Расчет и проектирование автоматической системы технологического оборудования агрегатного сверлильного (стр. 4 из 5)

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, 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 использовать манипуляторы и портальные роботы.

8. Расчет экономических показателей для отобранных вариантов АЛ и выбор варианта с лучшими показателями

Для каждого из отобранных структурных вариантов АЛ рассчитаем общую стоимость оборудования. Ориентировочные данные относительно стоимости оснащения автоматических линий приведены в [1. прил. В]:

Таблица 7.1 – Общая стоимость оборудования для 1‑го варианта АЛ

Наименование оборудования	Число	Цена (у. е.)
Станок сверлильный специальный	3	27000
Станок фрезерный консольный вертикальный модели 6Р11Ф3–1	2	10000
Транспортёр стружки	1	320
Транспортёрная лента 6.8 м	2	1000
Стол поворотный Ф320	1	240
М10П.62.01 «Электроника»	3 2	30000 8000
Всего:	76560

Таблица 7.2 – Общая стоимость оборудования для 2‑го варианта АЛ

Наименование оборудования	Число	Цена (у. е.)
Станок сверлильный специальный	2	18000
Станок фрезерный консольный вертикальный модели 6Р11Ф3–1	2	10000
Транспортёр стружки	1	320
Транспортёрная лента 6.8 м	2	1000
Стол поворотный Ф320	1	240
М10П.62.01 «Электроника»	2 2	20000 8000
Всего:	57560

Принимаем 2‑й вариант АЛ, как вариант с более низкой себестоимостью.

9. Описание конструкции и работы агрегатного станка

В общем случае агрегатными станками называют специальные станки, созданные на базе стандартных узлов и агрегатов. Они представляют собой такие конструктивные решения, при которых сочетаются преимущества специального станка (простота, высокая производительность. удобство обслуживания и др.) с возможностью сравнительно легко изменять его технологическое назначение.

Агрегатные станки наиболее часто применяют при сверлении. растачивании, резьбонарезании, а также при фрезеровании и некоторых других методах обработки.

В данной работе рассматривается конструкция четырех – позиционного агрегатного станка, предназначенного для сверления отверстий 1, 2, 4, 5 (см. рис. 4.1) в детали типа вал.

Рисунок 9.1 – Эскиз детали

Основными элементами данного станка являются: станина, на которую устанавливаются поворотный стол и силовые головки, гидростанция, обеспечивающая работу гидравлических устройств станка (зажимные приспособления для фиксации детали, механизмы поступательного перемещения силовых головок) и электрошкаф, обеспечивающий снабжение электроэнергией всех узлов станка.

Первая позиция станка служит для загрузки и выгрузки заготовок. На этом этапе работы заготовку ориентируют и при срабатывании гидравлического привода происходит зажим и фиксация заготовки. Далее при помощи электромеханического привода происходит расфиксация, поворот и фиксация поворотного стола.

Во второй позиции при помощи силовой головки осуществляется сверление, рассверливание и зенкерование отверстия Ø24 мм. Быстрый подвод силовой головки осуществляется электродвигателем через кулачковую муфту, затем приводится во вращение шпиндель через зубчатый редуктор и головка начинает двигаться с рабочей подачей. В качестве режущего инструмента применяется комбинированное сверло и комбинированный зенкер, позволяющее за один переход просверлить и рассверлить отверстие, за второй переход зенкеровать с одновременным снятием фаски. После быстрого отвода силовой головки при помощи электромеханического привода происходит расфиксация, поворот и фиксация поворотного стола.

Главной особенностью этого этапа обработки является обеспечение последовательности обработки отверстий, то есть несовпадение их обработки во времени. Этот переход является лимитирующим по машинному времени для данного станка.

В третьей и четвертой позиции производятся аналогичные операции для обработки еще двух отверстий Ø24 мм.

В пятой и шестой позиции производится сверление 4х отверстий Ø12 мм с помощью 2х многоинструментальных наладок. Быстрый подвод силовой головки осуществляется электродвигателем через кулачковую муфту, затем приводится во вращение шпиндель через зубчатый редуктор и головка начинает двигаться с рабочей подачей. Обработка осуществляется комбинированным инструментом с одновременным снятием фаски. После быстрого отвода силовой головки при помощи электромеханического привода происходит расфиксация, поворот и фиксация поворотного стола. В конце обработки заготовка возвращается в первую позицию и происходит разжим зажимного приспособления заготовки.

10. Выбор стандартных узлов

При проектировании агрегатного станка обычно выбираются стандартные узлы. Силовые головки подбираются по величине мощности резания, возникающей при обработке детали. Таким образом для определения типа силовых головок, применяемых на данном станке проводим расчет мощностей резания на каждой из операций, выполняемых на станке.

Мощность резания определяется по формуле:

Крутящий момент при сверлении определяется по формуле:

Крутящий момент при рассверливании, зенкеровании определяется по формуле:

где

– коэффициент;

D – диаметр режущего инструмента;

s – подача;

t – глубина резания;

– коэффициент, учитывающий фактические условия обработки;

– показатели степеней.

Обрабатываемый материал – сталь 40, твердость которого НВ 220

Параметры резания сведем в таблицу 10.1:

Таблица 10.1 – Параметры резания.

Переход	t, мм	sоб, мм/об	v, м/мин	n, об/мин	sмин, мм/мин	D, мм	L, мм	Кр. момент, Нм	Мощность резания, кВт
Сверление отв. Ø12	6	0,32	24	630	204	12	30	7,67	2,25
Рассверлива-ние отв. Ø12‑Ø20,5	5	0,80	21	315	261	20	25	54,14
Зенкерование отв. Ø20,5‑Ø23	0,75	0,80	16	250	194	23	25	11,75	0,43
Зенкование фасок	1,5	0,10	12	160	16,7	26	1,5	5,12
Сверление отв. Ø10,2	5,1	0,25	24	630	185	10	24	11,25	3,16
Зенкование фасок	1,5	0,08	12	315	25,4	13,2	1,5	2,22

Значение коэффициентов и показателей степени в формуле осевой силы при:

– сверлении:

; ; ;.