Разработка автоматизированного участка изготовления детали "Фланец" (стр. 2 из 21)
В серийном производстве изготавливают металлорежущие станки, насосы, дорожные машины и многое другое. В этом производстве используют как универсальное, так специальное и специализированное оборудование, универсальные и переналаживаемые быстродействующие приспособления, универсальный и специализированный режущий и измерительный инструменты.
В настоящие время в мелко- и среднесерийном производствах широко применяют станки с ЧПУ. Оборудование, как правило, располагают по типам станков, участкам, на большинстве рабочих мест которых можно выполнять аналогичные операции. В этом производстве станки с ЧПУ используют и как отдельные единицы технологического оборудования, так и в составе участков и гибких производственных систем (ГПС).
В крупносерийном производстве применяют, как правило, автоматы различных типов, в том числе с ЧПУ, автоматические линии. Это оборудование оснащают специальными приспособлениями и специальным режущим инструментом. Оборудование располагают в последовательности технологического процесса. За большинством рабочих мест закрепляют определенные операции.
В условиях единичного и серийного производства изготавливаются 70 -75% всей номенклатуры деталей общемашиностроительного применения.
3 Технические условия на материал
Физические свойства стали 45:
1) плотность -
7.814 г/см3;2) коэффициент теплопроводности (λ) = 0.162 кал/(см∙сек∙град);
3) коэффициент линейного расширения (α ∙ 106) = 11.649° с-1.
Механические свойства стали 45:
1)предел текучести (σт) = 36 кгс/мм2;
2)предел прочности (σВ) = 64 кгс/мм2;
3)относительное удлинение (δ) = 16%;
4)относительное сужение (ψ) = 40%;
5)ударная вязкость (αн) = 5 кгс∙м/см2;
6)твердость по Бринеллю – НВ<229;
Сталь 45 включает следующие химические элементы: С (0.42-0.5%), Si (0.17-0.37%), Mn(0.5-0.8%), P (не более 0.04%), S (не более 0.04%), Cr (0.25%), Ni (0.25%).
Технологические свойства стали 45:
- коэффициент относительной обрабатываемости
(Р18), 
(Т15К6), (Т5К10);- свариваемость Н (низкая);
- прокаливаемость 8-15 (М) - закалка в масле;
- обрабатываемость давлением У (удовлетворительная);
- температурный интервал деформации 1200-800о С
4 Выбор вида заготовки и ее конструкция
1. Определяем массу заготовки:
Q1 = Vγ =
= 1012 гр. = 1,012 кг. – для ø71 и ø85,5 мм.Q2 = Vγ =
= 223 гр. = 0,223 кг. – дляø85,5 мм.
Q3 = Vγ =
=2413 гр. = 2,413 кг. – дляø137 мм.
Q4 = Vγ =
= 219 гр. = 0,219 кг. – для ø26мм.МЗаг.= Q1 + Q2 + Q3 – Q4 = 1,012 + 0,223 + 2,413 – 0,219 = 3,430 кг.
где V – объем металла
γ – плотность металла
π – постоянная
2. Масса детали
МДет = 2,400 кг.
3. Расчет коэффициента использования металла:
КИМ =
5 Разработка технологического процесса изготовления детали и выбор технологических баз
005 Заготовительная
Отштамповать заготовку
010 Токарная
1. Точить торец 1, выдерживая размер 51,5 мм.
2. Точить поверхность 2, выдерживая размер 32 мм.
3. Точить торец 3.
4. Точить конус 15˚, выдерживая ø67 мм.
5. Расточить поверхность 5.
6. Расточить поверхность 6, выдерживая размер 16 мм.
7. Точить фаски 7 и 8: 1х45˚ и 3,5х45˚.
015 Токарная
1. Точить торец 1, выдерживая размер 50 мм.
2. Точить поверхность 2.
3. Точить поверхность 3, выдерживая размер 13 мм с подрезкой торца выдерживая размер 5 мм.
4. Расточить поверхность 4, выдерживая размер 5 мм.
5. Расточить поверхность 5 и 6, выдерживая размеры согласно чертежу.
6. Точить фаску 3,5х45˚ и 3 фаски 1х45˚ .
7. Точить 2 фаски 1,5х45˚ .
020 Сверлильная
1. Сверлить 4 отверстия под М10-Н7.
2. Зенковать 4 фаски 1,5х45 .
3. Нарезать 4 резьбы М10-Н7.
025 Фрезерная
1. Сверлить 4 отверстия под М10-Н7.
2. Зенковать 4 фаски 1,5х45 .
3. Нарезать 4 резьбы М10-Н7.
030 Протяжная
Протянуть шпоночный паз 10D10 х 33,3
035 Вн. шлифовальная
Шлифовать ø30Н7
040 Контрольная
045 Покрасочная
Покрытие: Эмаль АС-182 ГОСТ19024-79, красная.
6 Расчет и определение межоперационных припусков и размеров
| Технологические переходы обработки | Допуски (мм.) | Припуски (мм.) | Расчетный размер | размер заготовки и операционные размеры | |||
| σ | класс точности | расчетные или принятые | № таблицы | принято | |||
Внутренняя поверх-ность ø30Н7 (+0,021) | |||||||
| Заготовка | 26 | 26+0,52 | |||||
| Расточить начерно | +0,52 | Н14 | 1,6 | 38Б | 2 | 28 | 28+0,52 |
| Расточить начисто | +0,13 | Н11 | 1,3 | 38Б | 1,5 | 29,5 | 29,5+0,13 |
| Шлифовать | +0,021 | Н7 | 0,35 | 38Б | 0,5 | 30 | 30+0,021 |
Внутренняя поверх-ность ø80Н11(+0,19) | |||||||
| Заготовка | 26 | 26+0,52 | |||||
| Расточить начерно | +0,62 | Н14 | 2,5 | 38Б | 2,5 | 78,5 | 78,5+0,52 |
| Расточить начисто | +0,19 | Н11 | 1,3 | 38Б | 1,5 | 80 | 80+0,19 |
Внутренняя поверх-ность ø60 | |||||||
| Заготовка | 26 | 26+0,52 | |||||
| Расточить начерно | +0,74 | Н14 | 2 | 38Б | 2 | 58,5 | 58,5+0,74 |
| Расточить начисто | +0,19 | Н11 | 1,3 | 38Б | 1,5 | 60 | 60+0,19 |
Наружная поверх-ность ø132-0,25 | |||||||
| Заготовка | 137 | 137-1 | |||||
| Точить начерно | -1 | h14 | 2,5 | 40Б | 3 | 134 | 134-1 |
| Точить начисто | -0,25 | h11 | 1,7 | 40Б | 2 | 132 | 132-0,25 |
Наружная поверх-ность ø81,5h11 (-0,22) | |||||||
| Заготовка | 85,5 | 85,5-0,87 | |||||
| Точить начерно | -0,87 | h14 | 2,5 | 40Б | 2,5 | 83 | 83-0,87 |
| Точить начисто | -0,22 | h11 | 1,5 | 40Б | 1,5 | 81,5 | 81,5-0,22 |
| Размер 50 h11 | |||||||
| Заготовка | 53 | 53-0,74 | |||||
| Черновая подрезка торца 1 | -0,74 | h14 | 1 | 37Б | 1 | 52 | 52-0,74 |
| Чистовая подрезка торца 1 | -0,19 | h11 | 0,5 | 42Б | 0,5 | 51,5 | 51,5-0,19 |
| Черновая подрезка торца 2 | -0,74 | h14 | 1 | 37Б | 1 | 50,5 | 50,5-0,74 |
| Чистовая подрезка торца 2 | -0,16 | h11 | 0,5 | 42Б | 0,5 | 50 | 50-0,16 |
7 Выбор и обоснование РТК на токарную операцию
РТК модели М20.Ц48.01.
Специализированный ПР М20.Ц48.01 предназначен для выполнения загрузочно – разгрузочных операций при обслуживании станков (прежде всего токарно-револьверных), в том числе с ЧПУ. ПР приспособлен для работы с накопителями заготовок и деталей, уложенных в приспособлении-спутнике в ориентированном виде (при горизонтальном расположении оси). Типовые детали короткие тела вращения (типа фланцев) диаметром от 40 до 200мм и высотой до 100 мм.
Промышленный робот имеет портальную конструкцию. Каретка перемещается по монорельсу, закрепленному на портале, который установлен на колоннах. Несущая система ПР – сварная с дополнительными ребрами жесткости.
На каретке установлены две поворотные плиты, к каждой из которых крепится корпус выдвижной руки. Робот имеет две руки разгрузочную изагрузочную, имеющие одинаковую конструкцию. Основание плиты крепится к каретке винтами с возможностью установочного перемещения по вертикали в пределах 50 мм. Корпус каждой рукитакже имеет возможность установочного перемещения в пределах 50 мм вдоль горизонтальной оси. В нижней части каждой руки установлена поворотная кисть (шпиндель), в котором закрепляется захватное устройство. Привод каретки электромеханический, а приводы вертикального перемещения и качания рук, а также приводы схватов — пневматические.
Привод горизонтального перемещения каретки по монорельсу осуществляется электродвигателем постоянного тока ДПУ 160, через зубчатый редуктор с передаточным отношением 18/46. Шестерня, установленная на выходном валу редуктора, зацепляется зубчатой рейкой, закрепленной на монорельсе. На противоположном конце выходного вала редуктора установлен электромагнитный тормоз типа ЭТМ – 056, который фиксирует каретку в заданных позициях.