Модернизация привода главного движения роботизированного технологического комплекса

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида роботизированного технологического комплекса А1 с указанием состава и технической характеристикой:
   • Станина
   • Шпиндельная коробка
   • Станция управления
   • Задняя бабка
   • Трехкулачковый патрон
   • ПР
   • Тактовый стол-накопитель заготовок
   • Тактовый стол-накопитель деталей
   • Каретка
   • Суппорт
   • Пульт управления
   • Рукоять переключения диапазонов частот

вращения шпинделя

• Линейка для размещения упоров
• Шпиндельная бабка
• Размер обрабатываемой детали:
  • диаметр 100 мм max
  • длина 300 мм max
• Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие в шпинделе 70 мм
• Конус шпинделя по ГОСТ 12595-72: 1-6М
• Количество инструментов, устанавливаемых в ресцедержатель 4,8 мм
• Число управляемых осей координат (в том числе одновременно)

2(2) шт

• Наибольшее перемещение подвижных узлов:

• ползуна (поперечное - Х) 300 мм
• саней (продольное-Z) 1200 мм
  • Дискретность перемещений:
• поперечного - Х 0,01 мм
• продольного - Z 0,05 мм
  • Точность позиционирования
• по Х 16 мкм
• по Z 20 мкм
  • Частота вращения шпинделя 6,3... 1600 мин
  • Диапазон скоростей подач (продольный и поперечный) 0,01...20,47 мм/мин
  • Габаритные размеры станка 4975х2420х1210 мм

2. Кинематические схемы А1 для базового и модернизированного ПГД с графиками ЧВШ, крутящего момента и мощности на шпинделе
3. Модернизированный ПГД в сборе А1 с техническими условиями:
   • Несовпадения торцов сопрягаемых зубчатых колес - не более 1 мм
   • Пятно контакта зубьев сопрягаемых зубчатых колес по длине и высоте зуба не менее 40%
   • Балансировку зубчатых колес производить путем засверливания отверстий диаметром 3-5 мм на торцах зубчатых колес
   • Допустимый уровень шума не более 82 Дб
   • Перед проверкой на уровень шума ПГД обкатать в течении 2 часов на холостом ходу

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 28 листах.

         В пояснительной записке рассмотрен  состав и принцип действия роботизированного технологического комплекса.

         Роботизированный технологический комплекс (РТК)  ̶  совокупность единицы технологического оборудования, промышленного робота и средств оснащения, автономно функционирующая и осуществляющая многократные циклы. РТК построен на базе двух токарных патронно-центровых станков с ЧПУ модели 16К30Ф323, автоматического манипулятора напольного типа, накопителя заготовок и деталей

         Приведена техническая характеристика станка модели 16К30Ф323

Определен состав РТК:

• Два токарно-патронно-центровых станка с ЧПУ модели 16К30Ф323
• Промышленный робот
• Магазин-накопитель заготовок
• Магазин-накопитель деталей
• Устройство ЧПУ станка
• Электрошкаф станка
• Электрошкаф ПР
• Электрошкаф магазинов-накопителей
• Пульт управления коплексом
• Ограждение

Проведен анализ кинематической структуры привода главного движения для базового станка 16К30Ф323 с определением параметров:

На основание проведенных расчетов были выделены следующие недостатки:

• Недостаточный общий диапазон регулирования ЧВШ в области максимальных значений. У базового ПГД 1600 мин^-1 , а наибольшее значение ЧВШ находятся а пределах 3000-5000 мин^-1
• Не обеспечивает рекомендуемое соотношение диапазонов регулирования частот вращения шпинделя при постоянном моменте и при постоянной мощности.
• В диапазоне регулирования частот вращения шпинделя при постоянной мощности имеются «разрывы» в пределах 100…140 мин^-1 и 400…560 мин^-1.

Произведен расчёт кинематической структуры модернизируемого привода с учетом анализа недостатков базового привода, с определением коэффициента увеличения диапазона 1,25, расчётной ЧВШ для модернизируемого ПГД 28 мин^-1

Для модернизируемого привода на основании проведенных расчетов сделан выбор электродвигателя 4ПФ180А.

Проведена разработка кинематической схемы и графиков ЧВШ, мощности и крутящих моментов модернизируемого ПГД. Определено значение минимального крутящего момента 95,5 Н×м, значение расчётного крутящего момента 6821 Н×м, значение минимальной эффективной мощности на шпинделе станка 4,5 кВт

Выполнен расчёт элементов модернизируемого привода на прочность

На основание произведенных расчетов и учитывая повышенные требования к габаритам деталей коробок передач станков принято для зубчатых колес низкоуглеродистую легированную сталь 12ХН3А, модуль зубчатого зацепления 4 мм.

Определены геометрические параметры передачи:

• Делительные параметры 152 мм, 328 мм
• Диаметры вершин зубьев 160 мм, 336 мм
• Диаметры впадин зубьев 142 мм, 318 мм
• Межцентровое расстояние 240 мм
• Ширина венца колеса и шестерни 31
• Окружная и радиальная сила 10645 Н, 3874 Н

В программе: Компас 3D v