Разработка автоматизированного участка по обработке деталей типа вал (стр. 5 из 6)
Заготовки находятся в устройстве – накопителе. Наличие заготовки фиксируется датчиком S114. Происходит включение привода гл. движения робота (S105). По достижении заданной позиции срабатывает датчик поворота S106. Происходит выдвижение руки робота (S109). Проверяется наличие заготовки в захватном устройстве (S113), зажим заготовки захватным устройством (S111), задвижение руки робота (S110). Затем робот перемещает заготовку к шлицешлифовальному станку в позицию 2 (S107). Рука робота выдвигается (S109). Проверяется наличие заготовки в патроне (S115). Патрон станка производит зажим (S116), а захватное устройство робота разжим (S112), задвигается рука робота (S110). Включается шпиндель станка (S118), а робот поворачивается к накопительному столу в позицию 1 (S106). Происходит выдвижение руки робота (S109). Проверяется наличие заготовки в захватном устройстве (S113), зажим заготовки захватным устройством (S111), задвижение руки робота (S110). Затем робот перемещает заготовку к шлицешлифовальному станку в позицию 3 (S108). Рука робота выдвигается (S109). Проверяется наличие заготовки в патроне станка (S119). Патрон станка производит зажим (S120), а захватное устройство робота разжим (S112), задвигается рука робота (S110). Включается шпиндель станка (S122), а робот поворачивается в позицию 2 (S107). После технологической обработки детали на первом шлицешлифовальном станке происходит отключение шпинделя. Рука робота выдвигается (S109), проверяется наличие готовой детали в захватном устройстве (S113), зажимается деталь (S111), происходит разжим патрона станка (S117). Рука робота задвигается (S110). Робот поворачивается в поз.1 (S106), рука робота выдвигается (S109) и происходит разжим детали захватным устройством (S112). Рука робота задвигается (S110). Робот поворачивается в поз.3 (S108). После технологической обработки детали на втором шлицешлифовальном станке происходит отключение шпинделя. Рука робота выдвигается (S109), проверяется наличие готовой детали в захватном устройстве (S113), зажимается деталь (S111), происходит разжим патрона станка (S121). Рука робота задвигается (S110). Робот поворачивается в поз.1 (S106), рука робота выдвигается (S109) и происходит разжим детали захватным устройством (S112). Рука робота задвигается (S110).
На основе циклограммы при знании времени срабатывании датчиков, времени автоматической обработки на станках и продолжительности всех действий (зажим патрона, перемещения робота и др.) составляется программа для перемещений робота.
3. Разработка наладки
Для обработки конкретной поверхности детали необходимо определить, каким образом будет перемещаться инструмент. Для этого определяется траектория его движения, включающая рабочие ходы, сопровождающиеся снятием слоя металла, и холостые ходы.
Рабочие ходы движения инструмента определяют контур детали, геометрическую точность получаемой поверхности (размер, шероховатость). Холостые ходы характеризуются быстрым перемещением инструмента с точным позиционированием в заданной точке.
Траектория движения инструмента в станках с ЧПУ задается с помощью специальных кодов(функций), записываемых в управляющую программу в определенной последовательности.
Также в программе задается система координат, в которой описывается перемещение инструмента. С помощью специальных кодов можно управлять также и вспомогательными операциями (подача СОЖ, смена инструмента).
При написании программы для станка с ЧПУ необходимо иметь перед собой эскиз того участка детали, где происходит обработка с указанием систем координат станка, приспособления, инструмента, холостых и рабочих ходов инструмента. При проектировании наладки необходимо выбирать рабочие и холостые ходы таким образом, чтобы время на их совершение было минимальным, и происходила обработка с заданной точностью и шероховатостью.
Выбор систем координат детали и инструмента осуществляют из удобства программирования.
Начало системы координат токарного станка находится в точке пересечения оси шпинделя с плоскостью, проходящей через правый торец шпинделя. Системы координат детали выбираются по той поверхности, относительно которой задается большое количество размеров, т.к. пересчеты дают дополнительные погрешности. При переустановке детали начало системы координат детали относительно детали не меняется. При написании программы для токарного станка работа идет в системе координат ХОZ. Все размеры задаются по оси Х в диаметрах. Применение различных инструментов учитывается с помощью коррекции.
Для станков с ЧПУ существует большое количество функций. Последовательность записи в кадре:
1. номер кадра (Nxx)
2. подготовительная функция (Gxx)
3. размерные перемещения (Xnn, Ynn, Znn)
4. подача, скорость (Fnn, Snn)
5. вспомогательная функция (Mxx)
Таблица 15
Наиболее часто используемые функции при программировании
| Функция | Назначение |
| G00 | Быстрое перемещение в нач. точку |
| G01 | Линейная интерполяция |
| G02/G03 | Круговая интерполяция по часовой стрелке/против ч.с. |
| G17/G18/G19 | Выбор плоскости XOY/XOZ/YOZ |
| G33 | Нарезание резьбы с пост. шагом |
| G40 | Отмена коррекции |
| G41/G42 | Инструм. подходит слева/справа относительно заготовки |
| G43/G44 | Коррекция инструмента полож./отриц. |
| G60 | Точное позиционирование |
| G81/G82 | Сверление без задержки/с задержкой в конце |
| G90/G91 | Абсолютная/относительная сист. коорд. детали |
| G92 | Переход из сист. коорд. станка в сист. коорд. детали |
| G94/G95 | Подача в (мм/мин)/(мм/об) |
| G96/G97 | Скорость в (м/мин)/(об/мин) |
| Вспомогательные функции | |
| M02 | Конец программы |
| M03/M04 | Вращение шпинделя по часовой стрелке/против ч.с. |
| M05 | Останов шпинделя |
Для сокращения объема программы использована возможность создания подпрограмм.
4. Разработка привода крана-штабелера
Кран-штабелер С4225 предназначен для выполнения в автоматическом режиме транспортных и погрузочно-разгрузочных операций. Кран-штабелер используют в автоматизированных транспортно-складских подсистемах, обслуживающих определенные группы станков и другого технологического оборудования в составе гибких производственных систем в машиностроении. Принцип работы крана очень прост: кран перемещается по рельсам с помощью электродвигателя, торможение осуществляется с помощью ленточного и колодочного тормозов, а растормаживание выполняется электромагнитами. Грузозахват и разгрузка осуществляется с помощью подъемного стола, на котором расположен грузозахватный механизм.
4.1 Расчет привода выбранного крана-штабелера
Кран-штабелер изображен на листе 1412.07.00.00.04.
Рис.1
На рис.1 показано, что действуют две силы, где исходными данными являются масса груза 35 кг, скорость подъёма 0.075 м/с, масса стола, на котором размещается палета 25 кг. Также есть постоянные – это скорость свободного падения равная 9,8 м/с2, а ускорение вычисляется по следующей формуле:
(11)Для того чтобы рассчитать привод, следует определить силу Ft:
(12)где масса – это сумма подымаемого груза и самого стола.
Зная силу и скорость перемещения стола, то можно определить потребляемую мощность привода:
(13)Тогда требуема мощность электродвигателя:
(14)где
– общее КПД привода 
(15) 
– КПД муфты, 
– КПД пары подшипников, 
– КПД косозубых цилиндрических колес, 
– КПД конических колес, 
– КПД опоры.Частота вращения приводного вала:
(16)где D – диаметр вала (на которой расположена винтовая передача).
Находим требуемую частоту вращения вала электродвигателя:
(17)где Uт – это тихоходная передача (цилиндрические колеса) и Uб – это быстроходная передача (конические колеса).
По табл. 24.9 (по списку литературы [8]) выбираем электродвигатель соответствующий
и 
: АИР85В8 ТУ 16-525.564-84 параметры, которого приведены в скобках (Р=0,6 кВт; nсинхр.=1500 мин-1; nном=955мин-1).Определяем общее передаточное число привода:
(18)Определяем передаточные числа быстроходной и тихоходной передачи:
(19) 
(20)Uт=Uобщ