Общая часть

Модель 
станка 
1
 
2
 
3
 
4
 
5
 
005 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
010 
1 
2 
015 
Токарная 
Установ А 
Подрезать торец 
А
выдерживая размер 
l=46 мм 
Расточить поверхность 
Г
в размер 
Ø260 наl=24мм 
Расточить поверхность 
Е
в размер 
Ø221 на l=45мм 
Установ Б 
Подрезать торец
Б
выдерживая размер 
45 мм 
Точить поверхность 
В
в размер 
Ø402l=45мм 
Снять фаскиl=8мм 27ᵒ 
Расточить поверхность 
Г
в размер 
Ø237Н12 l=6мм 
Сверлилная 
Сверлить отверстия 
 Б
в размер 
Ø16l=30мм 
Нарезать резьбу в размер М16Н6 
Контрольная 
Б 
А 
А 
В 
Г 
В 
Токарно-
винторезный 
станок с ЧПУ 
16К20Ф3 
Вертикально-
сверлильный 
станок с ЧПУ 
2М55Ф2 
2.4.
 
Определение общего времени на изготовление в зависимости от 
серийности производства 
Выбор режимов резания осуществляется в соответствии с 
общемашиностроительными нормативами для технического нормирования 
работ на металлорежущих станках. Результаты расчетов занесены в таблицу 
4. 

---

11 
Расчет машинного времени выполнения операций 
Таблица 5. 
Операция 
Наименование 
переходов 
Инструмент 
Г
луби
н
а 
р
езани
я,
 мм
 
Режим обработки 
D, 
мм 
L, 
мм 
t
р
, мин 
Под
ач
аS
 
Скор
ос
ть
 
р
езани
я 
V
 
Ч
и
сло 
обор
от
ов 
n
 
ми
н
ут
у 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
005 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Подрезать 
торец 
А
выдерживая 
размер l=46 мм 
Резец 
подрезной 
Т15К6 
2 
0,8 
814 
1600 
158 
2 
0,002 
Расточить 
поверхность 
Г
в 
размер Ø260 на 
l=24мм 
Резец 
расточной 
Т15К6
2 
0,4 
170 
1600 
40 
80 
0,125 
Расточить 
поверхность 
Е
в 
размер Ø221 на 
l=45мм 
Резец 
расточной 
Т15К6 
1 
0,125 
191 
1600 
40 
80 
0,4 
Подрезать 
торец
Б
выдерживая 
размер 45 мм
Резец 
проходной 
Т15К6 
2 
0,8 
814 
1600 
158 
22 
0,02 
Точить 
поверхность 
В
в 
размер 
Ø402l=45мм 
Резец 
проходной 
Т15К6 
2 
0,4 
170 
1600 
158 
2 
0,01 
Снять фаски 
l=8мм 27ᵒ 
Резец 
подрезной 
Т15К6 
2 
0,6 
400 
1600 
77 
2 
0,04 
Расточить 
поверхность 
Г
в 
размер 
Ø237Н12 l=6мм 
Резец 
проходной 
Т15К6 
2 
0,6 
407 
1600 
77 
58 
0,06 

---

12 
010 
Сверлить 
отверстия 
 Б
в 
размер 
Ø16l=30мм 
Сверло Ø31 
Т15К6 
15,5 
0,6 
3 
31,5 
31 
22 
2,27 
Нарезать резьбу 
в размер М16Н6 
Метчик М8 
Р6М5 
1 
1,25 
5 
150 
8 
18,
5 
0,9 
i
p
t

= 
3,82, 
Рассчитаем технологическую производительность: 


Pi
t
К
1
0
, 
где 

Pi
t
- машинное время выполнения всех операций. 
Критерием оценки технологического процесса есть технологическая 
производительность, которая определяется по формуле 


Pi
t
K
1
0
, 
где
Рi
t
– машинное время выполнения операции. 
261
,
0
82
,
3
1
1
0




Pi
t
К
мин
шт
. 
Определение требуемой производительности 
Заданная сменная производительность 
370

потр
Q
шт/смену 
Определение 
требуемой 
производительности 
в 
условиях 
неавтоматизированного производства определяется по формуле: 
см
шт
t
t
Q
x
о
p
вых
,
480
.



, 
где 

о
p
t
.
– машинное время выполняемых операций в 
неавтоматизированном производстве; 

---

13 
x
t
– время выполнения холостых операций, 



i
p
x
t
t
3
,
0
. 
Определим ожидаемую сменную производительность для данного 
технологического процесса: 
см
шт
Q
вых
127
2
3
,
0
17
,
3
480




. 
3.
 
Технологическая часть. 
3.1.
 
Описание конструкции автоматизированной линии. 
При обработке на автоматической линии детали «Полумуфта» 
технологический процесс дифференцируется на составные части, которые 
выполняются в разных позициях на разных станках. В процессе обработки – 
от заготовки к готовой продукции – изделие передается последовательно из 
позиции в позицию, где получает заданный объем технологического 
воздействия таким образом, что на каждой позиции выполняется лишь 
определенная часть обработки. При этом принятые методы, маршрут и 
режимы обработки, технологические базы и режущий инструмент должны 
обеспечить выполнение заданных требований качества (точность размеров, 
шероховатость поверхности и др.). 
Число вариантов построения автоматической линии определяется 
диапазоном между минимальным и максимальным числом рабочих позиций 
в линии 
max
min
q
q
q


. Минимальное число позиций определяется 
технологическими возможностями оборудования, что используется. 
Максимальное число позиций лимитируется необходимостью удовлетворять 
требованиям качества и точности обработки. 
При определении структуры автоматической линии необходимо 
проанализировать все возможные варианты и для анализа выбрать те, 
которые обеспечивают заданную производительность. 

---

14 
Разработка 
вариантов 
технологического 
процесса 
в 
автоматизированном производстве.
На рисунке 2приведень 1 вариант АЛ при q=3: 
Вариант №1. 
0.657 3.17 
Рис. 3. Структурный вариант АЛ из2 рабочих позиций 
Лимитирующей позицией является сверлильная операция, для 
которой t
р
=3.17 мин. Производим укрупненный расчет цикловой 
производительности Q
Ц
для данного варианта по формуле: 
95
75
.
0
2
3
.
0
17
.
3
480
)
(
480






исп
х
р
Ц
K
t
q
t
Q
шт/см, 
где t
р
(q) - время машинной обработки на лимитирующей позиции, мин; 
)
(
3
,
0
q
t
t
р
x

- время не совмещённых вспомогательных ходов цикла; 
К
исп
=0,75 – ожидаемый коэффициент использования АЛ. 
На рисунке3приведень2вариант АЛ при q=6: 
Вариант №2 
010 
005 
0.65 
0.63 
0.63 
0.63 
0.63 
0.63 

---

15 
Рис. 4. Структурный вариант АЛ из 6 рабочих позиций со станками 
дублерами 
Лимитирующей позицией является сверлильная операция, для которой 
t
р
=0.65 мин. 
146
75
.
0
6
3
.
0
65
.
0
480
)
(
480






исп
х
р
Ц
K
t
q
t
Q
шт/см. 
Для производства детали полумуфта было выбрана АЛ из 6 рабочих 
позиций со станками дублёрами. В данном случи для обеспечение 
производительности сверлильная операция дублируется. Данная структура 
АЛ полностью обеспечивает производительность.
3.2.
 
Выбор металлорежущих станков. 
Выбор оборудования для механической обработки детали проведем на 
основании серийного типа производства, габаритов детали, маршрута 
обработки заготовки. Для этих параметров, характеризующих производство и 
готовое 
изделие, 
экономически 
целесообразно 
применить 
высокопроизводительное универсальное оборудование. 
Для токарной операции принимаем токарно-винторезный станок
с ЧПУ 16К20Ф3. 
Частота вращения шпинделя 8,5-2000 мин
-1
; 
Мощность электродвигателя 11 кВт; 
Габариты (ДхШхВ)2880х1270х1605 мм; 
Масса 4 т. 
Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной 500 мм 
Наибольшая длина обрабатқваемого изделия 900 мм 
Максимальная рекомендуемая скорость рабочей подачи 2000 мм 
Диаметь цилиндрического отверстия в шпинделе 55 мм 

---

16 
Рис. 5. Токарно-винторезный станок с ЧПУ 16К20Ф3. 
 
Для сверлильной операции принимаем вертикалый-сверлильный 
станок с ЧПУ 2М55Ф2.
 
Класс точности Н 
Наибольший диаметр сверления в стали 45 ГОСТ 1050-74, мм 50 
Размеры конуса шпинделя по ГОСТ 25557-82 Морзе 5 
Расстояние от оси шпинделя до направляющих колонны 350мм 
Расстояние от торца шпинделя - до стола 0-800мм; - до плиты 700-1250 
Рабочая поверхность стола, мм 500x560 
Наибольший ход стола, мм 360 
Установочный размер Т-образных пазов в столе по ГОСТ 1574-75: 
- центрального 18H9 
- крайних 18H11 
Пределы частоты вращения шпинделя, 1/мин 22,4-1000
Наибольшее количество нарезаемых отверстий в час 50 
Управление циклами работы ручное 
Род тока питающей сети трехфазный 
Напряжение питающей сети, В 380/220 

---

17 
Габаритные размеры (ВхШхД) 2930х890х1355 
Масса станка, кг 1870 
Рис. 7. Вертикалный-сверлильный станок с ЧПУ 2М55Ф2. 
Выбор промышленных роботов
. 
Промышленный робот — предназначенный для выполнения 
двигательных 
и 
управляющих 
функций 
в 
производственном 
процессе манипуляционный робот, 
т. е. 
автоматическое 
устройство, 
состоящее из манипулятора и перепрограммируемогоустройства управления, 
которое формирует управляющие воздействия, задающие требуемые 
движения исполнительных органов манипулятора. Применяется для 
перемещения 
предметов 
производства 
и 
выполнения 
различных 
технологических операций. 
Современного автоматизированного производства сложно представить 
без промышленного робота. В данной курсовой работе был выбран 
промышленный робот-манипулятор KUKAKR 6. Робот-манипулятор 
KUKAKR 6 производиться на заводе KUKARoboter, находящегося в 
Аусбурге, Германия. Компания является одним из ведущих производителей 
промышленных роботов для автомобильной и машиностроительной 
промышленности на мировом и европейском рынке. Компания была 
основано в 1898 году Иоханном Йозефом Келлером и Якобом Кнаппишем в 

---

18 
Аусбурге. Производство было сконцентрировано на внутреннем и городском 
освещении, но в скором времени были охвачены и другие производственные 
сферы, такие как сварочные инструменты и оборудования. В 1973 году
KUKA создала свой первый промышленный робот, известный как 
FAMULUS. Сегодня KUKA концентрируется на передовых решениях в 
сфере автоматизации производственных процессов.
Промышленный робот KUKA KR 6 двигается очень плавно, также 
робота отличает высокая надежность. KUKA KR 6 легко управляем и может 
использоваться во многих приложениях. С грузоподъемность в 6 кг робот 
обеспечивает эффективную обработку изделий в приложениях требующих 
дополнительную оснастку. 
Сформированный из литого легкого сплава, корпусKUKA KR 6 обладает 
внутренней гибкостью и высокой прочностью. Все движущиеся части 
покрыты и защищены. Его компактная конструкция обеспечивает легкий 
доступ к заготовке и эффективное использование производственных 
площадей. 
KUKAKR 6 имеет грузоподъёмность шесть килограммов при радиусе 
действия 1611 мм. Это позволить создать компактные ячейки, поскольку
KR 6 можно устанавливать в любых монтажных положения. Независимо от 
того, где устанавливается, на потолке, полу или стене. Благодаря 
удлиненному дизайну KR 6 работает максимально надёжно даже в условиях 
ограниченного производства. Он может быть расположен по-разному и 
достигать, таким образом, самых отдаленных узлов.
Технические характеристики KUKA KR 6 
Таблица 6. 
Количество 
осей 
Полезная 
нагрузка 
Радиус 
действия 
Точность 
Масса 

---

19 
6 
6 кг 
1611 мм 
±0,05 мм 
235 кг 
Параметры движения осей KUKA KR 6 
Таблица 7. 
Оси 
Рабочий диапазон 
Максимальная скорость 
Ось 1 
+185° -185° 
156°/c 
Ось 2 
+35° -155° 
156°/c 
Ось 3 
+154° -130° 
156°/c 
Ось 4 
+350° -350° 
343°/c 
Ось 5 
+130° -130° 
362 °/c 
Ось 6 
659°/c 
Рис. 8. Робот-манипулятор KUKAKR 6. 

---

20 
Рис. 9. Радиус действия робот - манипулятора KUKAKR 6.