Программа дисциплины Автоматизация производственных процессов в машиностроении

• Название: Программа дисциплины Автоматизация производственных процессов в машиностроении
• Дата: 15.06.2018
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: task_171879 (1).doc
• Тип: Программа дисциплины; #47003
• страница: 1 из 2

Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Волгоградский государственный технический университет»
Факультет автоматизированных систем и технологической информатики
Кафедра «Автоматизации производственных процессов»

Программа дисциплины

Автоматизация производственных процессов в машиностроении
Направление подготовки 151900.62 «Конструкторско-технологическое

обеспечение машиностроительных производств»
Профиль подготовки «Технология машиностроения»

Факультет подготовки инженерных кадров

	Заочная сокращенная
Курс	3
Семестр	6
Число зачетных единиц	4
Всего часов по учебному плану, час.	144
Всего часов аудиторных занятий, час.	12
Лекции, час	4
Лабораторные занятия, час.	4
Практические занятия, час.	4
Контрольная работа, семестр	6
Экзамен (семестр)	6

Разработал ст. преподаватель Поступаева С.Г. e-mail: [e-mail]
Зав. кафедрой АПП Сердобинцев Ю.П.
Волгоград 2014

1 Аннотация дисциплины

Целью изучения дисциплины является расширение мировоззрения студентов и приобретение комплекса специальных знаний, и умений, необходимых для организации высокоэффективных автоматизированных производственных процессов.

Учебная дисциплина «Автоматизация производственных процессов в машиностроении» базируется на знаниях общетеоретических и специальных дисциплин, таких как «Резание материалов», «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки», «Электротехника».

Основные положения дисциплины используются при изучении следующих дисциплин: «Проектирование машиностроительных производств», «САПР технологических процессов», а также в курсовом проектировании и при выполнении выпускной квалификационной работы.

2 Содержание учебной дисциплины «Автоматизация производственных

процессов в машиностроении»

Таблица 2.1

№ темы	Название основных тем и вопросов, изучаемых в рамках дисциплины	Кол-во часов, отводимых на лекции
1	2	3
1	Введение. Цели и основные задачи курса. Этапы развития автоматизации производственных процессов в машиностроении. Проблемы и тенденции развития автоматизации производственных процессов в машиностроении. Особенности автоматизации машиностроения как базы для механизации и автоматизации остальных отраслей промышленности.
2	Основные понятия и определения автоматизации. Автоматизация, автоматика и техническая кибернетика. Автомат, автоматическая линия, модуль ГПС, автоматизированный технологический комплекс. Гибкое автоматизированное производство (ГАП). Организационно-технические предпосылки автоматизации. Методы и средства автоматизации производственных процессов в условиях различных типов производств.	0,5
3	Пространственное ориентирование изделий в машиностроении. Задачи автоматического ориентирования изделий. Этапы автоматического пространственного ориентирования. Методы и средства ориентирования изделий. Загрузочные устройства. Классификация загрузочных устройств. Накопительные магазинные загрузочные устройства. Функциональные механизмы поштучной выдачи изделий.	0,5
4	Накопительные бункерные загрузочные устройства (БЗУ), их типы и область применения. Расчет производительности различных типов БЗУ. Конструирование и расчет БЗУ с выдачей заготовок поштучно и партиями. БЗУ с непрерывной выдачей заготовок и их разновидности. Загрузочные устройства вибрационного действия. Тактовые столы, их назначение, область применения, расчеты емкости и производительности.	1
5	Манипуляторы, автооператоры, промышленные роботы. Назначение, классификация и область применения.	0,5

Продолжение таблицы 2.1

1	2	3
6	Автоматические накопители и транспортеры. Назначение и классификация. Транспортеры дискретного и непрерывного действия, поворотные устройства. Лотковые транспортные устройства. Разновидности лотков-скатов и лотков-склизов. Конструирование лотков-скатов коробчатого типа. Конструирование роликовых лотков. Конструирование лотков-склизов.	1
7	Особенности автоматизированного технологического процесса сборки и общие принципы его построения. Способы базирования деталей и узлов различных форм на сборочных позициях. Относительная ориентация деталей при сопряжении их по цилиндрическим поверхностям и базировании их по жесткому упору.	0,5
	Итого	4

3 Лабораторные и практические занятия
3.1 Лабораторные работы
Таблица 3.1

Номер лаб. работы	Наименование лабораторной работы	Объем, час.
1	Исследование влияния различных факторов на производительность вибрационного бункерного загрузочного устройства. Анализ баланса производительности	2
2	Исследование производительности бункерного загрузочного устройства с центральной вращающейся трубкой	2
	Итого	4

3.2 Практические занятия
Таблица 3.2

Номер практич. занятия	Наименование практического занятия	Объем, час.
1	Расчет бункерных загрузочных устройств	2
2	Определение условия сопряжения деталей при сборке	2
	Итого	4

4 Самостоятельная работа студентов
В течение девятого семестра студенты выполняют контрольную работу, целью которой является закрепление студентами знаний, полученных в результате изучения теоретического материала по расчету загрузочных и лотковых транспортных устройств и определению условий сопряжения деталей при сборке. Работа выполняется в соответствие с методическими указаниями по самостоятельной работе.

4.1 Цель работы

Целью контрольной работы является закрепление знаний, полученных в результате изучения теоретического материала, приобретение практических навыков расчета загрузочных и лотковых транспортных устройств и определению условий сопряжения деталей при сборке.

Варианты заданий контрольной работы (100 вариантов заданий) выбираются по таблице 4.1 по двум последним цифрам зачетной книжки.
4.2 Содержание заданий
1 Расчет загрузочных устройств

Задание 1А. [4, С. 22 – 30; 10, С. 41 – 44].

Дисковый карманчиковый бункер. Определить предельную окружную скорость диска при расположении заготовок: а) по хорде, б) перпендикулярно торцу диска, в) радиальном (при медленном и быстром вращении диска).

Размеры поперечного сечения лотка – 1,1l х 1,1d, угол наклона α = 45°, коэффициент трения скольжения f = 0,45, коэффициент трения качения К = 0,005 cм, зазор между диском и днищем бункера S = 5 мм.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d	20	22	25	27	30	32	36	38	40	42
	l	40	42	45	50	52	55	58	60	62	65

Задание 1Б. [4, С. 31 – 32; 10, С. 46 – 51].

Бункеры с возвратно-поступательным движением ползуна. Определить производительность Q бункера с внешним лотком, время Т_цикла и время остановки (выдачи) t_выдачи, если известна доля времени движения (на подъем и опускание). Угол наклона лотка α =30°, коэффициент трения f = 0,2. Движение деталей вдоль оси. Коэф. заполнения К = 0,8.

При тех же данных найти производительность ножевого бункера с внутренним лотком.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d	20	22	25	27	30	32	35	38	40	42
	l	50	50	52	52	55	56	58	58	60	60
	m	4	4	4	5	4	5	4	5	4	5
	tд/tв	0,8	0,8	0,9	0,9	1,0	1,0	1,2	1,2	1,4	0,9

Задание 1В. [4, С. 35 – 37; 10, С. 48 – 51].

Бункер с выдачей заготовок порциями из канавок диска с приводом от мальтийского механизма. Определить число оборотов диска n_д и производительность бункера Q. Угол наклона канавки диска в зоне скатывания заготовки α =30°, коэффициент трения f =0,3; Z – число пазов. Коэффициент заполнения К = 0,7.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d	20	22	23	25	28	30	32	35	38	40
	l	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
	m	4	4	4	5	5	5	5	6	6	6
	Z	8	8	8	8	8	12	12	12	12	8

Задание 1Г. [4, С. 38 – 48; 10, С. 53 – 57].

Бункер с центральной вращающейся трубкой и бункер с возвратно-поступательно движущимися полувтулками. Выбрать оптимальный угол конусности приемной части вращающейся трубки. Определить диаметр отверстия во вращающейся трубке и в полуцилиндрических вкладышах, которым сообщается возвратно-поступательное движение. Коэффициент трения f = 0,2. Определить производительность бункеров.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d	20	22	25	28	30	32	35	38	40	42
	l	40	42	45	48	50	55	60	62	65	70

Задание 1Д. [4, С. 50 – 57; 10, С. 60 – 78].

Вибрационный лоток, приводимый в действие электромагнитным вибратором под углом направления вибраций β. Угол наклона лотка α. Коэффициент трения детали по лотку f = 0,2.

Рассчитать два значения критических ускорений S_крит (вверх) и S_крит (отрыва).

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	β0	2	2	2,5	2,5	3	3	4	4,5	5	5
	α0	15	16	17	18	19	20	22	27	27	30

2 Расчет лотковых транспортных устройств

Задание 2А. [4, С. 76 – 79; 10, С. 121 – 132].

О
пределить условие проходимости деталей при скатывании ступенчатых деталей с цапфами в открытом лотке, определить оптимальную ширину В лотка. Минимальный зазор между деталью и стенкой лотка найти по длине детали, как зазор по посадке Н11/b11. Коэффициент трения скольжения f = 0,2.

Рисунок 2А

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	D	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130
	d	10	15	20	30	35	40	50	55	60	65
	l	20	30	40	50	60	65	70	75	80	80
	L	60	70	80	90	100	120	140	150	160	165

Задание 2Б. [4, С. 85 – 87; 10, С. 127 – 132].

Двухрельсовый наклонный лоток. При скольжении деталей типа болт определить минимальный угол наклона γ, при котором обеспечивается условие К = 1,1∆. Определить толщину рельсов лотка h.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	R	10	12	14	16	20	25	30	35	40	45
	d	4	5	6	6	8	10	12	15	18	20
	∆	4	4	4	5	5	6	6	8	8	8
	2b	12	14	18	20	24	30	40	50	60	64
	l	6	8	10	10	12	15	18	20	22	25

Задание 2В. [4, С. 82 – 84; 10, С. 127 – 132].

Угловой наклонный лоток. Угол профиля 2β. Угол наклона лотка α. Определить ускорение W, приобретенное заготовкой при скольжении по наклонному лотку и конечную скорость V_кон при высоте скольжения H. Коэффициент трения на плоскости f = 0,3.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	β0	30	35	40	40	45	45	50	50	55	60
	α0	20	22	25	30	32	35	40	45	48	50
	H	100	120	130	140	150	160	170	180	190	200

Задание 2Г. [4, С. 79 – 81; 10, С. 125 – 127].

Роликовый лоток для транспортирования стержневых деталей диаметром D и длиной L. Определить угол наклона к горизонту γ при массе ролика G_р и массе детали G. Коэффициент трения качения К = 0,01 см, трения скольжения f = 0,2. Рассчитать размеры роликов с радиусным и призматическим ручьями, шаг между ними, диаметр осей, радиус ручья и угол ручья (привести эскизы роликов с рассчитанными размерами).

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	D	60	65	70	75	70	80	75	60	65	70
	L	500	550	600	650	700	650	600	700	800	750
	G	10	11	12	13	14	13,5	14	12	13	14
	Gр	3	3,5	4,5	4,3	4,5	4	3,5	4	4	4,5
	Z	2	2	3	2	2	3	2	2	2	3

3 Определение условия сопряжения деталей при сборке
В нижеперечисленных заданиях [5, С. 31 – 35; 10, С. 352 – 357]:

а) проверить возможность сопряжения деталей типа валик и втулка;

б) подсчитать требуемый размер фаски с;

в) найти расстояние между опорами валика и втулки. Эксцентриситет е = 0,05 мм.

Задание 3А.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d0	20H7	21H7	22H7	23H7	25H7	27H7	28H7	29H7	31H7	33H7
	dв	20f7	21g6	22h6	23f7	25e8	27d8	28e8	29g6	31f7	33h6
	Д	60h6	60f7	60e8	60d8	80h6	90t8	80d8	90f7	90h6	90g6

Задание 3Б.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d0	20H7	21H7	22H7	23H7	25H7	27H7	28H7	29H7	31H7	33H7
	dв	20f7	21g6	22h6	23f7	25e8	27d8	28e8	29g6	31f7	33h6
	Д	60e8	60g6	60f7	60e8	80d8	80h6	80g6	90e8	90d8	90h6

Рис. 3-Б

Задание 3В.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d0	40H7	45H7	48H7	52H7	56H7	60H7	63H7	68H7	71H7	75H7
	dв	40d8	45h6	48g8	52d8	56e8	60f7	63g6	68e8	71h6	75f7
	Д	60g6	60e8	60f7	80e8	80d8	80g68	80f7	90g6	90f7	90h6

Задание 3Г.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d0	40H7	45H7	48H7	52H7	56H7	60H7	63H7	68H7	71H7	75H7
	dв	40р6	45g6	48f7	52e8	56d8	60e8	63f7	48g6	71h6	75d8
	Д	60g6	60h6	60f7	80e8	80h6	80f7	80e8	90g6	90h6	90f7

Задание 3Д.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d0	25H7	27H7	28H7	29H7	31H7	33H7	40H7	45H7	48H7	52H7
	dв	25g6	27f7	28h6	29d8	31g6	33h6	40f7	45d8	48e8	52f7
	Д	60g6	60h6	60f7	80g8	80h6	80e8	80d8	90h6	90d6	90d8