Расчет основного оборудования

Модели станков выбираются уже при разработке технологии изготовления деталей, для выполнения которых и проектируется система.

Рациональная номенклатура возможных моделей станков ограничивается, как правило, их технологическими возможностями, габаритами рабочей зоны, стыкуемостью средств автоматизации загрузки и управления.

Корпусные детали (точнее не тела вращения) включают детали коробчатой формы (корпуса, рамы, коробки, крышки, опоры и др.). Плоские детали (плиты, планки, рейки, рычаги, шатуны, кулисы), а также детали арматуры (корпуса, крышки, детали соединительной и трубопроводной арматуры). Основным оборудованием для деталей данной группы являются станки сверлильно-фрезерно-расточной группы.

Так как номенклатура выпускаемых деталей включает в себя корпусные детали и детали типа валов, то целесообразно использовать в ГПС сверлильно-фрезерно-расточные станки. Для обработки данных деталей в соответствий с их предельными параметрами (размеры, масса) выбираем станок модели ИР 500МФ4.

Расчет числа станков каждой модели Ср основан на балансе эффективного (расчетного) годового фонда времени работы станков Fo и номинальной трудоемкости годовой производственной программы деталеустановок Tн, обрабатываемых на станках данной модели:

Ср = Tн / Fo* k,

где k - коэффициент использования оборудования (для ГПС k = 0,9).

Номинальная трудоемкость годовой производственной программы Tн в данном случае рассчитывается как:

,

где tштi,j - штучное время (трудоемкость) j-ой технологической операции в технологическом процессе обработки i-ой заготовки;

mi - число технологических операций в техпроцессе i-ой заготовки, выполняемых на станках данной модели;

Ni - годовая программа выпуска деталей i-го наименования;

L - номенклатура заготовок в производственной программе, обрабатываемых на станках данной модели.

Fo - эффективный годовой фонд времени работы станков данной модели. Рассчитывается по нормативам в зависимости от массы и уровня автоматизации станков. Для ГПС эффективный годовой фонд времени работы можно рассчитать как:

Fo = Fcут * d,

где Fcут - суточный фонд времени работы оборудования, мин;

d - количество дней работы в году, шт.

Производственная программа представлена в таблице 1

Таблица 1 - Производственная программа

Находим трудоемкость годовой программы по каждой детали:

Т1 = 5000 * (3,77+10,95+27,12) / 60 = 3486,6 (час)

Т2= 13000 *29.87 / 60 =6471,8 (час)

Т3 = 9000* (10.51+4.23) / 60 =2211 (час)

Т4= 13000 * 34,66 / 60 = 7509,6 (час)

Т5 = 12800 *9,36 / 60 = 1996,8 (час)

Т6 = 7000 *(5.97+2.72) / 60 = 1013,8 (час)

Находим номинальную трудоемкость производственной программы Тн:

Тн = Т1 + Т2 + Т3 +Т4 + Т5 + Т6 =

=3486,6+6471,8+2211+7509,6 +1996,8 +1013,8 = 22689,6 (час)

Эффективный фонд времени работы оборудования: Fо = 4060 час. Определяем расчетное число станков:

Ср= 22689,6 / (4060Ч0,85) = 6,57 (штук)

Принимаем Ср = 7 штук.

Так как расчетное число станков оказалось дробным числом (Ср = 6,57), то мы округляем это значение, т.е. принятое число станков равно 7 (Спр = 7).

Сверлильно-фрезерный - расточный станок ИР500МФ4

Предназначен для обработки корпусных деталей на поворотном столе. На станке производится сверление, зенкерование, развертывание, растачивание точных отверстий по координатам, фрезерование по контуру с линейной и круговой интерполяцией, нарезание резьбы метчиками. Класс точности станка Н.

Все узлы станка смонтированы на общей жесткой станине. Бесконсольная шпиндельная бабка расположена внутри портальной стойки. Поворотный индексируемый стол перемещается по отдельной станине. Перемещение подвижных узлов осуществляется от высокомоментных электродвигателей с постоянными магнитами, что обеспечивает стабильность времени разгона и торможения (в пределах 0,2 с). Комбинированные направляющие состоят из высокоточных роликовых опор, установленных с предварительным натягом, и накладок, изготовленных из антифрикционного полимерного материала, обладающего низким коэффициентом трения и высокой демпфирующей способностью.

Техническая характеристика ГПМ ИР500МФ4

Таблица 2 - Характеристики станка.

Горизонтальный шпиндель станка смонтирован в отдельном корпусе на двух прецизионных подшипниках (один -- с цилиндрическими роликами, другой -- упорно-радиальный); это способствует достижению высокой точности, жесткости и виброустойчивости. Зажим инструмента в шпинделе гидромеханический. Привод шпинделя осуществляется от электродвигателя постоянного тока через двухступенчатую коробку скоростей. В пределах 2 - 184 мин-1 регулирование частоты вращения производится при постоянном моменте, а в пределах 184--3000 об/мин -- при постоянной мощности. Автоматическая ориентация шпинделя с управлением от системы ЧПУ позволяет осуществлять серию технологических циклов, в которых необходимо отвести резец от рабочей поверхности в точно определенную позицию, не повредив изделие.

Встроенный поворотный делительный стол позиционируется в автоматическом режиме. Для установки и крепления детали на поверхности стола предусмотрена координатная сетка резьбовых отверстий. Отдельно стоящее гидромеханическое поворотное (на 180°) устройство автоматической смены столов-спутников позволяет исключить из технологического цикла время на установку и снятие детали. Устройство автоматической смены инструментов, расположенное вне рабочей зоны, состоит из инструментального магазина барабанного типа с кодированными гнездами и манипулятора. Выбор инструментов возможен в любой последовательности.

Для питания гидравлических устройств станка служит аксиально-поршневой насос переменной производительности с автоматическим регулированием расхода масла. В гидросистеме станка имеется гидроаккумулятор с эластичным мешком, обеспечивающий уравновешивание шпиндельной бабки.

Все трущиеся детали станка и подшипники шпинделя смазываются посредством централизованной автоматической дозированной системы смазки; смазка зубчатых колес и подшипников главного привода непрерывная циркуляционная. СОЖ подается в зону резания, причем управление насосной установкой осуществляется от системы ЧПУ.

В станке применена трехкоординатная комбинированная система ЧПУ с линейной и круговой интерполяцией (число одновременно управляемых координат 2). Программа может вводиться в устройство ЧПУ на перфоленте или вручную (с помощью буквенно-цифровой клавиатуры на пульте), а также посредством программного накопителя, телетайпа или от центральной ЭВМ. В качестве датчиков обратной связи по всем координатам использованы резольверы, установленные на валу электродвигателей. Дискретность задания размеров 0,002 мм.

Рисунок 1- Станок ИР500МФ4.

Рисунок 2 - Вид сбоку и сверху.