Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Механический факультет
Кафедра МС
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: “Теория проектирования автоматизированных станочных комплексов”
на тему: “Расчет и проектирование автоматической системы технологического оборудования”
Выполнил:
ст. гр. МС-02а
А.С. Яцков
Руководитель: Ю.А. Гринев
Нормоконтролер:
к.т.н. Л.П. Калафатова
ДОНЕЦК 2006
РЕФЕРАТ
Курсовая работа содержит: 27 с., 10 табл., 3 рисунка, 4 источника, 12 приложений.
Объектом исследования в курсовой работе является деталь шахтного комбайна «ступица».
В данной курсовой работе рассматривается процесс проектирования автоматической линии технологического оборудования, которая позволила бы при минимальных затратах добиться заданной производительности.
Цель работы: спроектировать оптимальную структурно-компоновочную схему автоматической линии для условий серийного производства детали «переходник». Реализовать структурную схему на практике, выбрав конкретное технологическое оборудование; описать ее работу с помощью циклограммы.
Кроме того, для всех операций представлены эскизы карт наладок.
ПЕРЕХОДНИК, ПРОИЗВОДСТВО, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ, АТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ, ЦИКЛОГРАММА
Современное производство отличается сложностью производства и технологических процессов. В этих условиях решаются проблемы повышения продуктивности работы и качества производства изготавливаемой продукции при минимальных затратах автоматизации. Для этого необходимо уметь проектировать и широко использовать автоматизированные системы технологического оборудования, в состав которых входит сами станки –автоматы, автоматизированные загрузочные устройства, транспортно –накопительные системы и др.
Цель анализа конструкции детали на технологичность –выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащихся в чертежах и технических требованиях, а также возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции.
Технологический контроль чертежей сводится к тщательному их изучению. Чертеж детали содержит все проекции и разрезы, совершенно четко и однозначно объясняющие ее конфигурацию. На чертеже указаны все размеры с необходимыми отклонениями и требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей. Чертеж содержит все необходимые сведения о материале детали, термической обработке и массе детали.
Деталь 1ГШ68.98.00.011 –ступица входит в редуктор подающей части основного редуктора комбайнов 2ГШ68.
Ступица служит для передачи крутящего момента от вала в редуктора.
Основными конструктивными базами, определяющими положение в сборочной единице, являются центровочные отверстия с эвольвентными щлицами. Эти же поверхности могут использоваться в качестве основных технологических баз.
Упрощение конструкции детали или замена ее элементов ввиду её служебного назначения и тяжелых условий эксплуатации нецелесообразно.
010 Заготовительная (штамповка)
Токарная ЧПУ (база Ø230f7, 3 кулачковый патрон)
А Установить и снять заготовку
030 Токарная ЧПУ (база отверстия Ø150Н11, оправка с пластинчатыми пружинами)
А Установить и снять заготовку
040 Токарная ЧПУ (база отверстия Ø150Н7, оправка с пластинчатыми пружинами)
А Установить и снять заготовку
050 Вертикально-сверлильная с ЧПУ (база Ø299.6f9, приспособления специальное)
А Установить и снять заготовку
060 Кординатно-сверлильная с ЧПУ (база отверстия Ø150Н11, специальное)
А Установить и снять заготовку
070 Радиально-сверлильная (база торцы, специальное)
А Установить и снять заготовку
080 Горизонтально протяжная (база отверстия Ø150Н11, специальное)
А установить и снять заготовку
090 Термическая
100 Токарная ЧПУ (база отверстия Ø150Н11, оправка с пластинчатыми пружинами)
А Установить и снять заготовку
Б. Переустановить заготовку
110 Кругло –шлифовальная (база Ø150Н11, оправка)
А Установить и снять заготовку
120 Кругло –шлифовальная (база Ø150Н11, оправка)
А Установить и снять заготовку
130 Контрольно измерительная
Разработка операционного технологического процесса ведется для случая реализации на станках с числовым управлением.
При разработке операционного технологического процесса используются наиболее перспективные схемы и методы обработки, а также конструкции инструмента и инструментальные материалы, которые предусматривают возможность максимальной интенсификации режимов резания.
Например: Применение комбинированного инструмента, обработка в одной позиции нескольких отверстий, применение инструмента из быстрорежущей стали.
Для дальнейшего определения производительности проектируемой автоматической линии необходимо рассчитать машинное время на проведение каждой из операций. Для этого расчета необходимо знать габариты обрабатываемой поверхности и режимы резания. Для единичного производства режимы резания можно назначат по справочникам нормирования, но приведенные там значения сильно завышены. Для массового или серийного типа производства более целесообразно проводить полный расчет режимов резания.
Глубина резания, обычно, назначается в соответствие с видом обработки и типом заготовки. Величину подачи при точении выбираем в зависимости от параметра шероховатости. Скорость резания для точения можно определить по формуле:
м/мин;
где Т –стойкость резца;
s –величина подачи;
t –глубина резания;
- коэффициенты, постоянные для заданных условий резания.
Частоту вращения шпинделя определяют по формуле:
об/мин;
где D –диаметр обрабатываемой заготовки.
Машинное время обработки находим по формуле:
мин;
где L –блина обработки.
Для сверления величина подачи выбирается в зависимости от диаметра сверлимого отверстия. Скорость резания рассчитывается по формуле:
м/мин;
где D –диаметр сверления.
Для зенкерования и развертывания скорость резания рассчитывается по формуле:
м/мин.
Машинное время здесь рассчитывается аналогично как и для точения.
Параметры резания для шлифования нормализованы и выбираются из таблиц.
Таблица 4.1 –Расчет машинного времени выполнения операций
|
№ |
Название операций и переходов |
инструмент |
Глубина резания t, мм |
Подача S, мм/об |
Скорость V, м/мин |
Частота вращения n,мин-1 |
Диаметр обработки, D мм |
Длина оброботки L мм |
Основное время tp |
|
1 |
|||||||||
|
020 Токарная ЧПУ |
|||||||||
|
Подрезать торец Е |
Резец подрезной Т15К6 |
,20 |
,30 |
,77 |
,24 |
,00 |
,57 |
||
|
Точить Ø180Н9 |
Резец расточной Т15К6 |
,00 |
,40 |
,01 |
,56 |
,00 |
,24 |
||
|
Точить Ø150Н11 |
Резец расточной Т15К6 |
,00 |
,40 |
,01 |
,27 |
,00 |
,30 |
||
|
Точить фаску 1×45 |
Резец расточной Т15К6 |
,00 |
,25 |
,82 |
,22 |
,00 |
,01 |
||
|
Точить Ø180Н9 |
Резец расточной Т15К6 |
,00 |
,25 |
,55 |
,68 |
,00 |
,26 |
||
|
Точить Ø165 |
Резец расточной Т15К6 |
,00 |
,25 |
,55 |
,65 |
,50 |
,02 |
||
|
Точить фаску |
Резец расточной Т15К6 |
,00 |
,25 |
,55 |
,82 |
,50 |
,02 |
||
|
Точить Ø150Н11 |
Резец расточной Т15К6 |
,00 |
,25 |
,55 |
,82 |
,00 |
,43 |
||
|
30 Токарная ЧПУ |
|||||||||
|
Подрезать торец В |
Резец подрезной Т15К6 |
,20 |
,30 |
,77 |
,24 |
,00 |
,20 |
||
|
Точить Ø190Н9 |
Резец расточной Т15К6 |
,00 |
,40 |
,01 |
,27 |
,50 |
,33 |
||
|
Точить Ø230f7 |
Резец праходной Т15К6 |
,50 |
,30 |
,80 |
,65 |
230 |
,00 |
,74 |
|
|
Подрезать торец Ø299,6H9/Ø230f7 |
Резец подрезной Т15К6 |
,20 |
,30 |
,77 |
,24 |
,00 |
,38 |
||
|
Точить фаску 2×30 |
Резец расточной Т15К6 |
,00 |
,15 |
,22 |
,89 |
,00 |
,05 |
||
|
Точить Ø190Н9 |
Резец расточной Т15К6 |
,00 |
,15 |
,81 |
,93 |
,00 |
,47 |
||
|
Точить Ø165 |
Резец расточной Т15К6 |
,00 |
,15 |
,81 |
,07 |
,50 |
,02 |
||
|
Точить фаски |
Резец расточной Т15К6 |
,00 |
,15 |
,81 |
,78 |
,50 |
,03 |
||
|
Точить фаски 3×30 |
Резец проходной Т15К6 |
,00 |
,20 |
,98 |
,21 |
,00 |
,05 |
||
|
Точить Ø230f7 |
Резец проходной Т15К6 |
,00 |
,20 |
,98 |
,21 |
,00 |
,76 |
||
|
40 Токарная ЧПУ |
|||||||||
|
Точить поверхность Ø299.6F9 |
Резец проходной Т15К6 |
,50 |
,30 |
,74 |
,65 |
,00 |
,80 |
||
|
Точить фаски 2×45 |
Резец проходной Т15К6 |
,00 |
,20 |
,98 |
,26 |
,00 |
,04 |
||
|
Точить Ø299,6f9 |
Резец проходной Т15К6 |
,00 |
,20 |
,98 |
,26 |
,00 |
,73 |
||
|
Точить фаски 2×45 |
Резец проходной Т15К6 |
,00 |
,20 |
,98 |
,26 |
,00 |
,04 |
||
|
50 Вертикально-сверлильная с ЧПУ |
|||||||||
|
Сверлить отверстия М16-7Н |
Сверло Р6М5 |
6,95 |
,20 |
,25 |
,97 |
,9 |
,00 |
,58 |
|
|
Цековать отверстия Ø22 |
Сверло Р6М5 |
,05 |
,20 |
,25 |
,10 |
,00 |
,04 |
||
|
Нарезать резьбу М16-7Н |
|
,00 |
|||||||
|
060 Кординатно-сверлильная с ЧПУ |
|||||||||
|
Сверлить отверстия Ø20Н12 |
Сверло Р6М5 |
,00 |
,20 |
,16 |
,19 |
,00 |
,65 |
||
|
Сверлить 2 отверстия М16-7Н |
Сверло Р6М5 |
,95 |
,20 |
,25 |
,97 |
,9 |
,00 |
,38 |
|
|
Цековать 2 отверстия Ø20 |
Цековка Р6М5 |
,05 |
,20 |
,70 |
,24 |
,00 |
,17 |
||
|
070Радиально-сверлильная |
|||||||||
|
Цековать 2 отверстия Ø20 |
Сверло Р6М5 |
,05 |
,20 |
,70 |
,24 |
,00 |
,17 |
||
|
Нарезать резьбу М16-7Н |
,00 |
||||||||
|
080 Горизонтально протяжная |
|||||||||
|
Протянуть эвольвентные шлицы |
Протяжка ЭВ160×5×30 |
12 |
.02 |
7 |
– |
||||
|
100 Токарная ЧПУ |
|||||||||
|
Точить фаску 1×45 |
Резец расточной Т30К10 |
,5 |
,5 |
,69 |
,53 |
,01 |
|||
|
Точить Ø180Н9 |
Резец расточной Т30К10 |
,5 |
,5 |
,69 |
,53 |
,16 |
|||
|
Точить Ø165 |
Резец расточной Т30К10 |
,5 |
,5 |
,69 |
,22 |
,5 |
,01 |
||
|
Точить фаску |
Резец расточной Т30К10 |
,5 |
,5 |
,69 |
,04 |
,5 |
,01 |
||
|
Точить фаску 2×30 |
Резец расточной Т30К10 |
,5 |
,5 |
,69 |
,66 |
,01 |
|||
|
Точить Ø190Н9 |
Резец расточной Т30К10 |
,5 |
,5 |
,69 |
,66 |
,21 |
|||
|
Точить Ø165 |
Резец расточной Т30К10 |
,5 |
,5 |
,69 |
,22 |
,5 |
,01 |
||
|
Точить фаску |
Резец расточной Т30К10 |
,5 |
,5 |
,69 |
,04 |
,5 |
,01 |
||
|
110 Кругло –шлифовальная |
|||||||||
|
Шлифовать Ø230f7 |
Шлифовальный круг |
.4 |
.25 |
230 |
6.67 |
||||
|
120 Кругло –шлифовальная |
|||||||||
|
Шлифовать Ø299,6f9 |
Шлифовальный круг |
.4 |
.25 |
299,6 |
10 |
Критерием оценки технологического процесса является технологическая производительность kо, которая определяется по формуле:
где ∑tр –суммарное машинное время выполнения всех операций, мин.
Значение технологической производительности может быть основой для расчета оптимальной степени дифференциации и концентрации операций в автоматической линии.
В данной работе предлагается разработка автоматической линии для осуществления той части техпроцесса, которая связана с токарной обработкой поверхностей и отверстий. Таким образом, для данной линии не учитываются операции после термической обработки, но проектируемая линия всё равно должна обеспечивать указанную в задании производительность.
Для этого произведем анализ возможных структур линии и выберем наиболее рациональную из них
5. Анализ базового операционного технологического процесса по критерию обеспечения заданной сменной производительности обработки
Определение ожидаемой сменной производительности системы технологического оборудования в условиях неавтоматизированного производства можно найти по формуле:
деталей/смену,
где - время выполнения холостых (вспомогательных) операций в условиях неавтоматизированного производства.
Сравнивая полученное значение (16 деталей/смена) с заданной сменной производительностью обработки (100 деталей/смена), приходим к выводу, что в неавтоматизированном производстве нельзя обеспечить требуемую производительность. Следовательно, необходимо разработать оптимальный структурно-композиционный вариант автоматической линии, который должен обеспечивать заданную производительность обработки.
Рассмотрим насколько вариантов компоновок автоматических линий.
При составлении линии из 8 станков расположенных по ходу технологического процесса получаем линию следующего вида (рис. 5.1)
Рисунок 5.1- Вариант компоновки оборудования автоматической линии
Для этой линии лимитирующим является время с. Тогда производительность такой линии составляет:
(шт./смену).
Данное количество изделий не входит в диапазон допустимой производительности, по этому сократим лимитирующее время, добавив станок –дублер на 7 операции технологического процесса (рис. 5.2).
Рисунок 5.2- Вариант компоновки оборудования автоматической линии
В данном варианте технологической линии лимитирующим временем является с.,а производительность такой линии составляет:
(шт./смену).
Производительность такой линии удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям.
В данном варианте технологической линии лимитирующим временем является с.,а производительность такой линии составляет:
(шт./смену).
Производительность такой линии удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям.
Эти три вида компоновок обеспечивают необходимую производительность и по этому их необходимо сравнить по экономической эффективности
Технологический процесс автоматизированных операций
Токарная ЧПУ (база Ø230f7, 3 кулачковый патрон)
А Установить и снять заготовку
030 Токарная ЧПУ (база Ø230f7, 3 кулачковый патрон)
А Установить и снять заготовку
040 Токарная ЧПУ (база отверстия Ø150Н11, оправка с пластинчатыми пружинами)
А Установить и снять заготовку
050 Токарная ЧПУ (база отверстия Ø150Н11, оправка с пластинчатыми пружинами)
А Установить и снять заготовку
060 Кординатно-сверлильная с ЧПУ (база отверстия Ø150Н11, специальное)
А Установить и снять заготовку
070 Радиально-сверлильная (база торцы, специальное)
А Установить и снять заготовку
080 Токарная ЧПУ (база отверстия Ø150Н7, оправка с пластинчатыми пружинами)
А Установить и снять заготовку
090 Вертикально-сверлильная с ЧПУ (база Ø299.6f9, приспособления специальное)
А Установить и снять заготовку
Уточненный расчет полной производительности автоматической линии с жесткими меж агрегатными связями проводится по формуле:
,
Где - коэффициент загрузки линии, который характеризует условия эксплуатации (принимается в пределах 0,85-0,90);
- время не совмещенных холостых ходов (в условиях дифференциации технологического процесса принимается );
- время суммарных в не цикловых потерь, определяется по формуле:
где - ожидаемые в не цикловые потери по инструменту;
- ожидаемые в не цикловые потери по оборудованию.
Потери по инструменту вычисляются по формуле:
Сведем данные по всем инструментам в таблицу 6.1.
Таблица 6.1 - Расчет времени потерь по инструменту
|
№ |
инструмент |
||||
|
1 |
Резец подрезной |
,54 |
+0,18 |
,01062 |
|
|
2 |
Резец расточной |
,54 |
.5+0,2 |
,04363 |
|
|
3 |
Резец расточной |
,83 |
3+0,18 |
0,09699 |
|
|
4 |
Резец подрезной |
,20 |
1+0,18 |
0,00393 |
|
|
5 |
Резец расточной |
,33 |
1.5+0,2 |
0,00935 |
|
|
6 |
Резец проходной |
,74 |
1+0,18 |
0,01455 |
|
|
7 |
Резец подрезной |
,38 |
1+0,18 |
0,00747 |
|
|
8 |
Резец расточной |
,15 |
3+0,18 |
0,00779 |
|
|
9 |
Резец проходной |
,81 |
1+0,2 |
,0362 |
|
|
10 |
Сверло Ø20 |
1,65 |
1+0,18 |
,03245 |
|
|
11 |
Комбинированое сверло Ø14.7/Ø20 |
1,65 |
1+0,18 |
,03245 |
|
|
12 |
Комбинированое сверло Ø14.7/Ø20 |
1,65 |
1+0,18 |
,03245 |
|
|
13 |
Цековка Ø20 |
0,17 |
1+0,18 |
,00334 |
|
|
14 |
Цековка Ø20 |
0,17 |
1+0,18 |
,00334 |
|
|
15 |
Метчик М16 |
,45 |
+10,27 |
,00953 |
|
|
16 |
Метчик М16 |
,45 |
1+0,27 |
,00953 |
|
|
17 |
Резец проходной |
,80 |
1+0,18 |
0,01573 |
|
|
18 |
Резец проходной |
,81 |
1+0,18 |
0,0356 |
|
|
19 |
Сверло Ø14.7/Ø22 |
0,58 |
1+0,18 |
,01141 |
|
|
20 |
Метчик М16 |
,45 |
1+0,27 |
,00953 |
|
|
0,42589 |
Расчет внецикловых потерь по оборудованию проводится по формуле:
где - среднее время простоев i-го нормализованного узла.
рассмотрим вариант компоновки данной линии с применением станков-дублеров. Данные по потерям времени по оборудования сводим в таблицу 6.2.
Таблица 6.2 - Расчет времени потерь по оборудованию для 1-го варианта схемы компоновки
|
Наименование операции |
Наименование механизма |
Время простоя на 100 мин. Работы tno |
Время работы j –го нормализованного узла tpi |
Простои конкретных механизмов |
|
1 |
||||
|
1 |
шпиндельный блок |
,18 |
,11 |
,003798 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
,57 |
,000399 |
|
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,54 |
,000924 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,11 |
,001688 |
|
|
2 |
шпиндельный блок |
,18 |
,83 |
,003294 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
,03 |
,000021 |
|
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,73 |
,001038 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,83 |
,001464 |
|
|
3 |
шпиндельный блок |
,18 |
,22 |
,003996 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
,58 |
,000406 |
|
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,64 |
,000984 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,22 |
,001776 |
|
|
4 |
шпиндельный блок |
,18 |
,81 |
,003258 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
|
||
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,81 |
,001086 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,81 |
,001448 |
|
|
5 |
Механизм фиксации |
,01 |
,65 |
,000165 |
|
Сверлильная головка |
,07 |
,65 |
,001155 |
|
|
Поворотный стол |
,1 |
,02 |
,00002 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,65 |
,00132 |
|
|
6 |
Механизм фиксации |
,01 |
,76 |
,000276 |
|
Сверлильная головка |
,07 |
,76 |
,001932 |
|
|
Поворотный стол |
,1 |
,02 |
,00002 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,76 |
,002208 |
|
|
8 |
шпиндельный блок |
,18 |
,61 |
,004698 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
|
||
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,61 |
,001566 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,61 |
,002088 |
|
|
9 |
Механизм фиксации |
,01 |
,98 |
,000098 |
|
Сверлильная головка |
,07 |
,98 |
,000686 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,98 |
,000784 |
|
|
10 |
транспортер стружки |
,24 |
,81 |
,042744 |
|
електро оборудование |
,55 |
,81 |
,097955 |
|
|
итого |
|
|
|
,183295 |
Тогда производительность такой линии будет составлять:
шт./смен
Уточненный расчет полной производительности автоматической линии для второго варианта
Сведем данные по всем инструментам в таблицу 6.3.
Таблица 6.3 - Расчет времени потерь по инструменту
|
№ |
инструмент |
||||
|
1 |
Резец подрезной |
,54 |
+0,18 |
,01062 |
|
|
2 |
Резец расточной |
,54 |
,5+0,2 |
,04363 |
|
|
3 |
Резец расточной |
,83 |
+0,18 |
,09699 |
|
|
4 |
Резец подрезной |
,20 |
+0,18 |
,00393 |
|
|
5 |
Резец расточной |
,33 |
,5+0,2 |
,00935 |
|
|
6 |
Резец проходной |
,74 |
+0,18 |
,01455 |
|
|
7 |
Резец подрезной |
,38 |
+0,18 |
,00747 |
|
|
8 |
Резец расточной |
,15 |
+0,18 |
,00779 |
|
|
9 |
Резец проходной |
,81 |
+0,2 |
,0362 |
|
|
10 |
Сверло Ø20 |
1,65 |
+0,18 |
,03245 |
|
|
11 |
Комбинированое сверло Ø14.7/Ø20 |
1,65 |
+0,18 |
,03245 |
|
|
12 |
Комбинированое сверло Ø14.7/Ø20 |
1,65 |
+0,18 |
,03245 |
|
|
13 |
Цековка Ø20 |
0,17 |
+0,18 |
,00334 |
|
|
14 |
Цековка Ø20 |
0,17 |
+0,18 |
,00334 |
|
|
15 |
Метчик М16 |
,45 |
+0,27 |
,00953 |
|
|
16 |
Метчик М16 |
,45 |
+0,27 |
,00953 |
|
|
17 |
Резец проходной |
,80 |
+0,18 |
,01573 |
|
|
18 |
Резец проходной |
,81 |
+0,18 |
,0356 |
|
|
19 |
Резец проходной |
,80 |
+0,18 |
,01573 |
|
|
20 |
Резец проходной |
,81 |
+0,18 |
,0356 |
|
|
21 |
Сверло Ø14.7/Ø22 |
0,58 |
+0,18 |
,01141 |
|
|
22 |
Метчик М16 |
,45 |
+0,27 |
,00953 |
|
|
|
|
|
|
|
,47722 |
Расчет в не цикловых потерь по оборудованию проводится по формуле:
где - среднее время простоев i-го нормализованного узла.
рассмотрим вариант компоновки данной линии с применением станков-дублеров. Данные по потерям времени по оборудования сводим в таблицу 6.4.
Таблица 6.4 - Расчет времени потерь по оборудованию для 2-го варианта схемы компоновки
|
Наименование операции |
Наименование механизма |
Время простоя на 100 мин. Работы tno |
Время работы j –го нормализованного узла tpi |
Простои конкретных механизмов |
|
1 |
||||
|
1 |
шпиндельный блок |
,18 |
,11 |
,003798 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
,57 |
,000399 |
|
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,54 |
,000924 |
|
|
система охлождения |
,08 |
,11 |
,001688 |
|
|
2 |
шпиндельный блок |
,18 |
,83 |
,003294 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
,03 |
,000021 |
|
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,73 |
,001038 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,83 |
,001464 |
|
|
3 |
шпиндельный блок |
,18 |
,22 |
,003996 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
,58 |
,000406 |
|
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,64 |
,000984 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,22 |
,001776 |
|
|
4 |
шпиндельный блок |
,18 |
,81 |
,003258 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
|
||
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,81 |
,001086 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,81 |
,001448 |
|
|
5 |
Механизм фиксации |
,01 |
,65 |
,000165 |
|
Сверлильная головка |
,07 |
,65 |
,001155 |
|
|
Поворотный стол |
,1 |
,02 |
,00002 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,65 |
,00132 |
|
|
6 |
Механизм фиксации |
,01 |
,76 |
,000276 |
|
Сверлильная головка |
,07 |
,76 |
,001932 |
|
|
Поворотный стол |
,1 |
,02 |
,00002 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,76 |
,002208 |
|
|
8 |
шпиндельный блок |
,18 |
,61 |
,004698 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
|
||
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,61 |
,001566 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,61 |
,002088 |
|
|
8 |
шпиндельный блок |
,18 |
,61 |
,004698 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
|
||
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,61 |
,001566 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,61 |
,002088 |
|
|
9 |
Механизм фиксации |
,01 |
,98 |
,000098 |
|
Сверлильная головка |
,07 |
,98 |
,000686 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,98 |
,000784 |
|
|
10 |
транспортер стружки |
,24 |
,81 |
,042744 |
|
електро оборудование |
,55 |
,81 |
,097955 |
|
|
итого |
|
|
|
,191647 |
Тогда производительность такой линии будет составлять:
шт./смен
Уточненный расчет полной производительности автоматической линии для третьего варианта
Сведем данные по всем инструментам в таблицу 6.5.
Таблица 6.5 - Расчет времени потерь по инструменту
|
№ |
инструмент |
||||
|
1 |
Резец подрезной |
,54 |
+0,18 |
0,01062 |
|
|
2 |
Резец расточной |
,54 |
,5+0,2 |
,04363 |
|
|
3 |
Резец расточной |
,83 |
+0,18 |
0,09699 |
|
|
4 |
Резец подрезной |
,20 |
+0,18 |
0,00393 |
|
|
5 |
Резец расточной |
,33 |
,5+0,2 |
,00935 |
|
|
6 |
Резец проходной |
,74 |
+0,18 |
0,01455 |
|
|
7 |
Резец подрезной |
,38 |
+0,18 |
0,00747 |
|
|
8 |
Резец расточной |
,15 |
+0,18 |
0,00779 |
|
|
9 |
Резец подрезной |
,20 |
+0,18 |
,00393 |
|
|
10 |
Резец расточной |
,33 |
,5+0,2 |
,00935 |
|
|
11 |
Резец проходной |
,74 |
+0,18 |
,01455 |
|
|
12 |
Резец подрезной |
,38 |
+0,18 |
,00747 |
|
|
13 |
Резец расточной |
,15 |
+0,18 |
,00779 |
|
|
14 |
Резец проходной |
,81 |
+0,2 |
,0362 |
|
|
15 |
Сверло Ø20 |
1,65 |
+0,18 |
,03245 |
|
|
16 |
Комбинированое сверло Ø14.7/Ø20 |
1,65 |
+0,18 |
,03245 |
|
|
17 |
Комбинированое сверло Ø14.7/Ø20 |
1,65 |
+0,18 |
,03245 |
|
|
18 |
Цековка Ø20 |
0,17 |
+0,18 |
,00334 |
|
|
19 |
Цековка Ø20 |
0,17 |
+0,18 |
,00334 |
|
|
20 |
Метчик М16 |
,45 |
+0,27 |
,00953 |
|
|
21 |
Метчик М16 |
,45 |
+0,27 |
,00953 |
|
|
22 |
Резец проходной |
,80 |
+0,18 |
,01573 |
|
|
23 |
Резец проходной |
,81 |
+0,18 |
,0356 |
|
|
24 |
Резец проходной |
,80 |
+0,18 |
,01573 |
|
|
25 |
Резец проходной |
,81 |
+0,18 |
,0356 |
|
|
26 |
Сверло Ø14.7/Ø22 |
0,58 |
+0,18 |
,01141 |
|
|
27 |
Метчик М16 |
,45 |
+0,27 |
,00953 |
|
|
|
|
|
|
|
,52032 |
Расчет внецикловых потерь по оборудованию проводится по формуле:
где - среднее время простоев i-го нормализованного узла.
рассмотрим вариант компоновки данной линии с применением станков-дублеров. Данные по потерям времени по оборудования сводим в таблицу 6.6.
Таблица 6.6 - Расчет времени потерь по оборудованию для 3-го варианта схемы компоновки
|
Наименование операции |
Наименование механизма |
Время простоя на 100 мин. Работы tno |
Время работы j –го нормализованного узла tpi |
Простои конкретных механизмов |
|
1 |
||||
|
1 |
шпиндельный блок |
,18 |
,11 |
,003798 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
,57 |
,000399 |
|
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,54 |
,000924 |
|
|
система охлождения |
,08 |
,11 |
,001688 |
|
|
2 |
шпиндельный блок |
,18 |
,83 |
0,003294 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
,03 |
,000021 |
|
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,73 |
,001038 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,83 |
,001464 |
|
|
3 |
шпиндельный блок |
,18 |
,22 |
,003996 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
,58 |
,000406 |
|
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,64 |
,000984 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,22 |
,001776 |
|
|
4 |
шпиндельный блок |
,18 |
,22 |
,003996 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
,58 |
,000406 |
|
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,64 |
,000984 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,22 |
,001776 |
|
|
5 |
шпиндельный блок |
,18 |
,81 |
,003258 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
|
||
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,81 |
,001086 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,81 |
,001448 |
|
|
6 |
Механизм фиксации |
,01 |
,65 |
,000165 |
|
Сверлильная головка |
,07 |
,65 |
,001155 |
|
|
Поворотный стол |
,1 |
,02 |
,00002 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,65 |
,00132 |
|
|
7 |
Механизм фиксации |
,01 |
,76 |
,000276 |
|
Сверлильная головка |
,07 |
,76 |
,001932 |
|
|
Поворотный стол |
,1 |
,02 |
,00002 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,76 |
,002208 |
|
|
8 |
шпиндельный блок |
,18 |
,61 |
,004698 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
|
||
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,61 |
,001566 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,61 |
,002088 |
|
|
9 |
шпиндельный блок |
,18 |
,61 |
,004698 |
|
Узел поперечного суппорта |
,07 |
|
||
|
Узел продольного суппорта |
,06 |
,61 |
,001566 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,61 |
,002088 |
|
|
10 |
Механизм фиксации |
,01 |
,98 |
,000098 |
|
Сверлильная головка |
,07 |
,98 |
,000686 |
|
|
система охлаждения |
,08 |
,98 |
,000784 |
|
|
11 |
транспортер стружки |
,24 |
,81 |
,042744 |
|
електро оборудование |
,55 |
,81 |
,097955 |
|
|
итого |
,198809 |
Тогда производительность такой линии будет составлять:
шт./смен
7. Выбор транспортно-загрузочной системы
Транспортные системы являются одним из основных элементов автоматизированного производства в любой отрасли промышленности. Кроме основных функций - перемещения изделий и материалов, транспортные системы могут изменять ориентацию, производить накопление и адресование изделий, осуществлять обработку изделий и материалов в процессе перемещения. Наиболее полно возможности транспортных систем реализованы в автоматических линиях, нашедших широкое применение в массовом производстве. В автоматических линиях полностью решены вопросы загрузки и выгрузки ТМ, передачи изделий с одного участка на другой. В этих линиях обычно применяются специальные или специализированные транспортеры, предназначенные для перемещения одного или нескольких видов изделий. Необходимость частой переналадки технологического оборудования на другой тип изделий, характерна для большинства современных быстросменных и многономенклатурных производств, сопряжена с большими материальными и временными затратами, исключающими применение традиционных автоматических линий
В качестве транспортно –загрузочной системы в данной линии можно применить манипуляторы, закрепленные на подвижных тележках. Для осуществления загрузки в данных условиях можно восплоьзоватса тактовыми столами и транспортером для перемещении детали от позиции к позиции. Для удаления стружки из зоны резания удобно воспользоваться общим конвейером проходящим вдоль всех станков линии.
Для наглядности проведем сравнение экономических показателей автоматических линий, рассмотренных в пункте 5. приведенные затраты автоматической линии находятся по формуле:
;
где –стоимость данного варианта АЛ;
–нормативный коэффициент капиталовложения (принимаем );
–себестоимость годового выпуска продукции при данном варианте АЛ.
При расчете данная формула принимает вид:
,
где –производственная заработная плата.
Основное оборудование из которых состоят рассчитываемые варианты АЛ:
Таблица 8.1 - Стоимость оборудования 1-ог варианта автоматической лини
|
Наименования оборудования |
количество |
Стоимость единицы оборудование |
Суммарная стоимость гр |
|
Токарный с ЧПУ |
000 |
000 |
|
|
Кординатно-сверлильный |
000 |
000 |
|
|
Радиально-сверлильный |
000 |
000 |
|
|
Монипулятор |
000 |
000 |
|
|
Робот |
15 000 |
000 |
|
|
Вертикально сверлильный |
000 |
000 |
|
|
Транспортер |
000 |
000 |
|
|
Тактовый стол |
000 |
000 |
|
|
000 |
Таблица 8.2 - Стоимость оборудования 2-ог варианта автоматической лини
|
Наименования оборудования |
количество |
Стоимость единицы оборудование |
Суммарная стоимость гр |
|
Токарный с ЧПУ |
000 |
000 |
|
|
Кординатно-сверлильный |
000 |
000 |
|
|
Радиально-сверлильный |
000 |
000 |
|
|
Монипулятор |
000 |
000 |
|
|
Робот |
15 000 |
000 |
|
|
Вертикально сверлильный |
000 |
000 |
|
|
Транспортер |
000 |
000 |
|
|
Тактовый стол |
000 |
000 |
|
|
000 |
Таблица 8.3 - Стоимость оборудование 3-ог варианта автоматической лини
|
Наименования оборудования |
количество |
Стоимость единицы оборудование |
Суммарная стоимость гр |
|
Токарный с ЧПУ |
000 |
000 |
|
|
Кординатно-сверлильный |
000 |
000 |
|
|
Радиально-сверлильный |
000 |
000 |
|
|
Монипулятор |
000 |
000 |
|
|
Робот |
15 000 |
000 |
|
|
Вертикально сверлильный |
000 |
000 |
|
|
Транспортер |
000 |
000 |
|
|
Тактовый стол |
000 |
000 |
|
|
000 |
Для обслуживания АЛ состоящей из 4 станков необходимо один операторов (), один наладчика (), механик и электрик ().
Результаты расчета сведем в таблицу 8.4.
Таблица 8.4 –Расчет неполных наведенных затрат вариантов АЛ
|
Вариант |
, грн |
, грн |
, грн |
|
1 |
000 |
000 |
|
|
2 |
000 |
||
|
3 |
Выбираем второй вариант автоматической линии, так как этот вариант обеспечивает нужную производительность и минимальные затраты на приобретения.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Мн: Выш. школа, 1983. - 256 с.
3. Справочник Технолога-машиностроителя. Т. 2 /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - Г.: Машиностроение, 1985. - 656 с.
4. Балабанов А.Н. Краткий справочник технолога-машиностроителя. - Г.: Издательство стандартов, 1992. - 464 с.