	Сварка проката
2	1	1П420ПФ40	Фреза торцовая ГОСТ 9473-80	Патрон трехкулачковый	0,16	12,4464	12,9464	14,89	120	17,29
	2		Сверло спиральное ГОСТ 10902-77 Ø3 4 отв		0,06
	3		Сверло спиральное ГОСТ 10902-77 Ø10		0,05
	4		Фреза концевая ГОСТ 17025-71		0,42
	5		Резец проходной ГОСТ 18869-73		0,24
	6				0,123
	7		Резец прорезной оооо		0,0012
	8		Резец подрезной ГОСТ 18880-73		0,0288
	9				0,0168
	10				0,0062
	11				0,2688
	12		Резец резьбовой ГОСТ 18885-73		0,384
	13		4,145
	14		Резец подрезной ГОСТ 18880-73		0,3192
	15				0,0008
3	ТО
4	16	3М184И	Шлифовальный круг		0,18	0,372	0,872	1,0028	120	3,4028
	17				0,006

7. Разработка и анализ вариантов технологической системы для альтернативных РТП

Количество основного технологического оборудования:

Для ЧПУ:

Станки 1П420ПФ40

Принимаем М1=18 шт.

Станки 3М184И

шт.

Принимаем М2=11 шт.

Для ГПС:

Станки 1П420ПФ40

шт.

Принимаем М1=12 шт.

Станки 3М184И

шт.

Принимаем М2=3 шт.

Выбор типа ТНС, ПР, ТО

ЧПУ:

·  Систему строим на базе ОЦ 1П420ПФ40.

·        ТНС - централизованная (в ЧПУ автоматизирована только обработка).

·        ТЕ - ручная напольная механическая тележка.

·        ТО - тара (поддон)

ГПС:

·  Систему строим на базе ОЦ 1П420ПФ40.

·        Автоматическая смена заготовок и уже обработанных деталей осуществляется приставным роботом RBT-5 (AJSA).

·        ТНС - комбинированная

·        ТЕ - самоходная транспортная тележка с перегружателем НЦТМ-25-1.

·        ТО - паллеты на 100 заготовок/деталей

Характеристики робота-манипулятора RBT-5 (AJSA):

грузоподъемность, кг	2.5
число степеней подвижности	6
число программируемых координат	5
тип привода	пневматический
система управления	программная
погрешность позиционирования, мм	10
наибольший вылет руки, мм	1170
габаритные размеры HLB, мм450х380х380

Характеристики самоходной транспортной тележки с перегружателем НЦТМ-25-1: грузоподъемность, кг	400
точность позиционирования, мм	10
скорость, м/мин	60

Разработать компоновку участка:

ЧПУ

ГПС

Рассчитать основные характеристики системы:

Расчет коэффициента использования оборудования и коэффициента простоя в очереди

ЧПУ

ГПС

Расчет структурной надежности:

ЧПУ

Рисунок. Расчетная схема структурной надежности ЧПУ

ОТОi - станки 1П420ПФ40

ОТО’i - станки 3М184И

Вероятность безотказной работы одного станка

Вероятность безотказной работы системы

 

ГПС

Рисунок Расчетная схема структурной надежности ГПС

С - склад, Т - транспорт,

ВО и ВО’ - вспомогательное оборудование (робот для станков типа 1П420ПФ40 и 3М184И соответственно),

ОТО и ОТО’- основное технологическое оборудование (станки типа 1П420ПФ40 и 3М184И соответственно)

Вероятность безотказной работы одного станка:

.

Вероятность безотказной работы одной единицы вспомогательного оборудования:

.

Вероятность безотказной работы системы:

Таблица Технико-экономические показатели проектов

Характеристика	Расчетная формула	Вариант РТП
		N1 (литье, ЧПУ)	N2 (прокат, ГПС)
1. Количество основного  технологического оборудования, шт	ΣTшт-кj * N Mj = ------------------ Fj * 60  М = Σ Mj	1П420ПФ40: 9,81*150 000 / (1 400*60) =17,52Þ18 3М184И:  5,8028*150 000 / (1 400*60) =10,3Þ11 M = 18 + 11 = 29	1П420ПФ40: 17,29*150 000 / (3 700*60) =11,68Þ12 3М184И:  10*150 000 / (3 700*60) =2,3Þ3 M = 12 + 3 = 15
2. Количество вспомогательного  оборудования, шт	исходя из Mj и M	1.Тележка ручная - 1 2.Склад авт. 4.Тара - 18х2+11х2=58	1. RBT-5 - 12+3=15 2. Транспортная тележка с перегружателем  НЦТМ-25-1 - 1 3. Склад авт. 4. Палеты - 15
3. Количество рабочих,чел	R = (M / Kмн) * Ксм	29 / 2 * 2 = 29,	15 / 2,5 * 3 = 18
4. Площадь, кв.м	S = M * Sрм	29 * 30 = 870	18 * 80 = 1440
5. Кап.затраты, тыс.$	K = M * Црм	29 * 50 = 1450	18* 200 = 3600
6. Зарплата, тыс.$	C = R *Фзп	29* 2 = 58	18 * 2 = 36
7. Год.привед.затраты, тыс.$	Зпр=(C+Sзаг*N)+ +K *0,15	(58+0,0024*150000)+1450**0,15=635,5	(36+0,0011*150000)+3600* *0,15=741
8. Производительн-ть труда,тыс.шт/чел	Ртр = N / R	150/29 = 5,17	150/18 = 8,33
9. Производительн-ть оборуд,тыс.шт/ед	Pоб = N / M	150/29 = 5,17	150/15 = 10
10. Структурная надежность	См. расчет ниже	1	0,9651
11. К-т прост.в очер.к тр	Расчеты на GPSS	1,5%	0,9%
12. К-загрузки оборуд.	Кз = Мрасч / Мприн	27,83 / 29 = 0,96	13,98 / 15 = 0,932
13. К-т использов.оборуд.	Расчеты на GPSS	Станки 1-го типа - 0,988 Станки 2-го типа - 0,943	Станки 1-го типа - 0,992  Станки 2-го типа - 0,776
14. Длит.пр.цикла дет.,ч	Тц = ΣTшт-к / Киц / 60	(9,81+5,8028)/0,1/60=2,6	(17,29+3,4028)/0,6/60=0,575
15.Годовой экон. эффект,  тыс.$	Эг = Зпр2 - Зпр1	741-635,5 = 105,5	-
16.Срок окуп.доп. К, лет	Т=(К1-К2)/(С2-С1)	(1450-3600) / (36-58) = 179,17	-

8. Выбор проектного варианта РТП и технологической системы

Для выбора проектного варианта РТП и технологической системы воспользуемся методом экспертных оценок. Примем пятибалльную систему оценки степени соответствия вариантов:

- совсем не соответствуют;

- плохо;

- удовлетворительно;

- хорошо;

- отлично.

Выбор будем производить по следующим критериям:

№	Критерий	ЧПУ	ГПС
1	Приведенные затраты (ЗПР)	4	3
2	Количество станков (М)	2	4
3	Количество основных рабочих-операторов (R)	2	4
4	Занимаемая площадь (S)	4	2
5	Коэффициент использования оборудования по ТОП (КИО)	4	3
6	Длительность производственного цикла (ТЦ)	1	4
7	Структурная надежность (Р)	4	3.5
8	К-т простоя в очереди к транспорту (КПР)	3.5	4
9	Безопасность труда	2.5	4
10	Соответствие особенностям конкретного предприятия по заданию	2	3

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	-	2	2	0	1	1	0	2	0	1	9
2	0	-	1	0	0	0	0	0	0	0	1
3	0	1	-	0	0	0	0	0	0	0	1
4	2	2	2	-	1	2	2	2	1	2	16
5	1	2	2	1	-	1	1	2	1	1	12
6	1	2	2	0	1	-	0	1	0	0	7
7	2	2	2	0	1	2	-	2	0	1	12
8	0	2	2	0	0	1	0	-	0	0	5
9	2	2	2	1	1	2	2	2	-	2	16
10	1	2	2	1	2	1	2	0	-	10

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Коэффициент	9	1	1	16	12	7	12	5	16	10	-
ЧПУ	4	2	2	4	4	1	4	3.5	2.5	2	284.5
ГПС	3	4	4	2	3	4	3.5	4	4	3	287

В нашем случае предпочтительно использование ГПС.

9. Определение припусков и оформление чертежа заготовки

1. Строим схему и рассчитываем межоперационные припуски на одну поверхность (берем самую точную). Самой точной является поверхность 3.

Рисунок 9.1 Обозначение поверхностей детали

Расчет припусков производим по методике источника [2].Заготовкой является деталь (тело вращения), базированная в трехкулачковом патроне.

Качество поверхности заготовки, полученной из проката ([2], табл. 2.3.):

Значение пространственных отклонений для данной заготовки:

.

Остаточное пространственное отклонение после чернового обтачивания:

.

Остаточным пространственным отклонением после чистового обтачивания можно пренебречь, т.к. оно очень мало.

Обработка ведется в трехкулачковом патроне, поэтому погрешность установки в радиальном направлении .

Производим расчет минимальных значений припусков:

черновое обтачивание:

чистовое обтачивание:

шлифование безцентровое:

Карта расчета припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам представлена в таблице 9.1.

Таблица 9.1

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм				Расчет-ный припуск 2*zmin	Расчет-ный размер dp, мм	Допуск δ, мкм	Принятые (округленные) размеры по переходам, мкм		Предельные значения припусков, мкм
	Rz	h	dmaxdmin2z2z
Заготовка	125	150	45.5	-	-	31.62	620	32.42	31.8	-	-
1.Черновое	63	60	2.73	300	2*578.43	30.47	210	30.81	30.6	1200	1610
2.Чистовое	32	30	-	0	2*125.73	30.219	84	30.384	30.3	300	426
3.Шлифование	0.8	2	-	200	232	29.987	13	30	29.987	313	384
Итого										1813	2420

После последнего перехода получаем расчетные размеры d_p определяется путем последовательного прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:

для шлифования: d_р3 = 29.987 мм,

для чистового растачивания: d_р2 = 29.987+0.232 = 30.219 мм,

для чернового растачивания: d_р1 = 14,206+2*0.12573 = 30.47мм,

для заготовки: d_р=30.47+2*0.57843=31.62 мм,

Значения допусков каждого перехода принимаются по таблицам в соответствии с квалитетом вида обработки.

Минимальный и максимальный размеры рассчитываются по формулам:

Максимальные предельные значения припусков 2z равны разности наибольших принятых размеров выполняемого и предшествующего переходов, а минимальные значения 2z - соответственно разности наименьших принятых размеров:

Для шлифования:

z = 30.3 - 29.987 = 0.313 мм = 313 мкм

z = 30.384 - 30 = 0.384 мм = 384 мкм

На основании полученных данных строим схему графического расположения припусков и допусков по обработке вала (см. в графической части).

Общие припуски z и zопределяем, суммируя промежуточные припуски, и записываем их значения внизу соответствующих граф.

Производим проверку правильности выполненных расчетов:

2z - 2z = 384 - 313 = 71 мкм, δ₂ - δ₁ = 84 - 13 = 71 мкм.

. На остальные поверхности припуски принимаем равными расчетному

10. Конструирование ЗУ ПР

Расчет усилий привода:

,

где  КПД механизма,

 - удерживающий момент для j-ой губки, k - число точек контакта (k=1),

 ,

 - усилие контактирования между заготовкой и губкой,

 - реакция на n-ую губку захвата (сила тяжести) ,

 - коэффициент трения губки захвата с заготовкой

 - угол контакта,  - угол рычага,  - размер рычага

 - расстояние от точки поворота губки до i-ой точки контакта.

Тогда

 - минимальное усилие на поршне схвата

Минимальный диаметр поршня привода:

,

где =0,92-КПД схвата,

=0,8-КПД привода,=1атм =101325Па=0.101МПа=0.101Н/мм².

.

Принимаем d=118 мм.

Чертеж схвата приведен в графической части.

11. Определение режимов резания

Рассчитаем режимы резания для поверхности 3 рисунок 9.1(один проход - черновое точение) аналитическим методом по методики, приведенной в источнике [2].

Глубина резания: t=2 мм.

Подачу S выбираем, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и державки: S=0,45 мм/об.

Скорость резания рассчитывается по формуле:

,

где Т - среднее значение стойкости при одноинструментальной обработке (Т=45 мин), =350, x=0.15, y=0.35, m=0.2.

,

где  - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки,

 - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки,

 коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала.

Тогда  и .

Для остальных поверхностей режимы резания выбираем помощью источника [10] (см. таблица 11.1.).

Таблица 11.1

Переходы	D, мм	L, мм	t, мм	S, мм/об	V, м/мин
1	40(фрезы)	32	2	0.16	254
2	3(сверла)	10	1,5	0,07	29
3	10(сверло)	10	0.5	0,25	24
4	3(фрезы)	10	2,3	0,03	15
5	32	40	2	0,45	185
6	30	10	3	0,45	140
7	24	0.5	0.5	0,09	168
8	0 - 24	-	1	0,45	140
9	24 - 30	-	1	0,45	140
10	30 - 32	-	1	0,45	140
11	32 - 80	-	1	0,45	140
12	М24(резьба)	8	-	0,01	142
13	80 (фрезы)	276,32	10	0,16	254
14	4 - 80	-	1	0,45	140
15	0 - 4	-	1	0,45	140

 

12. Детальное нормирование одной операции РТП

Время рабочих ходов определим по следующим формулам:

№ перехода	Вид обработки	Расчет времени
1	Фрезерование
2	Сверление	мин
3	Сверление	мин
4	Выбор материала концевой фрезой	мин
5	Наружное точение	мин
6	Наружное точение	мин
7	Прорезание канавки	мин
8	Подрезание торцов	мин
9	Подрезание торцов	мин
10	Подрезание торцов	мин
11	Подрезание торцов	мин
12	Резьба	мин
13	Фрезерование	мин
14	Подрезание торцов	мин
15	Подрезание торцов	мин

Суммарное время рабочего хода:

7,18 мин;

Машинное время:

.

Время на установку-снятие детали:

.

Оперативное время:

Время технического обслуживания рабочего места:

.

Время организационного обслуживания

Штучное время:

Штучно-калькуляционное время:

13. Уточненный расчет требуемого количества оборудования и корректировка других ТЭП системы

После детального нормирования операции токарно-фрезерно-сверлильной обработки детали суммарное штучно-калькуляционное время составило 19,24 мин.

Для этого времени найдем требуемое количество оборудования:

Из приведенной формулы видно, что выбранного количества оборудования (12 ОЦ) не достаточно для выполнения поставленной задачи.

деталь водило технологический резание чертеж

Литература

1. Новичихин Р.В. и др. Методические указания по практическим работам по курсам "РТК" и "Проектирование РТК".-Мн.:БПИ,1989.

2. Справочник технолога-машиностроителя, в 2-х томах. Под ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. -М.:Маш-е,1985.

3. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы: Справочник, М.: Маш-е, 1988.

4. Егоров В.А. и др. Транспортно-накопительные системы для ГПС -Л.: Маш-е,1984.

5. Бляхеров И.С. и др. Автоматическая загрузка технологических машин: Справочник. -М.: Маш-е, 1990.

6. Кадыров Ж.Н. Диагностика и адаптация станочного оборудования ГПС. -Л.: Политехника, 1991.

7. Робототехнические комплексы и ГПС в машиностроении. Альбом схем и чертежей. Под ред. Соломенцева Ю.М.-М:Маш-е,1989.

8. Фельдштейн Е.Э. Режущий инструмент и оснастка станков с ЧПУ: Справочник.-Мн.:ВШ,1988.

9. Горбацевич А.Ф. и др. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. -Мн.:ВШ,1975.

10. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ, т.2, - М: Экономика,1990.