Розрахунок та проектування автоматичної лінії для обробки деталі "водило"

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Механічний факультет

Кафедра „Металорізальніверстати”

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисципліни „Теорія проектування автоматизованих верстатних комплексів”

на тему: ”Розрахунок та проектування автоматичної лінії для обробки деталі водило "

Виконавець,

Консультант,

Нормоконтролер,

Калафатова Л.П.

асистент

Донецьк 2008

Реферат

Об'єкт проектування: автоматична лінія для виготовлення заданої деталі.

Ціль роботи: закріпити знання, отримані при вивченні курсу «Теорія проектування автоматизованих верстатних комплексів», придбати навички проектування автоматичних ліній.

У курсовій роботі розроблений технологічний процес обробки деталі в неавтоматизованому виробництві, визначена величина позациклових втрат і розраховане число позицій автоматичної лінії; технологічний процес адаптований під автоматичну лінію зроблений вибір варіантів структури автоматичної лінії.

Перехід, позиція, втрати внецикловые, автоматична лінія, гнучкий зв'язок.

Зміст

Вступ

1 Аналіз технологічності

2 Базовий маршрутний процес обробки деталі

3 Нормування технологічного процесу

4 Синтез варіантів компонування автоматичних ліній.

5 Аналіз варіантів компоновки автоматичної лінії.

6 Уточнене визначення продуктивності ліній.

7 Вибір транспортно-завантажувальної системи (ТЗС)

8 Розрахунок економічних показників.

9 Описання складу та роботи автоматичної лінії

Заключення

Література

Вступ

Автоматизація виробничих процесів завжди була одним з найважливіших напрямків розвитку НТП. У розвинених країнах у цей час автоматизація займає провідне місце в розвитку промисловості, причому спостерігається тенденція до всі зростаючої її глобальності. Незважаючи на капітальні витрати, пов'язані з автоматизацією, вона дозволяє звільнити набагато більше засобів за рахунок підвищення продуктивності й економії живої праці. Автоматизація дає поштовх у розвитку найважливіших галузей промисловості, дозволяє знизити собівартість їхньої продукції.

Курс «Теорія проектування автоматизованих верстатних комплексів» є одним із завершальних у системі профілюючих дисциплін. Його вивчення є важливим етапом підготовки інженерів-механіків.

1 Аналіз технологічності

Деталь водило представлена в курсовому проекті є деталлю планетарного редуктора бетонозмішувач СБ 138Б.

Деталь ставиться до класу втулки.

Виготовляє, водило зі сталі 45Л ДЕРЖСТАНДАРТ 977-88 . Це якісна вуглицева конструкційна сталь зі змістом вуглецю 0,42...0…0,50%,марганцю 0,50...0…0,80%,кремнію 0,17...0…0,37%,хрому, міді, нікелю не більше 0,25%, сірки й фосфору не більше 0,04%. Ця сталь добре обробляється різанням. Коефіцієнт оброблюваності при обробці швидкорізальною сталлю 1,0, твердим сплавом 1,4. Межа міцності цієї сталі

границя текучості

Деталь являє собою цільну конструкцію. З метою підвищення твердості й міцності не технологічно виконувати деталь збірні.

На кресленні деталі є всі види, перетини й розрізи, необхідні для того, щоб представити конструкцію деталі.

Можливе застосування сучасних методів механічної обробки.

На кресленні проставлені всі розміри з відхиленнями й параметри шорсткості.

Виходячи з конструкції деталі, типу виробництва, заготівля отримана методом лиття.

Аналіз показує можливість часткової автоматизації.

2 Базовий маршрутний процес обробки деталі Водило

10 Вертикально-фрезерна (вертикально-фрезерний 6642; пристосування спеціальне; фреза торцева (125; ШЦ - I - 125 - 0,1)

А. Установити й зняти заготівку;

Фрезерувати торці 3-х бобишек, витримавши розмір 47 (45 + 2).

20 Токарська зі ЧПУ(токарський зі ЧПУ 16ДО30Ф325; патрон 3-х кулачковий (500; різець прохідний Т15ДО6; оправлення спеціальна; ШЦ - I - 125 - 0,1; ШЦ - III - 630 - 0,1)

А. Установити й зняти заготівку;

Підрізати торець, витримавши розмір 175 (171 по кресленню)

Підрізати торець із (365 до (210+1

Проточити вибірку (305 до (210 на l = 6, витримавши (45про

Точити поверхня (170h6 до (174 на l = 90

Розточити отвір (133H9 до (130

30 Токарська зі ЧПУ (токарський зі ЧПУ 16ДО30Ф325; патрон 3-х кулачковий (500 зі спеціальними кулачками; різець прохідний Т15ДО6; ШЦ - I - 125 - 0,1; ШЦ - III - 630 - 0,1)

А. Установити й зняти заготівку;

Точити поверхня (365+3

Проточити бобишки по (355-1

Точити (165

Підрізати торець (143/(165, витримуючи розмір 62 (60 + 2)

Розточити отвір (143, витримавши розмір 40+1 до розміру 42

40 Токарно-гвинторізна (токарно-гвинторізний 163; патрон 3-х кулачковий (400; різець прохідний Т15ДО6; різець розточувальної Т15ДО6; різець підрізний Т15ДО6; різець канавковий; різець канавковий; МК150-175; ШЦ - I - 125 - 0,1)

А. Установити й зняти заготівку;

Підрізати торець маточини, витримавши розмір 173 (171(0,5)

Підрізати торець (365, витримавши розмір 105 (173 - 68)

Точити поверхня &170h6 до 171 на l = 92+0,5

Проточити канавку b = 2,8+0,15 до (139+0,63 , витримавши розмір 6+0,5

Проточити канавку b = 3,4+0,3 до (165-0,63 , витримавши розмір 87+0,4

Розточити отвір (133Н9

50 Горизонтально-розточувальна (горизонтально-розточувальної зі ЧПУ 2А622Ф2-1; пристосування спеціальне; оправлення спеціальна; різець прохідний Т15ДО6; ШЦ - I - 125 - 0,1)

А. Установити й зняти заготівку;

Точити поверхні (80h8 до (84 на 3-х бобишках

60 Горизонтально-розточувальна (горизонтально-розточувальної зі ЧПУ 2А622Ф2-1; пристосування спеціальне; оправлення спеціальна; різець прохідний Т15ДО6; ШЦ - I - 125 - 0,1; МК75-100; МК 325; скоба спеціальна)

А. Установити й зняти заготівку;

Фрезерувати торці 3-х бобишек, витримавши розмір 68(0,5

Точити поверхні (80h8 на l = 30+0,3 до (80,5

Точити фаски 1,6х45про

Точити поверхні на 3-х бобишках по (80h8 на l = 30+0,3

70 Вертикально-свердлильна зі ЧПУ (вертикально-свердлильний зі ЧПУ; пристосування спеціальне; патрон для свердла; свердел (6,3; свердел (8,5; мітчик М10-7Н; ШЦ - I - 125 - 0,1)

А. Установити й зняти заготівку;

Свердлити 6 отворів (8,5 на l = 28)

Зенкерувати 6 отворів

Зенкувати 6 отворів

Нарізати різьблення М10-9Н у 6-ти отворах

3 Нормування технологічного процесу

Розрахунок машинного часу виконання операцій.

Параметри режимів різання (глибина різання, подача, швидкість різання, машинний час обробки) зведемо до таблиці 4.1

Таблиця 1 – Розрахунок машинного часу виконання операцій

Розрахуємо технологічну продуктивность процесу:

, (4.1)

де - машинний час виконаня всіх операцій.

(шт./хв).

Перелік холостих операцій, необхідних для виконання робочих операцій ТП зведемо до таблиці 2

Таблиця 2. – Перелік холостих операцій, необхідних для виконання робочих операцій ТП

Визначення очікуваної змінної продуктивності системи технологічного обладнання в умовах неавтоматизованого виробництва робиться з формули:

, (шт./зміну)(4.2)

де - час виконання холостих (допоміжних) операцій (на даному етапі проектування тих, що наведені у табл. 3). В умовах неавтоматизованого виробництва

.

(шт./зміну)

(шт./зміну)

4 Синтез варіантів компонування автоматичних ліній

Розглянему два варіанта компоновки техлогічної лінії.

Перший варіант візьмемо верстати з ЧПУ.

Фрезерування бобишек виконаємо одночасно змінивши інструмент і встаткування. Час обробки значно скоротиться.

Також для підвищення продуктивності використаю метод диференціації технологічного процесу 4 операції, на першу токарну операцію візмемо верстати дублери.

Тоді продуктивність буде мати вигляд:

Рисунок 1. - Схема АЛ при q=9 m=1.

Другий варіант візьмемо для токарної обробки два токарних полуавтомати шести і чотирьох шпиндельні верстати. А свердління 6 отворів будемо виконувати на агрегатному верстаті з 3 силовими головками.

5 Аналіз варіантів компоновки автоматичної лінії

Основою для розробки технологічного процесу в автоматизованому виробництві є технологічний процес, призначений для реалізації на однопозиційній машині при одноінструментальної обробці. Новий технологічний процес розробляється на підставі застосування методу диференціації найбільш тривалих операцій.

Таблиця 3. Структура технологического процесса для 1 варіанта.

Структура технологического процесса для 2 варіанта.

Технологічний процес.

1 ВЕРСТАТ – Токарний. tр=1,49 хв.

1 позиція – підрізати торці &365,&170 спільно. tр=0,83 хв.

2 позиція – точити поверхню &170,&133 спільно. tр=0,61хв.

3 позиція – точити виборку. tр=0,66 хв.

4 позиція – підрізати торці &365,&170 спільно. tр=1,25 хв.

5 позиція – точити поверхню &170,&133 спільно. tр=1,49 хв.

2 ВЕРСТАТ – Токарний. tр=1,4 хв.

1 позиція – точити поверхню &365,&355 спільно. tр=1,4 хв.

2 позиція – точити поверхню &143. tр=0,38 хв.

3 позиція – підрізати торць &165. tр=0,17 хв.

3 ВЕРСТАТ – Вертикально-фрезерна. tр=0,71 хв.

Фрезерувати торці бобишек.

4 ВЕРСТАТ – Горізонтально- разточувальна

Обточити бобишки &80 tр=1,8 хв.

5 ВЕРСТАТ – Горізонтально- разточувальна

Обточити бобишки &80 tр=1,8 хв.

Обточити бобишки &80 tр=0,58 хв.

6ВЕРСТАТ – Агрегатний. tр=0,76 хв.

1 позиція – свердлити отвір &8 tр=0,1632 хв.*2

2 позиція - зенкерування отвір &9 tр=0,17хв. *2

3 позиція - зенкування отвір &9 tр=0,1хв.

S tр=8,54хв.

6 Уточнене визначення продуктивності ліній

;

Визначення поза циклових втрат.

Час втрат по обладнаню:

-середня тривалість простоїв

-час роботи механізма

-кількість однакових механізмов працюючих однаковий час.

Таблиця 5.- Втрати по обладнаню для 2 варіанта

Втрати по інструменту:

хв.

- час роботи інструменту

- час на зміну інструменту

- середня тривалість простоїв

- стійкість інструменту.

Таблиця 6.-Втрати по інструменту варіант №1