ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ИЗДЕЛИЯ К АВТОМАТИЧЕСКОМУ ПРОИЗВОДСТВУ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Сарапульский политехнический институт (филиал)
федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
"Ижевский государственный технический университет имени М.Т.Калашникова"
(СПИ (филиал) ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова)
Проектирование автоматизированного участка
Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов направления 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»
Сарапул 2014
УДК 621.01
ББК
Л25
Составители: к.т.н., доцент Ларионов К.И., ст. преподаватель Санников И.Н.
Рекомендовано на заседании кафедры «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты». Протокол № 10 от 01 сентября 2014.
Проектирование автоматизированного участка: Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов направления 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств». Составители К.И. Ларионов, И.Н. Санников. - Сарапул, 2014.-25 с.
Методические указания к курсовой работе содержат краткие теоретические сведения, алгоритмы выполнения и рекомендуемую литературу.
СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ..................................................................................................... 3
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.................................................................................. 4
|
|
|
2. ЦЕЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ........................................ 4
3. ЗАДАНИЕ ДЛЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ..................................................... 4
4. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ...................................................... 5
4.1. РАСЧЕТ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА..................................................... 5
4.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ИЗДЕЛИЯ К АВТОМАТИЧЕСКОМУ ПРОИЗВОДСТВУ 8
4.3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА 11
4.3. ПОСТРОЕНИЕ ЦИКЛОГРАММЫ РАБОТЫ РОБОТИЗИРОВАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА 13
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................. 15
Приложение 1..................................................................................................... 16
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Автоматизация производственных процессов» разработаны в соответствии с учебным планом по специальности 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» для студентов дневной, очно-заочной и заочной форм обучения.
В методических указаниях определяется объем и содержание курсовой работы, даются рекомендации по выполнению основных разделов курсовой работы, приводится перечень основной литературы.
|
|
|
ЦЕЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Целью выполнения курсовой работы по дисциплине «Автоматизация производственных процессов» является закрепление, углубление и обобщение теоретических знаний студента, полученных во время изучения курса, а так же приобретение практических навыков по разработке технологических процессов.
ЗАДАНИЕ ДЛЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Задание для курсовой работы выдается в виде шифра из трех цифр. Номер задания определяется шифром зачетной книжки, причем цифры шифра считать справа налево. Например, шифру студента 330491 соответствует вариант задания 194.
Первая цифра шифра определяет годовую программу выпуска (таблица 3.1), вторая цифра определяет номер комплексной детали (приложение 1), третья цифра шифра определяет геометрию комплексной детали (приложение 1).
Таблица 3.1 – Годовая программа выпуска деталей
| Первая цифра шифра | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Годовая программа выпуска в тыс. штук | 5 | 7,5 | 9 | 11 | 13 | 6 | 15 | 20 | 8 | 17 |
Материал деталей для всех вариантов – сталь 45 ГОСТ 1050-88. Режим работы – двухсменный.
Пример темы курсовой работы: «Проетирование автоматизированной станочной системы механической обработки. Вариант 007»1
|
|
|
СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Расчетно-пояснительная записка комплектуется в следующем порядке: титульный лист, оглавление, введение, основное содержание, список использованной литературы, приложения. В содержание записки должны входить следующие разделы:
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1. Задание для выполнения курсовой работы
1.2. Общая характеристика автоматического производства
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Определение типа производства, фыормы организации производственного процесса
2.2. Выбор метода получения и расчет параметров заготовки
2.3. Определение степени подготовленности изделия к автоматическому производству
2.4. Проектирование технологического процесса автоматического производства
3. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Обоснование и расчет параметров участка механической обработки
3.2. Расчет автоматизированной транспортно-складской системы
3.3. Построение циклограммы работы роботизированного технологического комплекса
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ (Технологический процесс механической обработки)
Графическая часть должна содержать:
|
|
|
Лист 1 – чертеж заготовки и таблица с параметрами индивидуального задания;
Лист 2 – чертёж детали;
Лист 3 – планировка спроектированного участка и циклограмма работы РТК.
РАСЧЕТ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА
Одним из основных принципов построения технологических процессов является принцип совмещения технических, экономических и организационных задач, решаемых в данных производственных условиях. Проектируемый технологический процесс безусловно должен обеспечить выполнение всех требований к точности и качеству изделия, предусмотренных чертежом и техническими условиями, при наименьших затратах труда и минимальной себестоимости, а также при изготовлении изделий в количествах и в сроки, установленные производственной программой.
В соответствии с ГОСТ 14.004 – 83, в зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий, современное производство подразделяется на различные типы: единичное, серийное и массовое [1].
Единичное производство характеризуется широтой номенклатуры изготовляемых или ремонтируемых изделий и малым объемом выпуска изделий. На предприятиях единичного производства количество выпускаемых изделий и размеры операционных партий заготовок исчисляется штуками и десятками штук; на рабочих местах выполняются разнообразные технологические операции, повторяющиеся нерегулярно или не повторяющиеся совсем; используется универсальное точное оборудование, которое расставляется в цехах по технологическим группам; специальные приспособления и инструменты как правило не применяются; исходные заготовки – простейшие с малой точностью и большими припусками; требуемая точность достигается методом пробных ходов и промеров с использованием разметки; взаимозаменяемость деталей и узлов во многих случаях отсутствует; широко применяется пригонка по месту; квалификация рабочих очень высокая, так как от нее в значительной мере зависит качество продукции; технологическая документация сокращенная и упрощенная; технические нормы отсутствуют; применяется опытно-статистическое нормирование труда.
Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых в течение продолжительного времени. В массовом производстве на каждом рабочем месте выполняется одна постоянно повторяющаяся операция, при этом используется специальное высокопроизводительное оборудование, которое расставляется по поточному принципу (т. е. по ходу технологического процесса) и во многих случаях связывается транспортирующими устройствами и конвейерами с постами промежуточного автоматического контроля, а также промежуточными складами – накопителями заготовок, снабженными автоматическими перегружателями, как правило используются высокопроизводительные многошпиндельные автоматы и полуавтоматы. Значительное применение находит высокопроизводительная технологическая оснастка, инструменты из синтетических сверхтвердых материалов и алмазов и фасонные инструменты всех видов. Широко используются точные индивидуальные исходные заготовки с минимальными припусками на механическую обработку. Требуемая точность достигается методами автоматического получения размеров на настроенных станках при обеспечении взаимозаменяемости обрабатываемых заготовок и собираемых узлов. Средняя квалификация рабочих в современном массовом производстве ниже, чем в единичном. На настроенных станках и автоматах работают рабочие-операторы сравнительно низкой квалификации. Одновременно в цехах работают высококвалифицированные наладчики станков. Технологическая документация массового производства разрабатывается самым детальным образом, технические нормы тщательно рассчитываются и подвергаются экспериментальной проверке.
Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска. В зависимости от количества изделий в партии или серии и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство. Объем выпуска предприятий серийного типа колеблется от десятков и сотен до тысяч регулярно повторяющихся изделий. Используется универсальное и специализированное и частично специальное оборудование. Широко используются станки с ЧПУ, обрабатывающие центры и находят применение гибкие автоматизированные системы станков с ЧПУ, связанных транспортирующими устройствами. Оборудование расставляется по технологическим группам с учетом направления основных грузопотоков цеха по предметно-замкнутым участкам. Однако одновременно используются групповые поточные линии и переменно-поточные автоматические линии. Технологическая оснастка в основном универсальная, однако во многих случаях (особенно в крупносерийном производстве) создается высокопроизводительная специальная оснастка; при этом целесообразность ее создания должна быть предварительно обоснована технико-экономическим расчетом. Большое распространение имеет универсально-сборная, переналаживаемая технологическая оснастка, позволяющая существенно повысить коэффициент оснащенности серийного производства. В качестве исходных заготовок используется горячий и холодный прокат, литье в землю и под давлением, точное литье, поковки и точные штамповки и прессовки, целесообразность применения которых также обосновывается технико-экономическими расчетами. Требуемая точность достигается как методами автоматического получения размеров, так и методами пробных ходов и промеров с частичным применением разметки. Средняя квалификация рабочих выше, чем в массовом производстве, но ниже, чем в единичном. Наряду с рабочими высокой квалификации, работающими на сложных универсальных станках, и наладчиками используются рабочие-операторы, работающие на настроенных станках. В зависимости от объема выпуска и особенностей изделий обеспечивается полная взаимозаменяемость, неполная, групповая, взаимозаменяемость сборочных единиц, однако в ряде случаев на сборке применяется компенсация размеров и пригонка по месту. Технологическая документация и техническое нормирование подробно разрабатываются для наиболее сложных и ответственных заготовок при одновременном применении упрощенной документации и опытно-статистического нормирования простейших заготовок.
Тип производства определяется коэффициентом закрепления операций [2]. Коэффициент закрепления операций – отношение числа всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца к числу рабочих мест. В соответствии с ГОСТ 3.1121 – 84 коэффициент закрепления операций составляет:
1 = KЗ.О. < 10 - при массовом и крупносерийном производстве;
10 < K З.О. < 20 - при среднесерийном производстве;
20 < K З.О. <40 - при мелкосерийном производстве;
K З.О. не регламентируется - при единичном производстве.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ИЗДЕЛИЯ К АВТОМАТИЧЕСКОМУ ПРОИЗВОДСТВУ
Конечным результатом ТП автоматической сборки является получение собранного изделия или его части – узла, состоящего из отдельных деталей, которые могут иметь и имеют погрешности размеров, формы, взаимного расположения поверхностей и физических параметров. В основной массе деталей эти погрешности не превышают установленных допусков. Однако, как показывает практика (статистические данные) на сборку часто поступают детали, погрешность которых превышают установленные нормы точности. Это приводит к нарушению ТУ на автоматическую сборку изделий и возникает вероятность его несобираемости, и, как следствие, снижается работоспособность и производительность сборочного оборудования.
Поэтому при разработке ТП автоматической сборки изделия анализируется технологичность входящих в сборочные узлы деталей на предмет соответствия конструкции деталей определенным требованиям как автоматической последующей сборки, так и на соответствие требованиям автоматического изготовления этих деталей. При этом возможен вариант построения производства машины (изделия) когда ряд деталей (типа корпусов, щитов, валов и др.) изначально предусматривается изготавливать на автоматическом оборудовании, а сборку изделия производить традиционными методами. К конструкции деталей, планируемых изготавливать (обрабатывать) на автоматическом оборудовании предъявляются следующие требования [3]:
Детали и их конструктивные элементы должны быть стандартизованы. Следует конструировать группы деталей одного служебного назначения в соответствии с размерным рядом. Детали одной группы различаются только размерами, но имеют одинаковую форму и назначение. Унификация и стандартизация деталей на базе размерных рядов позволяет произвести как унификацию блоков автоматического оборудования по изготовлению деталей, так и унификацию автоматического оборудования для сборки узлов изделия в целом.
Унификация и стандартизация конструкций деталей на базе размерных рядов дает возможность специалисту разрабатывать типовые заготовки для группы деталей, имеющих одинаковые геометрические формы. Применение типовых заготовок на детали позволяет расширить область применения автоматического оборудования на конкретном предприятии и создать возможность более широкого применения автоматической сборки изделий и их узлов. При формировании типовой заготовки ставиться задача отыскать ее для группы деталей, отличающихся друг от друга в определенных пределах по конфигурации и размерам, но близких по технологическим признакам (схемам ТП механообработки, применяемому оборудованию, оснастке и инструменту).
По стоимости типовая заготовка может быть дороже оригинальной заготовки, а по стоимости механической обработки (вследствие применения автоматического переналаживаемого оборудования) вместе с ее стоимостью будет дешевле.
Технологически выгодно, чтобы при одной установке детали (при выполнении одной операции) было ограничено количество видов и инструментов. Так, например, желательно, чтобы все крепежные отверстия имели одни и те же размеры и глубины. Эти же ограничения распространяются и на растачиваемые отверстия. Чем меньше различных диаметров, тем меньше требуется типоразмеров режущего инструмента.
Нетехнологичными является детали, соосные отверстия которых в наружной стенке корпуса, имеют меньший диаметр, чем во внутренней стенке. Не могут быть обработаны отверстия без ручной подналадки или настройки (т.е. при вмешательстве человека и, как следствие, остановка автоматического цикла обработки) имеющие канавки, выточки и фаски со стороны внутренней полости (стенки) корпуса. Если в конструкции детали со стороны внутренней полости требуется выполнить внутренние выточки, отверстий больших диаметров, широкие подрезки, то необходимо предусматривать такие возможности размера, которые позволяли бы ввести в пространство между стенками детали и завести в отверстие шпинделя, через отверстие в наружной стенке, оправку с заранее установленным на размер резцом или другим инструментом.
Криволинейные контуры не должны иметь резких переходов от одного участка профиля к другому. Переходы должны иметь радиусы и при этом надо стремиться, чтобы все радиусы переходов по всему контуру детали были одного размера. При проектировании деталей и назначении радиусов переходов необходимо исходить из диаметров назначаемых стандартных фрез.
Непроизводительно вести обработку внутренних фасонных поверхностей с большими радиусными переходами от вертикальной поверхности к горизонтальной, так как скорость резания у центра концевой фрезы стремиться к нулю. Такой вид поверхности исключает возможность применения оптимальных режимов резания.
Детали, в процессе их хранения, транспортировки и подачи в рабочую зону не должны сцепляться друг с другом. Это обычно бывает следствием наличия у деталей заусенцев, облоя, а также определенной их формы и размеров, наличием статического заряда у пластмассовых и других неметаллических деталей, намагниченностью обработанных деталей (особенно после шлифовки), наличием на поверхности деталей масляной пленки и СОЖ. Для предотвращения сцепляемости деталей предусматривается снятие заусенцев и облоя на деталях (например, галтовкой), чистку и мойку деталей перед их подачей в рабочую зону, антистатическую обработку и размагничивание. Детали типа разрезных пружинных шайб, спиральные пружины, разрезные кольца нельзя хранить беспорядочно, а подавать их на сборку с помощью вибраторов. Такие детали подаются к рабочим органам сборочных автоматов поштучно.
Для удобства ориентации детали должны быть симметричными или существенно асимметричными. Если деталь симметрична относительно, какой либо оси, то отпадает необходимость ее ориентации, относительно этой оси перед установкой ее в изделие.
У некоторых несимметричных деталей предусматривают дополнительные, конструктивные элементы, которые делают их симметричными. Например, шпильки с различными длинами резьб – выполняют резьбу одинаковой длины. У стопорных винтов с прорезью на одном конце, выполняют прорезь с обоих концов и тд.
Детали с асимметричным внутренним контуром должны быть асимметричные наружные поверхности. Это связано с тем, что детали легче ориентировать по наружному контуру, чем по внутреннему, тем более, если центр тяжести минимально смещен от плоскости симметрии.
Детали (их шейки) должны иметь заходные фаски, так как их наличие обеспечивает соединение без перекосов (в случае запрессовки или резьбового соединения) при автоматической сборке.
Детали должны иметь поверхности, удобные для их захвата рабочими органами сборочного автомата-манипулятора и минимальные отклонения (определенные специальными требованиями) взаимного расположения технологических баз для обеспечения монтажа (сборки) на них деталей относительно основных баз и замыкающих их размерных цепей.
В курсовой работе для определения степени подготовленности детали к автоматическому изготовлению допускается использование программы SUM8.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 681; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!