Курсовая работа - Выбор станка с ЧПУ и разработка РТК вариант 8 - файл n1.docx

Курсовая работа - Выбор станка с ЧПУ и разработка РТК вариант 8
скачать (2352.9 kb.)
Доступные файлы (2):
n1.docx2349kb.04.06.2011 22:55скачать
n2.docx21kb.04.06.2011 22:54скачать

n1.docx



Задание

Вариант 8

Исходные данные:





№ вар.

Поверхности

Размеры

1

2

3

4

l1

l2

l3

l4

l5

M1/R

5

8

+

+

+

+

210

200

10

10

60

32

В работе представить:


1.Технологический процесс.

1.1Выбор инструмента

Для обработки детали выбираем вертикальный сверлильно - фрезерно-расточный станок, инструменты обработки – концевая фреза, торцевая фреза.

№ операции

Операция

1

Установка детали на столе

2

Закрепление детали

3

Проход по периметру

4

Фрезерование поверхности 3

5

Фрезерование поверхности 4

6

Фрезерование поверхности 5

7

Смена инструмента

8

Фрезерование поверхности 1

9

Смена инструмента

10

Фрезерование поверхности 2

11

Снятие детали

Операция 1,7,9,11 производится промышленным роботом.

Операция 2 производится захватным устройством стола МРС.

Операция 30,40, 50,60 производится концевой фрезой D20.

Операция 80 производится торцевой фрезой D36

Операция 100 производится торцевой фрезой D100



Рис.1 Концевая фреза
Техническое описание
Фреза концевая предназначена для обработки заготовок из труднообрабатываемых материалов: нормальной точности – для обработки уступов и плоскостей, повышенной точности – для обработки закрытых контуров и пазов.
Цилиндрический хвостовик

Диаметр 20 мм

Длина 110 мм

Число зубьев 4

Материал: Р6М5- Быстрорежущая инструментальная сталь

Производитель: Россия



Рис 2 Торцевая фреза

Фреза торцевая концевая 36 с механическим креплением ромбических (ромб) пластин ТУ 2-035-476-76 Z=3 КМ4



Рис 3 Торцевая фреза
Техническое описание
Фреза предназначена для обработки различных заготовок и изделий из металла
Диаметр 100 мм

Высота 46 мм

Диаметр посадки 60мм Н7

Число зубьев 30

Производитель:Россия

2. Оборудование.

Состав комплекса определяется конструктивно-технологическими характеристиками обрабатываемых деталей, конструкций, транспортно-складских систем, промышленных роботов, системы управления и рядом других факторов.

2.1 Выбор станка

Так как все операции над обработкой нашей детали сводятся к фрезерованию, то выбираем вертикально-фрезерный станок с ЧПУ 6Р11МФ3



Рис. 4 Станок с ЧПУ

Параметры:

Размеры рабочей поверхности стола

250*1000

Внутренний конус шпинделя

50

Наибольшие перемещение стола

Продольное

630

Поперечное

300

вертикальное

350

Число скоростей шпинделя

16

Частота вращения шпинделя, об/мин

80-2500

Число подач стола

Б/с

Подача стола, мм/мин

Продольная или поперечная

0.1-4800

вертикальная

0.1-4800

Скорость быстрого перемещения, мм/мин

Продольная или поперечная

4800

вертикальная

4800

Мощность электродвигателя привода главного

движения, кВт

5.5

Габаритные размеры

Длина

4000

Ширина

2000

высота

2220

Масса, кг.

2760



2.2 Выбор промышленного робота

Для данного технологического процесса необходимо выбрать ПР, выполняющий смену заготовок (до 50 кг) и при необходимости замену инструмента. Промышленный робот FANUC M-710iC/50 (рис. 4) полностью удовлетворяет данным требованиям.

Технические данные и характеристики промышленного робота FANUC M-710iC/50

Передовые роботы M-710iC разработаны для жестких условий эксплуатации и обладают высокой производительностью.
M-710iC/50 предлагает наибольший радиус действия (2.05 м) в своем классе и идеально подходит для обслуживания станков, манипулирования материалами и паллетирования. Кроме того, сочетание большого радиуса действия и точности этого робота делают его очень хорошим выбором для нанесения клея, распыления, снятия заусенцев и полировки.


Рис. 5 Промышленный робот FANUC M-710iC

Параметры:

Модель

M-710iC/50

Контролируемые оси

6

Грузоподъемность

50

Повторяемость

0.07

Вес механической части

560

Радиус действия

2050

Диапазон перемещения

Диапазон перемещения

360




Диапазон перемещения

225

Диапазон перемещения

440

Диапазон перемещения

720

Диапазон перемещения

250

Диапазон перемещения

720

Максимальная скорость

Максимальная скорость

175




Максимальная скорость

157

Максимальная скорость

157

Максимальная скорость

250

Максимальная скорость

250

Максимальная скорость

355

Момент

Момент

206/28




Момент

206/28

Момент

127/11

Класс защиты IP

Запястье и рука J3 IP67, корпус IP54. (опция: весь корпус IP67)


2.3. Выбор загрузочного устройства

Используем ЗНУ в виде транспортера.

Применим прямой конвейер ( транспортер ) с защитными бортами производства московского завода ООО "КонвейерМаш".

Область применения:

Применяется для погрузо-разгрузочных работ штучных тарных грузов, коробок, паллет, строительного и бытового мусора, как в помещении, так и на открытом воздухе и т.д. Легко настраивается под разные высоты погрузо-разгрузочных работ. Во избежание падения грузов конвейер оснащен защитными бортами. Для передвижения конвейера возможно установить колеса

Технические характеристики
Ширина от 200 до 1000 мм

Длина до 30 м

Высота от 0,3 м

Макс. Нагрузка 1000 кг

Скорость от 0,1 м/с

Макс. угол наклона до 30 град.

Реверс возможен

Мощность до 2,2 кВт

Напряжение 380V, 220V с частотным преобразователем
Типы лент Резинотканевая, ПВХ, полиамид, ПВХ шевронная, ПВХ с поперечным профилем




Рис. 6 Внешний вид транспортера.

3. Компоновка модуля



Рис. 7 Планировка РТК.

1 - Станок ;

2- Электрошкаф;

3- УЧПУ;

4- Пульт управления ПР;

5- Конвейер для уборки стружки;

6- Тара для стружки;

7- Конвейер для готовых деталей;

8- ПР;

9- Конвейер для заготовок.







Рис. 8 Положение ПР в процессе работы РТК.

4. Анализ временной структуры
Анализ временной структуры рассчитывается по времени на обработку детали, ее транспортировки и т.д., и предназначен для четкого определения затрат времени работы РТК на определенную операцию, с целью дальнейшего улучшения характеристик РТК.

Время работы РТК в течении цикла можем вычислить по формуле
Т= t уст.д.+ t снят.д.+ t обр.+ t пер.р.+tпер.к.
где t уст.д - время установки детали;

t снят.д. - время снятия детали;

t обр.д. - время обработки детали;

t пер.р. - время перемещения робота;

tпер.к.- время перемещения конвейера.
Так как способы установки и закрепления заготовки при обработке на станках с ЧПУ принципиально не отличаются от способов, применяемых на станках с ручным управлением, то t в.у. определяют по имеющимся

нормативам для станков с ручным управлением.
5. Список контролируемых параметров
Контрольные точки
X1 – рука ПР в т. 0

X2 – рука ПР в т. 0’

X3 – заготовка на конвейере в т.1

X4 – рука ПР в т. 1’

X5 – рука ПР в т. 1

X6 – захват закрыт

X7 – рука ПР в т. 2’

X8 – рука ПР в т. 2

X9 – деталь зажата приспособлением МРС

X10 – захват открыт

X11 – конец УП МРС

X12 – деталь разжата приспособлением МРС

X13 – рука ПР в т. 3’

X14 – рука ПР в т. 3

X15 – рука ПР повернута на 90 градусов

X16 – деталь убрана из т.3


6. Блок-схема работы РТК для партии деталей



Рис. 9 Блок схема работы РТК.

7. Циклограмма работы РТК
Циклограмма строится по блок-схеме и представляет собой графический образ работы РТК или ГПМ во времени. По горизонтали откладываются длительности тех или иных движений, которым соответствуют данные горизонтальные отрезки на циклограмме, которые соединяются между собой согласно логике выполнения вспомогательных операций, представленных в блок-схеме. Циклограмма, обычно, отражает один цикл работы оборудования, равный, например, одной рабочей смене или продолжительности автономной работы без дооснащения РТК новыми деталями. Логические операции, имеющиеся в блок-схеме, на циклограмме отсутствуют. Если какая-либо величина времени исполнения действия значительно больше других, например, время обработки детали по УП, то данный интервал времени показывают с разрезом, как это показано на циклограмме. Масштаб циклограммы является обычно приближенным.

Циклограмма работы РТК проектируемой системы изображена на рис. 10.



Рис. 10 Циклограмма работы РТК.
8. Сеть Петри

Сети Петри – часто встречающийся метод формализации, чаще – дискретных, процессов и объектов, позволяющий строить наглядные и простые имитационные модели. Сеть Петри - это разновидность ориентированных графов, позволяющая описывать последовательные и параллельные процессы, которые протекают одновременно в разных местах, и их динамику. С помощью сетей Петри можно описать работу ГПМ.

Для составления сети Петри необходимо перечислить все позиции (состояния объекта) указать переходы и условия перехода.



Рис. 11 Сеть Петри.
Контрольные точки
X1 – рука ПР в т. 0

X2 – рука ПР в т. 0’

X3 – заготовка на конвейере в т.1

X4 – рука ПР в т. 1’

X5 – рука ПР в т. 1

X6 – захват закрыт

X7 – рука ПР в т. 2’

X8 – рука ПР в т. 2

X9 – деталь зажата приспособлением МРС

X10 – захват открыт

X11 – конец УП МРС

X12 – деталь разжата приспособлением МРС

X13 – рука ПР в т. 3’

X14 – рука ПР в т. 3

X15 – рука ПР повернута на 90 градусов

X16 – деталь убрана из т.3
Действия РТК
А0 – включение РТК

А1 – поднять руку ПР

А2 – подача заготовки в т.1

А3 – повернуть руку ПР в т.1’

А4 – опустить руку ПР

А5 – закрыть захват ПР

А6 - повернуть руку ПР в т.0’

А7 – выдвинуть руку ПР

А8 – зажим заготовки приспособлением МРС

А9 – открыть захват ПР

А10 – втянуть руку ПР

А11 – обработка заготовки по УП МРС

А12 – разжим детали приспособлением МРС

А13 - повернуть руку ПР в т.3’

А14 – переместить деталь

А15 – повернуть руку ПР на 90 градусов против ч.с.

А16 – отключить РТК.

9. Управляющая программа
par qwerty

ppl c:\peps\pepspost\fanuc6mb\fanuc6mb // выбор постпроцессора

VIE XY // задание системы координат

WIN X-20 Y-20 Z-0 X250 Y250 Z0 // параметры экрана

P1=20 20 // задание опорных точек

P2=20 140 //для построения контуров

P3=220 140

P4=220 20

P5=90 80

P6=150 80

P7=90 40

P8=90 120

P9=90 100

P10=100 90

P11=140 90

P12=150 100

P13=150 120

P14=150 40

P15=150 60

P16=140 70

P17=100 70

P18=90 60
S1=P1 P2 // создание прямых

S2=P2 P3

S3=P3 P4

S4=P4 P1

S5=P8 P9

S6=P10 P11

S7=P12 P13

S8=P14 P15

S9=P16 P17

S10=P18 P7
C1 P5 40 // создание окружностей

C2 P6 40

C3 100 60 10

C4 100 100 10

C5 140 100 10

C6 140 60 10
K1 P7 TC1 P8 TS5 AC4 TS6 AC5 P12 TS7 P13 TC2 P14 TS8 AC6 TS9 AC3 TS10 P7 EK

K2 P1 TS1 P2 TS2 P3 TS3 P4 TS4 P1 EK // создание контуров
DRA K1 // отображение созданных контуров

DRA K2


TOOL 1 D20 // выбор инструмента 1 диаметр 20мм

FED H100 V100 // задание подачи

SPI 100 // задание скорости

FRO X15 Y15 // задание начальной точки

OFF L // способ обхода контура - слева

PRO TK2 // обход контура 2

GOH // вернуться к начальной точке обхода

FRO X15 Y15 // ----------------------------//---------------------

OFF L

PRO TK1

GOH

TOOL 2 D36

FED H100 V100

SPI 100

FRO X15 Y15 // задание начальной точки

GOT P1 // задание маршрута обхода

GOT P2

GOT P3

GOT P4

GOT P1

GOT X30 Y60

GOT X30 Y100

GOT X70 Y140

GOT X120 Y140

GOT X120 Y110

GOT X120 Y140

GOT X170 Y140

GOT X210 Y100

GOT X210 Y60

GOT X170 Y20

GOT X120 Y20

GOT X120 Y50

GOT X120 Y20

GOT X70 Y 20

GOH

TOOL 3 D100

FED H100 V100

SPI100

GOT X50 Y80

GOT X190 Y80

GOT X50 Y80

GOH

END


e:\documents and settings\тео\рабочий стол\tapatapa\tapatapa\imag0062.jpg

Рис. 12 Образ экрана в среде PEPS2 после прохода Инструмента 1

e:\documents and settings\тео\рабочий стол\tapatapa\tapatapa\imag0063.jpg

Рис. 13 Образ экрана в среде PEPS2 после прохода Инструмента 2

e:\documents and settings\тео\рабочий стол\tapatapa\tapatapa\imag0065.jpg

Рис. 14 Образ экрана в среде PEPS2 после прохода Инструмента 3

Заключение.

В процессе выполнения курсового проекта мною была разработан и промоделирован технологический процесс, обеспечивающий автономную работу РТК на протяжении нескольких часов. Изучены принципы составления: блок-схем, циклограмм, сетей Петри, работы РТК. Была составлена управляющая программа с использованием программного пакета PEPS2.

Несмотря на то, что не учитываются многие значительных особенностей работы (скорости резания, температуры, временные характеристики и т.д.), алгоритм работы и компоновка РТК произведена в соответствии с требованиями технического задания, и удовлетворяет поставленной задаче.


Список литературы.

1. Методические указания к лабораторной работе «Системы автоматизации проектирования управляющих программ»./ Загидуллин Р.Р. - Уфа, УГАТУ, 1998.

2. Гжиров Р. И., Обольский Я. З., Серебреницкий П. П. /Автоматизированное программирование обработки на станках с ЧПУ.-Л.: Лениздат, 1986.-176 с., ил.

3. www.rtconveer.ru/equipment/conveyor/conv_piece.html

4. www.stanok-mte.ru/index_ru.php -сайт Стерлитамакского станкостроительного завода.

5. http://www.bestrobots.ru/prod/FANUC – поставщик ПР.

Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации