Главная страница
Навигация по странице:

  • 1 Общая часть Системы автоматизации. Средства автоматизации

  • Понятие о технологическом процессе

  • Специальная часть Назначение токарного станка с ЧПУ Hyundai L 300 C

  • Технические характеристики токарного станка с ЧПУ Hyundai L 300 C

  • Типовые детали, изготавливаемые на станке с ЧПУ Hyundai L 300 C . Деталь фланец

  • 2.4 Разработка инструкции по наладке для детали типа фланец

  • Разработка инструкции по технике безопасности при техническом обслуживании и наладке токарного станка с ЧПУ Hyundai L 300 C

  • Библиография ГОСТ 18322-2016.

  • СП 77.13330.2016.

  • Курсовая. Курсовой (1). 1 Общая часть Системы автоматизации. Средства автоматизации


    Скачать 55.87 Kb.
    Название1 Общая часть Системы автоматизации. Средства автоматизации
    АнкорКурсовая
    Дата13.04.2023
    Размер55.87 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаКурсовой (1).docx
    ТипПрограмма
    #1058737




    Введение

    Принцип работы станка с числовым программным управлением (ЧПУ) заключается в получении оцифрованных данных, после чего компьютер или CAM-программа обеспечивает управление, автоматизацию и мониторинг движений элементов машины. Рабочие органы станка с ЧПУ имеют два или более направления движения.

    Основные преимущества станка с ЧПУ:

    • рост производительности, связанный с увеличением машинного времени при производстве;

    • сокращение числа задействованных на производстве людей;

    • возможность использования одного станка для выполнения разных операций;

    • повышение точности изготавливаемых деталей;

    • снижение затрат на проектирование и изготовление технологической оснастки;

    • повышение гибкости производства;

    • возможность быстрой переналадки оборудования.

    Цель курсового проекта: выполнить организацию наладки и технического обслуживания станка с ЧПУ для обработки детали типа фланец.

    Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

    • проанализировать применение систем и средств автоматизации;

    • изучить документацию о станках с ЧПУ;

    • проанализировать применение технологических процессов;

    • изучить работы наладки и технического обслуживания станков.


    1 Общая часть

      1. Системы автоматизации. Средства автоматизации

    Системы автоматизации – это технические средства или совокупность технических и программных средств, обеспечивающих:

    • поддержание технологического процесса согласно технологическому регламенту (функция контроля и регулирования);

    • выработку и реализацию управляющих воздействий на ход технологического процесса (функция управления).

    В зависимости от функций, выполняемых специальными автоматическими устройствами, различают следующие основные виды автоматизации:

    • автоматический контроль;

    • автоматическая защита;

    • автоматическое и дистанционное управление.

    Средства автоматизации: измерительные приборы, регуляторы, функциональные блоки, исполнительные механизмы, регулирующие органы, а также электроаппараты, щиты, пульты, комплексы. [4]

    Преимущества использования средств автоматизации:

    • повышенная пропускная способность или производительность;

    • повышение качества и предсказуемости качества продукции;

    • повышенная надежность и прочность процессов или продукта;

    • снижение прямых затрат человеческого труда и расходов.

    Средства автоматизации применяются в станках с ЧПУ и значительно ускоряют выполнение технологических процессов.

      1. Понятие о технологическом процессе

    Технологический процесс – часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда.

    Технологический процесс может быть отнесен к изделию, его составной части или к методам обработки, формообразования и сборки.

    В зависимости от применения в производственном процессе для решения одной и той же задачи различных приемов и оборудования различают следующие виды технологических процессов:

    • единичный технологический процесс – технологический процесс изготовления или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и исполнения, независимо от типа производства;

    • типовой технологический процесс – технологический процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками;

    • групповой технологический процесс – технологический процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

    В промышленности описание технологического процесса выполняется с использованием:

    • маршрутной карты – описание маршрутов движения по цеху изготовляемой детали;

    • операционной карты – перечень переходов, установок и применяемых инструментов;

    • технологической карты – документ, в котором описан процесс обработки деталей, материалов, конструкторская документация, технологическая оснастка.



    Технологические процессы делят на типовые и перспективные:

    • типовой технологический процесс имеет единство содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для группы изделий с общими конструкторскими принципами;

    • перспективный технологический процесс предполагает опережение или соответствие прогрессивному мировому уровню развития технологии производства.

    1.3 Станки с ЧПУ

    1.3.1 Классификация станков с ЧПУ. Выполняемые работы на станках с ЧПУ

    По функциональной ориентации выделяют станки:

    • токарные;

    • фрезерные;

    • шлифовальные;

    • зубообрабатывающие.

    По способу подготовки и ввода управляющих программ подразделяют:

    • с непосредственным заданием управляющих программ на пульте устройства;

    • с заданием управляющих программ на внешнем программоносителе;

    • с заданием управляющих программ по каналу связи от внешней персональной электронной вычислительной машины или от управляющих устройств высшего уровня.

    По возможности визуализации информации для оператора станка с ЧПУ подразделяют:

    • с цифровым табло и мнемосхемами;

    • с буквенно-цифровым дисплеем с псевдографическими мнемосхемами;

    • с графическим дисплеем.

    По способам управления электроавтоматикой станка с ЧПУ подразделяют:

    • с непрограммируемой автоматикой;

    • с частично программируемой автоматикой;

    • с полностью программируемой автоматикой.

    По способу взаимодействия с сетевыми системами управления станки с ЧПУ подразделяют:

    • автономные, т.е. независимые от сети;

    • локальные, т.е. представляющие собой оконечный узел сети у станка.

    По построению станка с ЧПУ подразделяют:

    • на базе оригинальных аппаратных средств и программно-математического обеспечения;

    • на базе персональных компьютеров в промышленном исполнении и их программно-математического обеспечения. [3]

    Основные виды выполняемых работ на станках с ЧПУ:

    • фрезерование;

    • сверление;

    • зенкерование;

    • развертывание отверстий;

    • расточка отверстий;

    • нарезание резьбы;

    • шлифование.

    1.3.2 Принцип работы станков с ЧПУ. Основные технические характеристики станков с ЧПУ

    Общий принцип работы станков с ЧПУ:

    • программа обработки вводится в блок управления станка с ЧПУ;

    • в блоке управления станком происходит процесс обработки данных, он подготавливает все команды движения и отправляет их в систему привода;

    • привод контролирует движение и скорость блоков станка;

    • система обратной связи фиксирует данные о положении и скорости движения осей и отправляет сигнал в блок управления станком;

    • в блоке управления станком сигналы обратной связи сравниваются с исходными, в случае ошибок – блок управления станком отправляет в исполнительный механизм новые сигналы для корректировки процесса.

    Основными техническими характеристиками являются следующие:

    • класс точности, применительно отечественного оборудования. Обозначаются следующими буквами: П – повышенной точности; В – высокой точности; А – особо высокой точности; С – особо точные (прецизионные). По каждому классу точности и группе станков нормируется допустимая величина погрешности;

    • вид устройства ЧПУ обозначается индексами, входящими в наименование модели станка: Ф1 – станки с цифровой индикацией; Ф2 – станки с позиционными и прямоугольными системами управления; Ф3 – станки с контурными прямолинейными и криволинейными системами управления; Ф4 – станки с универсальной системой управления для позиционно-контурной обработки; Ц – станки с цикловым программным управлением;

    • основные параметры станка: наибольший диаметр обрабатываемого изделия, применительно токарных станков; наибольший диаметр сверления, применительно сверлильных станков; размеры стола, применительно фрезерных станков и прочее;

    • наличие инструментального магазина;

    • наличие устройства автоматической загрузки заготовок;




    • габаритные размеры станка и его масса;

    • число управляемых координат и число одновременно управляемых координат. [5]

    1.3.3 Техническое обслуживание станков с ЧПУ

    Техническое обслуживание – комплекс технологических операций и организационных действий по поддержанию работоспособности или исправности объекта при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировании. [1]

    Техническое обслуживание делится на обслуживание автоматики и механической части.

    Основные операции планового и непланового технического обслуживания механической части:

    • полный плановый осмотр;

    • ежесменный и частичный периодический осмотр;

    • ежесменное поддержание чистоты;

    • смазывание;

    • пополнение и замена смазочных материалов;

    • промывка оборудования;

    • периодическая очистка от пыли;

    • регулировка механизмов, обтяжка крепежных деталей и замена быстроизнашиваемых деталей;

    • проверка геометрической и технологической точности оборудования;

    • профилактические испытания;

    • замена случайно отказавших деталей или восстановление их работоспособности;

    • восстановление случайных нарушений регулировки устройств и сопряжений.


    Ежедневное обслуживание станка с ЧПУ:

    Еженедельное обслуживание станка с ЧПУ:

    • убрать отработанную смазку с зубчатых реек;

    • нанести свежий слой смазки.

    Ежемесячное обслуживание станка с ЧПУ:

    • проверка на люфты осей станка с ЧПУ;

    • проверка состояния винта шарово-винтовой передачи;

    • проверка крепления поперечной балки станка;

    • очистка от пыли, стружки, жидкостей провода, соединительных кабелей, кабель-каналов, шлангов и форсунок систем охлаждения.

    Обслуживание раз в полгода станка с ЧПУ:

    • очистка от старой смазки механизма шарово-винтовой передачи и линейных подшипников;

    • нанести вязкое масло по всем осям гайки шарово-винтовой передачи;

    • выполнение работ, предусмотренных ежемесячным обслуживанием станка с ЧПУ;

    • проверка прочности клеммных соединений станка с ЧПУ;

    • проверка качества крепления шагового двигателя;

    • проверка винтов опорных блоков линейных подшипников;

    • проверка натяжения передающих ремней;

    • замена воздушных фильтров.

    Станки с ЧПУ имеют собственный электропривод. Электроавтоматика расположена либо в самом станке, либо в щите управления рядом со станком. Работы по ремонту электроавтоматике разделяют на три категории:

    • работа при полном снятии напряжения (прозвон мультиметром, ремонт электроавтоматики, проверка сопротивления изоляции токоведущих частей);

    • работа с частичным снятием напряжения (регулировка параметров срабатывания реле, регулировка и чистка контактов аппаратов, смена ламп освещения в шкафу и на станке);

    • работа без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях (протирка пультов и шкафов управления с наружной стороны, протирка электродвигателей, измерение частоты вращения двигателей тахометром).

    Плановое обслуживание автоматики:

    • ежесменный и периодический осмотр электрической части УЧПУ;

    • плановый осмотр электрической части УЧПУ;

    • периодическая очистка от пыли электрооборудования УЧПУ;

    • профилактические испытания электрооборудования УЧПУ.

    1.3.4 Наладка станков с ЧПУ

    Качество обрабатываемой поверхности зависит от наладки оборудования.

    Наладка – подготовка технологического оборудования и технологической оснастки к выполнению технологической операции.

    Подналадка – дополнительная регулировка технологического оборудования и (или) технологической оснастки при выполнении технологической операции для восстановления достигнутых при наладке значений параметров [2]

    Наладка станка с ЧПУ включает этапы:

    • подготовка технологической оснастки и режущих инструментов;

    • установка режимов работы станка;

    • размещение рабочих органов станка в исходном для работы положении;

    • пробное изготовление первой детали;

    • внесение коррекций в положение режущего инструмента и в режимы резания;

    • исправление ошибок и недоработок в управляющей программе. [6]

    На этапе подготовки технологической оснастки и режущих инструментов реализуется выбранная ранее схема базирования и закрепления заготовки, а также производится настройка и установка режущего инструмента.

    Возможны различные схемы установки заготовок на столе станка с ЧПУ:

    • непосредственно на столе станка;

    • в приспособлении, установленном на столе станка;

    • в приспособлении, установленным на координатной плите;

    • непосредственно на координатной плите.

    Наладка подготовленных вне станка приспособлений заключается в их правильном и точном расположении относительно поверхностей станка.

    Варианты расположения приспособлений:

    • приспособление может занять только единственное положение. В этом случае выверка приспособления не требуется;

    • приспособление занимает произвольное расположение вдоль осей координат. В таком случае требуется выверка приспособлений;

    • приспособление занимает единственное допустимое положение из большого числа возможных. В данном случае требуется выверка приспособлений. [6]

    Определение положение вершины режущего инструмента выполняется на специальных приборах. При этом набор из вспомогательного и режущего инструмента устанавливают и закрепляют на приборе в подставке, которая имитирует присоединительные поверхности суппорта или револьверной головки для токарных станков или шпинделя для станков сверлильной, фрезерной и расточной групп.

    Режущий инструмент при наладке станка с ЧПУ устанавливают в шпинделе, револьверной головке или на суппорте с помощью вспомогательного инструмента в соответствии с картой наладки.

    Карта наладки разрабатывается совместно с программой и предназначена для наладчика или оператора.

    В карте наладки должны быть указаны:

    • модель станка;

    • модель устройства ЧПУ;

    • номер управляющей программы;

    • шифр и основные характеристики станочного приспособления;

    • шифры и основные характеристики применяемых инструментов с номерами блоков или позиций револьверной головки и с данными для предварительной наладки инструментов вне станка;

    • последовательность перемещения инструментов при выполнении цикла обработки;

    • координаты исходных положений рабочих органов;

    • смещение нулей по координатам;

    • номера коррекций режущего инструмента.

    Основными режимами работы станков с ЧПУ являются автоматический, полуавтоматический, ручной ввод и ручной.

    В автоматическом режиме управляющая программа, введенная в память устройства ЧПУ, отрабатываемая станком без остановок до прихода одной из вспомогательных команд.

    В полуавтоматическом режиме после отработки каждого кадра управляющей программы исполнительные органы станка останавливаются до нажатия кнопки «Пуск».

    Режим ручного ввода заключается в наборе на пульте управления необходимой информации в форме кадров управляющей программы и ее отработки при нажатии «Пуск».

    В ручном режиме можно включать все механизмы станка и осуществлять перемещение исполнительных органов путем нажатия на соответствующие кнопки управления.

    При обработке заготовок на станках с ЧПУ точность размеров обеспечивается относительно начала отсчета координат станка.

    Исходная точка обработки по координатам Х, Y, задается по одному из двух вариантов:

    • от боковых установочных элементов приспособления;

    • от оси установочного цилиндрического пальца, оси отверстия, предусмотренного в приспособлении.

    По координате Z исходная точка выбирается над деталью.

    Вследствие высокой точности позиционирования исполнительных органов с ЧПУ широкое распространение получил способ контроля изготавливаемых деталей и режущего инструмента непосредственно на станке. Геометрические размеры при этом определяются контактными или бесконтактными методами.

    При разработке карты наладки необходимо произвести расчёт опорных точек.

    Опорная точка – точка, символизирующая одну из связей заготовки или изделия с выбранной системой координат.


    1. Специальная часть

      1. Назначение токарного станка с ЧПУ Hyundai L300C

    Токарный станок с ЧПУ Hyundai L300C предназначен для токарной обработки деталей, имеющих форму тел вращения.

    На токарном станке с ЧПУ Hyundai L300C выполняются следующие виды работ:

    • подрезание торца;

    • растачивание;

    • обтачивание;

    • сверление;

    • развертывание;

    • зенкерование;

    • нарезание резьбы метчиком;

    • нарезание резьбы резцом.

      1. Технические характеристики токарного станка с ЧПУ Hyundai L300C

    Технические характеристики токарного станка с ЧПУ Hyundai L300C:

    • число оборотов шпинделя – 3000 об/мин;

    • производительность шпинделя – 22 кВт;

    • перемещение по осям (X/Z) – 355/750 мм;

    • количество позиций в револьверной головке – 12;

    • максимальный диаметр заготовки – 280 мм;

    • максимальная длина заготовки – 720 мм;

    • быстрое перемещение – 20 м/мин;

    • крутящий момент – 1131 Н.м.



      1. Типовые детали, изготавливаемые на станке с ЧПУ Hyundai L300C. Деталь фланец

    Типовые детали, изготавливаемые на токарном станке с ЧПУ Hyundai L300C:

    • валы;

    • гильзы;

    • диски;

    • оси;

    • цапфы;

    • фланцы;

    • кольца;

    • втулки;

    • гайки;

    • муфты;

    • ниппели.

    Деталь типа фланец – плоская деталь квадратной, круглой или иной формы с отверстиями для болтов или шпилек, служащая для прочного и герметичного соединения труб, трубопроводной арматуры, присоединения труб друг к другу, к машинам, аппаратам и емкостям; для соединения валов и других вращающихся деталей.

    2.4 Разработка инструкции по наладке для детали типа фланец

    2.4.1 Используемый инструмент при обработке детали типа фланец

    При работе на токарном станке с ЧПУ при обработке детали фланец используются режущие инструменты:

    • сверло спиральное (ГОСТ 4010-77);

    • сверло центровочное (ГОСТ 14952-75);

    • резец отрезной (ГОСТ 18884-73);




    • резец проходной (ГОСТ 18878-73);

    • резец резьбовой M20x2 (ГОСТ 18885-73).

    2.4.2 Наладка и привязка инструмента

    Для выполнения наладки и привязки инструментов подготовить:

    • упор;

    • инструментальные блоки;

    • ключи для сборки инструмента;

    • сверло Ø12;

    • сверло центровочное Ø16 90°;

    • державки и пластины для резцов.

    Выполнить следующие действия для сборки инструмента:

    • проверить качество инструмента;

    • прикрутить пластины к держателям;

    • вставить резцы в блоки револьверной головки;

    • вставить сверло в блок револьверной головки;

    Используя стойку ЧПУ станка выполнить следующие действия:

    • на вкладке Offset выбрать ячейку с черновым инструментом. Ввести параметры инструмента: R = 0.4, тип инструмента 3;

    • на вкладке Offset выбрать ячейку с чистовым инструментом. Ввести параметры инструмента: R = 0.2, тип инструмента 3;

    • на вкладке Offset выбрать ячейку с сверлом спиральным. Ввести параметры инструмента: R = 0, тип инструмента 7;

    • на вкладке Offset выбрать ячейку с сверлом центровочным. Ввести параметры инструмента: R = 0, тип инструмента 7;

    • на вкладке Offset выбрать резец резьбонарезной. Ввести параметры инструмента: R = 0, тип инструмента 8.

    Для измерения инструменты выполнить следующие действия:

    • опустить датчик касания инструмента;

    • перейти в режим Jog и установить подачу Х100;

    • подвести инструмент к датчику касания инструмента по оси X;

    • установить подачу Х1;

    • коснуться инструментом датчика касания инструмента по оси Х;

    • установить подачу Х100;

    • отвести инструмент;

    • подвести инструмент к датчику касания инструмента по оси Z;

    • установить подачу Х1;

    • коснуться инструментом датчика касания инструмента по оси Z;

    • измерить весь инструмент подобным образом.

    2.4.3 Наладка патрона и установка заготовки

    Для выполнения сборки кулачков подготовить:

    • сухари ГОСТ 14730-69;

    • кулачки для патрона Ø140 ГОСТ 1654-86;

    • болты Ø12 ГОСТ 7798-70;

    Последовательность выполнения сборки кулачков:

    • расположить сухарь внутри паза кулачка;

    • совместить отверстия сухаря и кулачки;

    • перевернуть кулачок и опустить два болта;

    • притянуть болты, не затягивая;

    • установить кулачки в оси шпинделя;

    • затянуть болты.

    Для закрепления заготовки в патрон выполнить следующие действия:

    Для указания нулевой точки выполнить следующие действия:

    • перейти в режим Jog;

    • открыть вкладку Offset;




    • включить вращение по часовой стрелке;

    • подвести инструмент к заготовке и заторцевать;

    • нажать экранную клавишу «Measure».

      1. Разработка инструкции по технике безопасности при техническом обслуживании и наладке токарного станка с ЧПУ Hyundai L300C

    Для безопасного выполнения наладочных работ и технического обслуживания станка с ЧПУ необходимо соблюдать технику безопасности.

    Перед началом работы:

    • надеть спецодежду и спецобувь;

    • получить задание на выполнение работ на станках с ЧПУ;

    Запрещается при наладке и техническом обслуживании станка с ЧПУ:

    • наклонять голову близко к патрону;

    • передавать предметы через вращающиеся части;

    • облокачиваться на станок;

    • проводить замеры на работающем станке;

    • тормозить патрон рукой;

    • допускать выход длинной стружки;

    • отходить от работающего станка;

    • убирать стружку руками;

    • менять режущий инструмент при неполной остановке станка;

    При выполнении наладочных работ и техническом обслуживании токарного станка с ЧПУ Hyundai L300C возможно влияние следующих опасных и вредных производственных факторов:

    • электрический ток;

    • металлическая стружка;

    • движущиеся и вращающиеся части оборудования;

    • смазочно-охлаждающие жидкости;

    • удар заготовкой при вылете из патрона;

    • шум;

    • ожоги;

    • взрыв магистралей;

    • недостаточная освещенность рабочей зоны.

    Для предотвращения влияния вредных и опасных производственных факторов необходимо:

    • проводить работы по техническому обслуживанию частей, находящихся под напряжением обесточив оборудование;

    • проводить работы по техническому обслуживанию частей, не находящихся под напряжением используя диэлектрические перчатки и коврик.

    • проверить заземление токоведущих частей станка;

    • брать горячую деталь используя защитные перчатки или прихватки;

    • приступать к работе убедившись в исправности пневматических устройств

    • при активном испарении смазочно-охлаждающей жидкости использовать респиратор, при высоком уровне шума использовать беруши или защитные наушники;

    • проверить работоспособность защитных кожухов, ограждения револьверной головки и суппорта, защитного экрана;

    • употреблять больше жидкости;

    • включить дополнительное освещение, предусмотренное конструкцией станка, при недостаточной освещенности рабочих помещений;

    • проверить работоспособность патрона и качество закрепления заготовок.



    По окончании работ:

    • привести в порядок рабочее место, сложить инструменты и приспособления в инструментальный ящик;

    • снять спецодежду и другие средства индивидуальной защиты и убрать их в предназначенное место;

    • вымыть руки и лицо теплой водой с мылом, принять душ;

    Заключение

    В данном курсовом проекте были рассмотрены и изучены вопросы организации технического обслуживания и наладка токарного станка с ЧПУ.

    В результате выполнения курсового проекта, решены следующие вопросы и получены следующие результаты:

    • изучена государственная система промышленных приборов и средств автоматизации;

    • рассмотрены виды технического обслуживания;

    • изучены общие сведения об организации технологического обслуживания и наладки станков с ЧПУ;

    • разработаны мероприятия по технике безопасности;

    • разработана инструкция по наладке токарного станка с ЧПУ Hyundai L300C.

    Библиография

    1. ГОСТ 18322-2016. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. – // Техэксперт : [сайт]. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200144954 (дата обращения: 22.09.2022)

    2. ГОСТ 3.1109-82. Единая система технологической документации. Термины и определения основных понятий. – // Техэксперт : [сайт]. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200012103 (дата обращения: 22.09.2022)

    3. ГОСТ 21021-2000. Устройства числового программного управления. Общие технические требования. – // Техэксперт : [сайт]. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200017741 (дата обращения: 22.09.2022)

    4. СП 77.13330.2016. Свод правил. Системы автоматизации. – // Техэксперт : [сайт]. – URL: https://docs.cntd.ru/document/456044317 (дата обращения: 22.09.2022).

    5. Жолобов, А. А. Станки с ЧПУ: устройство, программирование, инструментальное обеспечение и оснастка : учебное пособие / А.А. Жолобов, Ж. А. Мрочек, А. В. Аверченков, М. В. Терехов, В. А. Шкаберин. – 2-е изд., стер. – Москва. : Флинта, 2014. – 355 с. – ISBN 978-5-9765-1830-8.

    6. Каштальян, И. А. Программирование и наладка станков с числовым программным управлением : учебно-методическое пособие для студентов машиностроительных специальностей высших учебных заведений / И. А. Каштальян. – Минск: БНТУ, 2015. – 135 с. – ISBN 978-985-550-694-3.


    написать администратору сайта