1 2 20.3. Контрольная работа «Робототехнический комплекс для механической обработки» Общие сведения В составе РТК промышленный робот обслуживает загрузочную позицию накопителя заготовок, рабочую позицию станка и разгрузочную позицию транспортера или накопителя деталей. На рис. 20.4 в качестве примера показан робототехнический комплекс круговой компоновки, включающий три токарных станка с контурной системой управления 2 модели 1725Ф3, напольный промышленный робот 1 модели PRO-30, обслуживающий станки, накопитель трехпозиционный 3; конвейер-накопитель деталей 4; устройство 3 управления участком 5. ПР выполняет роль универсальной транспортной системы внутри модуля и обеспечивает поток заготовок от накопителя 3 к станку, между станками и к конвейеру-накопителю деталей. Рис. 20.4. Схема автоматизированного участка Для определения общей продолжительности обработки детали на станке определяется коэффициентом использования станка kc, который зависит от длительности его обслуживания роботом Тр, отнесенной к общей продолжительности То обработки заготовки на станке. Тр . kc 1 То В качестве примера приведена циклограмма взаимодействия ПР и токарного станка (рис. 20.5). Начало цикла совпадает с моментом остановки шпинделя, а окончание – с выходом захватного устройства ПР из рабочей зоны станка и включением рабочего цикла. Общее время манипулирования (Тр) заготовкой и деталью определяется временем простоя станка (tПi). Чтобы сократить время простоев, необходимо увеличить скорость ПР, уменьшить длину перемещения его рабочих органов или совместить время манипулирования с рабочим циклом станка. При построении циклограммы РТК целесообразно рассматривать действия станков и ПР в последовательности, начиная от времени начала цикла Т = 0 до Т = То, а затем приводить к виду, показанному на рис. 20.5. 4 Рис. 20.5. Циклограмма обслуживания токарного станка промышленным роботом: tП1; tП2; tП3 – время простоя станка; Тр – время обслуживания станка ПР; Тм – машинное время; То – время обработки заготовок на станке Задание к контрольной работе Спроектировать компоновочную схему РТК для обработки детали. Исходными данными при проектировании РТК являются: эскиз детали (рис. 20.6) с указанием поверхностей, подлежащих обработке (данные, приведенные в табл. 20.3). Свойства материала детали, размеры и шероховатости поверхностей студент задает сам. Итогом работы является планировка РТК и циклограмма его работы. Примерный перечень вопросов, которые необходимо решить при проектировании РТК: 1) По эскизу детали (рис. 20.6) выбрать форму и метод получения заготовки. Рассчитать припуски на механическую обработку, составить эскиз заготовки. 2) Составить технологический процесс обработки поверхностей, для чего определить последовательность обработки, режимы резания и инструмент, тип оборудования. 3) Выбрать из возможных схем РТК оптимальную по используемому станку и ПР и составить циклограмму работы РТК. 4) Выполнить эскиз РТК с необходимыми техническими характеристиками станка и ПР. 5) Построить циклограмму работы станков и ПР, рассчитать коэффициент использования станков. Следует учесть, что для обработки заданных поверхностей может потребоваться больше одного станка. В этом случае циклограмма работы составляется для всех станков. 5 г) Рис. 20.6. Эскизы деталей для обработки на РТК: а, б, е – валики; в – фланец; г – блок зубчатых колес; д – вал-шестерня; ж – ходовой винт; з – корпус редуктора; и, м – втулки; к – планка; л – корпус 6 Таблица 20.3 Варианты задания Номер варианта 14 Номер рисунка Рис. 20.6, г Обозначение поверхностей З, Ж, Б, Е, В, Г ЗАКЛЮЧЕНИЕ Ознакомившись с материалом учебного пособия, можно ориентироваться в конструктивных особенностях технологического металлообрабатывающего оборудования, и в вопросах его эксплуатации. Качественные знания, приобретенные на данном этапе, позволяют перейти к более углубленному изучению сложного станочного оборудования на старших курсах, для того, чтобы использовать полученные знания в будущей профессиональной деятельности. 7 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Металлорежущие станки : учеб. для машиностроительных вузов / под ред. В. Э. Пуша. – М. : Машиностроение, 1985. – 256 с. 2. Маеров, А. Г. Устройство, основы конструирования и расчет металлообрабатывающих станков и автоматических линий : учеб. пособие / А.Г. Маеров. – М. : Машиностроение, 1986. – 368 с. 3. Белянин. П. Н. Гибкие производственные системы : учеб. пособие /П. Н. Белянин, М. Ф. Идзон, А. С. Жогин. – М. : Машиностроение, 1988. – 256 с. 4. Локтева, С. Е. Станки с программным управлением и промышленные роботы : учеб. для машиностроительных техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Машиностроение, 1986. – 320 с. 5. Попов, С. А. Шлифовальные работы : учеб. для проф. учеб. заведений / С.А. Попов. – 3-е изд., стер. – М. : Высш. шк., 2002. – 383 с. 6. Черпаков, Б. И. Технологическое оборудование машиностроительного производства : учеб. для студ. учреждений сред. проф. образования / Б. И. Черпаков, Л. И. Вереина. – 3-е изд., испр. – М. : Издательский центр «Академия», 2010. – 416 с. 7. Кузнецов, Ю. H. Компоновки станков с механизмами параллельной структуры / Ю. H. Кузнецов, Д. А. Дмитриев, Г. E. Диневич ; под ред. Ю. Н. Кузнецова. – Херсон : ПП Вишемирський В.С., 2010. – 471 с. 9. Бушуев, В. В. Механизмы параллельной структуры в машиностроении / В. В. Бушуев, И. Г. Хольшев // СТИН. – 2001. – № 1. 10. Власов, С. Н. Справочник наладчика агрегатных станков и автоматических линий / С. Н. Власов, Б. И. Черпаков. – 2-е изд., испр. – М. : Высш. шк. ; Издательский центр «Академия», 1999. – 384 с. 11. Эксплуатация металлорежущих станков : учеб. пособие / Б. П. Щелкунов, А. А. Бурков, Е. Б. Щелкунов, С. Г. Танкова, С. В. Виноградов ; под ред. Б. П. Щелкунова. – Комсомольск-на-Амуре : Комсомольский-на-Амуре гос. техн. ун-т, 2000. – 77 с. 12. Черпаков, Б. И. Металлорежущие станки : учеб. для нач. проф. образования / Б. И. Черпаков. Т. А. Альперович. – М. : Издательский центр «Академия», 2003. – 368 с. 13. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем : справочникучебник. В 3 т. / А. С. Проников, О. И. Аверьянов, Ю. С. Апполонов [и др.] ; под общ. ред. А. С. Проникова. – М. : Изд-во МГТУ им. Баумана ; Машиностроение; Изд-во МГТУ «СТАНКИН», 2000. – 1468 с. 14. Ничков, А. Г. Фрезерные станки / А. Г. Ничков. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Машиностроение, 1984. –160 с. (Б-ка станочника). 15. Щелкунов, Б. П. Материалообрабатывающие станки : учеб. пособие / Б. П. Щелкунов, А. А. Бурков. – Комсомольск-на-Амуре : Комсомольский-на-Амуре политехн. ин-т, 1993. – 68 с. 16. Чернов, Н. Н. Металлорежущие станки / Н. Н. Чернов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М. : Машиностроение, 1988. – 416 с. 17. Металлорежущие станки : учеб. для машиностроительных втузов /под ред. В. Э. Пуша. – М. : Машиностроение,1993. – 576 с. 18. Лоскутов, В. В. Сверлильные и расточные станки / В. В. Лоскутов. – М. : Машиностроение, 1981. – 152 с. (Б-ка станочника). 19. Белинин, П. М. Робототехнические комплексы для машиностроения / П. М. Белинин. – М. : Машиностроение, 1986. – 256 с. 20. Справочник технолога-машиностроителя: В 2 т. Т. 1 / под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. – 5-е изд., перераб. и доп. – М. : Машиностроение-1, 2001. – 912 с. 8 21. Власов, С. Н. Справочник наладчика агрегатных станков и автоматических линий : учеб. для техникумов / С. Н. Власов, Б. И. Черпаков. – 2-е изд., испр. – М. : Высш. шк.; Издательский центр «Академия», 1999. – 384 с. 22. Власов, С. Н. Устройство, наладка и обслуживание металлообрабатывающих станков и автоматических линий : учеб. для техникумов / С. Н. Власов, Г. М. Голодович, Б. И. Черпаков. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Машиностроение, 1995. – 464 с. 23. Схиртладзе, А. Г. Станочник широкого профиля : учеб. для профессиональных учебных заведений / А. Г. Схиртладзе, В. Ю. Новиков. – 3-е изд., стер. – М. : Высш. шк., 2001. – 464 с. 24. Колев, Н. С. Металлорежущие станки : учеб. пособие для втузов / Н. С. Колев, Л. В. Красниченко, Н. С. Никулин [и др.]. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Машиностроение, 1980. – 500 с. 25. Попов, С. А. Шлифовальные работы : учеб. для проф. учеб. заведений / С. А. Попов. – 3-е изд., стер. – М. : Высш. шк., 2002. – 383 с. 26. Вереина, Л. И. Строгальные и долбежные работы повышенной сложности : учеб. пособие для нач. проф. образования / Л. И. Вереина, М. М. Краснов ; под. ред. Б. И. Черпакова. – М. : Издательский центр «Академия», 2007. – 320 с.