Проектирование кабины трактора (стр. 6 из 21)
В приведенных ниже случаях сварочную горелку необходимо юстировать вновь:
1) при столкновении (также после соприкосновения с деталью при программировании);
2) если необходимо составить новую программу;
3) если запускается снова старая программа;
4) при техническом обслуживании.
Задачей программирования робота является определение всех действий робота, инструмента и системы управления в пределах их применения, которые необходимы для выполнения работы. Программирование осуществляется пользователем.
Для составления программы, система управления предоставляет систему программирования, дающую пользователю возможность проводить отдельные программные операции, а именно:
1) ввод;
2) проверку;
3) коррекцию и оптимизацию;
4) архивирование.
Для определения конкретных перемещений робота должны быть заданы положения точек, в которые осуществляется перемещение и виды перемещения.
Для управления инструментом необходимо выдать управляющие сигналы. Для составления программы необходимы вспомогательные средства, подобные тем, которые предлагаются языками программирования, с помощью которых осуществляется управление приборами подобного типа. Важнейшими из них являются: последовательность команд, циклы, условные и безусловные переходы, подпрограммы, списки параметров, время ожидания, обработка внешних двоичных сигналов, обработка переменных.
Технические характеристики сварочного робота КР 30L фирмы Kuka приведены в таблице 2.6 1 [32].
Таблица 2.6 1 - Технические характеристики сварочного робота
| Параметр | Значение |
| Число степеней подвижности Тип привода Устройство управления Способ программирования Точность позиционирования, мм Максимальный радиус зоны обслуживания, мм Масса, кг | 6 электрический контурное обучение ± 0,15 3087 700 |
2.7 Анализ деформаций сварной конструкции, разработка мероприятий по их уменьшению
Основными причинами возникновения собственных напряжений и деформаций в сварных соединениях и конструкциях являются неравномерное нагревание металла при сварке, литейная усадка, структурные и фазовые превращения в затвердевающем металле при охлаждении [4].
Все металлы при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Процессы сварки плавлением характеризуются местным нагревом металла с образованием неравномерного температурного поля в сварном соединении. При наличии непрерывной связи между нагретыми и холодными участками металла свариваемой детали в нем возникают сжимающие и растягивающие внутренние напряжения.
Весь комплекс мероприятий по борьбе с деформациями и напряжениями можно разделить на три группы: мероприятия, которые реализуются до сварки; мероприятия, в процессе сварки; мероприятия, проводимые после сварки.
Меры борьбы с деформациями, применяемые до сварки, реализуются на стадии разработки проекта сварной конструкции и включают в себя следующее:
1) исходя из того, что сварная конструкция должна иметь минимальный объём наплавленного металла, то все сварные швы кабины имеют минимальный расчетный катет (к = 3 мм). Завышение катета сварного шва при проектировании ведет к дальнейшему его увеличению в производственных условиях, а, следовательно, и к увеличению деформации конструкции в целом.
2) для предотвращения зазоров между свариваемыми деталями, производится тщательный контроль заготовительных работ. Сварные швы имеют минимальную длину.
3) режимы сварки кабины подобраны таким образом, что они обеспечивают минимальное тепловложение и узкую зону термического влияния.
4) сварные швы на кабине по мере возможности расположены симметрично.
К мероприятиям, реализуемым, в процессе сварки относятся:
1) сварные швы должны накладываться в строгом соответствии с технологическим процессом (в наиболее рациональной последовательности), чтобы деформации от предыдущего шва ликвидировались обратными деформациями после наложения последующего шва.
2) проковка швов в процессе сварки, выполняется на всех стадиях сварки кабины кроме сварки кабины в кондукторе.
3) общая сборка-сварка кабины проводится в специально спроектированном кондукторе, который обеспечивает жесткое закрепление свариваемых деталей.
4) это предотвращает или частично снижает деформации изгиба и угловые деформации.
5) уменьшение сварочных деформаций происходит также за счет отвода тепла от свариваемого изделия в технологическую оснастку (корпус приспособления, зажимы и опорные элементы).
Для обеспечения интенсивного теплоотвода необходимо, чтобы изделие при сварке было в закрепленном состоянии (т.е. чтобы изделие внешней нагрузкой прижималось к недеформируемому основанию). В этом случае упругопластическая зона в изделии уменьшается, а следовательно, уменьшаются и остаточные деформации в нем, причем интенсивный отвод теплоты в технологическую оснастку может быть лишь при плотном, во многих точках, прилегания элементов металлоконструкции к оснастке.
Однако жесткое закрепление деталей и отсутствие возможности свободного перемещения приводит к увеличению растягивающих напряжений, которые в свою очередь могут привести к образованию трещин.
Теоретически мероприятия по предотвращению деформаций кабины проводимые до и во время процесса сварки должны полностью исключить её коробление, деформации, не допустить возникновения опасных напряжений. Однако это не всегда так.
Устранить деформации кабины после сварки иногда можно при помощи термической или механической местной правки.
При термической местной правке осуществляется местный нагрев. Нагреву подвергаются растянутые участки конструкции, в результате чего в этой зоне происходят пластическая деформация сжатия и они укорачиваются. т.к кабина изготавливается с углеродистой стали, то обычно её нагревают газовым пламенем до 600-8000С. Нагрев ведется пятнами или полосами. Необходимо стремиться к кратковременному и концентрированному нагреву, чтобы соседние зоны оставались не нагретыми и сопротивлялись расширению нагретого металла, вызывая в нем усадку. О результатах правки можно судить после полного остывания конструкции.
Механическая местная правка осуществляется вручную при помощи молотков. Механическая правка менее желательна, чем термическая. При механической правке образуется наклеп, снижающий пластические свойства металла. Кроме того, вызываемая наклепом неоднородность механических свойств отрицательно сказывается на прочности и надежности кабины.
Успех правки зависит от квалификации и опыта правщика. Правка - достаточно сложная операция и заранее трудно прогнозируемая.
2.8 Расчленение конструкции на узлы и описание маршрутной технологии сборки и сварки
С целью облегчения сборки кабины трактора производится расчленение конструкции на узлы. То есть, входящие в кабину сборочные единицы, собираются и свариваются заранее, а затем уже устанавливаются в приспособление. Это позволяет уменьшить время сборки и сварки детали в кондукторе и тем самым повысить производительность труда.
Так кабина расчленена на следующие сборочные единицы: боковина правая; боковина левая; пол; стенка передняя; стенка задняя; панель; и три балки.
Маршрутная технология сборки и сварки передней рамы погрузчика устанавливает последовательность операций по изготовлению деталей данного изделия. Для сборки и сварки кабины, принимаем следующую последовательность операций:
1. Заготовка деталей
2. Транспортировка
3. Сборка под сварку
4. Сварка
5. Контроль
2.9 Разработка операционной технологии сборки и сварки. Заполнение карт операционной технологии
Технологический процесс сборки и сварки изделий разрабатывается с учетом типа производства заданной программы, применяемого оборудования и материалов, необходимого качества и рабочих мест. На основании разработанного технологического процесса производится расчет норм времени на изготовление узлов, определяется количеством рабочих.
Технологический процесс определяет весь цикл производства работ и является основным документом для определения трудоемкости выполняемых работ.
Технологический процесс разрабатывается и оформляется в картах согласно ГОСТ 3.1406-74.
Заполнение карт технологического процесса приведено в приложении 1.
2.10 Расчет норм времени сборочно-сварочных и вспомогательных работ
Общее время на выполнение сварочной операции tсв состоит из нескольких компонентов и определяется по формуле [1].
tсв = tо+tп. з. +tв+tобс+tп, (2.10 1)
где tо - основное время;
tп. з - подготовительно-заключительное время;
tв - вспомогательное время;
tобс - время на обслуживание рабочего места;
tп - время перерывов на отдых и личные надобности.
Основное время tо - это время на непосредственное выполнение сварочной операции. Оно определяется по формуле
(2.10 2)где tо - основное время (время образования сварного шва путем наплавления электродного металла), т.е. время горения дуги;
Мнм. - масса наплавленного металла;
Мн. п. =Fн. Lш. g, (2.10 3)
где Fн - площадь наплавленного металла;
g - плотность металла;
Lш - длина шва.
Рассчитаеммассу наплавленного металла для тавровых и угловых швов
Мнм. тавр. =6,8*3515*0,00785=188 г
Мнм. угл. =6*1845*0,00785=87 г
I - сварочный ток; αн - коэффициент наплавки.
Рассчитаем основное время, необходимое на сварку всех швов [1]
tΣо=
мин