Автоматическая линия механической обработки заготовок вала коробки скоростей станка(662.59.05.01.00.033)

    D характеризует резерв для компенсации погрешности формы.

    Значение настроечного размера определяем по формуле:

 

                             Х_н = d_min + C ± 1,5 × s_S (28)

    Величину s_S определяем по формуле:

                               

 (29)

где d_ср = 0,001 - погрешность (нестабильность) срабатывания окончательной команды, мм; d_н = 0,001 – погрешность настройки, мм; d_д - случайная составляющая динамической погрешности устройства активного контроля, мм; d_п - погрешность, связанная с нестабильностью положения измерительных наконечников на контролируемой поверхности, мм; d_т - случайная составляющая температурной погрешности, мм.

    Погрешность d_д определяем по формуле:

    d_д = Dn × t_о,                                                  (30)

где Dn = 0,002 – колебание скорости изменения контролируемого размера, мм/с; t_o = 0,08 – время отставания (запаздывания) устройства активного контроля, с.

     d_д = 0,002 × 0,08 = 0,00016 мм

    Погрешность d_п равна нулю.

    Температурные погрешности d_т = 0.

    Тогда:

    

    

 

                                                                                                                          

 

    Настроечный размер:

    Х_н = 40,01 + (3 × 0,0014 / 2) ± 1,5 × 0,0014 = 40,012 ±0,0021 мм

    Настроечный размер равен 40,012 ± 0,002 мм.

3. Расчет  конструктивных параметров устройства активного контроля

 

    В качестве конструктивных параметров устройства активного контроля для расчетов выбираем пластинчатую пружину и гидроцилиндр поскольку они относятся к основным рабочим элементам устройства. Для проведения расчетов используем последовательность расчетов, представленную в соответствующей литературе /1, 15/.

    Расчет  пластинчатой пружины заключается  в определении её толщины.

    На  рис.6 представлена схема нагружения плоской пружины.

                                                                       рис.6

    Толщина пружины:

 

                        S=((6_*P_3*L_o)/(b_*[s_из]))^0,5,

 

    где   Р₃-максимально допускаемая нагрузка на пружину, Р₃=3Н;

             L_o-длина пружины, L_о=17 мм;

             b-ширина пружины, b=10 мм;

             [s_из]-допускаемое напряжение при изгибе, [s_из]=700Н/мм²

 

                        S=((6_*3_*17)/(10_*700))^0,5=0,21 мм

 

    Принимаем толщину пружины  S=0,3 мм

 
 
 
 
 
 
 

    Расчет  гидроцилиндра заключается в  определении его диаметра. Диаметр  гидроцилиндра определяем по формуле:

    D_ц =((4 × Р) / (p × р × n))^0,5,                                       (31)

      где Р – сила на штоке гидроцилиндра, Н; р = 0,1 – давление жидкости в гидросети, МПа; n = 0,8 – КПД привода.

    Силу  на штоке гидроцилиндра определяем по формуле:

    Р = Q ,                                                        (32)

где Q –  сила тяжести, действующая на устройство активного контроля, Н.

    D_ц = ((4 × 30) / (3,14 × 0,1 × 10⁶ × 0,8))^0,5 = 24 мм

4. Описание  устройства активного контроля

 

    Прибор  состоит из следующих функциональных узлов: измерительной скобы с  электронным преобразователем; электронного усилителя, показывающего прибора настроенного по дифференциальной схеме с сильфонами в качестве упругих чувствительных элементов; усилителя командных сигналов преобразователя; блока сигнализации в виде светового табло, блока электропитания и блока питания сжатым воздухом. Конструкция устройства, налаженного для измерения валов, и электрическая схема прибора представлена на листе 1 и 2 графической части работы, соответственно.

    После начала обработки детали измерительная  скоба надвигается на обрабатываемую деталь и зазор у сопла увеличивается в зависимости от припуска на обработку, в следствии чего возникает разница давления в сильфонах.

    По  мере съёма припуска с обрабатываемой детали зазор у измерительного сопла  скобы уменьшается и давление в одном из сильфонов повышается, затем каретка начинает двигаться в одном из направлений. В тот момент, когда припуск обрабатываемой детали достигнет величины, соответствующей припуску на чистовое шлифование, поступает сигнал на изменение подачи, с черновой на чистовую.

    Во  время дальнейшей обработки детали размер и зазор будут продолжать уменьшаться, и достигнув необходимого размера детали, будет дана команда  на отключение подачи и прекращения  обработки. После окончания обработки  измерительная скоба будет отведена в нерабочее положение, затем схема придёт в исходное положение, прибор и станок будут подготовлены к обработке следующей детали.

    Микрометрический  винт 1 служит для облегчения установки  прибора на нуль при его настройке. При ввертывании этого винта  шток  перемещается, изменяется взаимное положение кареток и, следовательно, изменяется воздушный зазор индуктивного датчика.

    Для настройки прибора по чувствительности предусмотрен специальный потенциометр, вмонтированный в штепсельный разъем на конце экранированного кабеля, присоединяющего измерительную головку к электронному усилителю. При уменьшении сопротивления чувствительность прибора возрастает.

    Для настройки прибора по линейности в этот же штепсельный разъем вмонтирован  трансформатор. Ввинчивая или вывинчивая сердечник трансформатора, добиваются линейной зависимости отклонения стрелки отсчетного устройства от измерения размера детали.

    На  передней панели электронного блока  расположен тумблер включения электрического питания схемы и тумблер, отключающий  выход усилителя от блока командных  реле при настройке прибора.

5. Разработка  схемы автоматического управления торцекруглошлифовальной станцией

 

    На  втором листе графической части  представлена электрическая схема  управления внутришлифовальной станцией. Перемещение устройства активного контроля осуществляется посредством пневмопривода, но связь его с системой управления станком – электрическая.

    В схему входят четыре электродвигателя (трехфазных с открытым ротором), которые подключаются своими обмотками к электросети (380 В) через предохранители. Последние при повышении напряжения в сети (по какой-либо причине) “перегорают” (выходят из строя), тем самым, защищая электродвигатели от повреждения их обмоток. Эти электродвигатели осуществляют вращение шлифовального круга, поводка заготовки, гидронасоса, врезную подачу шлифовальной бабки.

    Ток, протекающий по цепи питания, передается посредством обмотки трансформатора в цепь управления и цепь включения лампы местного освещения ЛМО.

    При включении станка (кнопка 1КУ) замыкается цепь питания, в которой происходит замыкание замыкающих контактов 1К, 2К (включаются: двигатель гидронасоса, благодаря чему в гидросистему нагнетается жидкость и создается необходимое давление в гидросистеме и начинает вращаться электродвигатель шлифовального круга); размыкаются контакты магнитного пускателя  .К, благодаря чему происходит разжим тормоза шпинделя, а, замыкаясь, контакты  .К запускают электродвигатель, который передает вращение заготовке. При этом загорается сигнальная лампа 1Л, символизирующая о том, что станок включен.

    После этого замыкается контакт 1РП магнитного пускателя, который включит электромагнит 1ЭМ. Последний управляет золотником, который переключает гидроцилиндр перемещения схвата 2 робота-манипулятора и последний движется вниз. Движение вниз происходит в том случае, если нажаты конечный выключатель КВ1 и КВ2, сигнализирующие соответственно о том, что манипулятор подошел к конвейеру и на последнем находится спутник с заготовкой. Для обеспечения разжима схвата 2 применена так называемая схема самовозбуждения. Разжим схвата происходит в том случае, если оба схвата пусты (включение станции в начале смены, обеспечивается выключателями КВ3 и КВ6) или схват движется от станка уже разжатым и зажим производится в нижнем положении выключателями КВ3 и КВ1. После захвата заготовки выключатель КВ4 отключает цепь пускателя 1РП, благодаря чему электромагнит 1ЭМ отключается и схват 2 поднимается вверх. После того, как схват 2 поднялся, вниз опускается схват 1 при помощи пускателя 3РП и электромагнита 3ЭМ, отпускает готовую деталь (пускатель 4РП и электромагнит 4ЭМ) и поднимается вверх после отключения цепи пускателя 3РП посредством выключателя КВ6.

    Когда очередная заготовка взята, а  готовая деталь выложена, робот движется к станку посредством пускателя 5РП и электромагнита 5ЭМ. Движение прекращается конечным выключателем КВ7, расположенным около станка.

    После окончания обработки предыдущей заготовки по команде от прибора активного контроля электродвигатель привода заготовки остановится и схват 1 пойдет вниз. После зажима готовой детали в схвате 1 срабатывает реле времени 1РВ на 2 с, обеспечивая задержку схвата 1 внизу на время, необходимое для раскрепления детали. Раскрепление производится реле 9РП и электромагнитом 9ЭМ. После поднятия детали вниз опускается схват 2 для установки на станок очередной заготовки. Этот схват также задерживается в нижнем положении на 2 с при помощи реле времени 2РВ для закрепления заготовки. Закрепление производится путем обесточивания реле 9РП и возврата золотника первоначальное положение. После того, как схват 2 отпустил заготовку и поднялся вверх, подается команда на обработку. Одновременно с этим робот начинает движение к конвейеру. При срабатывании выключателей КВ1, КВ3, КВ5, КВ6 реле пуска 5РП возвращается в исходное положение, отключая электромагнит 5ЭМ и золотник гидроцилиндра под действием пружины изменит свое положение.

    После закрепления заготовки замыкаются контакты реле 10РП и производится подвод шлифовальной бабки в зону обработки. При входе бабки в зону обработки включается конечный выключатель КВ8, замыкая цепь управления поперечной подачей. Поперечная подача круга начинается и продолжается до тех пор, пока не сработают магнитные пускатели 8РП, 7РП, 6РП. При этом горит лампочка, символизирующая о процессе “чистового шлифования”. Контакты реле Р1 и Р2 замыкаются по командам от прибора активного контроля.