Курсовая работа: Проект автоматической системы технологического оборудования для обработки основания гидрораспределителя очистного комбайна 2РКУ10
, (1)
где - машинное время выполнения всех операций.
Суммарное машинное время складывается из всех операций, а именно:
=
.
.
1.5 Перечень холостых операций при реализации технологического процесса
Для выполнения этого этапа определим все холостые операции, которые необходимо выполнить для реализации всех рабочих операций. Холостые операции содержат действия, которые связаны с ориентацией заготовки в пространстве, подачу заготовки в рабочую зону, закрепление ее на рабочей позиции, и т.д. Результаты выбора холостых операций оформляем в таблицу 1.5.1.
Таблица 1.5.1 – Перечень холостых операций, необходимых для выполнения рабочих операций ТП
Наименование рабочей операции | Наименование холостой операции |
Токарная Подрезать торец 1 Точить поверхность 2 Точить поверхность 3 Точить канавку 4 Точить фаску 5 Точить фаску 6 Точить канавку 7 Нарезать резьбу 8 |
1.1. Ориентация детали 1.2. Подать деталь в рабочую зону 1.3. Закрепить деталь 1.4. Подвести резец на быстром ходу 1.5. Отвести резец на быстром ходу 1.6. Сменить инструмент 1.7. Раскрепить деталь 1.8. Удалить деталь из рабочей зоны |
2. Токарная Подрезать торец 9 Точить фаску 10 |
2.1. Ориентация детали 2.2. Подать деталь в рабочую зону 2.3. Закрепить деталь 2.4. Подвести резец на быстром ходу 2.5. Отвести резец на быстром ходу 2.6. Раскрепить деталь 2.7. Удалить деталь из рабочей зоны |
3. Радиально-сверлильная Засверлить 2 отв. 11 Досверлить 2 отв. 11 Сверлить 8 отв. 12 Зенкеровать 8 отв. 12 Засверлить 2 отв. 13 |
Ориентация детали Подать деталь в рабочую зону Закрепить деталь Подвести шпиндель на быстром ходу Отвести шпиндель на быстром ходу Провернуть траверсу Раскрепить деталь Переустановить деталь Удалить деталь из рабочей зоны |
4. Радиально-сверлильная Сверлить 2 отв. 11 на проход Сверлить 2 отв. 13 Зенковать фаску 14 Нарезать резьбу в 2 отв. 13 Сверлить отв. 15 Зенковать фаску 16 Зенковать фаску 20 Нарезать резьбу в отв. 15 |
Ориентация детали Подать деталь в рабочую зону Закрепить деталь Подвести шпиндель на быстром ходу Отвести шпиндель на быстром ходу Раскрепить деталь Переустановить деталь Удалить деталь из рабочей зоны |
1.6 Определение требуемой производительности
Определение требуемой производительности в условиях неавтоматизированного производства определяется по формуле:
, (2)
где - производительности в условиях неавтоматизированного производства шт/смену;
- время выполнения холостых операций,
.
шт/смену.
Считаем условно, что требуемая производительность для условий крупносерийного и массового производств должна быть в 6-7 раз больше, чем для условий неавтоматизированного производства. Таким образом, производительность для условий автоматизированного производства определяется:
шт/смену
2. Определение рациональной структуры системы технологического оборудования
При обработке на автоматической линии детали «Основание» технологический процесс дифференцируется на составные части, которые выполняются в разных позициях на разных станках. В процессе обработки – от заготовки к готовой продукции – изделие передается последовательно из позиции в позицию, где получает заданный объем технологического воздействия таким образом, что на каждой позиции выполняется лишь определенная часть обработки. При этом принятые методы, маршрут и режимы обработки, технологические базы и режущий инструмент должны обеспечить выполнение заданных требований качества (точность размеров, шероховатость поверхности и др.).
Известно, что увеличение степени дифференциации технологического процесса обработки сопровождается возрастанием технологической производительности обработки k0.
Данную структуру можно реализовать на практике двумя способами:
- с использованием станков, возле которых находятся промышленные роботы для загрузки и выгрузки заготовок, и транспортная система для перемещения заготовок от позиции к позиции;
- с использованием специальных силовых головок, которые производят обработку заготовок прямо на транспортере;
использование агрегатных станков;
комбинации перечисленных вариантов.
Приведем 2 варианта технологических процессов для условий автоматизированного производства.
1 ВАРИАНТ
Технологический процесс.
1 СТАНОК – Токарный. tр=0,79 мин.
2 СТАНОК – Токарный. tр=0,2 мин.
3 СТАНОК – Агрегатный. tр=0,476 мин.
1позиция-сверлить 2 комбинированных отверстия 11совместно.
tр=0,476 мин.
2 позиция-сверлить 8 комбинированных отверстия 12 совместно.
tр=0,006 мин.
3позиция-зенкеровать 8 комбинированных отверстия 12
совместно tр=0,006 мин.
4позиция-сверлить и зенковать отверстие 15. tр=0,15 мин.
5позиция- нарезать резьбу в отверстии 15. tр=0,187 мин.
4 СТАНОК – Вертикально-сверлильный. tр=0,686 мин.
Лимитирующей позицией является токарная операция, для которой tр=0,79 мин. Производим укрупненный расчет цикловой производительности QЦ для данного варианта по формуле:
деталей/смена,
где ТЦ – время рабочего цикла АЛ, мин;
мин,
tр(q) - время машинной обработки на лимитирующей позиции, мин;
- время несовмещенных вспомогательных ходов цикла.
Кисп=0,75 – ожидаемый коэффициент использования АЛ.
Уточненный расчет полной производительности выполним по формуле:
,
где Кзаг=0,85 – коэффициент загрузки линии как характеристика технических и организационных условий ее эксплуатации;
- время несовмещенных вспомогательных ходов цикла;
∑tр – суммарные собственные внецикловые затраты (простой на единицу продукции), мин/шт.
Внецикловые затраты определяются по формуле:
,
где ∑tин – ожидаемые суммарные внецикловые затраты по инструменту;
∑tос – ожидаемые усредненные внецикловые затраты по оснащению.
Затраты времени из-за выхода из строя инструмента определяются по формуле:
,
где tр – машинное время выполнения составной операции конкретным инструментом, мин;
Т - нормативная стойкость инструмента, мин;
tз - время, необходимое для замены инструмента при его износе, мин;
tпр - средняя продолжительность простоев из-за случайных сбоев в работе и поломок инструмента, которые приходятся на период его стойкости, мин.
Значение tз и tпр для разных типов инструментов занесены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Расчет времени потерь по инструменту
№ п/п |
Инструмент |
, мин. |
, мин. |
(+), мин. |
, мин. |
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. |
Резец подрезной Т5К10 Резец проходной Т5К10 Резец канавочный специальный Р6М5 Резец отогнутый Т5К10 Резец отогнутый Т5К10 Резец канавочный специальный Р6М5 Резец резьбовый Р6М5 |
0,2 0,34 0,14 0,04 0,03 0,04 0,2 |
30 30 30 30 30 30 30 |
0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 |
0,002 0,004 0,0016 0,0005 0,0004 0,0005 0,002 |
8. | Сверло Æ16 | 0,476 | 45 | 1,12 | 0,0118 |
9. 10. 11. 12. 13. 14. |
Сверло Æ3.75 Зенкер Æ4 Сверло Æ10,2/зенковкаÐ300 Метчик Æ12 Сверло Æ10,2/зенковкаÐ300 Метчик Æ12 |
0,016 0,006 0,15 0,187 0,15 0,187 |
15 15 45 45 45 45 |
1,18 1,18 1,12 1,27 1,12 1,27 |
0,0012 0,0005 0,0037 0,0053 0,0037 0,0053 |
= |
0,0425 |
Расчет ожидаемых внецикловых затрат по оборудованию (для одной позиции) tос производим по формуле:
tос,
где tп – средняя продолжительность простоев j-го нормализованного узла, который входит в состав оснащения конкретной позиции;
tр – время работы j-го нормализованного узла при выпуске единицы продукции;
k – общее количество нормализованных узлов в оснащении конкретной позиции.
Таблица 2.2 – Расчет потерь по оборудованию первого варианта
Наименование позиции | Наименование механизмов |
Время простоев на 100 мин. работы , мин. |
Время работы j– го нормализованного узла , мин. |
Простои конкретных механизмов , мин. |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1. Токарная |
1.Узел подачи и загрузки заготовки 2.Шпиндельный блок с механизмом фиксации и приводом вращения 3.Узел поперечных суппортов 4.Узел продольных суппортов 5.Гидравлическое оборудование 6.Электрооборудование 7.Система охлаждения 8.Транспортер стружки |
0,55 0,18 0,07 0,06 0,17 0,65 0,08 0,24 |
0,79 0,79 0,39 0,4 0,79 0,79 0,79 0,79 |
0,0043 0,0014 0,0003 0,0002 0,0013 0,0051 0,0006 0,0019 =0,0151 |
2. Токарная |
1.Узел подачи и загрузки заготовки 2.Шпиндельный блок с механизмом фиксации и приводом вращения 3.Узел поперечных суппортов 4.Узел продольных суппортов 5.Гидравлическое оборудование 6.Электрооборудование 7.Система охлаждения 8.Транспортер стружки |
0,55 0,18 0,07 0,06 0,17 0,65 0,08 0,24 |
0,2 0,2 0,18 0,02 0,2 0,2 0,2 0,2 |
0,0011 0,0004 0,0001 0,00001 0,0003 0,0013 0,0002 0,0005 =0,00391 |
3. Агрегатная |
1.Узел подачи и загрузки заготовки Механизмы фиксации Гидравлическое оборудование Электрооборудование Система охлаждения Транспортер стружки Силовой стол с гидроприводом Поворотный стол Силовая головка |
3,3 0,18 0,65 3,43 0,72 0,24 1,2 0,1 0,18 |
0,476 0,476 0,476 0,476 0,476 0,476 0,476 0,476 0,476 |
0,0157 0,0009 0,0031 0,0163 0,0034 0,0011 0,0057 0,0005 0,0009 =0,0476 |
4. Вертикально-сверлильная |
1.Узел подачи и загрузки заготовки 2.Шпиндельный блок с механизмом фиксации приводом вращения 3.Гидравлическое оборудование 4. Электрооборудование 5. Система охлаждения 6. Транспортер стружки 7.Подъёмно-поворотный стол |
0,55 0,18 0,17 1,43 0,08 0,24 0,13 |
0,674 0,674 0,674 0,674 0,674 0,674 0,674 |
0,0037 0,0012 0,0011 0,0096 0,0005 0,0016 0,0009 =0,0186 |
==0,0852 |