Автоматизация технологического процесса обработки детали (стр. 3 из 3)

с,

где l=800 мм – расстояние между двумя соседними изделиями на конвейере;

V_K =12 м/мин – скорость движения конвейера.

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 l_n=200 мм – путь холостого хода инструмента;

V_n=10 м/мин – скорость быстрых перемещений.

Время отвода инструмента:

с,

где l_O=300 мм – путь пройденный инструментом при отводе.

Составим циклограмму обработки.

Рисунок 1 – Циклограмма автоматической линии

3 Построение системы управления электроприводом металлообрабатывающего станка

На фрезерном станке производится цикл обработки Т-образного паза Т-образной фрезой. Вращение шпинделя осуществляется от индивидуального привода – двигателя постоянного тока М1. Привод подач также имеет два индивидуальных двигателя постоянного тока для движения стола вдоль каждой из осей.

Рисунок 3.1 – Типовой цикл фрезерования прямого паза концевой фрезой

Согласно заданию можно составить словесное описание процесса обработки:

- по разрешающему сигналу включаются двигатели М2 и М3 и осуществляется вспомогательный ход вдоль осей X и Z в обратном направлении;

- срабатывает датчик перемещения SP1 и движение вдоль осей X и Z прекращается, включается вспомогательное прямое перемещение по оси Z;

- при срабатывании датчика SP2 движение вдоль оси Z прекращается, включается вращение шпинделя (двигатель М1) и рабочий ход по оси X в прямом направлении;

- при срабатывании датчика SP3 отключается рабочий ход по оси X, а включается вспомогательный ход вдоль осей X и Z в обратном направлении;

- при срабатывании датчика SP4 отключается перемещение по осям X и Z в обратном направлении и выключается вращение шпинделя.

Чтобы реализовать данный цикл обработки необходимо управление тремя двигателями в замкнутой последовательности. В схеме необходимо предусмотреть реверс двигателей М2 и М3, а также регулирование скорости двигателя М2. Снижение скорости вращения двигателя будем осуществлять путём включения в цепь якоря дополнительного сопротивления.

Составим циклограмму работы автомата (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 – Циклограмма работы автомата

Составим логические функции:

В схеме управления необходимо предусмотреть элементы памяти, так как конечные выключатели формируют кратковременный импульс.

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

Ток нагрузки

мА

где I_R1 =I_ВЫХ=1 мА – ток на выходе логического устройства;

I_K=I_CP=60 мА – ток срабатывания реле К;

Прямой ток диодов для мостовой схемы:

мА

Максимальное обратное напряжение диода:

В

где U_Н=U_П=10 В – напряжение на нагрузке.

По каталогу выбираем диодыRVD1SR35

Рисунок 3.1 – Схема источника питания

Действующее напряжение вторичной обмотки:

В

Коэффициент трансформации:

Параметры С-фильтра выбираем исходя из допустимого коэффициента пульсации для С-фильтра К_П = 0,1%

где m=1 – число фаз;

f_C = 50 Гц – частота тока;

Ом

мкФ

Рабочее напряжение конденсатора:

В

Принимаем конденсатор 75мкФх15В.

Определим параметры каскада транзисторного усилителя. Исходные данные: напряжение питания 9 В, ток коллектора равный току срабатывания реле 60мА, сопротивление цепи коллектора равное сопротивлению катушки реле 115 Ом, напряжение U_БЭ=1 В (для кремниевых транзисторов U_БЭ=0,6…1,1 В), статический коэффициент передачи тока β_СТ=80 (50…250). Глубина отрицательной обратной связи задаётся коэффициентом обратной связи 1<F_I<2, принимаем F_I=1,5.

Сопротивление цепи эмиттера:

Ом

Напряжение между коллектором и эмиттером:

В

По каталогу выбираем транзистор 2SC2001K

Делитель напряжения включает два сопротивления, причём R₁=R+R_У. Задаём ток делителя:

А

принимаем I_д = 0,004 А = 4 мА

Ом

Ом

где R_у= 115 Ом – сопротивление логического устройства.

Резисторы R и R2 выбираем подстроечные.

В качестве исполнительного устройства принимаем двигатели постоянного тока 4ПФ132S.

Список литературы

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

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

3 Комышный Н.И. Автоматизация загрузки станков. М.: Машиностроение 1977.

4 Корсаков В.С. Автоматизация производственных процессов. М.: Высшая школа 1978.