СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………… 4
1. Исходные данные…………………………………………………… 5
2. Анализ конструкции детали……………………………………….. 5
3. Выбор технологического оборудования для ме¬ханообработки дета-ли 6
4. Расчет основного времени обработки детали……………………. 8
5. Выбор автоматического транспорта……………………………….. 9
6. Выбор механизма ориентации заготовки………………………… 10
7. Описание бункерного загрузочного устройства…………………. 11
8. Расчет объема и производительности бункера и предбункера…. 13
9. Описание циклограммы……………………………………………. 15
10. Описание блок схемы управления………………………………… 16
Заключение…………………………………………………………. 17
Литература…………………………………………………………. 18

ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация производственных процессов является основным направлением технологических процессов.
Автоматизация станков, позволяет резко повысить их производи-тельность, засечет сокращения времени на холостые ходы. Лишь при загрузке и выгрузке оно составляет, в ряде случаев, 10% от общего вре¬мени требуемого на обработку детали. При применение автоматиче¬ских механизмов питателя, подают штучные заготовки, предварительно обработанные или необработанные полученные мето-дом штамповки или поточного литья, прутковые, предварительно ка-либрованные или рихтованные.
В данной курсовой работе разрабатывается транспортировка и за-грузка деталей для данной отрасли.
Автоматизация загрузки, транспортировки, загрузки оборудова-ния, находящего в эксплуатации, позволяет изменить процесс труда, повысить безопасность работы и коэффициент загрузки оборудова-ния. Полуавтоматические станки и станки с автоматическим ручным управлением легко превратить в автоматы, снизив тем самым штуч¬ное время на обработку и широко использовать многостаночное обслу-живание.

1. Исходные данные

Вариант 22
Операция шлифование
Q – 75 шт/мин
l/d – 0/3
d – 24 мм
Направление ориентации – 5

Рисунок 1 Эскиз обрабатываемой детали

2. Анализ конструкции детали

Деталь пробка относится к телам вращения. Для ее изготовления целесообразно применять прутковый материал, так как это более вы-годно как в экономическом, так и в технологическом аспекте.
Пруток изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050-74. Деталь под-вер¬гается термообработке (улучшению).
Химический состав стали:
- С (0.42...0.5) %
- Si (0.7…0.37) %
- Mn (0.5…0.8) %
- Cr (0.25…0.3) %
Механические свойства стали:
- предел текучести σт = 360 МПа
- предел прочности на растяжение σв = 610 МПа
- относительное удлинение δ = 16%
- относительное сжатие Ψ = 40 %
- твердость по Бринелю 197 НВ
Содержание легирующих элементов упрочняет сталь, и она обраба¬тывается без затруднений.
Геометрическая конструкция детали проста и не вызывает трудно¬стей в обработке.
Для обработки этой детали может использоваться широкий диапа¬зон станков, а также различного рода режущий инструмент. На стан¬ках, во время обработки деталь находится в горизонтальном положе¬ние. Закрепление прутка производится автоматическим патронам.
3. Выбор технологического оборудования для ме¬ханообработки детали
Для окончательной операции обработки цилиндрической поверх-но¬сти детали – пробки применяем бесцентрово-шлифовальный ста-нок модели 3180.
Технические характеристики станка:
Диаметр шлифования
- наибольший 75 мм
- наименьший 3 мм
Наибольшая длина шлифования 180 мм
Расстояние между осями кругов
- наибольшее 530 мм
- наименьшее 530 мм
Число оборотов шлифовального круга 1200 об/мин
При обработке на станке обрабатывающую деталь устанавливают между шлифовальным и ведущим кругами. Шлифовальному кругу со¬общается быстрое вращательное движение, наружная скорость кото¬рого соответствует принятой скорости резания и направлена в точки касания с деталью в сторону опорного ножа.
Ведущему кругу также сообщается вращательное движение в том же направление, что шлифовальному кругу, но со значительно мень¬шей скоростью, соответствующей скорости вращения обрабатываемой детали.
Салазки с опорными ножами и бабкой ведущего круга устанавли¬вают так, чтобы расстояние между обрабатывающими кругами точно соответствовало заданному диаметру обрабатываемой детали.
При работе методом радиальной подачи ось ведущего круга рас-по¬лагается параллельно оси детали. Продольная подача в этом слу-чае отсутствует. Радиальная подача сообщается бабке ведущего круга.
При обработке деталь расположена опорном ноже стола между шлифовальными кругами.
Закрепление и раскрепление заготовки происходит при помощи ра¬диальной подачи шлифовального круга
Шлифовальные круги уже заранее настроены на размер за счет ра¬диального подвода одного из кругов, а другой круг расположен под углом.

4. Расчет основного времени обработки детали
Для круглого наружного шлифования основное (машинное) время определяется по формуле:

где L – длина хода стола, м
h – припуск на сторону, 0.05 мм
К – коэффициент при чистовом шлифование, 1.4
S – радиальная подача ведущего круга 0.003 мм/об
n – частота вращения заготовки

где V – скорость вращения заготовки, при круглом бесцентровом шлифование V = 10…30 м/мин
d – диаметр заготовки, 24 мм.
На основе имеющихся данных рассчитываем основное время

5. Выбор автоматического транспорта

При обработке данных деталей используется сменная организация труда, поэтому автоматический транспорт заменим предбункером, кото¬рый выполнен совместно с бункером 1 и отделен от бункера за¬слонкой. Бункер обеспечивает запас заготовок в количестве, необходи¬мом для непрерывной работы механизма ориентации в течение задан¬ного промежутка времени (в течение смены) без наполнения, а также подготовку заготовок к захвату, а значит и ориентации.
Проводим расчет предбункера:

Подробное описание предбункера и точный расчет приводится в пункте 8, Расчет объема и производительности бункера и предбунке-ра.

6. Выбор механизма ориентации заготовки

Метод ориентации – по форме заготовки.
Механизм ориентации заготовки необходимо выбирать в соответст¬вии с существующей классификацией штучных заготовок по шести группам. Данная заготовка «Пробка» относится к деталям типа тел вращения, имеющих одну ось симметрии и одну плоскость симмет¬рии, перпендикулярную к оси вращения.
В качестве механизма ориентации выбираем дисковый механизм ориентации с вырезами (карманами по профилю заготовки). При ориен¬тации детали в избранном механизме используется первичная ори¬ентация заготовки.

7. Описание бункерного загрузочного устройства

Компоновочная схема загрузочного устройства (см лист А1 гра-фи¬ческой части проекта) состоит из следующих частей:
1 – бункера с предбункером
2 – карманчикового механизма ориентации
3 – лотка
4 – устройство подачи и удаление заготовок из зоны обработки
5 – тара
Механизм ориентации устроен следующим образом. Заготовки за¬сыпанные в предбункер, поступают в бункер 1, где они скатываются по наклонному дну и попадают в прорезы диска 6, закрытого кольцом. Вырезы в диске выполнены в соответствии с наружными очертаниями подаваемой заготовки. При вращение диска 6, заготовки через окно, сделанное в кольце корпуса, поступают в лоток 3. Кольцо 8 и диск 6 вращаются от привода станка через шкив и червячный редуктор 9. При переполнение загрузочного устройства, заготовки из вырезов диска 6 возвращаются в полость корпуса механизма.
Механизм ориентации снабжен устройством для выталкивания за¬готовок, застрявших в вырезах диска. Механизм ориентации имеет звез¬дочку 10, которая зубцами входит в вырезы диска 6, как бы сцеп-ля¬ясь с последним. Очевидно, что если в вырезе диска 6 окажется не выпавшая заготовка, то она попадет под зубцы звездочки 10 и будет вытолкнута в механизм ориентации.
Из механизма ориентации, заготовка по лотку 3 поступает на опор¬ный нож 11 шлифовального станка. Описание одной заготовки 13 из общего потока осуществляется при помощи толкателя 13, получающего вращательно-поступательное движение от ведущего круга станка.
Ведущий круг, через шарнир 14 и цилиндрические и конические зубчатые колеса, через ролики 15 и пружину 16сообщает возвратно-поступательное движение салазкам 17, в зажимах 18 которых установлен толкатель 13.
Таким образом толкатель 13, подает заготовку в пространство между кругами, затем ведущему кругу сообщается радиальная подача и происходит шлифование. По окончание обработки ведущий круг отводится в исходное положение, а толкатель 13 подает заготовку в лоток 4, по которому она поступает в тару 5, за счет того что срабатывает фотоэлемент.

8. Расчет объема и производительности бункера и предбункера

Рассчитаем объем предбункера, необходимый для заданной про-изводительности Q – 75 шт/мин

где V – объем заготовки
Т – период времени непрерывной работы загрузочного устройства
Т = 8 60 = 480 мин
q – коэффициент объемного заполнения, q = 0.4…0.7

Определяем производительность станка

Следовательно, необходимо 15 таких загрузочных устройств. Поэтому объем каждого предбункера уменьшается в 15 раз.

Объем самого бункера определяется исходя из расчета работы на 1 час

Рассчитаем производительность дискового карманчикового ори-ентирующего устройства по формуле:

где Vд – скорость диска, Vд = 0.2 м/с
z – число захватных элементов, z = 24 шт
D – диаметр диска, D = 0.46 м
Kn – коэффициент нестабильности работы БЗУ, Kn = 0.2…0.3

Для работы устройства должно выполняться условие равенства

где Пб – производительность бункер, Пб = 40 шт/мин
Пст – производительность станка, Пст = 5 шт/мин

Условие неравенства выполняется, работа будет производительной

9. Описание циклограммы

На циклограмме работы БЗУ по горизонтальной оси откладывается время в секундах, а по вертикальной элемент работы БЗУ.
Постоянно работающими элементами на циклограмме являются:
- предбункер
- бункер
- лоток, по которому заготовка поступает на опорный нож станка
- лоток, по которому отшлифованная деталь удаляется из зоны обработки
- тара для готовых деталей.
После попадания заготовки на нож станка срабатывает толкатель, который одновременно является и отсекателем. Толкатель подает заготовку в зону обработки и возвращается в исходное положение, это занимает время, t = 2с.
Затем к заготовке подходит инструмент t = 1с, происходит обра-ботка заготовки t = 10с. После обработки инструмент отводится от детали t = 1с и толкатель (отсекатель) выталкивает деталь в лоток и возвращается в исходное положение t = 2с.
Таким образом, исходя из циклограммы, время цикла обработки занимает t = 13с.
Коэффициент загрузки оборудования составляет:

10. Описание блок схемы управления

Блок-схема управления состоит из блоков, обозначающих элемент работы БЗУ, которые расположены в последовательности их включения в работу и соединены между собой стрелками.
После обработки детали существует обратная связь с инструментом. После отвода инструмента, в конце обработки также существует об-ратная связь с толкателем.

Заключение
В данной курсовой работе разработано автоматическое устройство транспортировки и загрузки детали типа Пробка на операцию шлифование наружной поверхности Ø24мм.
Разработана циклограмма обработки детали, блок-схема автома-тического управления транспортно-загрузочного устройства. Предложено загрузочное устройство для подачи прутков. Определено необходимое количество автоматов для обеспечения заданной производительности. Определен коэффициент загрузки оборудования. Определена производительность автоматов, а также количество прутков, требуемое для непрерывной работы автоматов в течение смены.

Литература
1. Бобров В. П Проектирование загрузочно-транспортных уст-ройств к станкам. – М: Машиностроение. 1964г – 288с
2. Малов А. Н Загрузочные устройства металлорежущих станков – М: машиностроение. 1982г
3. Справочник технолога машиностроителя под ред А. Г. Косиловой 4-е издание – М: Машиностроение 1985г – 496с