
- •Практическая работа по дисциплине «Автоматизация технологических процессов»
- •Задание
- •1.3.3. Станок 3б722
- •2. Определение потребности в технологическом оборудовании
- •2.1. Определение уровня автоматизации тп
- •2.2. Определение количества основного технологического оборудования
- •3. Разработка компоновок гпм
- •3.1. Определение структуры гпм для операций 005, 010, 015 и 020. На базе фрезерного станка модели 6р13ф3
- •3.2. Определение структуры гпм для операций 025 и 030, на базе шлифовальных станков модели 3л722вф1
- •4. Разработка структуры гау
- •4.1. Выбор общей компоновки гау
- •5. Общая схема линейной компоновки гау участка обработки корпусных деталей:
- •8. Спецификация к рис.1:
- •4.2. Компоновка гау
- •5. Функционирование подсистемы складирования деталей с гпм
- •5.1.Описание задачи и функционирование складской подсистемы гпс.
- •5.2. Расчет уровня автоматизации заданной подсистемы гпс.
- •6. Система управления гау
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Институт машиностроения, материалов и транспорта
Высшая школа автоматизации и робототехники
Практическая работа по дисциплине «Автоматизация технологических процессов»
Вариант 2
Выполнил(и)
студент гр.3331505/10101 Н.А. Бобриков
А.А. Гричачина
Преподаватель
ассистент ВШАиР Н.А. Мохова
Санкт-Петербург
2025
Оглавление
Задание 2
1. Анализ исходных данных 4
1.1. Анализ детали «Кронштейн». 4
1.2. Анализ технологического процесса изготовления детали «Вал». 4
1.3. Анализ оборудования, используемого в технологическом процессе. 4
1.3.1. Станок 6Р12 4
Расчет коэффициента автоматизации станка модели 6Р12 5
Расчет коэффициента автоматизации станка модели 6Р13РФ3 7
1.3.3. Станок 3Б722 7
Расчет коэффициента автоматизации станка модели 3Б722 9
Расчет коэффициента автоматизации станка модели 3Л722ВФ1 10
2. Определение потребности в технологическом оборудовании 10
2.1. Определение уровня автоматизации ТП 10
2.2. Определение количества основного технологического оборудования 11
3. Разработка компоновок ГПМ 14
3.1. Определение структуры ГПМ для операций 005, 010, 015 и 020. На базе фрезерного станка модели 6Р13Ф3 14
3.2. Определение структуры ГПМ для операций 025 и 030, на базе шлифовальных станков модели 3Л722ВФ1 15
4. Разработка структуры ГАУ 16
4.1. Выбор общей компоновки ГАУ 16
4.2. Компоновка ГАУ 18
5. Функционирование подсистемы складирования деталей с ГПМ 19
5.1.Описание задачи и функционирование складской подсистемы ГПС. 19
5.2. Расчет уровня автоматизации заданной подсистемы ГПС. 20
6. Система управления ГАУ 20
Задание
Деталь–представитель «Кронштейн» представлен на рисунке 1.
Рис. 1 Деталь «Кронштейн»
Рис. 2 Типовой технологический процесс изготовления детали-представителя
№ операции |
005 |
010 |
015 |
020 |
025 |
030 |
|
Время выполнения, мин |
5 |
4 |
5 |
5 |
6 |
6 |
31 |
Производственная программа 18000 шт.
Элемент материального потока – деталь
Складская система
1. Анализ исходных данных
1.1. Анализ детали «Кронштейн».
Деталь «Кронштейн» с габаритными размерами: длина 70 мм, ширина 60 мм, высота 98 мм.
«Кронштейн» изготавливается из СЧ18 марка серого чугуна с пластинчатым графитом для отливок, изготовленного по ГОСТ 1412-85
Масса детали 0.7 кг.
1.2. Анализ технологического процесса изготовления детали «Вал».
Заготовка кронштейна - литая. Основные формообразующие операции, выполняются на фрезерном станке марки 6Р12. Для их окончательной обработки используются шлифовальные станки марки 3Б722
1.3. Анализ оборудования, используемого в технологическом процессе.
1.3.1. Станок 6Р12
На операции 005, 010, 015, 020 используется станок 6Р12 – консольный вертикально-фрезерный.
Станок вертикально-фрезерный консольный модель 6Р12
Станок предназначен для фрезерования разнобразных изделий из черных и цветных металлов, обработка производится торцовыми, концевыми и специальными фрезами.
Класс точности станка Н.
Вращение шпинделя и подача стола осуществляются от отдельных электродвигателей через кору скоростей и коробку подач.
Стол может совершать быстрые перемещения рабочие подачи в продольном, поперечном и вертикальном направлениях.
Механический привод стола и привод вручную сблокированы.
Выключение механического перемещения стола может производиться упорами или вручную. Торможение шпинделя обеспечивается электромагнитной муфтой.
Повышенная мощность электродвигателей и жесткость станка, широкий диапазон скоростей шпинделя и подач стола обеспечивают высокопроизводительную обработку изделий на скоростных режимах резания.
Год исполнения установочной серии—1972.
Рис.3 6Р12
ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ
Размеры рабочей поверхности стола, мм . 1250 х 320
Наибольшее перемещение стола, мм:
продольное 800
поперечное 250
вертикальное 420
Электродвигатель привода главного движения:
мощность, кВт . ' . . . ■ . 7,5
частота вращения, об/мин . . . 2000 подач:
мощность, кВт 2,2
частота вращения об/мин . . . 2000
Габарит станка, мм 2305 х 1950 х 2020
Масса станка, кг 3120
Табл. 1.
Расчет коэффициента автоматизации станка модели 6Р12
№ п/п |
Наименование функции |
Уровень автоматизации |
Значение |
|
|
Включение оборудования |
ручное |
0 |
|
|
Установка заготовки на станке |
ручная |
0 |
|
|
Закрепление заготовки на станке |
ручное |
0 |
|
|
Обработка заготовки |
автоматизированная |
0,5 |
|
|
Контроль обрабатываемой поверхности |
ручной |
0 |
|
|
Контроль режущего инструмента |
ручной |
0 |
|
|
Смена инструмента |
ручная |
0 |
|
|
Очистка базовой поверхности стола |
ручная |
0 |
|
|
Удаление стружки |
ручная |
0 |
|
|
Выключение оборудования |
ручная |
0 |
|
ИТОГО: |
0,5 |
Ka(6Р12) = 0.5/10 = 0.05
Учитывая низкий уровень автоматизации и то что станок не автоматизирован его не возможно использовать в составе ГПС без глубокой модернизации.
Возможные варианты действий:
вынести фрезерную операцию за пределы ГАУ в отдельную, не автоматизированную позицию
заменить используемое оборудование на автоматизированное, например 6Р11Ф3-1 или 6Р13РФ3
Произведенм замену используемого оборудование на его аналог или 6Р13РФ3
6Р13РФ3. Станок вертикальный консольно-фрезерный с ЧПУ и револьверной головкой
Станки предназначены для многооперационной обработки деталей сложной конфигурации из стали, чугуна, цветных и легких металлов, а также других материалов. Наряду с фрезерными операциями на станках можно производить точное сверление, растачивание, зенкерование и развертывание отверстий
Рис. 4 6Р13РФ3
Технические характеристики:
Характеристика |
Наименование |
Длина рабочей поверхности стола, мм |
1600 |
Ширина стола, мм |
400 |
Наибольшее перемещение по осям X,Y,Z, мм |
1000_400_380 |
Серия |
1975 |
Снятие |
1984 |
Замена |
6Т13МФ4-1 |
ЧПУ |
Н33-1М |
Точность |
Н |
Мощность, кВт |
7,5 |
Габариты, мм |
3200x2500x2450 |
Масса, кг |
6900 |
При замене оборудования требуется пересчет коэффициента автоматизации!!!
Рассчитаем коэффициент автоматизации для 6Р13Ф3
Табл. 2
Расчет коэффициента автоматизации станка модели 6Р13РФ3
№ п/п |
Наименование функции |
Уровень автоматизации |
Значение |
|
|
Включение оборудования |
ручное |
0 |
|
|
Установка заготовки на станке |
ручная |
0 |
|
|
Закрепление заготовки на станке |
ручное |
0 |
|
|
Обработка заготовки |
автоматическое |
1 |
|
|
Контроль обрабатываемой поверхности |
ручной |
0 |
|
|
Контроль режущего инструмента |
ручное |
0 |
|
|
Смена инструмента |
автоматическая |
1 |
|
|
Очистка базовой поверхности стола |
автоматическая |
1 |
|
|
Удаление стружки |
автоматическая |
1 |
|
|
Выключение оборудования |
автоматическая |
1 |
|
ИТОГО: |
0 |
Ka(6Р13Ф3) = 5/10 = 0.5
Данное оборудование не смотря на ограниченные инструментальные возможности может использоваться в составе ГПС после дооснащения его обеспечивающими системами:
подачи заготовок
контроля изделий и инструмента
удаления отходов.