автоматизация / Методички КР / РТК / Методические указания по контрольной автоматизация
.pdf
|
|
|
Таблица 1.2 |
|
Технологический маршрут обработки вала - шестерни |
||
|
|
|
|
Номер |
Наименование и краткое |
Технологическая |
Оборудование |
опера |
содержание операции |
база |
|
ции |
|
|
|
|
|
|
|
005 |
Фрезерноцентро- |
Ось и торец |
Фрезерно – центровальный полу- |
|
вальная: фрезеровать |
исходной за- |
автомат МР73М |
|
торцы 1 и 13, зацен- |
готовки |
|
|
тровать с двух сторон |
|
|
|
|
|
|
010 |
Токарная: точить по- |
Ось и торец 1 |
Токарновинторезный станок с |
|
верхности 11, 12, 5, |
|
ЧПУ 16А20Ф3 |
|
фаски, подрезать то- |
|
|
|
рец 10 |
|
|
|
|
|
|
015 |
Токарная: точить по- |
Ось и торец |
Токарновинторезный станок с |
|
верхность 2, фаски, |
10 |
ЧПУ 16А20Ф3 |
|
подрезать торцы 4 и 7, |
|
|
|
прорезать канавку 8 |
|
|
|
|
|
|
025 |
Токарная: точить под |
Ось и торец |
Токарновинторезный станок с |
|
шлифование поверх- |
10 |
ЧПУ 16А20Ф3 |
|
ность 2 и подрезать |
|
|
|
торец 4 |
|
|
|
|
|
|
030 |
Вертикально- |
Поверхности |
Вертикально – фрезерный станок |
|
фрезерная: фрезеро- |
2, 11 и торец |
6Р11МФ3-1 |
|
вать шпоночный паз 3 |
4 |
|
|
|
|
|
035 |
Зубофрезерная: фре- |
Ось вала |
Зубофрезерный полуавтомат |
|
зеровать зубья 6 |
|
5В312 |
|
|
|
|
040 |
Зубошевинговальная: |
То же |
Зубошевинговальный 5702 |
|
шевинговать зубья 6 |
|
|
|
|
|
|
045 |
Контрольная |
То же |
— |
|
|
|
|
050 |
Термическая: калить и |
То же |
|
|
отпустить до НRСЭ |
|
|
|
40...45 |
|
|
|
|
|
|
055 |
Зубохонинговальная: |
То же |
Зубохонинго-вальный 5А913 |
|
хонинговать зубья 6 |
|
|
|
|
|
|
060 |
Круглошлифовальная: |
Ось и торец 4 |
Торцекруглошлифовальный |
|
шлифовать одновре- |
|
ЗТ161А |
|
менно поверхности 10 |
|
|
|
и 11, выдерживая |
|
|
|
R1,6mах |
|
|
|
|
|
|
065 |
Круглошлифовальная: |
Ось и торец |
Торцекругло-шлифовальный |
|
шлифовать одновре- |
10 |
ЗТ161А |
|
менно поверхности 2 |
|
|
|
и 4, выдерживая R2 |
|
|
|
|
|
|
070 |
Контрольная |
— |
— |
|
|
|
|
После составления таблицы с технологическим маршрутом следует определить автоматизируемую операцию технологического процесса (определяется студентом совместно с консультантом по работе). Для выбранной операции выполняется операционный эскиз, на котором показываются обрабатываемые поверхности, требования к точностным характеристикам и параметрам качества поверхностей, которые достигаются на данной операции. На операционном эскизе также приводятся условные обозначения опор, зажимов и установочных устройств, которые реализуют предлагаемую для рассматриваемой операции схему базирования. Условные обозначения следует выполнять в соответствие с ГОСТ 3.1107-81. Целью выполнения операционного эскиза является грамотное определение поверхностей, по которым деталь может базироваться в захватном устройстве промышленного робота и на тактовом столе транспортера – накопителя. После выполнения эскиза имеется полная определенность в вопросах базирования заготовки как на металлообрабатывающем оборудовании, так и на средствах автоматизации технологического процесса.
Рассмотрим для примера технологический процесс изготовления вала шестерни, маршрут обработки которой представлен выше. В качестве автоматизируемой операции принимаем операцию 015 Токарную, для которой разрабатываем операционный эскиз (Рис. 1.2)
Рис. 1.2 Операционный эскиз технологической операции
2. Выбор промышленного робота и транспортной системы, используемых в РТК механической обработки
Промышленный робот (ПР) — автоматическая машина или система машин, представляющая собой совокупность манипулятора и перепрограммируемого устройства управления, для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций, заменяющих аналогичные функции человека при перемещении предметов производства и (или) технологической оснастки.
ПР классифицируют (ГОСТ 25685-83) по следующим признакам: специализации, грузоподъемности, числу степеней подвижности, возможности передвижения, способу установки на рабочем месте, видам системы координат, привода, управления, способу программирования.
По специализации ПР подразделяют на специальные, специализированные и универсальные. Универсальный ПР предназначен для выполнения различных видов технологических операций и вспомогательных переходов при функционировании с различными моделями технологического оборудования. Специализированный ПР предназначен для операций одного вида и определенной группы оборудования: специальный - для определенных операций и конкретных моделей оборудования.
ПР состоит из следующих частей: исполнительного устройства робота, выполняющего все его двигательные функции (в общем случае это манипулятор и устройство передвижения), устройства управления и рабочего органа (сварочные клещи, захватное устройство и т. д.).
По грузоподъемности ПР подразделяют на сверхлегкие (с номинальной грузоподъемностью до 1 кг), легкие (1 — 10 кг), средние (10-200 кг), тяжелые
(200-1000 кг).
По способу установки на рабочем месте ПР подразделяют на напольные, подвесные и встроенные.
Основные схемы ПР приведены на рис. 2.1 .
Рис. 2.1 Основные схемы промышленных роботов
В табл. 2.1 представлены основные данные ПР для обслуживания металлорежущих станков, которые имеют подвесную (портальную) (СМ80Ц.48.11, СМ80Ц.25.01А, УМ160Ф2.81.01, СМ40Ф2.80.01,
СМ160Ф2.05.01) и напольную компоновку (СМ40Ц.40.11).
Роботы СМ80Ц.48.11 и СМ8ОЦ.25.О1А имеют цикловую систему управления и предназначены в основном для работы с одним станком. Робот СМ8ОЦ.48.11 монтируют непосредственно на передней бабке станка 16К20ФЗ; остальные роботы портального типа имеют самостоятельную несущую конструкцию. Роботы УМ16ОФ2.81.О1, СМ40Ф2.80.01, СМ160Ф2.05.01 предназначены для обслуживания группы из двух — шести станков и имеют систему числового программного управления.
Робот СМ40Ц.40.11 работает в цилиндрической системе координат и предназначен для обслуживания в основном одного станка; он имеет две системы управления — цикловую и ЧПУ — позиционную.
Примеры применения промышленных роботов для обслуживания металлорежущих станков различных моделей приведены в Табл. 2.2.
Таблица 2.1 Технические характеристики промышленных роботов для обслуживания металлорежущих
станков
Техническая |
|
|
Модель промышленного робота |
|
|||||
характеристика |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
СМ80Ц.48 |
СМ8ОЦ.2 |
УМ160Ф2. |
СМ40Ф2.8 |
СМ16ОФ2 |
СМ40Ц.40.11 |
||
|
|
.П |
5.О1А |
81.01 |
|
0.01 |
|
.О5.О1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Грузоподъем- |
80/40 |
80/40 |
160/160 |
|
40/40 |
|
320/160 |
40/40 |
|
ность суммар- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная/ на одну ру- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ку, кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Число |
2/1 |
1/2 |
1/1 |
|
1/1 |
|
2/1 |
1/1 |
|
рук/захватов на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
руку |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Число степе- |
3 |
3 |
4 |
|
4 |
|
5 |
4 |
|
ней подвижно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сти (без захвата) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Тип привода |
Электро-. |
|
|
|
Гидравлический |
|
|||
|
|
гидравли- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ческий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Система управ- |
Цикловая |
|
Позиционная |
|
Цикловая |
||||
ления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Число |
про- |
3 |
3 |
4 |
|
3 |
|
3 |
3 |
граммируемых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
координат |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Способ |
про- |
По упорам |
|
|
Обучение |
|
По |
||
граммирования |
|
|
|
|
|
|
|
упорам |
|
перемещений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Погрешность |
±1,5 |
±0,3 |
±0,5 |
|
±1 |
|
±0,5 |
±1,5 |
|
позиционирова- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наибольший |
800 |
1500 |
2300 |
|
1900 |
|
1800 |
1672 |
|
вылет руки, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Линейные пере- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мещения, мм: |
|
|
|
|
|
|
|
760 760 |
|
горизонтальные |
2070 |
3600 |
16 000 |
|
10000 |
|
8900 |
|
|
вертикальные |
320 |
1000 |
--- |
|
-- |
|
970 |
|
|
Скорость |
ли- |
0,2 |
0,8 |
1,2 |
|
0,8 |
|
0,8 |
Вперед — 0,41; |
нейных переме- |
|
|
|
|
|
|
|
назад - 0,635 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щений, м/с: го- |
|
|
|
|
|
|
ризонтальных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вертикальных |
— |
0,5 |
- |
- |
0,3 |
Вверх — |
|
|
|
|
|
|
0,212; вниз - 0,38 |
|
|
|
|
|
|
|
Угловые пере- |
15 |
180 |
90 |
90 |
60 |
270 |
мещения, ..0 |
|
|
90…. 180 |
90 |
|
180 |
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость угло- |
- |
90 |
30; 90 |
30; 30; 90 |
15 |
- |
вых перемеще- |
|
|
|
|
|
|
ний, °/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса, кг |
280 |
2220 |
6500 |
3400 |
6500 |
1400 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.2 Примеры применения промышленных роботов для обслуживания металлорежущих стан-
|
ков |
|
|
|
Робот, Модель обслуживаемого станка |
Обслуживаемые станки |
|
|
|
|
ПР СМ80Ц.48.11 |
Токарные |
|
|
|
|
16К20ФЗ, 16К20Т1 |
|
|
ПР СМ80Ц.25.01А |
Токарные |
|
|
|
|
КТ-141, КТ-141П, 1П752МФЗ, 1П756ДФЗ, |
|
|
16КЗОФЗ, 1П735ЕФЗ, 1П735ФЗ, 1П735МФЗ, |
|
|
1П756МФЗ, 16А16Ц, Ш426ДФЗ, КТ-142, 1П426ФЗ |
|
|
2А912, 2А932, 2К942 |
Центровальные |
|
|
|
|
ЗМ152, ЗМ152В, ЗТ161Е, ЗМ131, ХШ4-80, ЗМ161Е |
Шлифовальные |
|
|
|
|
ПР УМ160Ф2.81.01 |
Токарные |
|
|
|
|
16К30ФЗ, 1691МФЗ, 1П732РФЗ, 16А90МФ4, |
|
|
1П756ФЗ, 1П756ЕФЗ, КМ146, 1Б732, 1Б732П, |
|
|
1740Ц, 1Б732ФЗ, 1740РФЗ, 1751М, 1286-8, 1286-6 |
|
|
2943РФ4, 2А913, 2943 |
Фрезерно-центровальные |
|
|
|
|
2Р135Ф2, 2135МФЗ, 2135МФЗ-1, 2175МФ2, 2714В, |
Сверлильные и отделочно-расточные |
|
|
|
|
|
|
2779В, 2779ДП, 2711В, 2713В, 2732П, 2776В, 2777В, |
|
ИР500МФ4, ИР800МФ4, модуль 500, МА2235МФ4 |
|
ЗМ173, ЗМ174Е, ЗМ174, ЗМ173Е, ЗМ174В, ЗТ172, |
Шлифовальные |
|
|
ЗД724ХФ2, ЗП724, ЗП725, ЗД725Ф2, ХШ4-10 |
|
5М150, 53А80, 5717С4, 5А843, 5А868 |
Зубообрабатывающие |
|
|
6Б443ГФЗ, 6550ФЗ, 6560ФЗ, 6560МФЗ, 6Д92, 6930, |
Фрезерные |
|
|
6933, 6950, 6Д95, 6906МФ2 |
|
7Б57 |
Протяжные |
|
|
ПР СМ40Ф2.80.01 |
Токарные |
|
|
16А16Ц, 16К20ФЗ, 16К20РФЗ, 16К20Т1, 1П735МФЗ, |
|
1П735ЕФЗ, 1П756ДФЗ, 1П756МФЗ, 1П735ФЗ, |
|
1П426ДФЗ, 1А426, 1П426ФЗ, 1716Ц, 1716ФЗ, |
|
1716МФЗ, 1Н713, 1713, 1713П, 1713Е, 1713Ц, |
|
1713ФЗ, 1713ПФЗ, 1725Ц, 1725ФЗ, 1725ВФЗ, |
|
1725МФЗ, 1Б922Д, 1Б922Е |
|
2982, 2А912, 2А932, МР-76М, 2К942, МР-71М |
Фрезерно-центровальные и подрезные |
Шлифовальные |
ЗМ152ВФ2, ЗМ152, ЗМ152В, ЗМ152Е, ЗМ161Д, |
|
ЗТ161Е, ЗМ131, ЗМ132, ЗМ162, ЗМ163В, ХШЦ-80, |
|
ЗТ162ВФ2, ЗМ163Ф2, 3845К, 3875К, МШ-293, |
|
ЗП451 |
|
5В913, 5702В, 5Б63Г, 5Б64, 5Б65 |
Зубообрабатывающие |
|
|
6913 |
Шпоночно-фрезерные |
|
|
ПР СМ160Ф2.05.01 |
Токарные |
|
|
16К30ФЗ, 1691МФЗ, 1П756ЕФЗ, 16А90МФ4, |
|
1Е371БПЦ, КМ-146, 1Б732, 1Б732П, 1740Ц, |
|
1Б732ФЗ, 1740РФЗ, 1756ФЗ, 1719Ц, 1П732РФЗ |
|
2943РФ4, 2А913 |
Фрезерно-центровальные |
|
Шлифовальные |
3М173, 3М174Е, 3М174, 3М173Е, 3М174В, 3Т172, |
|
|
|
|
ХШЧ-10 |
|
|
|
5А868 |
|
Зубообрабатывающие |
|
|
|
|
|
ПР СМ40Ц.40.П |
|
Токарные |
|
|
|
|
16А16Ц, |
16К20ФЗ, 16К20Т1, 16К20РФЗ, |
|
|
1П735ФЗ, |
Ш735МФЗ, 1П735ЕФЗ, Ш756ДФЗ, |
|
|
1П756МФЗ, 1П426ДФЗ, 1725МФЗ, 1А425, |
|
|
|
1П426ФЗ, |
1716Ц, 1716ФЗ, 1716МФЗ, 1708, |
|
|
1713П, 1713Е, 1713Ц, 1713ФЗ, 1713ПФЗ, 1Н713, |
|
|
|
1713, 1725Ц, 1725ФЗ, 1Б922Д, 1Б922Е, 1734П, |
|
|
|
1А734П, 1734, 1А734, 1734ФЗ, 1А734ФЗ, 1734Г, |
|
|
|
|
1734Р, 1К282 |
|
|
2А912, 2А932, МР-71М, 2К942 |
|
|
Фрезерно-центровальные |
||
|
|
|
2Р135Ф2 |
|
Сверлильные |
|
|
|
|
2776В, 2777В, 2779В, 2779ДП |
|
|
Расточные |
||
|
|
3845К, 3875К, МШ-293, ЗП451 |
|
|
Шлифовальные |
||
|
|
5В312, 53А30, 5140, 5А131Г, 5А130, 5А140П, 5Н580, |
|
|
Зубообрабатывающие |
||
|
|
5В913, 5702, 54582, 5А703, 5Б703, 5А915 |
|
|
|
6Р13РФЗ, 6540ФЗ, 6Р811МФЗ-1, 6Р13ФЗ, |
|
|
Фрезерные |
||
|
|
|
6550ПМФ4, 6904ВМФ |
|
|
|
6913 |
|
Шпоночно-фрезерные |
|
|
|
|
|
5Б63Г, 5Б64, 5Б65 |
|
Резьбофрезерные |
|
|
|
|
|
7Б5.7 |
|
Протяжные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а — СМ80Ц 48 IГ 6 - СМ80Ц.25.01А, в - УМ160Ф2.81.01; г-СМ40Ф2.80.01; д- СМ160Ф2.05.01; е - СМ40Ц.40.11
Рис. 2.2 Примеры исполнений промышленных роботов
На рис. 2.3 и 2.4 показаны РТК токарной обработки деталей типа тел вращения. Эти РТК могут комплектоваться ПР, пристраиваемыми к станку (М10П.62.01) или напольного типа (мод. М20П.40.01). Технические характеристики этих ПР приведены в табл. 2.3. Схемы перемещения рабочих органов приведены на рис. 2. 5.