Разработка роботизированного технологического комплекса механической обработки деталей типа фланец

Федеральное Агентство по образованию

Политехнический институт Сибирского Федерального Университета

Кафедра "Технология машиностроения"

Курсовая работа

Тема: Разработка роботизированного технологического комплекса механической обработки деталей типа фланец

Пояснительная записка

Выполнил:

студент группы МТ 05-01

Решетников А.С.

Проверил:

преподаватель

Гузов В.Ф.

Красноярск 2009 г.

Федеральное агентство по образованию

Политехнический институт Сибирского федерального университета

Кафедра “Технология машиностроения”

Задание

На курсовую работу по дисциплине “Автоматизация производственных процессов в машиностроении”

Студенту Решетникову А.С. Группы МТ 13-1

Факультет механико-технологический Шифр 032552

Тема: Проектирование роботизированного технологического комплекса механической обработки деталей типа фланец.

Исходные данные: 1.Годовая программа, в шт. - 31000

2.Габаритные размеры детали, в мм – L=145-250,

D=400-520

3. Материал детали: Чугун ВЧ 38-17

4.Исходная заготовка - отливка

5.Исполнение промышленного робота - портальный

По теме разработать: Поворотное магазинное загрузочное устройство (МЗУ)

Срок защиты: 31.05.2009 Выдано: 12.02.2007

Аннотация

В технологической части курсовой работы определен тип и форма организации производства, произведена классификация и кодирование деталей по конструкторско-технологическим признакам, разработан технологический процесс изготовления детали типа фланец, затем выбрано основное технологическое оборудование, промышленный робот и вспомогательные устройства для выполнения операций, на основании данных, построена циклограмма работы механизмов РТК, и разработана его планировка.

В конструкторской части разработано техническое задание на поворотное магазинно-загрузочное устройство, обоснована конструкция данного устройства, приведены расчеты, на основании которых определен окончательный вид устройства.

В организационно-технической части приведены основные предложения по усовершенствованию РТК с применением дополнительного, более производительного оборудования.

Объем курсовой работы:

- объем пояснительной записки составляет 40 листов;

- количество чертежей - 3 (2 чертежа - А2, 1 чертеж - А1)

Содержание

2.1 Тип и форма организации производства

2.2 Классификация и кодирование деталей

2.3 Разработка последовательности изготовления детали

2.4 Выбор технологического оборудования, промышленного робота и вспомогательных устройств

2.5 Проектирование технологических операций

2.6 Разработка планировки РТК

2.7 Составление циклограммы работы механизмов РТК

3 Конструкторские разработки

3.1 Разработка технического задания на проектирование поворотного магазинного загрузочного устройства

3.2 Обоснование разрабатываемой конструкции

3.3 Расчет и проектирование поворотного МЗУ

Введение

Автоматизация производства в машиностроении является многосторонней задачей, которую необходимо решить в данной курсовой работе. Решение данной задачи направлено на создание совершенно нового современного промышленного оборудования, технологической оснастки, нового типажа инструмента, новых решений в реализации и организации технологических процессов и систем производства, функционирование которых связано с улучшением условий труда, ростом качества выпускаемой продукции, а также частичное освобождение человека от монотонной работы.

В курсовой работе производится разработка нового автоматизированного технологического комплекса, который позволяет повысить производительность, надежность и точность обработки детали типа фланец, при обеспечении определенной гибкости производства.

Наряду с разработкой РТК, решается конструкторская задача путем сравнительного анализа, для последующего выбора базового проектируемого устройства (поворотное магазинное загрузочное устройство) и осуществляется доработка роботизированного технологического комплекса с учетом выбранного устройства.

1 Анализ исходной информации для разработки РТК

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

Уяснение задачи требует изучения и анализа задания. Особое внимание необходимо обратить на габаритные размеры детали, квалитеты точности и параметры шероховатости поверхностей, от которых зависит выбор основного и вспомогательного оборудования.

Определим, к какому типу тел вращения относится разрабатываемая деталь. Условие принадлежности к той или иной группе можно определить из выражения: L/D > 3 – вал; 1 < L/D < 2,5 - втулка; L/D < 0,5 - фланец.

Сначала определим, к какому типу тел вращения относится деталь из исходного задания. Для этого подставим в формулу максимальные значения длины и диаметра детали:

таким образом, деталь относится к группе тел вращения типа фланец.

Определим массу заготовки:

где D _max- максимальный диаметр заготовки, см;

L _max– максимальная длина заготовки, см;

ρ - плотность материала заготовки, для чугуна ρ=7,6 г/см³.

Подставляя известные значения, получим максимальную массу заготовки:

Приближенно массу заготовки для деталей типа фланец можно определить:

;

По максимальной массе заготовки необходимо выбрать промышленного робота (ПР) для выполнения операций. Главным критерием при выборе ПР является грузоподъемность. Основываясь на этом условии, а также учитывая исполнение ПР (портальный) , выбираем для сравнения ПР модели УМ160Ф2.81.01 /1, с. 62/, и ПР модели СМ160Ф2.05.01 /1, с. 64/. Основные характеристики ПР представим в виде таблицы 1.1.

Таблица 1.1. Основные технические характеристики ПР моделей УМ160Ф2.81.01 и СМ160Ф2.05.01

Параметры		Модель ПР
		СМ170Ф2.05.01	УМ160Ф2.81.01
Грузоподъемность, кг		170	160
Число степеней подвижности		4	3
Число рук		1	1
Число захватных устройств на одной руке		1	1
Привод		Г	Г
Система управления		П УПМ-331	П УПМ-331
Способ программирования		Обучение	Обучение
Объем памяти системы управления		0,5 Кбайт	0,5 Кбайт
Погрешность позиционирования		±0,5	±0,5
Наибольший вылет руки R, мм		2300	1800
Линейные перемещения, мм Скорость, мм/м	x	16000/1,2	8900/0,8
	y	2560/1,8	-
	z	1200	970/0,3
Угловые перемещения, ˚	α	180/90	180/90
Угловая скорость, ˚/с	θ	60/15	180/30
Длина монорельса, м		12	18
Масса, кг		6500	6500

Выбираем ПР модели УМ160Ф2.81.01, свой выбор обоснуем по следующим критериям:

для деталей типа фланец, необходимо выбирать робота с одной рукой, т. к. детали этой группы из-за малой длины трудно зажимать с помощью большего числа захватов;

ПР модели УМ160Ф2.81.01 является наиболее оптимальным по грузоподъемности.