Операция фрезерования паза

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Національний аерокосмічний університет ім.М. Є. Жуковського „ХАІ”

Пояснювальна записка до домашнього завдання №1

по дисциплiнi "Автоматизація технологічних процесів виготовлення авіаційних двигунів"

Виконавець: студентка гр.245 Кузьмнко Д.А.

Керівник: Горбачов О.О.

Харкiв 2008

Введение

Автоматизация - это такая организация производства, при которой человек частично или полностью освобождается от непосредственного участия в процессах получения, преобразования и использования энергии, материалов или информации.

Программирование обработки на станках с ЧПУ, возникшее на стыке ряда дисциплин (технологии машиностроения, математики, кибернетики), со временем приобрело самостоятельное значение. Эксплуатация станков с ЧПУ возможна при наличии не только соответствующего технологического процесса, но и обеспечивающих его исполнение управляющих программ.

С внедрением автоматических устройств повышается производительность труда, снижается себестоимость продукции, сокращается производственный цикл, повышается качество продукции. Однако теоретические основы автоматизации недостаточно разработаны. Трудно поддаются автоматизации регулировка и сборка изделий. Также трудно обеспечить высокую точность изделий, обработку труднообрабатываемых материалов.

В мелкосерийном производстве применяются станки с ЧПУ, автоматические, системы управления технологическим процессом, промышленные роботы, агрегатные станки. При внедрении автоматического оборудования в изготовление авиадвигателей сталкиваются с множеством проблем: высокая сложность изделий, мелкие серии, труднообрабатываемость материалов. Большое значение имеет технологичность конструкции изделий.

Задание

Операция фрезерования паза. Время обработки одной детали 3,4 минуты.

В работе необходимо:

. Оценить степень подготовленности детали к автоматической загрузке.

. Выбрать загрузочное устройство.

. Разработать механизм ориентации.

. Разработать питательный механизм.

. Рассчитать элементы режима работы.

. Рассчитать размеры лотка для перемещения деталей.

1.       Асимметрия внутренней конфигурации 4000000

2.       Несцепляемые 000000

.        Стержневые 10000

.        Некруглые прямые 6000

.        Одна плоскость симметрии 700

.        Центральное отверстие отсутствует гладкое 10

.        Отверстие поперечное сквозное 5

Код детали: 4016715

Сумма цифр кода: 24

Категория сложности К=3.

2. Выбор загрузочного устройства

Для данной заготовки наиболее подходящим является лопастной щелевой бункер. Конструкция бункера представлена на рисунке 2.

Рисунок 2

В бункерах такого типа заготовки движутся на выходе непрерывным потоком, поэтому их производительность зависит от скорости движения и размера заготовки, измеренного по направлению движения.

Таким образом, производительность бункера с непрерывной выдачей заготовок можно определить по формуле:

шт/мин, (1)

где: v - скорость движения заготовок (в см/мин);

l - размер заготовки, измеренный по направлению движения (в см);

К - коэффициент перерывов.

Так как время обработки одной детали нам задано и равняется 3,4 мин, то нам необходимо рассчитать скорость вращения лопастей. Из формулы 1 получим:

см/мин, (2)

см/мин.

3. Разработка механизма вторичной ориентации

Первичная ориентация происходит в бункере. Но её недостаточно для полного определения положения детали в пространстве. Поэтому необходима дополнительная ориентация.

Рисунок 3

Устройство, показанное на рисунке 3 работает по принципу сбрасывания неправильно ориентированных заготовок. Западая в гнезда кольца в нажнем положении и получая первичную ориентацию, заготовки переносятся вверх.

4. Разработка питательного механизма

Для фрезерной операции рационально применить штифтовый отсекатель (рисунок 4).

Рисунок 4

Работа отсекателя сводится к поочередному действию двух штифтов: один удерживает очередную заготовку, а другой удерживает все остальные. При возвращении штифтов в исходное положение заготовки придвигаются к первому штифту. Обычно штифты располагаются параллельно друг другу и на расстоянии равном размеру заготовки.

5. Расчет производительности и элементов режима работы ЗУ.

Для лопастного бункера производительность считается по формуле:

шт/мин,

Где z - количество лопастей в бункере.

6. Разработка лотка

В данном механизме применяется лоток склиз коробчатого типа.

При конструировании лотков-склизов коробчатого типа следует выбрать значения размеров поперечного сечения лотка, угол наклона и высоту бортов.

Возьмем заготовку шириной N и висотой L, помещенную в лоток шириной В с некоторым зазором А (рисунок 5а).

Рисунок 5

Высота бортов равна или несколько больше радиуса детали. За счет зазора деталь имеет возможность повернуться в лотке на угол φ, заняв положение, указанное пунктиром. Угол поворота, очевидно, будет увеличиваться с увеличением зазора А до тех пор, пока не наступит такое положение, когда деталь заклинится или вернется и потеряет ориентацию. То и другое может случиться при условии, если диагональ С детали близка по своей величине к ширине лотка или меньше этой ширины.

Так как с увеличением отношения  величина диагонали приближается к длине детали, то и величина зазора А должна уменьшаться при увеличении отношения . При больших отношениях , когда разность между диагональю и длиной детали невелика, надежная ориентация детали между бортами лотка будет невозможна.

автоматизация фрезерование паз операция

Практически можно считать, что для деталей с отношением  > 3 надежность транспортировки в лотках-склизах не может быть достигнута. У нас же =. Как уже отмечалось, во время движения в лотке деталь длиной L и диаметром D может повернуться на угол φ. Значение этого угла зависит от величины зазора А между деталью и стенками лотка. Зазор А следует выбирать таким, чтобы при повороте детали до контакта с противоположной стенкой диагональ С образовала с горизонталью угол γ, который был бы несколько больше угла трения ρ.

Очевидно, если

, (4)

то возможно заклинивание детали.

По рисунку 5 можем написать:

, (5)

Откуда

, (6)

Или

. (7)

Выражая cosγ через tgγ = f, получим:

, (8)

, (9)

Данные, получаемые путем вычисления по формуле (8), дают предельные значения зазора при определенном значении коэффициента трения f. Следовательно, расчетные наибольшие размеры зазора А_MAX должны быть всегда несколько меньшими или в крайнем случае равными предельным.

Но у нас должно выполняться ещё одно условие - в лоток по ширине не должно попадать более одной детали (рисунок 5б).

, (10)

где: n - коэффициент надёжности (n = 0,9). .

Принимаем ширину лотка равную 32 мм.

Высоту борта принимаем равную 90 мм.

В лотках с высокими бортами следует оставлять продольные окна, необходимые для наблюдения за движением деталей, чтобы иметь возможность устранять случайно образовавшийся затор деталей (рисунок 8). Эти окна необходимо располагать так, чтобы кромка их не доходила до центра детали; в противном случае перекосившиеся детали будут цепляться за перемычку окна.

7. Структурная схема бункерного загрузочного устройства:

Заключение

В данной работе была проведена автоматизация производства детали п-образного типа. Было выбрано загрузочное устройство, рассчитан его режим работы, спроектирован механизм вторичной ориентации детали, было подобрано питательное устройство. Также были рассчитаны размеры лотка для беспрепятственного перемещения по нему заготовок. После разработки всех этих элементов автоматизации можно сказать что данные механизмы пригодны для автоматизации детали п-образного типа, они отвечают технологическим признакам, выдают хорошую производительность, то есть разработаны качественно и их можно применять в технологических процессах.

Список используемой литературы

1.       Малов А.Н., Иванов Ю.В. "Основы автоматики и автоматизация производственных процессов";

2.       Конспект лекций.