Разработка теоретических схем базирования крепления заготовок на станке, в захватном устройстве и на транспортере накопителе

3. Разработка теоретических схем базирования крепления заготовок на станке, в захватном устройстве и на транспортере накопителе

Разработаем теоретические схемы базирования, крепления заготовок на токарном стане с ЧТУ, в захватном устройстве при транспортировке и загрузке, на приспособлениях транспортера-накопителя деталей.

4. Разработка наладок при обработке заготовок на токарном оборудовании

При разработки наладки на токарном оборудовании необходимо точно определиться с выбором станка и приспособления на основании выше изложенного получим:

По [3,стр.12] выбираем модель токарного станка с учетом конструктивных параметров и технических требований обрабатываемых деталей.

Принимаем станок-полуавтомат с оперативной системой управления – TZC32N1.

Так же производим выбор токарного трехкулачкового механизированного патрона с учетом:

- модели станка с ЧПУ: TZC32N1;

- конструктивных параметров обрабатываемых деталей и их заготовок ();

По [3, с.15] выбираем патрон: РИКХ-315.

Данный патрон обеспечивает самоустановку кулачков по заготовке при ее обработке в центрах, а также центрирование заготовки при обработке в патроне. Патрон оснащен плавающим центром. Зажим и разжим детали в патроне производится от гидравлического привода, установленного на заднем конце шпинделя станка. При обработке в центрах производится дополнительный поджим центром задней бабки, действующей также от гидропривода.

Чертеж наладки представлен на листе А2.

5. Расчет и проектирование транспортера-накопителя и разработка наладок размещения на нем заготовок

На основе конструктивных параметров обрабатываемых деталей, технологического процесса их обработки и выбранного станка с ЧПУ выбираем модель и типа размер тактового транспортера-накопителя.

Тактовый транспортер-накопитель предназначен для хранения запасов заготовок и подачи их в зону захвата загрузочным устройством. На транспортере-накопителе расположены перемещаемые пластины-тележки для размещения заготовок и обработанных деталей в приспособлениях.

Так как самая тяжелая заготовка имеет массу 3,3 кг, выбираем модель тактового транспортера-накопителя СТ 150.

Основные характеристики тактового транспортера-накопителя СТ 150:

габаритные размеры транспортера L*B*H: 2250*650*800 мм;

грузоподъемность одной пластины: 10 кг;

размеры пластин А*Б: 150*225 мм;

размеры пластин l*b: 150*150 мм.

- число пластин 24

Во время смены детали на транспортере-накопителе пластины неподвижны и точность позиционирования определена точностью шагового перемещения пластины.

Разработаем базирующие и установочные регулируемые и нерегулируемые элементы на пластине для размещения и базирования заготовок и деталей. Базирующие и установочные элементы являются элементами установочного приспособления и крепятся на пластине. Базирующие и установочные элементы должны обеспечивать размещение на них обработанных деталей и их заготовок с возможностью предварительной регулировки и переналадки.

Чертеж транспортера накопителя представлен на листе А1.

6. Выбор промышленного робота для использования в РТК токарной обработки

Автоматизация загрузки и смены обрабатываемых деталей осуществляется с помощью промышленного робота модели «Универсал-60.01».

Основное назначение – для разгрузки-загрузки основного и вспомогательного технологического оборудования.

Технические характеристики промышленного робота:

Номинальная грузоподъемность, кг 60

Число степеней подвижности 6

Число рук/захватов на руку 1/1

Тип привода Электрогидравлический

Устройство управления Позиционное ПУР-2М

Число программируемых координат 6

Средство программирования перемещений Обучение

Погрешность позиционирования, мм ±3

Максимальный радиус обслуживания R, мм 2044

Масса, кг 2340

Линейное перемещение, мм

х (со скоростью 0,4 м/с) 1000

у (со скоростью 0,08 м/с) 400

Угловые перемещения, º:

φ (со скоростью 45º/с) 340

θ (со скоростью 10º/с) 40

α (со скоростью 90º/с) 360

β (со скоростью 70º/с) 190

Страна изготовитель СССР

7. Расчет захватного устройства и разработка конструкции его размещения на руке промышленного робота

Расчет реакции в губках

Расчет производится для самой тяжелой детали, т.е. для «Хвостовика» (766.36.70.15). Диапазон размеров деталей (заготовок) захватываемых губками: d=40…60 мм. Определяем точки приложения реакций в губках для детали.

Масса заготовки: m=3.3 кг; вес заготовки:

P=m*g,

где g - ускорение свободного падения, м/

Тогда: Р=3,3*9,8=32,3Н

Расчетная нагрузка с учетом коэффициента запаса k=3:

Q=k*P=3*32,3=96,9Н

Реакции в губках:

где l=80мм – расстояние между губками; с=40 мм – расстояние до центра масс детали.

Подставляем значения, получаем:

Определение сил воздействия губок на деталь.

Составляем схемы сил рис. 4.1, действующих на деталь, и определяем силы зажима:

где  - реакция на губках захватного устройства,

 - коэффициент трения.

Подставляем значения, получаем:

На первой паре губок:

На второй паре губок:

рис. 4.1 Действие сил

Определение конструктивных параметров привода и захватного устройства в целом

Рассчитаем усилие, которое должен развивать силовой привод для надежного закрепления детали, согласно схемы изображенной на рис. 4.2

рис. 4.2 Кинематическая схема зажимного устройства

Вычислим требуемое усилие по формуле:

где n – число пар губок в захватном устройстве n=2;

N – наибольшая нормальная сила необходимая для удержания заготовки N=

А и В – плечи захватного механизма А=95 мм, В=20 мм.

В качестве привода принимаем пневмоцилиндр одностороннего действия с рабочим давлением р=0,4 МПа.

Диаметр поршня цилиндра:

где  - давление сжатого воздуха, МПа.

Тогда:

Принимаем стандартное значение (с запасом): D=35 мм.

Компонуем захватное устройство и пневмоцилиндр, конструктивно определяем ход поршня и другие параметры.

Диаметр штока принимаем конструктивно D=15 мм.

Чертеж захватного устройства представлен на листе А1.