У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

1 Рисунок 1

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 28.12.2024

рожжр

1 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

  1.  Анализ конструкции детали

Эскиз анализируемойдетали представлен на рисунке 1.1

Рисунок 1.1- Эскиз детали

Анализ конструкции детали произведём с точки зрения её технологичности при обработке на автоматизированном технологическом оборудовании, обеспечении требуемой программы выпуска, экономии материала, энергии, затрат производимых  при изготовлении детали.

Данная деталь типа вал (тело вращения) имеет простую конструкцию. Фаски, канавки для выхода шлифовального круга имеют стандартные размеры. Наличие оси симметрии упрощает систему ориентации заготовки в автоматизированном производстве.

Материал детали сталь 40 - хорошо обрабатывается резанием. Повышенные требования к качеству предъявляются к поверхностям 25,  42, 35, шероховатость которых Ra 1,25 мкм. Шероховатость Ra 3,2 мкм у  конической поверхности и поверхности  55. Шероховатость неуказанных поверхностей Ra 6,3 мкм.

Канавки могут быть получены канавочным резцом. Данная форма и конфигурация детали даёт возможность обработать большинство поверхностей проходным резцом. Отсутствие шпоночных канавок, резьб, шлицев сокращает число операций. Деталь имеет достаточную жесткость для применения высокопроизводительных методов обработки.

Отношение длины вала к минимальному диаметру не должно превышать 15:

Вывод: деталь технологична при обработке на автоматизированном технологическом оборудовании. При этом возможно достижение требуемой программы выпуска, экономии материала, энергии, минимизации затрат на изготовление детали.

1.2 Выбор метода получения заготовки

Материал детали сталь 40 – среднеуглеродистая с содержанием углерода 0,40%. Имеет хорошую пластичность, вязкость, высокое сопротивление появлению трещин. Применяют для большой группы деталей машин работающих не только при статических нагрузках, но и в условиях циклических нагрузок. Относится к недорогому конструкционному материалу.

Заготовка получена поперечно-клиновым прокатом. При этом припуски на механическую обработку находятся в пределах 1,5…2,5 мм в зависимости от размеров поверхности, что оптимально для деталей, изготавливаемых в условиях автоматизированного производства. При прокате повышаются механические свойства металла. Метод имеет высокую производительность, что удешевляет заготовку. Коэффициент использования металла 0,9.

Эскиз заготовки представлен на рисунке 1.2

  1.   Разработка технологического процесса изготовления детали

При определении  видов обработки отдельных поверхностей и количества переходов исходим из необходимости обеспечения требований к шероховатости поверхности, точности размеров, формы и взаимного расположения, пользуясь таблицами средней экономической точности.

Для удобства формирования технологических операций из отдельных переходов составим табличный граф. Для этого начертим эскиз обрабатываемой детали и пронумеруем все обрабатываемые поверхности (см. Рисунок 1.3).

Рисунок 1.3-Эскиз детали

Таблица 1.1– Табличный граф

Наименова-ние переходов

Номера поверхностей детали

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Фрезеро-вание
торцев

+

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+

Зацентровка
торцев

+

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+

Черновое точение

-

-

+

+

-

+

-

-

-

+

+

+

-

+

-

-

+

-

-

Чистовое точение

-

-

+

-

-

+

-

-

-

-

+

+

-

-

-

-

+

-

-

Тонкое точение

-

-

+

-

-

+

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+

-

-

Прорезание канавок

-

-

-

-

-

-

-

+

+

-

-

-

-

-

+

+

-

-

-

Точение фасок

-

+

-

-

+

-

+

-

-

-

-

-

+

-

-

-

-

+

-

Примечание:    «+»  в таблице ставится, если указанный переход необходим при обработке данной поверхности и «-»   -  если такой переход не нужен.

Деталь при обработке устанавливается в центра, что позволяет соблюсти

принцип единства баз и свести к нулю погрешность базирования.

Обработка осуществляется твердосплавным инструментом марок Т15К6, Т5К10.

Для достижения заданной точности и сохранности станков чистовую и черновую обработку разделяем.

Операция фрезерно-центровальная: на фрезерно-центровальном автомате за один установ можно произвести фрезерованием торцов вала и их зацентровку.

Операция токарная: на токарном автомате производится черновое наружное точение шеек вала проходным резцом.

Операция токарная: на токарном автомате чистовая обработка шеек вала с выдерживанием диаметральных и линейных размеров согласно требованиям чертежа.

Операция токарная: на токарном автомате чистовая обработка шеек вала с выдерживанием диаметральных и линейных размеров согласно требованиям чертежа (для поверхностей с Ra 3,2).

Операция токарная: на токарном автомате тонкое точение шеек вала с выдерживанием диаметральных и линейных размеров согласно требованиям чертежа (для поверхностей с Ra 1,25).

Операция токарная: прорезка канавок канавочным резцом, снятие фаски фасонным резцом .

Средства измерения и контроля выбираем с учетом допустимой погрешности измерения, величина которой определяется в зависимости от номинального размера и допуска на изготовление по ГОСТ 8051-81.

Составляем карту технологического процесса обработки детали

Таблица 1.2 – Карта технологического процесса обработки детали

Опе-ра-

ция

Операционный эскиз

При-пуск, мм

Точность размеров

Произ-води-тель-ность

Тип обору-дова-

ния

Линей-ных

Диамет-ральных

1

2

3

4

5

6

7

Фре-зеро-вание
тор-цев

2,5

0,2

0,15

60-120

Фрезерно-центровальный

автомат

Таблица 1.2 - Продолжение

1

2

3

4

5

6

7

Зацен-тровка
торцев

2,5

0,2

0,15

60-120

Фрезерно-центровальный

автомат

Чер-новое точе-ние шеек

№

1

2

3

4

5

2

2

2

2

2

0,1

0,1

60-100

Токарный  многорезцовый  копировальный автомат

Чис-товое точе-ние

шеек

№

1

2

3

4

5

0,4

0,4

0,5

0,5

0,4

h8

h8

120-150

Токарный  многорезцовый  копировальный автомат

Тон-кое точе-ние

шеек

№

1

2

5

0,1

0,1

0,1

h6

h6

120-150

Токарный  многорезцовый  копировальный автомат

Таблица 1.2 - Продолжение

1

2

3

4

5

6

7

Про-резание канавок

4

1

h14

h14

100

Токарный многорез-цовый  копироваль-ный автомат

Точе-ние фасок

2

3

0,1

0,1

100

Токарный многорез-цовый  копироваль-ный автомат

2.4 Расчет режимов резания и норм времени

В соответствии с требуемой точностью обработки и шероховатостью поверхностей следует назначать режимы резания: скорость вращения шпинделя, глубину резания, подачу.

Общий припуск под всю механическую обработку 2,5 мм на сторону. Припуск под черновую токарную обработку – 2 мм, под чистовую – 0,4 мм, под тонкое точение 0,1 мм.

При фрезеровании торцов по [1] принимаем подачу S=0,3 мм/об, частоту вращения инструмента (фрезы) n=1000 мин-1, глубину равную припуску на торце t=2,5 мм.

Длину рабочего хода:

,

где: dТ – наибольший диаметр фрезеруемого торца, мм;

       dа – диаметр второго торца, мм.

 

Расчётное время обработки:

При черновом точении принимаем следующие режимы: глубина резания t=2 мм, подача S=0,5 мм/об., частота вращения заготовки n=630 мин-1. Длину рабочего хода принимаем равной длине шейки вала. Расчётное время обработки:

Остальные режимы резания и время на обработку приведём в карте маршрутного технологического процесса (таблица 1.3)

Таблица 1.3- Карта маршрутного технологического процесса

Операция

Длина хода

Подача

мм/об

Частота вращения, мин-1

Время работы, мин

Время холостого хода,

мин

Суммарное время,

мин

1

2

3

4

5

6

7

Фре-зеро-вание
торцев

70

0,3

1000

0,23

0,15

0,38

Зацен-тровка
торцев

10

0,15

700

0,2

0,05

0,25

Чер-новое точение шеек

№

1

2

3

4

5

19,5

34,5

42

22,5

25,5

0,5

630

0,06

0,13

0,10

0,07

0,08

0,2

0,65

Таблица 1.3- Продолжение

1

2

3

4

5

6

7

Чис-товое точение

шеек

№

1

2

3

4

5

20

34,5

42

22

26

0,2

1250

0,08

0,14

0,16

0,09

0,1

0,2

0,77

Тонкое точение

шеек

№

1

2

5

20

34,5

26

0,1

1400

0,14

0,11

0,25

0,2

0,7

Про-резание канавок

4

1

0,15

800

0,03

0,008

0,01

0,048

Точение

фасок

2

3

3

3

3

0,15

800

0,02

0,025

0,025

0,025

0,025

0,01

0,13

После группировки переходов необходимо сравнить основное технологическое время наиболее продолжительного перехода с располагаемым временем.

tот =Ф/Q -tв = Tа - tв

где: Ф - номинальный годовой фонд времени автоматической линии (при двухсменной работе и продолжительности рабочей недели 41 ч.,  Ф = 3725ч.);                                                                                                                                                          

       Q      -  заданная годовая программа выпуска деталей;

        - коэффициент технического использования АЛ (предварительно может принят быть в пределах 0,7-0,8  и  зависит от числа станков автоматической линии);

        tв  -   вспомогательное время,  может быть принято 0,15 - 0,40 мин;

        Tа    -  расчетный такт выпуска, мин

мин

В нашем случае основное технологическое время наиболее продолжительного перехода (tот=0,77)  меньше располагаемого времени. Поэтому режимы резания оставляем без изменения.

 

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ

2.1 Разработка структурной схемы автоматической линии.

Автоматическая линия представляет собой группу станков, расположенных по ходу технологического процесса, связанных между собой транспортной системой и имеющих единую систему управления. Система управления обеспечивает работу всей линии без непосредственного участия человека. Автоматическая линия состоит из трех элементов (узлов): станков-автоматов, автоматических транспортных устройств, устройств для автоматического управления и контроля. Автоматические линии обладают высокой производительностью, обеспечивают высокое качество продукции, полностью устраняют тяжелый физический труд.

Автоматические линии имеют различную структуру и конструктивное выполнение в зависимости от их назначения и конкретных условий работы. По виду связи между станками автоматические линии бывают с жесткой и гибкой связью.

В курсовом проекте принимаем автоматическую линию с жёсткой связью.

       АЛ с жесткой связью состоят из отдельных станков-автоматов, связанных между собой жесткими транспортными устройствами, которые передают детали в процессе обработки с одного станка на другой. Такие линии называют синхронными, т.к. все станки в них работают в одном такте (время, в течение которого обрабатываются детали на станке). При остановке какого-либо станка останавливается вся линия. Но отсутствие накопителей снижает стоимость обработки.

      АЛ с жесткой связью используются для обработки сложных корпусных деталей, а также деталей, требующих для своего перемещения приспособлений-спутников. Транспортная система АЛ проходит через все рабочие позиции; во время обработки деталь, как правило, не снимается с транспортера, фиксируется и зажимается на базовых поверхностях.

Исходным материалом служат как непрерывные (труба, пруток), так и штучные заготовки,  получаемые прокаткой, ковкой, штамповкой, литьем и т.д. Наиболее типовые операции в таких линиях - токарные и шлифовальные, что позволяет для данных типов изделий создавать типовые технологические процессы как стабильную основу для создания автоматических систем.

2.2 Выбор оптимального варианта структурной схемы автоматической линии.

Определим производительность автоматической линии по формуле:

 , шт/смену

где: Р – количество параллельных линий (Р=1),

      ТОmax – время наиболее длительной операции, мин

      tх– время холостых ходов, мин (tх=0,2 мин)

      ∑Сi– ожидаемые внецикловые потери, мин/шт (∑Сi=0,12 мин/шт)

       te–ожидаемые простои и внецикловые потери из-за
      отказов устройств и механизмов, мин/шт (te=0,02 мин/шт)

       ny – число участков,( ny=1,2,3,4)

       ω – коэффициент возрастания внецикловых потерь при
      различных вариантах количества участков.

Данные для расчёта сведены в таблице 1.4

     Таблица 2.1- Типовой технологический маршрут

Операция

Время операции Т0, мин

1

2

Фрезерование торцов

0,23

0,43

0,43

0,43

0,43

0,23

0,23

Зацентровка торцов

0,2

0,2

0,2

Черновая токарная обработка

шейки вала №1

0,06

0,45

0,45

0,45

0,19

0,19

0,19

шейки вала №2

0,13

шейки вала №3

0,10

0,25

0,25

0,25

шейки вала №4

0,07

шейки вала №5

0,08

Чистовая токарная обработка

шейки вала №1

0,08

0,59

0,22

0,22

0,22

0,22

0,22

шейки вала №2

0,14

шейки вала №3

0,16

0,35

0,35

0,35

0,35

0,25

шейки вала №4

0,09

шейки вала №5

0,1

0,1

Тонкое

точение

шейки вала №1

0,140

0,5

0,5

0,25

0,25

0,25

0,25

шейки вала №2

0,11

шейки вала №5

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

Таблица 2.1-Продолжение

1

2

Прорезание

канавок

0,03

0,008

0,158

0,158

0,158

0,158

0,158

0,158

Точение

фасок

0,02

0,025

0,025

0,025

0,025

Количество

станков q

5

6

7

8

9

10

Определим QАЛ для варианта q=5, ny=1, ТОmax=0,59

Определим QАЛ для варианта q=6, ny=1, ТОmax=0,5

Определим QАЛ для варианта q=7, ny=1, ТОmax=0,45

Определим QАЛ для варианта q=8, ny=1, ТОmax=0,43

Определим QАЛ для варианта q=9, ny=1, ТОmax=0,35

Определим QАЛ для варианта q=10, ny=1, ТОmax=0,25

Определим QАЛ для варианта q=5, ny=2, ТОmax=0,59

Определим QАЛ для варианта q=7, ny=2, ТОmax=0,45

Определим QАЛ для варианта q=9, ny=2, ТОmax=0,35

Определим QАЛ для варианта q=5, ny=3, ТОmax=0,59

Определим QАЛ для варианта q=8, ny=3, ТОmax=0,43

Определим QАЛ для варианта q=5, ny=4, ТОmax=0,59

Определим QАЛ для варианта q=9, ny=4, ТОmax=0,35

Полученные значения сведём в таблицу 1.5

Таблица 2.2 – Производительности автоматической линии

q

Tomax, мин

Qал, шт/смену

nу=1

nу=2

nу=3

nу=4

5

0,59

479

492

499

498

6

0,5

509

-

-

-

7

0,45

523

589

- 

- 

8

0,43

523

-

581

-

9

0,35

566

615

-

647

10

0,25

619

-

- 

-

По заданию требуемая производительность автоматической линии QАЛ(min)=401 шт/см, с увеличением на 21% (QАЛmax=485 шт/см).

В данный диапазон попадает 1 структурный вариант:

Рисунок 2.1- Структурные варианты АЛ

Из этих вариантов выбор оптимального произведём путём сопоставления стоимостных характеристик.

Определим приведённые затраты :

,

где: Кi – стоимость оборудования для i-го варианта, $,

      Сi – годовые эксплуатационные затраты для i-го варианта, $,

      ЕН– нормативный коэффициент эффективности капиталовложений (ЕН=0,15).

,

где: САВТ - стоимость одного станка автомата $  (САВТ=29500),

      СНАК - стоимость накопителя $ (СНАК=5230 $),

      СЗУ - стоимость загрузочного устройства $ (СЗУ=3850 $),

      СТС – стоимость транспортной системы;

Вариант 1: QАЛ=479 шт/см; ny=1; q=5.

$,

$,

,

где: А – амортизационные отчисления (по заданию 13% от стоимости
       оборудования),

        ЗР – затраты на текущий ремонт и межремонтное обслуживание (
по заданию 8% от стоимости оборудования),

        ЗПЛ – годовой фонд заработной платы обслуживающих рабочих
       при двухсменной работе (оператора 580$·12, наладчика 660$·12),

 СИН– годовые расходы на инструмент и электроэнергию, $ (СИН=9650 $  ).

$,

Тогда приведённые затраты для первого варианта

$.

При сравнении все полученные значения приведённых затрат должны быть скорректированы на одинаковый выпуск продукции CПi·φi.

$.

Результаты вычисления приведённых затрат сводим в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 – Приведённые затраты, $

Qал

q

nу

Cтс

Кi

Ci

Cпi

φ

Спi·φ

479

5

1

8190

174940

61267

91007

1,013

90418,4

Из таблицы видно, что наиболее оптимальный вариантом по приведённым затратам является использование автоматической линии с характеристиками QАЛ1=479 шт/см, q=5, ТOmax=0,57мин.

2.3 Выбор и компоновка технологического оборудования

Выбор и компоновку технологического оборудования обосновываем на базе разработанного технологического процесса. Для обеспечения различных операций техпроцесса в автоматической линии используем оборудование как специально созданное для работы в автоматических линиях, так и приспособленное либо модернизированное для этих целей. Для размещения примем последовательную схему расположения оборудования  стоящего в форме буквы «П» см. рисунок 2.1.на котором изображена схема расположения станков, транспортных потоков заготовок, деталей, уборки стружки. Отображено вспомогательное оборудование и габаритные размеры станков, необходимые для оптимального варианта монтажа автоматической линии.

Выбор технологического оборудования производим по справочной литературе [1]

1. Двухсторонний фрезерно-центровальный полуавтомат 2А932, исполнение с автоматической сменой деталей.

Технические характеристики:

Диаметр обрабатываемой детали, мм  ..……………………………….до 100

Наибольшая длина вала, мм………………………………………..1000(2000)

Частота вращения шпинделя, мин-1……..……………….............../180 – 1600

Общая мощность электродвигателей, кВт………………………………….11

Габаритные размеры, мм…………………………...........……3500-1200-1650

Масса, кг……..………………………………….…………………..………3800

2.Токарный  многорезцовый  копировальный автомат с цикловым программным управлением 1716Ц (класс точности Н), поставляют с автоматическим манипулятором для загрузки-выгрузки деталей.

Технические характеристики:

Диаметр обрабатываемой детали, мм  ..……………………………...до 200

Наибольшая длина вала, мм………………………………………..500(1000)

Частота вращения шпинделя, мин-1……..……………….............100 – 2000

Общая мощность электродвигателей, кВт………………………………….22

Габаритные размеры, мм…………………………...........…....2465-1215-1900

Масса, кг……..………………………………….…………………………..4500

3.Токарный  многорезцовый  копировальный автомат с цикловым программным управлением 1736Ц (класс точности П), поставляют с автоматическим манипулятором для загрузки-выгрузки деталей.

Технические характеристики:

Диаметр обрабатываемой детали, мм  ..………………………………..до 320

Наибольшая длина вала, мм………………………………………..1000(1400)

Частота вращения шпинделя, мин-1……..………………...............100 – 2500

Общая мощность электродвигателей, кВт…………………..………….30(37)

Габаритные размеры, мм…………………………........ ……..4840-1845-2200

Масса, кг……..………………………………..….…………….…………..7500

2.4 Выбор и компоновка транспортных средств

   В зависимости от программы выпуска, количества оборудования, устанавливаемого для выполнения каждой операции, особенностей детали и технологического процесса применяем следующую структурную схему автоматической линии:     с последовательно работающим оборудованием.

Для проектируемой автоматической линии с последовательно работающим оборудованием и с поперечным расположением технологического оборудования при сквозном прохождении конвейера необходимы механические подъёмники, которые будут осуществлять загрузку и выгрузку заготовок и деталей, а так же отводящий конвейер для перемещения деталей между позициями.

Автоматические подъёмники прерывистого действия широко применяются в транспортных системах автоматических линий. В процессе транспортировки в подъёмниках детали могут ориентироваться для загрузки на станок в определённом направлении. Выбираем подъёмник модели КК5А.

Диаметр транспортируемых валов до 80 мм;

Наибольшая длинна валов 150 мм;

Тип привода пневматический;

Регулирование скорости бесступенчатое;

Скорость движения:

Каретки 10 м/мин;

Кассеты загрузки/выгрузки 12 м/мин;

Габариты (ДхШхВ) 1250х900х1900 мм;

Масса 800 кг.

Отводящие конвейеры обеспечивают непрерывное принудительное перемещение заготовок или деталей по автоматической линии.

2.5  Выбор методов и средств контроля

Наибольшие требования по точности получаемого вала предъявляются к диаметрам шеек, а также к геометрической точности цилиндрических поверхностей вала. В связи с этим принимаем в качестве измерительной станции КА-60:

Контролируемые параметры – наружный диаметр, конусность, бочкообразность;

Диапазон размеров контролируемых деталей:

По диаметру 5…60 мм;

По длине 100…200 мм;

Предельно допустимая погрешность измерений автомата 0,2 мкм;

Тип преобразователей оптикоэлектронный;

Производительность 1500 шт/час;

Мощность электродвигателя 2,5 кВт;

Габариты (ДхШхВ) 1300х1000х1680 мм.

2.6 Планировка автоматической линии

В качестве исходных данных  для планировки автоматической линии используем структурную схему, эскизы станков и транспортных устройств, выполненные с учетом выбранных типов и габаритов. При передаче деталей с одной рабочей позиции на другую предусматриваем промежуточные агрегаты.

Выполняя планировку автоматической линии, учитываем минимально допустимое расстояние между механизмами, которое разработано с учетом обеспечения удобства обслуживания и соблюдения правил техники безопасности. Планировку выполняем прямолинейно. Минимально допустимые расстояния между механизмами автоматической линии приведены в таблице 2.4

Таблица 2.4 -Минимально допустимые расстояния между механизмами.

Степень подвижности оборудования

Доступ не нужен

Доступ нужен

Проход имеется

Проход отсутствует

Для регулирования

Для постоянной работы

Оба механизма неподвижны

---

---

А ≥ 700 мм

А1≥1100 мм

Один или оба механизма подвижны

Б ≥ 600 мм

Б1 ≤ 250 мм

Б2 ≥ 800 мм

Б3 ≥ 1200 мм

Рисунок 2.2- Схема автоматической линии

1 – станок 2А932; 2 – подъемник КК5А; 3 – станок 1716Ц; 4 –    электрошкаф; 5 - инструментальный шкаф; 6 – станция гидропривода ; 7 – пульт управления; 8 – станок 1736Ц; 9 – ограждение; 10 – переходный мостик; 11 – конвейер; 12 – измерительная станция КА-60.

Расстояние между механизмами соответствует нормам, приведенным в таблице 2.4

2.7 Составление циклограммы работы автоматической линии

Циклограмма автоматической линии составляется с целью наглядного изображения последовательности и времени работы всех механизмов АЛ.

Все движения, которые должны совершать механизмы АЛ за один цикл, можно условно разделить на лимитирующие и совмещенные. Лимитирующими называет те движения, сумма которых составляет один цикл работы, а совмещенными - движения, происходящие одновременно с лимитирующими.

Транспортирование изделий между рабочими позициями осуществляется отводящим конвейером. Определим время на перемещения изделия:

с,

где: l – расстояние между двумя соседними изделиями на
    конвейере, мм (l=900 мм);

   VK – скорость движения конвейера, м/мин (VK =12 м/мин).

Время на подвод изделия в рабочую позицию, а также зажим и фиксацию

принимаем согласно технической характеристики автоматического подъёмника t=4 с.

Время быстрого подвода инструмента к обрабатываемой поверхности вала:

с,

где: ln– путь холостого хода инструмента, м (ln=0,2 м);

 Vn – скорость быстрых перемещений, м/мин (Vn=10                                                     м/мин).

с

Время отвода инструмента:

с,

где: lO=300 мм – путь пройденный инструментом при отводе, м (lO=0,3 м).

Составим циклограмму автоматической линии.

Рисунок 2.2 – Циклограмма автоматической линии

Исходя из циклограммы лбоаботки составим циклограмму работыконцевых выключателей.

На основе циклограммы составляем логические функции описсывающие работу выходных элементов на основе входных:

           

   

    

    

   

3 ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕГО СТАНКА

3.1 Описание процесса автоматизации работы загрузочно-разгрузочного устройства к зубофрезерному станку. (рис.1, приложения №3 к заданию)

  •  По разрешающему сигналу кнопки “пуск” срабатывает гидравлическая система автоматизирующая работу загрузочно-разгрузочного устройства к зубофрезерному станку.
  •  Кнопка “пуск” включает в работу привод гидроцилиндра и начинается движение штока из положения 0, что в итоге выключает датчик исходного положения 0 ;
  •  При сробатывании сигнала датчика рабочего положения 0 происходит включение сигнала привода фрезы  и одновременно происходит выключение сигнала привода, который перемещает шток в положение 0, и сигнала привода гидроцилиндра ;
  •  Сигнал привод фрезы влечет за собой включение сигнала датчика контроля обработки, который при сбросе своего сигнала влечет за собой выключение  сигнала привода фрезы и включении сигнала привода положения штока 1 и начало обратного движения штока, который в свою очередь включает сигнал датчика исходного положения привода ;
  •  И цикл повторяется снова.

Структурная схема управления электроприводом представлена на
рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Структурная схема управления электроприводом:         ЛУУ - логического устройства управления

ВУС - транзисторно-релейного выходного устройства связи

  

Логическое устройство управления анализирует состояние металлообрабатывающего станка и при наличии разрешающих выходных сигналов от датчиков состояний формирует команду управления электроприводом.

  Если, в процессе работы хотя бы один из параметров, контролируемый датчиком, отклоняется от разрешающего значения, логическое устройство управления формирует команду, запрещающую работу электропривода.

  Выходная цепь ЛУУ представлена схемой замещения с электродвижущей силой Е, внутренним сопротивлением Rвн и может иметь два состояния:

 логический «нуль» – при этом электродвижущая сила отсутствует, т.е. Е = 0;

   логическая «единица» - при этом электродвижущая сила имеет значение.

Выходное устройство связи представляет собой ключевой  транзисторный усилитель на транзисторе VT, резистор  R, и реле К, контакт которого К1 управляет схемой включения электропривода. При появлении на выходе ЛУУ сигнала логического «нуля», реле К отключено. При появлении на выходе ЛУУ сигнала логической «единицы» реле К включается и замыкает свои контакты в схеме управления электроприводом.

Выпрямитель предназначен для питания ЛУУ и ВУС.

Составим циклограмму работы автомата (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 – Циклограмма работы автомата.

На основе циклограммы составляем логические функции:

Функции приведены к элементной базе ИЛИ-НЕ.

Y1:   ;                     

Y2:   ;                     

Y3:   ;                     

Y4:   ;                

           

3.2 Разработка принципиальной схемы электроавтоматики станка-автомата

Так как управление работой автомата осуществляется при помощи концевых выключателей, формирующих кратковременный импульс, то в схеме управления станка должны быть запоминающие элементы, которые позволят сохранить информацию датчика до поступления сигнала с другого концевого выключателя.

В качестве элементов памяти используем RS-триггеры.

Определим параметры источника питания, который включает трансформатор, выпрямитель, С-фильтр и стабилизатор напряжения:

Ток нагрузки

мА

где: IR1=IВЫХ=7,5 мА – ток на выходе логического устройства;

      IK=ICP=20 мА – ток срабатывания реле К;

мА

Прямой ток диодов для мостовой схемы:

мА

Максимальное обратное напряжение диода:

В

где: UН=UП=5 В – напряжение на нагрузке.

По каталогу выбираем диоды КД106А

Действующее напряжение вторичной обмотки трансформатора:

В

Коэффициент трансформации:

Параметры С-фильтра выбираем исходя из допустимого коэффициента пульсации для С-фильтра КП=2%. С=2200 мкФ, 15 В.

В качестве стабилизатора используем микросхему КР142ЕН5А

Определим параметры каскада транзисторного усилителя. Исходные данные: напряжение питания 5 В, ток коллектора равный току срабатывания реле 20 мА, сопротивление цепи коллектора равное сопротивлению катушки реле 2500 Ом, напряжение UБЭ=1 В (для кремниевых транзисторов UБЭ=0,6…1,1 В), статический коэффициент передачи тока βСТ=80 (50…250). Глубина отрицательной обратной связи задаётся коэффициентом обратной связи 1<FI<2, принимаем FI=1,5.

Сопротивление цепи эмиттера:

Ом

Напряжение между коллектором и эмиттером:

В

По каталогу выбираем транзистор КТ3102Б

Делитель напряжения включает два сопротивления, причём R1=R+RУ. задаём ток делителя:

А

принимаем Iд=0,001 А=1 мА

Ом

Ом

Ом

где: RУ= 200 Ом – сопротивление логического устройства.

Резисторы R и R2 выбираем подстроечные.

В качестве исполнительного устройства принимаем двигатели постоянного тока 4ПФ132S.


Литературы

1 Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах./Под ред. А.Г.Косиловой, Р.К.Мещерякова.    М.: Машиностроение 1985.

1 Автоматические линии в машиностроении. Справочник в 3-х томах./Под ред. Волочевича Л.И. М.: Машиностроение 1984.




1. тема национальных счетов СНС назначение цели
2. задание 120 Контрольное задание 1 Среда программирования Delphi Цель работы- изучение осно
3. педагогика первобытного общества
4. Права пациента Согласно статье при обращении за медицинской помощью и ее получении пациент имеет право на и
5. пелены перед глазами
6. тематике разработан учителем начальных классов МОУ Дубовская СОШ с углубленным изучением отдельных предме.html
7. вариантов норм и в области лексики и в области стилистики специфическая стилистика массмедиаВ настоящее в
8. Статья 60 Конституции РФ Гражданин Российской Федерации может самостоятельно осуществлять в полном объем.
9. Гидрогеология нефтегазоносных отложений Пякупурского куполовидного поднятия
10. Построение информационной и даталогической моделей данных
11. Сочинение Was Poe being Ironic When He Wrote The Black Cat
12. Роль основателей Киево-Печерской лавры ’ Антония и Феодосия Печерских в духовном развитии Киев
13. Кикабидзе Вахтанг Константинович
14. он интенсивно работал в течение 60 лет
15. Изучение команд пересылки данных МК МС 68HC908GP32
16. Предпосылки Кавказской войны
17. технический институт Кафедра квантовой механики и нанотехнологий Отчёт по лабораторной рабо
18. основные характеризуют движение имущества и капитала предприятия и состояние расчетов с его дебиторами и к
19. Политическая наука в XIX-ХХ вв
20. Стадии процесса управления муниципальными финансами

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе