Курсовая работа: Разработка робототехнического комплекса токарной обработки вставки, пальца и оси сателлита
Палец – пруток Æ60
.
Ось сателлита – пруток Æ45
2. Разработка технологического процесса изготовления деталей
На основе выбранных заготовок разработаем для каждой детали технологический процесс. Технологические процессы будем разрабатывать укрупнено.
Для разработки технологических процессов изготовления деталей будем руководствоваться рекомендациями [1], [2], [3]. Данные по разработке технологических процессов занесем в таблицу 2.1.
Таблица 2.1
Технологические процессы изготовления деталей
| Схема | Технологический переход | Обрабатываемые поверхности | |
| Вставка |  | 00 – заготовительная (прокат) | отрезка |
| 10 – фрезерно-центровальная | 8,9 | ||
| 20 – токарная | 1,2,3,5,6,7 | ||
| 30 – термообработка | 1,2,3,4,5,6,7,8,9 | ||
| Палец |
| 00 – заготовительная (прокат) | отрезка |
| 10 – фрезерно-центровальная | 1,8,14,15 | ||
| 20 – токарная | 2,3,4,5,7,9,10,11,12 | ||
| 30 – сверлильная | 13 | ||
| 40 – резьбонарезная | 2 | ||
| 45 – термообработка | 2,3,4,5,79,10,11,12, 13 | ||
| 50 – круглошлифовальная | 5,7 | ||
| Ось сателлита |  | 00 – заготовительная (прокат) | отрезка |
| 10 – фрезерно-центровальная | 1,4,6,7 | ||
| 20 – токарная | 2,5,6 | ||
| 25 – термообработка | 2,3,5,6 | ||
| 30 - круглошлифовальная | 2,6 | ||
| 40 – фрезерная | 3 |
3. Разработка теоретических схем базирования, крепления заготовок на станке, в захватном устройстве и на транспортере-накопителе
Разработаем теоретические схемы базирования, крепления заготовок на станке, в захватном устройстве и на транспортере-накопителе. Будем руководствоваться принципами постоянства и единства технологических и измерительных баз, а также совмещение технологических баз с конструкторскими. Для разработки теоретических схем базирования, крепления заготовок на станке, в захватном устройстве и на транспортере-накопителе будем пользоваться рекомендациями [4], [5]. Данные по разработке теоретических схем базирования, крепления заготовок занесем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1
Теоретические схемы базирования, крепления заготовок на станке, в захватном устройстве и на транспортере-накопителе
| Деталь | Теоретическая схема базирования | Теоретическая схема базирования в захватном устройстве | Теоретическая схема базирования на транспортере-накопителе |
| I установ | На I установ | На станок | |
| Вставка |  |  |  |
| II установ | На II установ | Со станка | |
 |  |  | |
| На транспорт | |||
 | |||
| Палец | I установ | На I установ | На станок |
 |  |  | |
| II установ | На II установ | Со станка | |
 |  |  | |
| На транспорт | |||
 | |||
| I установ | На I установ | На станок | |
 |  |  | |
| Ось сателлита | II установ | На II установ | Со станка |
 |  |  | |
| На транспорт | |||
 |
4. Разработка наладок при обработке заготовок на токарном оборудовании
На основе разработанных технологических процессов и теоретических схем базирования заготовок на станке разработаем наладки при обработке заготовок (см. приложение). При разработке наладок будем руководствоваться рекомендациями [1], [6].
Учитывая конструктивные параметры и технические требования обрабатываемых деталей, и теоретические схемы базирования, из таблиц [6] выберем тип станка и тип токарного трехкулачкового механизированного патрона. В нашем случае для токарной операции подходят полуавтомат токарный патронно-центровой с ЧПУ модели 1725РФ3 и патрон токарного механизированного типа ПЗКП-315.Ф8.95. Выбранный нами станок обеспечивает требуемые режимы резания и точность обработки. Патрон типа ПЗКП-315.Ф8.95 обеспечивает центрирование заготовок самоустанавливающимися кулачками и дополнительно самоустановку кулачков по заготовке при обработке ее в центрах. Зажим и разжим заготовок в патроне производится от гидравлического привода, устанавливаемого на заднем конце шпинделя станка. Также выбранный нами патрон оснащен плавающими центрами.
На наладке покажем вид в плане и вид сбоку детали в патроне на станке, захватное устройство относительно детали, а также реализацию теоретической схемы базирования и закрепления на токарном станке с обозначением опорных центров, прижимов патрона и губок захватного устройства. Проставим основные размеры детали и размеры, определяющие координатное положение губок захватного устройства. Инструмент, резцовые блоки и суппорты на схеме наладки не показываем. Также приведем на схеме наладки циклы координатного перемещения детали при установке и смене деталей на станке с помощью захватного устройства.
5. Расчет и проектирование транспортера-накопителя и разработка наладок размещения на нем заготовок
На основе конструктивных параметров обрабатываемых деталей, техпроцесса их обработки и выбранного токарного станка с ЧПУ по материалам [1] выберем модель и типоразмер тактового транспортера-накопителя. Обрабатываемые детали практически одного типоразмера и их длины лежат в пределах 76…133 мм, а масса не превышает 1,4кг. Поэтому целесообразно выбрать пластины с размерами 150×225 с грузоподъемностью 10 кг. Учитывая такт обработки деталей и возможность непрерывной работы транспортера-накопителя без смены на нем деталей оператором в течение одного часа, выбираем транспортер-накопитель с 24 пластинами. На основе этих данных выбираем модель тактового транспортера-накопителя – СТ 150. Технические характеристики занесем в таблицу 5.1.
Таблица 5.1
Технические характеристики транспортера-накопителя
| Модель тактового транспортера-накопителя | Габаритные размеры транспортера-накопителя | Число пластин | Грузоподъемность одной пластины, кг | Размеры пластины | |||
| L | B | H | А×Б | l×b | |||
| СТ 150 | 2250 | 650 | 850 | 24 | 10 | 150×225 | 150× 150 |
Разработаем базирующие и установочные регулируемые и нерегулируемые элементы на пластине для размещения и базирования заготовок и деталей. Учитывая серийность производства и возможность быстрой переналадки на изготовление других деталей, будем использовать в качестве установочного нерегулируемого элемента базовую плиту, по Т-образным пазам которой будут перемещаться базирующие призмы. Привод, перемещающий призмы – механический – винт-гайка. Такое приспособление обеспечивает размещение обработанных деталей и их заготовок, а также возможность предварительной регулировки и переналадки. Вид транспортера накопителя и его составляющих представлен на чертежах (см. приложение).
6. Выбор промышленного робота для использования в РТК токарной операции
В данной курсовой работе мы принимаем, что автоматизация операции загрузки и смены обрабатываемых деталей в условиях серийного производства обеспечивается с применением промышленного робота в составе РТК. На основе анализа технологического процесса, конструктивных параметров деталей, разработанных схем наладок выберем промышленный робот. В нашем случае будет удобным использовать промышленный робот СМ160Ф2.05.01 [1]. Данный робот обладает всеми нужными для автоматизации операций в нашем проектировании параметрами и функциями. Выбранный нами робот обладает пятью степенями свободы, что позволяет осуществлять захват заготовки в любом месте максимально приближенным к центру тяжести заготовки (см. пункт 7), т.е. является широко применимым, что позволяет использовать его в среднесерийном производстве с нередкой сменой ассортимента выпускаемых деталей. Данный робот имеет возможность обслуживать несколько станков, что приемлемо для серийного производства, где штучное время немалое, и оно будет обеспечивать возможность многостаночного обслуживания роботом. Грузоподъемность робота позволяет перемещать детали до 160 кг. Наличие двух рук робота дает возможность сократить время обслуживания практически в два раза. Также робот обладает достаточно высокой точностью позиционирования, большим диапазоном и высокой скоростью перемещений, как угловых, так и линейных. Технические характеристики робота занесем в таблицу 6.1
Таблица 6.1
Технические характеристики робота СМ160Ф2.05.01
| Техническая характеристика | Численное значение |
| Грузоподъемность суммарная/ на одну руку, кг | 320/160 |
| Число рук/ захватов на руку | 2/1 |
| Число степеней подвижности | 5 |
| Тип привода | Гидравлический |
| Система управления | Позиционная |
| Число программируемых координат | 3 |
| Способ программирования перемещений | Обучение |
| Погрешность позиционирования, мм | ±0,5 |
| Наибольший вылет руки, мм | 1800 |
|
Линейные перемещения/ скорость перемещений мм, мм/с: Горизонтальные Вертикальные |
8900/0,8 970/0,3 |
|
Угловые перемещения/ скорость перемещений, …º, º/с |
60/15 |
| Масса, кг | 6500 |
7. Расчет захватного устройства и разработка конструкции его размещения на руке промышленного робота