Формирование структуры автоматической линии технологического процесса изготовления детали

Министерство образования Российской Федерации Самарский государственный технический университет Кафедра "Технология машиностроения"

Министерство образования Российской Федерации

Самарский государственный технический университет

Кафедра "Технология машиностроения"

Курсовая работа

На тему: “ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ КРЫШКА”.

Выполнил Викторова Л. А.

Руководитель Кургузов Ю. И.

Самара 2004

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка содержит стр., рис., табл., приложения.

ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ, СМЕННАЯ ПОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ, ВНЕЦИКЛОВЫЕ ПОТЕРИ, РАБОЧИЕ ПОЗИЦИИ, РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, ПРИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ, СТАНКИ – ДУБЛЕРЫ, СИЛОВАЯ ГОЛОВКА.

В данной работе разработан технологический процесс, произведен расчет собственных внецикловых потерь, определена техническая производительность, произведен расчет неполных приведенных затрат, разработана схема автоматизации, выбрана силовая головка.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение

2. Чертеж детали

3. Технологический чертеж

4. Разработка технологического процесса

5. Формирование структуры АЛ

6. Расчет собственных внецикловых потерь

7. Техническая производительность

8. Расчет неполных приведенных затрат

9. Описание рабочего автомата

10. Описание силовой головки

11. Библиографический список

Циклограмма

Приложение

1. ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация производственных процессов является характерной чертой современного прогресса. Без автоматизации невозможны высокие темпы дальнейшего роста производительности труда. Одной из основных проблем при автоматизации технологического оборудования и, в частности, металлорежущих станков, является автоматизация загрузки заготовок и разгрузки обработанных деталей, а при создании автоматических линий, кроме того и автоматизация транспортных перемещений между станками.

Мнение, что автоматизация загрузки – разгрузки оборудования целесообразна только в условиях массового производства, является ошибочным. Оснащение производства станками и технологической оснасткой сборно - разборной конструкции позволяет автоматизировать технологический процесс в условиях серийного и мелкосерийного производства. В серийном производстве автоматизация производства должна предшествовать типизация тех. процессов.

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ДЕТАЛИ

С технологического процесса начинается проектирование любой АЛ. При этом основными параметрами, от которых зависит число возможных вариантов, является вид заготовки; методы и маршрут обработки; структура операции; вид технологического оборудования; режимы обработки; оперативное (цикловое) время по рабочим позициям. Наиболее перспективны при встраивании в АЛ многоинструментальные, высокопроизводительные станки, а также оборудование, скомпонованное по агрегатно – модольному принципу унифицированными узлами (многопозиционными поворотными и поступательно – движущимися столами, силовыми одно- и многошпиндельными головками). Результаты представлены в табл. 1

Табл. 1.

Технологический процесс механической обработки детали «крышка» в условиях АЛ
№ поз № пер

Наименование и содержание позиций и переходов

Оборудо -вание N, об/ мин S, мм/ об

То

мин

Твсп

мин

Тцикл

мин.

005

1

2

3

4

Автоматно-токарная

Обточить 4 начерно

Обточить 5 начерно

Расточить 13 начерно

Расточить 12 начерно

Одношпин- дельный токарный автомат мод. .

630

630

900

900

0.8

0.8

0.5

0.5

0.028

0.037

0.100

0.015

0.12

0.22

010

1

2

Автоматно-токарная

Обточить 1 начерно

Обточить 6 начерно

Много- шпиндель-ный токарный автомат мод. .

500

400

0.6

0.6

0.063

0.042

0.12

0.18

015

1

2

Автоматно-токарная

Расточить 22 начерно

Точить 2 начерно

Много- шпиндель-ный токарный автомат

800

500

0.5

0.8

0.040

0.035

0.12

0.16

020

1

Автоматно-токарная

Точить 3 начерно

Много- шпиндель-ный токарный автомат

500

0.6

0.017

0.12

0.13

025

1

2

Автоматно-токарная

Расточить 13 чисто

Расточить 12 чисто

Одношпин- дельный токарный автомат

1000

1000

0.5

0.3

0.15

0.02

0.12

0.27

030

1

2

Автоматно-токарная

Расточить 22 чисто

Расточить 2 чисто

Много- шпиндель-ный токарный автомат

1000

800

0.3

0.5

0.050

0.035

0.12

0.17

035

1

Автоматно-токарная

Точить 3 чисто

Много- шпиндель-ный токарный автомат

630

0.4

0.02

0.12

0.14

040

1

Агрегатно -фрезерная

Фрезеровать 7

Агрегатно- фрезерный мод. .

560

0.4

0.33

0.12

0.45

045

1

2

3

4

Агрегатно – сверлильная

Сверлить 14

Сверлить 15

Сверлить 16

Сверлить 17

Агрегатно - сверлиль-ный мод. .

320

320

320

320

0.17

0.17

0.17

0.17

0.22

0.22

0.22

0.22

0.12

0.34

050

1

2

3

4

Агрегатно – сверлильная

Сверлить 18

Сверлить 19

Сверлить 20

Сверлить 21

Агрегатно - сверлиль-ный мод. .

200

200

200

200

0.4

0.4

0.4

0.4

0.37

0.37

0.37

0.37

0.12

0.49

055

1

2

Агрегатно – сверлильная

Сверлить 9

Развернуть 13

Агрегатно - сверлиль-ный мод. .

200

180

0.4

0.4

0.37

0.64

0.12

0.76

060

1

2

3

4

5

Агрегатно -резьбо - нарезная

Нар. резьбу 14

Нар. резьбу 15

Нар. резьбу 16

Нар. резьбу 17

Нар. резьбу 9

Агрегатно - резьбо – нарезной мод. .

250

250

250

250

150

0.12

0.12

0.12

0.12

0.25

0.47

0.47

0.47

0.47

0.80

0.12

0.92

065

1

2

Агрегатно – фрезерная

Фрезеровать 23

Цековать 8

Агрегатно- фрезерный мод. .

630

630

0.4

0.3

0.12

0.02

0.12

0.24

5. ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ АЛ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ «КРЫШКА»

Проектирование автоматической линии технологического процесса изготовления деталей заключается в выборе оптимальной структуры компоновочной схемы АЛ, обеспечивающей достижение требуемой производительности при минимальных затратах. Требуемый уровень производительности устанавливается еще на раннем этапе ее проектирования, когда формируются основные структурно – компоновочные решения линии в целом. На этой стадии проектирования имеется значительное число вариантов, отличающихся разнообразием методов, маршрутов, режимов обработки, числом рабочих позиций и станков, количеством участков, типом транстпортной системы и т.д. Формирование структуры АЛ включает:

- расчет собственных внецикловых потерь;

- определение технической производительности;

- выбор оптимального варианта по критерию приведенных затрат (рассмотрены ниже).

6. РАСЧЕТ СОБСТВЕННЫХ ВНЕЦИКЛОВЫХ ПОТЕРЬ

Расчет собственных внецикловых потерь ведем по формуле:

где S ti об. – сумма собственных внецикловых потерь по оборудованию,

S t i ин. - сумма собственных внецикловых потерь по инструменту.

где h i – коэффициент использования каждого станка: h i =0,85-0,90

Тцикл – продолжительность цикла.

Время внецикловых простоев инструмента определяем по формуле:

где Т СМ i – время на смещение i-го инструмента,

Т iLim – лимитирующая стойкость i-го инструмента.

Данные расчета заносятся в таблицу 2

7. ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Одним из важнейших технико – экономических показателей работы АЛ является ее производительность.

где h загр – коэффициент загрузки оборудования, который для автоматических линий принимается равным 0.85-0.9;

Тц – длительность цикла, равная:

ny – число участков в линии,

S t с – суммарное время собственных внецикловых потерь.

W – коэффициент возрастания внецикловых потерь времени, зависящий от числа станков в линии:

ny 1 2 3 4 5 6 7 8
W 1.0 1.1 1.15 1.18 1.2 1.22 1.23 1.24

Производительность определяется:

- числом рабочих позиций;

- числом участков – секций, на которые разделена АЛ;

- числом станков – дублеров.

7.1 Производительность АЛ в зависимости от количества участков

По первому вариантному параметру – числу участков – предельными условиями являются одноучастковая АЛ (ny =1 ) с жесткой связью и многоучастковая (ny = qmax ) с гибкой связью. АЛ разделяется на участки накопителями, компенсирующими простои, вызванные техническими причинами.

Табл.3

Расчет производительности в зависимости от числа участков
q T ц Q / h исп при ny =
1 2 3 4 5 6 7 8
13 0.92 286/0.59 351/0.72 384/0.79 405/0.83 417/0.85 425/0.87 433/0.89 437/0.9

Расчет производительности Q и коэффициента использования h исп ведется по следующим формулам:

7.2 Производительность АЛ в зависимости от числа станков - дублеров

Вторым вариантным параметром является число станков – дублеров, устанавливаемых на лимитирующих позициях обработки и работающих параллельно с основным станком. Дублирование приводит к тому, что данная позиция перестает быть лимитирующей.

Табл.4

Расчет производительности АЛ в зависимости от числа станков – дублеров

q ny Q / h исп при m =
1 2 3
13 1 318/0.54 395/0.43 413/0.42
13 2 401/0.68 531/0.58 558/0.57
13 3 444/0.75 611/0.66 637/0.65
13 4 469/0.80 656/0.72 697/0.71
13 5 490/0.83 708/0.77 744/0.76
13 6 501/0.85 720/0.79 769/0.78

Расчет производительности Q и коэффициента использования h исп ведется по следующим формулам:

По результатам расчета получили 2 наиболее подходящих по производительности вариантов автоматической линии. Рассмотрим их.