Министерство образования и наукироссийской федерации
Федеральное агентство по образованию
Рыбинская государственная авиационнаятехнологическая академия
им. П.А. Соловьева
Кафедра технологий авиационныхдвигателей и общего машиностроения и управления качеством
КУРСОВАЯ РАБОТА
по курсу
Основы автоматизации производственныхпроцессов в машиностроении
Рыбинск 2006 г.
Содержание
1. Задание на курсовую работу
2. Определение области использованияразличных технологических средств при изготовлении двух отверстий в пластине
3. Разработка РТК для токарной обработкиправой части оси на станке с ЧПУ
4. Разработка исходной программы длясистемы автоматизированной подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ
Список использованной литературы
1. Задание на курсовуюработу
На рисунке 1.1 показанузел, состоящий из двух деталей – пластины и оси. В пластине имеетсятехнологическое отверстие Ø 10 для базирования и закрепления даннойдетали при контурной фрезерной обработке.
/>
Рисунок 1.1 – Схемабазирования и закрепления детали при фрезерной обработке
В ходе курсовой работынеобходимо выполнить следующее:
1. Определить область использованияразличных технологических средств при изготовлении двух отверстий в пластине.
2. Разработать расчётно-технологическуюкарту (РТК) для правой части детали «ось».
3. Разработать исходную программу длясистемы автоматизированной подготовки управляющих программ на станках с ЧПУ приконтурной фрезерной обработке «пластины».
Во всех заданиях принять />
2. Задание 1. Определениеобласти использования различных технологических средств при изготовлении двухотверстий в пластине
Определим рациональныеобласти по основным затратам на изготовление одной детали: /> – затраты на зарплату; /> – амортизацияи обслуживание; /> – затраты специальные для даннойноменклатуры и, следовательно, зависящие от программы />.
Расчёт производим последующим формулам:
/>
где /> – коэффициентстабильности данной программы (/>);
/> – тариф часовой оплаты – />;
/> – коэффициент многостаночногообслуживания;
/> – цена оборудования;
/> – годовой фонд времени в часахпри 2-х сменной работе.
Сведения для расчётов иопределения областей использования технологических схем в зависимости отгодовой программы представим в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Сведения для расчётовОборудование
Сверлильный
станок и кондуктор
Станок с
ЧПУ Сверлильный станок и многошпиндельная головка Автомат с многошпиндельной головкой и автоматизированной загрузкой-выгрузкой Вариант А Б В Г
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Кондуктор
/>
управляющая программа />
Головка
/>
/>
Спер – затратына переналадку, равны:
/>
Рекомендуется принимать
/>
А) Расчёт стоимостидетали при изготовлении её на сверлильном станке с кондуктором при различнойпрограмме выпуска (/>).
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Б) Расчёт стоимостидетали при изготовлении её на станке с ЧПУ при различной программе выпуска (/>).
/>
В) Расчёт стоимостидетали при изготовлении её на сверлильном станке с многошпиндельной головкойпри различной программе выпуска />.
/>
Г) Расчёт стоимостидетали при изготовлении её на автомате с многошпиндельной головкой иавтоматизированной загрузкой-выгрузкой при различной программе выпуска (/>).
/>
На основании полученных врезультате расчётов данных строим графики /> Из графиков видно, что при малойпрограмме выпуска />, равной />, наименьшая себестоимость уварианта Б (станок с ЧПУ), что объясняется наименьшими по сравнению с другимивариантами специальными затратами для данной номенклатуры />, т. е. управляющаяпрограмма для станка с ЧПУ намного дешевле кондуктора для сверлильного станка(вариант А), многошпиндельной головки (вариант В), переналадки имногошпиндельной головки (вариант Г). При этой же программе наибольшаясебестоимость у варианта В (сверлильный станок и многошпиндельная головка). Вэтом случае (вариант В), несмотря на то, что суммарные затраты на заработнуюплату />,амортизационные отчисления и обслуживание /> намного меньше, чем у варианта Б,специальные затраты для данной номенклатуры /> превышают себестоимость детали,выполненной на станке с ЧПУ, т. е. у многошпиндельной головки высокаястоимость.
При увеличении программывыпуска /> от/> до /> себестоимостьдетали по всем вариантам резко снижается, что связано с уменьшением переменныхзатрат, т. е. затрат зависящих от />, с увеличением количествавыпускаемых деталей их себестоимость уменьшается.
При дальнейшем увеличениипрограммы выпуска /> от /> до /> снижение себестоимостипродолжается, но уже более плавно, потому что при больших программах выпусканаибольший вклад в себестоимости вносят не специальные затраты для даннойноменклатуры />, а затраты на заработную платурабочих /> изатраты на амортизационные отчисления и обслуживание />. Данные составляющиесебестоимости являются наибольшими у варианта А (сверлильный станок икондуктор), это объясняется наибольшим штучным временем (/>) по сравнению с другимивариантами. Наименьшая себестоимость у деталей, изготовляемых на автомате смногошпиндельной головкой и автоматизированной загрузкой-выгрузкой (вариант Г),несмотря на то, что затраты на амортизацию и обслуживание у двух крайнихвариантов (А и Г) приблизительно равны
/>,
затраты на заработнуюплату рабочих сильно разнятся
/>
Это объясняется тем, чтоштучное время у варианта Г намного меньше, чем у варианта А (/>и /> соответственно). Такимобразом, время вносит более весомый вклад в себестоимость, по сравнению с ценойоборудования. Использование сверлильного станка автомата при большой программевыпуска более выгодно, чем простого станка, несмотря на то, что обычныйсверлильный станок намного дешевле автомата.
/>
управляющийпрограмма фрезерный обработка
3. Задание 2. РазработкаРТК для токарной обработки правой части оси на станке с ЧПУ
На эскизе изображаетсятраектория инструмента с пронумерованными опорными точками. Опорные точкирасполагают в местах смены траектории режущего инструмента, изменения геометрическогоэлемента траектории (прямая, дуга окружности и др.) или скорости подачи,например, переход с быстрого хода на рабочую подачу и наоборот. Для размеров,где не указаны допуски, рекомендуется их симметричное расположение.
В данном случае обработкана станке с ЧПУ будет вестись в абсолютной системе координат, когда координатызадаются от «0» станка.
/>
Рисунок 3.1 – Эскиздетали с указанными основными размерами
РТК включает таблицуопорных точек, рассчитанных с точностью до дискреты станка. Рекомендуемаядискрета – 0,01 мм.
/>
Рисунок 3.2 – Чертёждетали с размерами
Выбираемсхему базирования детали в трёх кулачковом патроне и выполняем пересчётоперационных размеров.
/>
Рисунок 3.3 – Эскиздетали
/>
/>
4. Задание 3. Разработкаисходной программы для системы автоматизированной подготовки управляющихпрограмм для станков с ЧПУ
/>
Рисунок 4.1 – Формадетали «пластина»
Планируется контурнаяоднопроходная обработка, допуски симметричные. Исходная программа начинаетсясловом part, заканчивается – fini. По структуре имеет две части –описание геометрических элементов и траектории движения инструмента.
/>
Для описаниягеометрических элементов и траектории движения инструмента используются точки (/>), линии (/>), окружности (/>).
/>
Исходнаяпрограмма
part– начало ИП;
P1=10,0– точка, X = 10, Y = 0;
P2=10,100– точка, X = 10, Y = 100;
C1=80,80,70– окружность с центром вточке с координатами X =80,
Y =80 и радиусом R = 70;
C2=402,48,28– окружность с центром вточке с координатами X =402,
Y =48 и радиусом R = 28;
L1=X,10– линия, параллельная оси Y, отсекает по X отрезок
10 мм;
L2=C1,C2,LF,LF– прямая,касательная к дугам окружностей С1 и С2;
L3=C2,C1,LF,LF– прямая,касательная к дугам окружностей С2 и С1;
CT/LF,10– включении коррекции на радиусинструмента, т. е.
центрфрезы (эквидистанта) находится слева от контура
нарасстоянии 10 мм, если смотреть вслед уходящему
инструменту;
F/600– ускореннаяподача;
FR/0,0– исходнаяточка;
K/P1,100,L1,C1,CW,L2,C2,CW,L3,C1,CW,L1,P2 – описание контура;
GH– возвращение висходную точку;
fini– конец ИП.
Текступравляющей программы
N1 G01 X0000 Y80000 Z0000 F100
N2 G02 X98177I80000 Y157908 J80000
N3 G01 X410634Y85006
N4 G02 X403182I402000 Y10018 J48000
N5 G01 X82488Y0039
N6 G02 X0000 I80000 Y80000 J80000
N7 G01 Y100000
N8 M2
Выводы по работе
В результате выполненияданной курсовой работы на первом этапе была определена область использованияразличных технологических средств при изготовлении двух отверстий в пластине спостроением графика зависимости стоимости механической обработки от заданнойпрограммы выпуска. На втором этапе была разработана расчётно-технологическаякарта (РТК) для обработки правой части детали «Ось». На третьем этаперазработана исходная программа для системы автоматизированной подготовкиуправляющих программ на станках с ЧПУ при контурной фрезерной обработке«пластины», а также получена управляющая программа для станка с СЧПУ ВМ-12-500.
Список использованнойлитературы
1. Указания по выполнению курсовойработы по курсу «Основы автоматизации производственных процессов в машиностроении»,Жогин А. С., Рыбинск, 2001.