Автоматизация технологических процессов в машиностроении

                                    Содержание

 

Введение	2
1.  Анализ исходной  информации для разработки РТК	3
2. Указания к выполнению  технологических разработок	6
2.1 Типы и формы организации  производства	6
2.2 Классификация и кодирование  деталей	9
2.3 Последовательность изготовления  детали	12
2.4 Выбор технологического оборудования, промышленного робота и вспомогательных устройств	14
2.5 Проектирование технологических  операций	16
2.6 Разработка планировки РТК	21
3. Конструкторские разработки	23
3.1 Разработка технологического  задания на проектирование     специального устройства	23
3.2 Обоснование разрабатываемой  конструкции	24
3.3 Расчет и проектирование винтового  конвейера	28
Заключение	33
Список литературы	34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

Введение

 

Автоматизация производства в машиностроении представляет собой самостоятельную комплексную  проблему. В курсовой работе требуется  решить эти проблемы. Ее проблема направлена на создание нового современного оборудования, технологических процессов и  систем организации производства, функционирование которых нераздельно связано  с улучшением условий труда, ростом качества продукции, сокращение потребности  и рабочей силе и с систематическим  повышением прибыли.

В курсовой работе создаем новый автоматизированный технологический комплекс, позволяющий  решить задачу повышения производительности надежности и точности обработки  детали типа фланец при обеспечении  экономически оправданной гибкости производства.

В курсовой работе решается конструкторская задача путем сравнительного анализа вариантов. Производим выбор базового проектируемого устройства (шнекового механизма  удаления стружки) и осуществляем доработку  до необходимых параметров роботизированного  технологического комплекса.

шнековый фланец циклограмма робот

 

1. Анализ исходной информации  для разработки РТК

 

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

Уяснение  задачи требует всестороннего изучения и анализа задания.

 

Таблица 1- Исходные данные

Вариант	Годовая программа	Число операций в месяц	Номер комплексной детали	Габаритные  размеры детали, мм		Материал детали	Исходная  заготовка	Исполнение  промышленного робота	Проектируемое устройство, механизм
				L	D
53	38000	39	9	75–120	150–260	Чугун ВЧ42–12	Отлив ка	Наполь ный	шнековый МУС

 

Рис. 1. Фланец

 

 

Определим к какому типу тела вращения относится  наша деталь (L/D>3-вал; 1<L/D<2,5 – втулка; L/D<0,5 – фланец).

Из соотношения  видна, что наша деталь будет являться фланцем.

Расчет  максимального веса заготовки (при  ), которая является одной из основных критериев выбора промышленного робота.

 

 

Изучение  состояния вопроса начнем со сравнительного анализа существующих РТК и выберем  базовый вариант. Анализу подлежат как основные параметры РТК (производительность, организационная форма технологического процесса, структурная компоновка), так и их отдельные элементы (транспортно-накопительные  средства, технологическая оснастка, устройство диагностики и контроля удаление стружки и др.).

 

Таблица 2 – Роботизированные технологические  комплексы

Модель			Повышение производительности оборудования%	Ожидаемый экономический эффект тыс. руб	Число высвобождаемых рабочих в  смену	Время цикла обработки деталей, мин (с)
РТК	ПР	Станок
Роботизированный комплекс токарной обработки детали типа фланец диаметром  до 250 мм, длиной до 200 мм, массой до 40 кг.
МРК40–202	СМ40Ц40.11	16К20Ф3	31	9	1	3–12
РРТК-1.Д98	СМ80Ц.25.03	1П756ДФ398	27	1,6	1,5	10–15

 

 

Техническое обоснование разрабатываемого РТК. Базовым вариантом выбираем МРК40–202 в пользу него говорит то что он предусматривает совпадение габаритных размеров и массы детали. Кроме  этого в пользу варианта МРК40–202 при сравнении его с РРТК-1.Д98 говорит то что почти по всем показателям  вариант МРК40–202 выше. Это видно  из таблицы 2.

 

 

2. Указания к выполнению  технологических разработок

 

2.1 Типы и формы организации  производства

 

Тип производства определяется согласно ГОСТ14.004–83, используя  коэффициент закрепления операций.

 

 

- Суммарное число различных  технологических операций, выполняемых  на РТК в течении месяца.

С – Количество единиц оборудования, выполняющего эти  операции.

 

 

Коэффициент определяет число переналадок производства в течении месяца. При - производство массовое; если 10 - крупносерийное; 20 - среднесерийное; 40 – мелкосерийное; - единичное.

В нашем  случае производства является среднесерийным.

Для серийного  производства количество деталей в  партии ориентировочно можно определить из соотношения;

 

 

 годовая программа выпуска  деталей различных наименований;

а – число  дней, на которые необходимо иметь  запас деталей для обеспечения  сборки (2–5 дней для крупных деталей, 5–12 дней для мелких деталей);

F – число рабочих дней в году (при пятидневной недели F=253 дня).

 

 

Мерой ритмичности  и непрерывности работы РТК является такт выпуска деталей, шт./мин.

 

 

 действительный годовой фонд  времени работы оборудования (при  двухсменной работе  );

 планируемый коэффициент  загрузки оборудования;

 

 

Форму организации  производства на участке (РТК), а также  решение некоторых других технических  и организационных вопросов принимают  на основе требований ГОСТ 14.301–83.

ГОСТ 14.301–83 это раздел «Единой системы технологической  подготовки производства» (ГОСТ 14.001–73). В этот раздел входят установка видов  и общие правила разработки технологических  процессов, исходная информация и перечень основных задач на этапах их разработки.

Разрабатываемый технологический процесс должен быть прогрессивным, обеспечить повышение  производительности труда и качества деталей, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду.

Технологический процесс разрабатывается на основе имеющихся типовых или групповых  технологических процессов. По технологическому классификатору формируют технологический  код. По коду изделия относят к  определенной классификационной группе и действующему для нее типовому или групповому технологическому процессу. При отсутствии соответствующей  классификационной группы технологический  процесс разрабатывают как единичный.

Важным  этапом разработки является нормирование технологического процесса. Нормирование включает: расчет и нормирование труда  на выполнения процесса; определения  разряда работ и обоснование  профессии исполнителей для выполнения операции и зависимости от сложности  этих работ; расчет норм расхода материалов, необходимых для реализации процесса. В ходе разработки определяется требуемая  охрана труда. Целесообразность использования  средств вычислительной техники. На завершающем этапе разработок выбирают оптимальный вариант технологического процесса и рассчитывают его экономическую  эффективность на основе существующих методик.

При разработке технологического процесса необходима исходная информация.

Исходная  информация: рабочие чертежи деталей, технологические требования, регламентирующие точности, параметры шероховатости  поверхности и другие требования качества; объем годового выпуска  изделия, определяющей возможности  поточного производства.

Технологическая унификация особенно в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства, способствует решению таких задач  его рациональной организации, как  внедрение поточных методов, создание замкнутых участков и автоматических линий, кооперирование и специализация.

Принципы  современной теории организации  производства.

Целевая специальная система (участок цеха) с выдачей на выход законченных  частей (деталей, сборных единиц) или  готового изделия.

Обеспечение целостности системы за счет необходимого единства и достаточности ее элементов  состава (орудий, средств труда, рабочей  силы)

Обязательное  наличие плана функционирования для достижения заданной цели и критериев (показателей)./3, с 13–44/

 

2.2 Классификация и кодирование  деталей

 

Перед разработкой  унифицированных (типовых, групповых) технологических процессов необходимо провести классификацию деталей  по конструктивным и технологическим  признакам с учетом формы организации  производства. Классификация предусматривает  формирования конструктивно-технологических  групп и разработку комплексных  деталей./3, с50–86/.

Унификация  имеет ретроспективный характер и в общем случае, сводится к  выбору, например при конструировании, всех ранее спроектированных объектов, обладающих определенными (заранее  заданными) свойствами, их анализу и  разработке ограниченного типоразмерного ряда, отвечающего всем требованиям  текущих и перспективных задач  проектирования. В основе решения  задач унификации лежит систематизация отобранных объектов по наиболее важным признакам, исследование причинно-следственных связей между конструкций (содержание) объектов выполняемыми ими функциями  и выявление закономерностей  построения ограниченных типоразмерных  рядов, регламентируемых стандартами  предприятия.

 

Рис. 2.2.1 – Унификация технологического процесса

 

Типизация технологических процессов может  вестись в двух направлениях. Первое заключается в проведении такой  классификации самих деталей, в  результате которой выявляется определенное число типов: причем детали одного типа должны обрабатываться по принципиально  общему типовому технологическому процессу.

Первое  направление нужно считать основным, второе вспомогательным.

Цель  типизации – стандартизовать  технологический процесс и добиться, чтобы обработка одинаковых и  сходных деталей осуществляется с помощью общих, наиболее совершенный  и эффективный метод. Любая деталь представляет собой ту или иную совокупность элементарных поверхностей.