Выбор загрузочного устройства и его предварительный расчет

Стр 1 из 3Следующая ⇒

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Тверской государственный технический университет»

ЗАГРУЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

ДЛЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

Методические указания к курсовому проектированию

по дисциплине

«Автоматизация производственных процессов в машиностроении».

Направление подготовки бакалавров 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств.

Профиль – Технология машиностроения.

Вид деятельности: научно-исследовательская, проектно-конструкторская.

Машиностроительный факультет

Кафедра «Технология и автоматизация машиностроения»

Семестр 8

Тверь 2016

УДК 621:658.52.011.56

ББК 34.4я7+32.965

Приведены содержание и объем курсового проекта, последовательность его выполнения, даны схемы наиболее распространенных загрузочных устройств для штучных заготовок и их характеристики, изложен порядок выбора загрузочного устройства и его предварительный расчет, приведен пример такого выбора, рассмотрен расчет некоторых типов магазинных устройств.

Предназначено для использования в курсовом проектировании и при выполнении выпускной квалификационной работы.

Утверждены и рекомендованы к печати кафедрой “Технология и автоматизация машиностроения” (протокол №2 от 16 октября 2016 г.).

Разработчик А. П. Архаров

© Тверской государственный

Технический университет, 2016

ЗАГРУЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

ДЛЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

Методические указания к курсовому проектированию

Составитель А.П.Архаров

Редактор Е.В.Маняшина

Технический редактор Г.В.Комарова

__________________________________________________________________

Подписано к печати Бумага писчая

Формат 60х84/16

Физ.печ.л. 2,25 Усл.печ.л. 2,09 Уч.-изд.л. 1,96

Тираж 200 экз. Заказ № Цена

________________________________________________________________

Издательство ТГТУ

- 3 -

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект имеет целью формирование у студентов инженерных навыков практического использовании знаний, полученных при изучении дисциплины «Автоматизация производственных процессов в машиностроении», при решении задач автоматизации операций механической обработки, сборки, контроля, транспортировки и т.п. Курсовая работа завершает изучение специальных дисциплин и подготавливает студента к дипломному проектированию.

В ходе работы студент должен решить конкретную задачу по автоматизации отдельной операции. По согласованию с консультантом из предлагаемых студентом решений выбирается наиболее рациональное, устанавливается объем конструкторской разработки схем и сборочных единиц автоматизации. При выборе решения следует руководствоваться основными целями автоматизации технологических операций: повышение производительности труда, замена ручного труда машинным, улучшение качества продукции, повышение уровня многостаночного обслуживания, улучшение условий работы.

СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Работа выполняется в соответствии с индивидуальным заданием, выданным руководителем.

В задании на проектирование отражаются:

а) исходные данные (основные размеры детали, программа выпуска, тип автоматизируемого оборудования);

б) задача, которая должна быть решена (например, спроектировать загрузочное устройство на металлорежущий станок, разработать устройство для сборки деталей и т.п.);

в) основная литература.

Дополнительная литература по расчету тех или иных элементов автоматизированного устройства указана в соответствующих разделах данного руководства, а также рекомендуется руководителем работы на индивидуальных консультациях.

Темы курсовой работы:

а) проекты устройств для загрузки штучных заготовок и съема обработанных деталей на станках;

б) автоматические сборочные устройства;

в) приборы активного и автоматического послеоперационного контроля;

г) системы замены и автоподналадки инструмента;

д) устройства транспортировки, укладки штучных заготовок и т.п.

- 4 -

В качестве темы курсовой работы могут быть рассмотрены и утверждены предложения студентов заочного факультета по автоматизации технологических процессов, действующих на тех заводах, где они работают, студентов машиностроительного факультета – по результатам технологической практики.

Работа состоит:

а) из расчетно-пояснительной записки, включающей технологическую и конструкторскую части; объем 15—20 с.;

б) графической части, содержащей общий вид устройства, подробную разработку отдельных узлов и циклограмму автоматизированной операции; объем 2—22,5 листа формата А1.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Этот раздел курсовой работы является основой для выполнения необходимых расчетов, выбора схемы автоматизации и проектирования автоматического устройства.

Подготовка основной технологической информации ведется в такой последовательности: анализ чертежа детали и других исходных данных, выбор метода получения заготовок, назначение припусков на обработку, выбор метода базирования и крепления заготовки, подбор режущего и вспомогательного инструмента, выбор последовательности переходов и их содержание, назначение режимов резания, нормирование данной операции. Эти элементы технологической подготовки студенты изучали в курсе «Технология машиностроения».

При разработке технологической части в случае необходимости недостающие исходные данные (модель станка, стоимость оборудования, разряд рабочего и т.п.) выбираются самостоятельно.

Назначенные по справочнику режимы обработки следует уточнить по станку. При нормировании рассчитать величину оперативного времени и его составляющие: машинное время, не перекрываемое (н) ручным и ручное время . Затем определяется производительность станка . При этом для выбора и предварительного расчета загрузочного устройства некоторые составляющие можно задать самостоятельно. По результатам технологических расчетов разрабатывается операционная карта на автоматизируемую операцию.

Если в автоматическом устройстве предполагается использование зажимных механизмов, то для расчета их усилий, возникающих напряжений и деформаций необходимо определить силы или моменты сил резания.

- 5 -

Расчеты по технологической части курсовой работы со всеми обоснованиями и ссылками на использованную справочно-техническую литературу и операционная карта приводятся в пояснительной записке.

Выполненные технологические расчеты позволяют перейти к следующему этапу работы – выбору, расчету и проектированию автоматического устройства.

КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

Выбор загрузочного устройства и его предварительный расчет

Для выбора и проектирования загрузочного устройства из общего комплекса технико-экономических показателей используют следующие: производительность загрузочного устройства ; период времени его непрерывной работы при одной заправке заготовками без вмешательства оператора , мин.; ориентировочную допустимую стоимость загрузочного устройства С_з [9] .

Требуемая средняя производительность загрузочного устройства определяется из производительности станка :

, (3.1)

где =1,15 1,25 – коэффициент запаса для обеспечения бесперебойной работы станка с заданной производительностью.

Исходя из периода времени непрерывной работы загрузочного устройства определяют его емкость:

, (3.2)

где - наименьшее необходимое для нормальной работы число заготовок в загрузочном устройстве. Ориентировочно

В курсовой работе можно принять мин.

На основе полученных величин производительности загрузочного устройства и его емкости, а также учитывая размеры и форму загружаемых заготовок, производят выбор типа загрузочного устройства, прежде всего бункерного или магазинного загрузочного устройства. Магазинные загрузочные устройства более просты по конструкции, имеют меньшую стоимость, но одновременно обладают и более высокой трудоемкостью обслуживания, что повышает расходы на эксплуатацию в целом.

Схемы загрузочных устройств [9] приведены в табл. 3.1. и 3.2., а характеристики бункерных устройств — в табл. 3.3.

При выборе типа загрузочного устройства целесообразно руководствоваться накопленным опытом проектирования: бункерные устройства применяют для заготовок весом не более 3Н и при производительности свыше 25шт./мин, магазинные устройства – для более

- 6 -

тяжелых заготовок или при меньшей производительности автоматизируемого станка. Кроме того, необходимо учитывать особенности загружаемой детали. Так, например, детали сложной формы, крупные или очень мелкие, не всегда поддаются бункерной загрузке. В этих случаях независимо от требуемой производительности приходится применять магазинную или бункерно-магазинную загрузку. Не применяют бункерную загрузку для заготовок с высокими требованиями к качеству поверхности, которые не допускают загрузки навалом и принудительного ворошения в бункере.

После выбора конкретной конструктивной схемы загрузочного устройства необходимо расчетом сравнить его достижимую производительность с требуемой.

Средняя производительность бункерных загрузочных устройств определяется [7]:

при поштучной выдаче заготовок

; (3.3)

при выдаче заготовок порциями

; (3.4)

с непрерывной выдачей заготовок

; (3.5)

где - число захватных органов (крючков, карманов и т.п.), принимающих участие в одном цикле работы (один оборот, один двойной ход), (см. табл. 3.3);

- число циклов работы (оборотов, двойных ходов) в 1 мин;

- линейная скорость движения заготовок (наибольшие допустимые значения приведены в табл. 3.3.);

- длина заготовки (кармана);

- расстояние между карманами, из конструктивных соображений мм;

- число одновременно захватываемых заготовок;

- коэффициент вероятности захвата заготовки захватным органом (см. табл. 3.3).

К бункерным загрузочным устройствам с поштучной выдачей заготовок относятся, например, дисковые крючковые, дисковые карманчиковые. Заготовки порциями подаются дисковыми (щелевыми и с радиальными пазами), лопастными, шиберными и секторными бункерными загрузочными устройствами. Непрерывная подача заготовок обеспечивается дисковыми со щетками, трубчатыми и вибробункерами.

Выражения (3.3)—(3.5) связывают производительность загрузочного устройства с его конструктивными ( ) и эксплуатационными

- 7 -

параметрами ( ). По этим выражениям нужно оценить необходимую величину указанных параметров для получения требуемой производительности

и сравнить ее с предельными значениями, приведенными в табл. 3.3. Этим проверяется возможность практического выполнения загрузочного органа с требуемой производительностью.

При использовании ограничений по производительности и размерам загружаемых заготовок, приведенных в табл. 3.3, следует иметь в виду, что они определены на основе эксплуатации реальных загрузочных устройств и, следовательно, являются приближенными. Поэтому можно использовать бункерное устройство и за пределами этих ограничений, если это не противоречит данным более подробного расчета конструкции.

Кроме того, с учетом конструктивных и эксплуатационных соображений оценивается приемлемость полученных параметров и возможность конструктивного осуществления загрузочного устройства с расчетными размерами.

Поскольку коэффициент вероятности захвата заготовки колеблется в некоторых пределах, то происходит колебание производительности загрузочного устройства . Поэтому одним из путей синхронизации производительности бункерного загрузочного устройства и станка является установка после накопителя вспомогательного магазина. Его размер можно определить [5] по формуле