Выбор основного технологического оборудования

Определение необходимого количества технологического оборудования.

Перед выбором основного технологического оборудования необходимо определить требуемое его количество для обеспечения выполнения поставленного задания.

Расчетное количество оборудования определяется по формуле:

, где

 – штучное время на соответствующей операции;

- объем партии ( );

- годовой фонд работы оборудования ( ).

Коэффициент загрузки оборудования по времени определяется следующим образом:

, где

- принятое количество оборудования.

Полученные результаты сведем в таблицу:

Таблица 1.3. Расчет количества основного оборудования

Общее количество применяемого основного оборудования: N = 3.

Выбор оборудования

Технологическое оборудование определяет технико-экономические характеристики ГПС, а также показатели обрабатываемых изделий. С учетом поставленного технического задания и технологии получения конечного изделия выбираем следующее технологическое оборудование:

С целью концентрации операций на одном рабочем месте (операция 05) используем токарный станок с ЧПУ модели ИРТ180ПМФ4, позволяющий в условиях автоматизированного производства при патронном закреплении обрабатываемой заготовки выполнять операции точения, фрезерования плоскостей, пазов, производить сверление и растачивание отверстий, а также нарезать резьбу.

Таблица 2 Характеристики токарного станка ИРТ180ПМФ4

№	Параметр	Значение
1	Наибольшие размеры обрабатываемой поверхности: Диаметр, мм Длина, мм	200 165
2	Число управляемых координат (в том числе одновременно), шт:	3(2)
3	Число индексируемых позиций револьверной головки, шт:	12
4	Дискретность перемещений: Линейных (X и Z), мм Угловых (С)	0,001 0,001
5	Частота вращения шпинделя, 1/мин:	20…4000
6	Рабочие скорости: По Х, мм/мин По С, 1/мин	1…5000 0,01…16
7	Установочные перемещения: По Х, м/мин По Z, м/мин По С, 1/мин	10 15 16
8	Наибольшее усилие резания по Х и Z, кН:	4; 6
9	Наибольший крутящий момент на шпинделе, Нм:	630
10	Точность позиционирования, мкм: По Х По Z	16 20
11	Мощность привода главного движения, кВт:	18,3…25
12	Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм:	2751 х 2170 х 1650
13	Масса станка (с дополнительным оборудованием), кг:	3000

Для достижения точности и значений шероховатости применим следующие шлифовальное оборудование: внутришлифовальный станок 3А227В и зубошлифовальный станок 5843

Внутришлифовальный станок 3А227В предназначен для шлифования внутренних цилиндрических поверхностей. Данную модель выбираем, так как она соответствует по размерам, массе обрабатываемой детали.

Зубошлифовальный станок 5843 предназначен для шлифования зубьев. Данную модель выбираем, так как она соответствует параметрам детали и параметрам зубьев, которые мы должны получить.

1.3.2 Выбор вспомогательного оборудования

Для построения ГПС наряду с основным оборудованием применяют и вспомогательное, которое обеспечивает работу основного оборудования в автоматическом режиме в течение заданного срока. К таким вспомогательным средствам относят: робототехническое оборудование (загрузка-разгрузка, смена инструмента, приспособления); средства складирования заготовок, готовых изделий, приспособлений, инструментов; транспортно-накопительные устройства, контрольно-измерительные средства и др.

Для поштучной выдачи заготовки из магазина будем использовать отсекатель. Отсекатель на выходе содержит склиз для перемещения заготовки в зону действия промышленного робота и ее точного позиционирования.

Для транспортировки заготовки от отсекателя к токарному станку ИРТ180ПМФ4 будем использовать встроенный промышленный робот М10П62.01. Данный робот имеет сферическую систему координат, поэтому его можно использовать для сложных движений и точного позиционирования руки робота. После токарной обработки деталь поступает на склиз, который направляет заготовку в магазин стержневого типа. Данный магазин удобен для складирования простыми средствами.

С целью обеспечения точной установки заготовки в патроне основного оборудования и удобства автоматической загрузки-выгрузки заготовок для шлифовальных операций применим промышленный робот "Универсал-5". Данный робот выбираем с учетом грузоподъемности и возможности точного позиционирования схвата руки робота.

Транспортировка деталей на участок термической обработки и обратно к накопителю перед шлифовальным станком производится с помощью автоматических транспортных тележек, которые перевозят детали в магазинах.

1.4 Разработка ГПС – планировка РТУ

Роботизированные комплексы для механообработки заготовок типа тел вращения могут иметь различные компоновочные схемы в зависимости от выполняемых ими технологических задач. Наибольшее применение в машиностроении получили РТК, состоящие из автоматизированных станков (токарных, кругло-шлифовальных, многоцелевых и др.), оснащенных накопительными устройствами для заготовок и деталей, системой программного управления и обслуживаемых с помощью ПР. В первую очередь такие РТК предназначаются для серийного изготовления деталей мелких и средних размеров с небольшим временем обработки. Комплексы могут оснащаться как встроенным в станок, так и внешним ПР напольного или портального типа.

Разработанный участок состоит из трех единиц технологического оборудования: токарного центра, внутришлифовального станка и зубошлифовального станка. Обслуживание станков производится двумя промышленными роботами со сферическими системами координат.

Обработка заготовок начинается по мере поступления заготовок на участок с помощью транспортной тележки. Она подвозит и разгружает магазины с заготовками. Максимальная емкость магазина – 8 заготовок.

Дальше производится поштучная выдача заготовок в зону встроенного промышленного робота токарного станка с помощью отсекателя и склиза.

ПР токарного станка захватывает заготовку со склиза и переносит ее в зону станка. После обработки заготовки на первом установе ПР переворачивает заготовку и снова вставляет ее в патрон.

После токарной обработки ПР по склизу отправляет заготовку в магазин стержневого типа.

Транспортная тележка с помощью встроенного ПР ставит магазин себе на платформу и отвозит его на термообработку.

После термообработки заготовки подвергаются отделочным операциям – шлифованию.

Для этого в начале производится их поштучная выдача с помощью отсекателя того же типа, что и для токарной обработки. После отсекателя заготовка с помощью промышленного робота "Универсал-5" транспортируется в зону внутришлифовального станка. После шлифования внутренней цилиндрической поверхности производится шлифование зубьев на зубошлифовальном станке 5843. Обработка на этом станке осуществляется длительное время, поэтому чтобы внутришлифовальный станок не простаивал ПР осуществляет его дополнительную загрузку с других участков.

После шлифовальных операции готовые детали складируются в магазин стержневого типа с помощью склиза.