Разработка роботизированного технологического комплекса механической обработки деталей типа фланец (стр. 4 из 6)
принимаем n=36 об/мин
Vф = 3,14 * 370 * 36 = 41,84 м/мин.
1000
Основное технологическое время на 4 переходе 5 токарной операции:
To = 50 + 50 = 2,57 мин.
36 * 0,658 36 * 3
Операция 010:
Подрезка торца 7
S=0,8мм/об; t=3мм.
где Cv=350; y=0,2; x=0,15; m=0,20, T=50мин.
Частота вращения шпинделя:
;принимаем n=252,18об/мин
Уточненное значение V:
Технологическая норма времени:
Черновая обработка поверхности 8 на длину L=60мм до Ø434мм.
При токарной обработке поверхностей принимаем глубину резания следующим образом:
черновая обработка: t=3мм;
получистовая обработка: t=1,5мм;
чистовая обработка: t=0,5мм;
Для dдет=60мм, S=0,9мм/об; t=3мм.
Для точения справедлива формула для скорости:
где Cv=280; y=0,45; x=0,15; m=0,20, T=50мин.
Частота вращения шпинделя:
;принимаем n=800,9об/мин
Уточненное значение V:
Технологическая норма времени:
Получистовая обработка поверхности 8 на длину L=60мм до Ø431мм.
S=0,45×0,94=0,43мм/об; t=1,5мм.
где Cv=290; y=0,35; x=0,15; m=0,20, T=50мин.
Частота вращения шпинделя:
;принимаем n=1009,14об/мин Уточненное значение V:
Технологическая норма времени:
Чистовая обработка поверхности 8 на длину L=60мм до Ø430h7мм Ra 1,25.
S=0,45×0,19=0,086мм/об (для радиуса при вершине резца r=1,6мм); t=0,5мм.
где Cv=350; y=0,2; x=0,15; m=0,20, T=50мин.
Частота вращения шпинделя:
;принимаем n=2000об/мин
Уточненное значение V:
Технологическая норма времени:
Время цикла
Рассчитаем время обработки детали на каждой операции. Время, необходимое для обработки на операции 05 определим из следующего выражения:
где Σtопер - суммарное время обработки на каждом переходе, которое состоит из времени резания, которое рассчитывается по принятым режимам резания:
t1+t2+t3+t4 = 0,98+0,25+0,184+1,51=2,924 мин;где t1...t4 - соответственно время на обработку на 1…4 переходах;
Σtхх - суммарное время холостых ходов;
где ΣLхх-длина холостых ходов инструмента, которая определяется как сумма ходов, включающее быстрый подвод инструмента и быстрый обратный ход, а также ход инструмента от нулевой точки до обрабатываемой поверхности (100-150 мм);
Vбп - скорость быстрых перемещений суппорта (назначается по технической характеристике станка), Vбп=4800 мм/мин;
L1=100×2+L=200+360=560 мм;
Lхх=360+240+216+350=1466
Аналогичным образом рассчитаем время на операции 10:
Σtопер=t1+t2+t3+t4+t5 =5.303 мин;
Lхх=419+260+260+260+350+350=1549мм
T=5,303+0,323=5,626
Время, затрачиваемое на операцию для среднесерийного производства должно быть меньше такта выпуска на 10-20%. Т. к. время, затрачиваемое на операцию 10, является максимальным из двух операций, значит сравнение с тактом выпуска произведем по нему,также учитывая 20% вспомогательного времени:
T=5,626+20%=6,45 мин, при такте выпуска tв=7,16 мин/шт.
Ниже приведен расчет времени движения механизмов. Расчет будем осуществлять по формуле:
где t-время движения механизмов, с;
S-длина хода механизма, м;
V-скорость перемещения, м/с (˚/с);
φ-угол поворота,˚;
Время на открытие и закрытие ограждения назначаем t=2 с;
Время на быстрый подвод инструмента назначаем t=1,5 с;
Время на быстрый отвод инструмента назначаем t=2 с;
2.6 Разработка планировки РТК
Выбор планировки РТК зависит от компоновки оборудования, формы, размеров и расположения его рабочих зон и структурно-кинематической схемы ПР.
При разработке планировки РТК необходимо предусмотреть:
оптимальное расположение основного технологического оборудования и вспомогательных устройств в пределах зоны обслуживания ПР в соответствии с технологическим процессом;
выполнение ПР манипуляционных действий согласно его технической характеристике;
свободный и безопасный доступ обслуживающего персонала к оборудованию и органам управления РТК (ГОСТ 12.2.078-82);
размещение пульта управления вне зоны действия ПР;
защитные сетки и другие устройства при планировании перемещений ПР заготовок и деталей над проходами, проездами и рабочими местами;
соответствие расстояний между оборудованием РТК и колоннами, ширины проходов и проездов нормам проектирования машиностроительных цехов.
В данном разрабатываемом варианте в состав РТК входит ПР модели УМ160Ф2.81.1, два токарно-винторезных станка 16К30Ф305, поворотное магазинное загрузочное устройство, накопитель.
Согласно типовым планировкам роботизированных комплексов /4, с. 498/ максимальные размеры РТК составляют:
Lmax=14780 мм; Bmax=5180 мм; Hmax=3000 мм;
2.7 Составление циклограммы работы механизмов РТК
Циклограмму составляют на основании тщательного анализа всех механизмов, с целью выбора наиболее рациональной последовательности движений.
Время движения механизмов рассчитывают с учетом длины хода и скорости перемещения. Длину хода определяют согласно планировке и данным технологического процесса, а скорость перемещения назначают по техническим характеристикам ПР и оборудования.
Для составления циклограммы необходимо заполнить карту взаимодействия промышленного робота с технологическим оборудованием и вспомогательными устройствами.
Время, затрачиваемое на ротацию руки:
от горизонтальной оси: t=1 с
от вертикальной оси: t=4 с.;
Время на перемещение к МЗУ: t=1 с.;
Время на перемещение вниз к МЗУ: t=4 с.;
Время на перемещение вверх от МЗУ: t=1 с.;
Время на перемещение вперед, назад от станков: t=1 с.;
Время на перемещение каретки:
от МЗУ к С1: t=3 с.
от С1 к С2: t=8 с.
от С2 к накопителю: t=3 с.;
Время на зажим и разжим схвата назначаем t=1 с;
Карту представим в виде следующей таблицы:
Таблица 2.7.1 Взаимодействие ПР с токарным станком модели 16К30Ф3С05 при обработке детали типа фланец
| Функции робота | Функции станка, оснастки, дополнительных устройств | ||
| Команды | Действия | Ответные сигналы | Действия |
| Сигнал о наличии заготовки на загрузочной позиции магазина | |||
| Захват заготовки с загрузочной позиции магазина, ротация руки и перемещение кисти до требуемой позиции, установка заготовки в патроне. | |||
| Сигнал о наличии заготовки в патроне | |||
| Команда на зажим заготовки в патроне | Зажим патрона | ||
| Сигнал о зажиме патрона | |||
| Отвод руки ПР от С1Перемещение каретки вперед до станка С2 | |||
| Команда на перемещение ограждения в положение «открыто» на С2 | Перемещение ограждения в положение «открыто» | ||
| Сигнал о нахождении ограждения в положении «открыто» | |||
| Перемещение руки, зажим обработанной детали на С2 | |||
| Команда на раскрепление детали (разжим патрона) | Разжим патрона | ||
| Сигнал о раскреплении детали (разжим патрона) | |||
| Втягивание руки, перемещение к накопителю (Н) до требуемой позиции. Разжим кисти | |||
| Сигнал о наличии детали в накопителе | |||
| Команда на перемещение руки ПР от накопителя (Н) к загрузочной позиции магазина | |||
| Перемещение руки ПР от накопителя (Н) к загрузочной позиции магазина | |||
3.1 Разработка технического задания на проектирование поворотного магазинного загрузочного устройства
Техническое задание на проектирование
На стадии технического задания необходимо найти самое оптимальное конструкторское решение, и назначить технические требования на проектируемое магазинное загрузочное устройство.