Автоматизация технологического процесса изготовления деталей с использованием промышленного робота М20П.40.01 в составе РТК

ВВЕДЕНИЕ 7
1. Технологический раздел 12
1.1. Служебное назначение детали. Определение типа производства. Анализ технологичности детали. Выбор вида и способа получения заготовки. 12
1.2. Разработка маршрутного и операционного технологического процесса изготовления детали 14
1.3. Расчёт параметров заготовки 18
1.4. Расчёт режимов резания 28
1.5. Расчёт технологического и штучно-калькуляционного времени обработки детали. 35
1.5.1. Расчет технологического времени. 35
1.5.2. Расчет штучно-калькуляционного времени. 39
1.6. Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ 43
Вывод 45
2. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 46
2.1. Структурная схема РТК на основе ПР М20П.40.01 46
2.1.1. Анализ конструкции и характеристик токарно-винторезного станка с ЧПУ модели 16К20Ф3 48
2.1.2. Анализ кинематической схемы станка 16К20Ф3 50
2.1.3. Анализ параметров промышленного робота М20П.40.01 56
2.1.4. Особенности электроприводов главного движения 62
2.1.5. Особенности электроприводов подач 65
2.2. Описание конструкции и принципа работы промышленного робота ПР М20П.40.01. 67
2.3. Конструкция механизма подъёма манипулятора ПР М20П.40.01 69
2.4. Кинематический расчёт шариковой винтовой передачи механизма подъёма манипулятора 71
2.4.1. Механическая передача в виде шариковой винтовой пары 71
2.4.2. Кинематический расчет шариковой винтовой пары 72
2.4.3. Силовые соотношения в шариковой винтовой паре 73
2.4.4. Проектный расчет шариковой винтовой пары 74
2.4.5. Профили резьбы шариковой винтовой пары 76
2.4.6. Определение размеров гайки 76
Вывод 79
3. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ 80
3.1. Анализ исходных данных для разработки системы управления РТК 80
3.2. Модернизация системы ЧПУ на базе оборудования компании SIEMENS 80
3.2.1. Выбор исполнительных двигателей основных движений станка 81
3.2.2. Выбор силовых модулей фирмы SIEMENS 85
3.2.3. Выбор устройства ЧПУ станком 88
3.3. Выбор типа ПЛК для управления вспомогательным оборудованием станка 89
3.4. Разработка структуры системы управления ПР М20П 40.01 94
3.5. Разработка алгоритма управления ПР М20П.40.01 с использованием ПЛК фирмы SIEMENS 96
Заключение 105
Список Литературы 106
Приложение 1 109
Приложение 2 114

Весь текст будет доступен после покупки

Основным направлением развития области машиностроения является увеличение объема производства и повышение качества продукции при одновременном снижении затрат на труд. Это достигается путем улучшения существующего оборудования и внедрения новых технологических процессов, а также автоматизации и механизации производства.

Работа над разработкой и улучшением средств автоматизации должна вестись в двух основных направлениях: во-первых, увеличение эффективности существующего оборудования с помощью автоматизации; во-вторых, создание новых автоматизированных технологических комплексов, которые бы обеспечивали повышение производительности, надежности и точности выполнения работ, а также гибкость для быстрой адаптации к изменяющимся условиям производства.

Уровень и способы автоматизации зависят от особенностей производства, его масштаба и наличия технических средств.

Эффективное использование автоматизации включает применение робототехники и требует комплексного подхода к созданию и внедрению промышленных роботов, обрабатывающего оборудования, систем управления и других устройств. При использовании промышленных роботов достигается большая гибкость технических и организационных решений, а также сокращение времени настройки и запуска гибких автоматизированных систем. Например, применение промышленного робота для установки и снятия деталей на станках позволяет одному рабочему обслуживать несколько станков, что экономит трудовые ресурсы. При использовании промышленных роботов в рамках комплексных роботизированных систем достигается наибольший технический, экономический и социальный эффект.

При рассмотрении применения промышленных роботов необходимо учитывать не только экономические аспекты, но и социальные и безопасность работников. При применении роботов в условиях, опасных для здоровья, важно обеспечить безопасность и комфорт работников. Также необходимо учитывать постоянный рост уровня образования и подготовки трудовых ресурсов в нашей стране.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Технологический раздел

1.1. Служебное назначение детали. Определение типа производства. Анализ технологичности детали. Выбор вида и способа получения заготовки.

Служебное назначение детали

Служебное назначение данной детали состоит в том, чтобы фиксировать подшипник в корпусе редуктора и предотвращать его выпадение во время работы.

Для определения типа производства мы можем использовать 3D-модель данной детали, созданную с помощью САПР КОМПАС-3D. После построения модели (см. рис. 1.1), мы можем найти массу детали, которая равна 1,48 кг.

На чертеже детали (см. рис. 1.1) мы указываем найденную массу. Зная годовую программу выпуска деталей (7000 штук) и вес детали (1,48 кг), согласно таблице 1.2, мы определяем, что тип производства является среднесерийным.

Затем мы можем определить размер партии деталей, которые одновременно запускаются в производство. Используя формулу (5), где N - годовой выпуск деталей (7000 штук), t - норма запаса деталей для хранения на складе (15 дней), и 253 - количество рабочих дней в году, мы получаем результат в 415 штук. Однако, чтобы обеспечить ритмичность работы, округляем эту цифру до ближайшего кратного месячному выпуску деталей. Таким образом, размер партии деталей принимается равным 583 штук.

Данная деталь имеет простую конструкцию, что позволяет использовать оборудование с ЧПУ для ее изготовления. В условиях среднесерийного производства деталь является технологичной.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Курсовое проектирование по дисциплине «Технологические процессы автоматизированных производств»: ученое пособие / Г. В. Курзуков, Н. М. Кудрявов. — Дубна, 2022.
2. Расчет припусков и межпереходных размеров в машиностроении: Учеб.пос. для машиностроит. спец. вузов. / Я.М. Радкевич, В.А. Тимирязев, А.Г. Схиртладзе и др. — М.: Высш. шк., 2004. — 272 с.: ил.
3. Справочник технолога-машиностроителя. / Под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловои, Р. К. Мешерякова, А. Г. Суслова. – 5-е издание. Том 2,Москва: Машиностроение - 1, 2003 г. – 944с.
4. Справочник. Прогресивныи режушии инструмент и режимы резания металлов. / Под ред. В. И. Баранчикова, А. В. Жарикова и др.- М.: Машиностроение,1990 г. - 400 с.
5. «Менеджер ресурсов» САПР СПРУТ-ТП
6. Шишов, О. В. Технические средства автоматизации и управления: учеб. пособие / О.В. Шишов. — Москва: ИНФРА-М, 2019. — 396 с. + Доп. материалы [Электронныи ресурс; Режим доступа: http://new.znanium.com]. — (Среднее профессиональное образование). - ISBN 978-5-16-107740-5. - Текст: электронныи. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1021825 (дата обрашения: 31.05.2020)
7. Детали и механизмы роботов: Основы расчёта, конструирования и технологии производства: Учебное пособие / Р.С. Веселков, Т.Н. Гонтаровская, В.П. Гонтаровскии и др.; Под ред. Б.Б. Самотокина. – К. Выша шк., 1990. – 343 с.: ил.

Весь текст будет доступен после покупки