МДК.02.02 Основы технологии производства деталей и узлов авиационных приборов. Практические работы
методическая разработка по теме
Предварительный просмотр:
Департамент образования города Москвы
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города Москвы «Московский колледж управления, гостиничного бизнеса и информационных технологий «Царицыно»
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
№№ 1-6
по МДК.02.02 Основы технологии производства деталей и узлов авиационных приборов
по специальности
200105 Авиационные приборы и комплексы
(базовая подготовка)
Москва,
2014
ОДОБРЕНА кафедрой технических дисциплин Протокол № _2__ от «8» октября 2014 г. | СОСТАВЛЕНА на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего профессионального образования специальности 200105 Авиационные приборы и комплексы по МДК.02.02 Основы технологии производства деталей и узлов авиационных приборов |
Заведующий кафедрой __________ /__________ / | Заместитель директора по учебно-методической работе ___________/Фомина О.В./ |
Составитель (автор):
Штыкова С.А., преподаватель спецдисциплин Государственного бюджетного профессионального образовательного учреждения «Московский колледж управления, гостиничного бизнеса и информационных технологий «Царицыно», высшая квалификационная категория
Рецензент:
П Р А К Т И Ч Е С К А Я Р А Б О Т А № 1
" РАСЧЕТНО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПОГРЕШНОСТЕЙ ОБРАБОТКИ"
1. Цель работы.
Целью настоящей работы является ознакомление с методами определения погрешностей при обработке деталей на металлорежущих станках на основе конкретных примеров, выявление зависимости погрешностей обработки от размеров детали и приспособления.
2. Содержание работы.
- По чертежу 1 и в соответствии с заданным вариантом значений рассчитайте погрешность смещения центра детали и влияние этого смещения на точность обработки. Сделайте вывод, как влияют размеры детали на точность ее обработки.
- По чертежу 2 и в соответствии с заданным вариантом значений рассчитайте погрешность, вызываемую формой и размерами заготовки и приспособления. Сделайте вывод, как влияет размер приспособления на точность обработки.
- Ответьте на контрольные вопросы.
- Составьте отчет по работе.
3. Методические указания.
Для определения погрешностей обработки деталей на металлорежущих станках применяют расчетно-аналитический метод. Применение этого метода рассмотрим на двух конкретных примерах обработки круглой детали на токарном станке.
I. Определение влияния смещения центра вращения детали
на точность обработки.
На рис.1 показано, как под действием усилия резания смещается центр обрабатываемой детали. Если центр вращения детали т.О сместится в вертикальном направлении и займет положение О' , то погрешность радиуса Δ r будет равна :
II. Определение влияния формы и размеров заготовки
на точность обрабатываемой детали.
Рассмотрите рис. 2, на котором показана схема действия составляющих усилия резания Рy и Рz . Заготовка детали закреплена в люнетной втулке, повторяющей ее форму.
В результате действия составляющих Рy и Рz центр прутка из точки О переместится в точку О'. Расстояние ОО' равно половине зазора между прутком и люнетной втулкой.
Пренебрегая вертикальным смещением, определим увеличение радиуса детали по формуле:
z
Δ r = OO' = ----- Cos ϕ
2
где z - зазор между прутком и люнетной втулкой.
Если принять Рy = 0,4 Рz , то tg ϕ = 2,5 , а ϕ = 68° .
Следовательно,
z
Δ r = ----- Cos 68° = 0,187 z
2
4. Исходные данные и задание для расчета.
Таблица № 1
№ № варианта | Радиус заготовки, r, мм | Смещение центра детали, Δz, мм | Зазор между приспособлением и заготовкой, z, мм |
1 | 10 | 0,1 | 6 |
16 | 3 | ||
28 | 1,2 | ||
2 | 14 | 0,3 | 5 |
36 | 2 | ||
52 | 0,8 | ||
3 | 8 | 0,25 | 8 |
12 | 5 | ||
32 | 2 | ||
4 | 12 | 0,18 | 3 |
26 | 1,2 | ||
72 | 0,6 | ||
5 | 20 | 0,24 | 3,5 |
28 | 1,8 | ||
46 | 0,5 | ||
6 | 32 | 0,32 | 4,5 |
24 | 2,2 | ||
6 | 1 | ||
7 | 46 | 0,4 | 8 |
36 | 4 | ||
10 | 2 | ||
8 | 16 | 0,52 | 7.5 |
46 | 3,5 | ||
78 | 1,5 | ||
9 | 10 | 0,1 | 6 |
24 | 3,2 | ||
48 | 1,2 | ||
10 | 14 | 0,2 | 5 |
42 | 2,2 | ||
84 | 0,5 | ||
11 | 6 | 0,35 | 5,4 |
16 | 2,2 | ||
36 | 0,8 | ||
12 | 22 | 0,22 | 7,2 |
44 | 3,6 | ||
72 | 0,5 | ||
13 | 12 | 0,12 | 0,2 |
28 | 1,8 | ||
46 | 4,4 |
Продолжение таблицы № 1
14 | 8 | 0,16 | 0,6 |
18 | 3,5 | ||
38 | 7,6 | ||
15 | 32 | 0,32 | 7,8 |
24 | 2,5 | ||
6 | 0,3 | ||
16 | 46 | 0,44 | 1,2 |
36 | 4,5 | ||
10 | 8 | ||
17 | 16 | 0,15 | 2 |
42 | 5 | ||
74 | 8 | ||
18 | 10 | 0,1 | 0,3 |
24 | 1,5 | ||
48 | 3,8 | ||
19 | 14 | 0,25 | 0,2 |
42 | 3,0 | ||
84 | 5,5 | ||
20 | 8 | 0,2 | 1 |
16 | 4 | ||
36 | 8 | ||
21 | 10 | 0,12 | 4,5 |
16 | 2,2 | ||
28 | 1 | ||
22 | 14 | 0,16 | 8 |
36 | 4 | ||
52 | 2 | ||
23 | 8 | 0,18 | 7.5 |
12 | 3,5 | ||
32 | 1,5 | ||
24 | 12 | 0,28 | 6 |
26 | 3,2 | ||
72 | 1,2 | ||
25 | 20 | 0,24 | 5 |
28 | 2,2 | ||
46 | 0,5 | ||
26 | 16 | 0,35 | 7,2 |
42 | 3,6 | ||
74 | 0,5 | ||
27 | 10 | 0,3 | 0,2 |
24 | 1,8 | ||
48 | 4,4 | ||
28 | 14 | 0,5 | 0,6 |
42 | 3,5 | ||
84 | 7,6 |
1. По рис.1 определите погрешность Δ r при трех значениях радиуса заготовки
и смещения центра детали (см. таблицу № 1). Результаты вычисления сведите в
таблицу № 2:
Таблица № 2
Радиус заготовки, r, мм | Смещение центра детали, Δz, мм | Погрешность радиуса, Δr, мм |
Сделайте вывод о величине погрешности по результатам расчета.
2. По рис. 2 определите погрешность Δ r при трех значениях зазора между
заготовкой и приспособлением (см. таблицу № 1). Результаты вычисления
сведите в таблицу № 3:
Таблица № 3
Зазор между приспособлением и заготовкой, z, мм | Погрешность радиуса, Δr, мм |
Сделайте вывод о величине погрешности по результатам расчета.
5. Контрольные вопросы.
- Отчего зависит возникновение погрешностей при обработке деталей на металлорежущих станках?
- Влияет ли на точность обработки применение специальных приспособлений и почему?
- Как уменьшить погрешность при обработке?
6. Содержание отчета.
Отчет должен содержать:
- Графическое изображение смещения центра детали под действием сил (рис.1 и рис.2).
- Таблицы результатов расчета.
- Выводы о величине погрешностей по результатам расчета.
- Ответы на контрольные вопросы.
П Р А К Т И Ч Е С К А Я Р А Б О Т А № 2
"РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ И ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАЛОВ С ДЛИНАМИ
ПО РЯДУ R120 ВЗАМЕН ВАЛОВ С ДЛИНАМИ ПО РЯДУ R20".
- Цель работы.
Цель работы – ознакомить студентов с принципом предпочтительности, рядами предпочтительных чисел и методикой расчетов, связанных с выбором параметрических рядов.
- Содержание работы.
- Ознакомиться с методическими указаниями к работе.
- Рассчитать себестоимость годовой программы валов с длинами по ряду R20.
- Рассчитать себестоимость годовой программы валов с длинами по ряду R10.
- Заполнить таблицы результатов расчета и сделать вывод о целесообразности применения валов с размерами по ряду R10.
- Составить отчет по работе.
- Ответить на контрольные вопросы.
- Методические указания.
Ряды предпочтительных чисел.
Обычно типоразмеры деталей и типовых соединений, ряды допусков, посадок и другие параметры стандартизуют одновременно для многих отраслей промышленности, поэтому такие стандарты охватывают большой диапазон значений параметров. Чтобы повысить уровень взаимозаменяемости и уменьшить номенклатуру изделий, заготовок, режущего инструмента, оснастки и калибров, создать условия для специализации и кооперирования предприятий, при унификации и разработке стандартов применяют принцип предпочтительности. Согласно этому принципу устанавливают несколько рядов (например, три) значений стандартизуемых параметров с тем, чтобы при их выборе первый ряд предпочитать второму, второй – третьему.
Особо важное значение принцип предпочтительности имеет как принцип систематизации параметров и размеров машин, их частей и деталей, проводимой при унификации и стандартизации. Он основан на применении рядов предпочтительных чисел. Наиболее широко используют ряды предпочтительных чисел, построенные по геометрической прогрессии. Она представляет собой ряд чисел с постоянным отношением двух соседних чисел – знаменателем ϕ прогрессии.
Наиболее удобными являются геометрические прогрессии, включающие число 1 и имеющие n ______
ϕn = √ 10
В соответствии с рекомендациями ИСО установлены четыре основных десятичных ряда предпочтительных чисел со знаменателями ϕ: R5, R10, R20, R40 (см. таблицу № 1), и дополнительный ряд R80.
Таблица № 1
Основные ряды нормальных линейных размеров в интервале 1…..1600 мм
( по ГОСТ 6636 – 69)
Ra5 | Ra10 | Ra20 | Ra40 | Ra5 | Ra10 | Ra20 | Ra40 | Ra5 | Ra10 | Ra20 | Ra40 |
1,0 1,6 2,5 4,0 6,3 10 | 1,0 1,2 1,6 2,0 2,5 3.2 4,0 5,0 6,3 8,0 10 12 | 1,0 1,1 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,5 2,8 3,2 3,6 4,0 4,5 5,0 5,6 6,3 7,1 8,0 9,0 10 11 12 | 1,0 1,05 1,1 1,15 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,4 2,5 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,5 4,8 5,0 5,3 5,6 6,0 6,3 6,7 7,1 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10 10,5 11 11,5 12 13 | 16 25 40 63 100 160 | 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 | 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 71 80 90 100 110 125 140 160 180 | 14 15 16 17 18 19 20 21 22 24 25 26 28 30 32 34 36 38 40 42 45 48 50 53 56 60 63 67 71 75 80 85 90 95 100 105 110 120 125 130 140 150 160 170 180 190 | 250 400 630 1000 1600 | 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 | 200 220 250 280 320 360 400 450 500 560 630 710 800 900 1000 1120 1250 1400 1600 | 200 210 220 240 250 260 280 300 320 340 360 380 400 420 450 480 500 530 560 600 630 670 710 750 800 850 900 950 1000 1060 1120 1180 1250 1320 1400 1500 1600 |
Расчеты, связанные с выбором параметрических рядов.
Имеются два способа экономического обоснования параметрических и размерных рядов:
- расчеты производят по себестоимости годовой программы изделий;
- кроме себестоимости учитывают сроки окупаемости затрат и службы изделий, а также эксплуатационные расходы.
Второй способ применяют для обоснования параметрических рядов параметров узлов и машин, потребляющих или передающих большое количество энергии (редукторы, станки и их коробки передач, электродвигатели и т.д.).
По первому способу себестоимость однотипных изделий, образующих размерный ряд, можно вычислить по формулам:
с = м + с' (1)
С = В с (2)
где с – себестоимость изделия;
м – стоимость материала одного изделия;
С – себестоимость изделий в объеме годовой программы;
В – годовая программа;
с' – прочие затраты на изготовление одного изделия.
Прочие затраты можно вычислить по заданной программе и принятому технологическому процессу, но удобнее определять, пользуясь коэффициентом изменения прочих затрат:
Ки.з. = 1 / Кzи.п. (3)
где Ки.п. = Вп / В – коэффициент изменения программы;
z ≈ 0,2….0,3 определяют исходя из программы выпуска, количества потребляемого металла и др.
Таким образом, прочие затраты на единицу изделия при изменении программы с'п можно определить, пользуясь величиной прочих затрат c', вычисленной для ранее намеченной программы выпуска тех же изделий:
с'п = с' Ки.з. (4)
4. Исходные данные и задание для расчета.
Вычислить себестоимость годового выпуска валов, длины которых назначены по ряду R20. Установить экономическую целесообразность изготовления этих валов с длинами по ряду R10. Затраты по эксплуатации валов считать неизменными и при расчетах не учитывать; z = 0,2.
Для расчетов используйте данные, приведенные в таблице № 2 исходных значений, таблице № 1 "Основные ряды…." и формулы для расчета (1) – (4).
Таблица № 2.
№ варианта | Длина вала l, мм | Годовая программа В, тыс. шт. | Затраты на материалы м, руб. | Прочие затраты с', руб. |
1 | 400 450 500 560 630 | 10,0 16,0 3,0 10,0 3,6 | 0,084 0,090 0,096 0,102 0,113 | 0,042 0,045 0,053 0,121 0,124 |
2 | 200 220 250 280 320 | 12,0 18,0 5,0 11,0 3,8 | 0,074 0,092 0,095 0,110 0,105 | 0,032 0,040 0,051 0,111 0,121 |
3 | 100 110 125 140 160 | 13,0 19,0 6,0 12,0 3,9 | 0,064 0,091 0,094 0,109 0,106 | 0,052 0,046 0,054 0,122 0,128 |
4 | 320 360 400 450 500 | 14,0 18,0 7,0 13,0 3,5 | 0,094 0,088 0,093 0,112 0,108 | 0,062 0,049 0,057 0,118 0,120 |
5 | 800 900 1000 1120 1250 | 15,0 19,0 8,0 14,0 3,8 | 0,054 0,089 0,091 0,111 0,107 | 0,062 0,047 0,056 0,129 0,123 |
6 | 50 56 63 71 80 | 16,0 20,0 9,0 16,0 3,9 | 0,044 0,087 0,093 0,115 0,104 | 0,072 0,035 0,055 0,118 0,129 |
7 | 160 180 200 220 250 | 14,0 16,5 5,0 12,0 4,0 | 0,064 0,090 0,076 0,92 0,103 | 0,042 0,045 0,053 0,105 0,094 |
8 | 250 280 320 360 400 | 12,0 18,0 5,0 11,0 3,8 | 0,074 0,092 0,095 0,110 0,105 | 0,032 0,040 0,051 0,111 0,121 |
9 | 360 400 450 500 560 | 10,0 16,0 3,0 10,0 3,6 | 0,084 0,090 0,096 0,102 0,113 | 0,042 0,045 0,053 0,121 0,124 |
10 | 10 11 12 14 16 | 12,0 18,0 5,0 11,0 3,8 | 0,074 0,092 0,095 0,110 0,105 | 0,032 0,040 0,051 0,111 0,121 |
11 | 13 14 15 16 17 | 10,0 16,0 3,0 10,0 3,6 | 0,084 0,090 0,096 0,102 0,113 | 0,042 0,045 0,053 0,121 0,124 |
12 | 40 42 45 48 50 | 12,0 18,0 5,0 11,0 3,8 | 0,074 0,092 0,095 0,110 0,105 | 0,032 0,040 0,051 0,111 0,121 |
13 | 125 130 140 150 160 | 15,0 19,0 8,0 14,0 3,8 | 0,054 0,089 0,091 0,111 0,107 | 0,062 0,047 0,056 0,129 0,123 |
14 | 560 600 630 670 710 | 16,0 20,0 9,0 16,0 3,9 | 0,044 0,087 0,093 0,115 0,104 | 0,072 0,035 0,055 0,118 0,129 |
15 | 25 26 28 30 32 | 16,0 20,0 9,0 16,0 3,9 | 0,044 0,087 0,093 0,115 0,104 | 0,072 0,035 0,055 0,118 0,129 |
16 | 63 67 71 75 80 | 14,0 16,5 5,0 12,0 4,0 | 0,064 0,090 0,076 0,092 0,103 | 0,042 0,045 0,053 0,105 0,094 |
17 | 140 150 160 170 180 | 18,0 12,5 8,0 10,0 5,0 | 0,124 0,085 0,078 0,090 0,112 | 0,062 0,035 0,072 0,102 0,074 |
18 | 180 190 200 210 220 | 16,0 20,0 9,0 16,0 3,9 | 0,044 0,087 0,093 0,115 0,104 | 0,072 0,035 0,055 0,118 0,129 |
19 | 800 850 900 950 1000 | 12,0 18,0 5,0 11,0 3,8 | 0,074 0,092 0,095 0,110 0,105 | 0,032 0,040 0,051 0,111 0,121 |
20 | 560 600 630 670 710 | 13,0 19,0 6,0 12,0 3,9 | 0,064 0,091 0,094 0,109 0,106 | 0,052 0,046 0,054 0,122 0,128 |
21 | 160 170 180 190 200 | 12,0 18,0 5,0 11,0 3,8 | 0,074 0,092 0,095 0,110 0,105 | 0,032 0,040 0,051 0,111 0,121 |
22 | 250 260 280 300 320 | 13,0 19,0 6,0 12,0 3,9 | 0,064 0,091 0,094 0,109 0,106 | 0,052 0,046 0,054 0,122 0,128 |
23 | 380 400 420 450 480 | 13,0 19,0 6,0 12,0 3,9 | 0,064 0,091 0,094 0,109 0,106 | 0,052 0,046 0,054 0,122 0,128 |
24 | 10 10,5 11 11,5 12 | 14,0 18,0 7,0 13,0 3,5 | 0,094 0,088 0,093 0,112 0,108 | 0,062 0,049 0,057 0,118 0,120 |
25 | 200 210 220 240 250 | 15,0 19,0 8,0 14,0 3,8 | 0,054 0,089 0,091 0,111 0,107 | 0,062 0,047 0,056 0,129 0,123 |
26 | 100 105 110 120 125 | 16,0 20,0 9,0 16,0 3,9 | 0,044 0,087 0,093 0,115 0,104 | 0,072 0,035 0,055 0,118 0,129 |
1. Определите себестоимость валов, имеющих длины по R20 по формулам
- – (2) и результаты сведите в таблицу № 3:
Таблица № 3
Длина вала, мм | |||||
Себестоимость изделия с, руб. | |||||
Себестоимость годовой программы С, тыс. руб | |||||
Общая себестоимость валов С, тыс. руб | |||||
2. Определите себестоимость валов с длинами, соответствующими размерному ряду R10. Общая годовая программа не изменяется. Число валов, длины которых отсутствуют в ряду R10, прибавляется к числу валов, имеющих ближайшую большую длину, соответствующую размерам принятого ряда.
Результаты расчетов сведите в таблицу № 4:
Таблица № 4
Длина вала, мм | Годовая программа ВП, тыс. шт. | Затраты на материалы м, руб. | Коэффициент изменения | Прочие затраты сп, руб. | Себестоимость изделия, Сп, руб. | Себестоимость годовой программы С'п, тыс.руб. | |
програм-мы Ки.п. | прочих затрат Ки.з. | ||||||
3. Сделайте вывод о величине себестоимости годовой программы при применении ряда R10 и о целесообразности применения этого ряда по сравнению с рядом R20.
5. Содержание отчета.
Отчет должен содержать:
- Расчет себестоимости валов, имеющих длины по ряду R20 .
- Расчет себестоимости годовой программы валов с длинами по ряду R20.
- Таблицу № 3 результатов расчета.
- Расчет себестоимости годовой программы валов с длинами по ряду R10.
- Таблицу № 4 результатов расчета.
- Вывод о целесообразности применения ряда R10.
- Ответы на контрольные вопросы.
П Р А К Т И Ч Е С К А Я Р А Б О Т А № 3
" ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОЭФФИЦИЕНТОВ,
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
РАСЧЕТАХ".
1. Цель работы.
Целью настоящей работы является научить студентов рассчитывать основные технологические коэффициенты, оценивать их с точки зрения эффективности производства и экономичности. Изучить влияние различных коэффициентов на величину технологической себестоимости изделия.
2. Содержание работы.
- Ознакомиться с методическими указаниями к работе.
- В соответствии с индивидуальным заданием рассчитать коэффициенты использования рабочего времени, сменности работы, текучести рабочих кадров, сменяемости рабочих кадров.
- Ответить на контрольные вопросы.
- Составить отчет по работе.
3. Методические указания.
Техническим прогрессом в условиях предприятия называют процесс создания новых, более совершенных в технико-экономическом отношении средств, предметов труда и технологических процессов.
При разработке технологического процесса должно быть обеспечено не только изготовление детали или изделия в строгом соответствии с требованиями, но и выбран оптимальный по экономичности вариант технологического процесса.
Экономичность – основной фактор при выборе оптимального варианта технологического процесса.
Для выбора экономически обоснованного варианта необходим комплексный анализ технической, организационной, социальной и экономической целесообразности.
Анализ технической целесообразности заключается в установлении возможности изготовления изделия в строгом соответствии с техническими условиями, в выявлении преимуществ и недостатков рассматриваемого варианта технологического процесса.
Анализ организационной целесообразности сопоставляемых вариантов состоит в выявлении преимуществ и недостатков с точки зрения сокращения длительности производственного цикла, обеспечения ритмичности производства продукции.
Анализ социальной значимости мероприятий технического прогресса характеризует изменение профессионального и квалификационного состава рабочих, улучшение условий труда.
Коэффициент использования производственной мощности – отношение фактического объема выпуска изделий предприятием к его производственной мощности в единицу времени. Производственная мощность – это расчетный максимально возможный в определенных условиях объем выпуска изделий в единицу времени.
Коэффициент использования оборудования – это отношение расчетного числа технологического оборудования, необходимого для обеспечения программы выпуска изделий, к фактическому.
Коэффициент технологической оснащенности по механической обработке – это отношение общего количества наименований всех приспособлений, режущего, измерительного и вспомогательного инструмента к числу наименований оригинальных деталей, проходящих механическую обработку. Оригинальными называют детали, изготовляемые только для данного изделия.
Коэффициент интенсивной загрузки оборудования – это отношение фактического объема продукции в единицу времени к установленной норме выработке продукции за тот же период времени:
Кинт = Вф / Вп,
где Вф и Вп – фактический и плановый объемы продукции в единицу времени.
Коэффициент использования рабочего времени – отношение общего числа человеко-часов, отработанных или планируемых к отработке в урочное время Чф, к количеству человеко-часов, которое должно быть отработано при полном использовании нормального рабочего месяца и нормального рабочего дня Чпл:
Ки.р.в. = Чф / Чпл .
Коэффициент сменности работы – отношение числа человеко-дней, отработанных во всех сменах ЧΣ, к числу человеко-дней, отработанных в наиболее заполненной смене Чмакс :
Ксм. раб. = ЧΣ / Чмакс
где ЧΣ = Ч I + ЧII + ЧIII – суммарное число человеко-дней, отработанных в трех сменах.
Коэффициент текучести рабочих кадров – отношение числа рабочих, уволенным по внеплановым причинам (за прогулы и другие нарушения трудовой дисциплины, по собственному желанию), к среднесписочному числу рабочих:
Чу
Кт = ----- · 100 %
Чспис
где Чу = Чуп + Чусж
Коэффициент сменяемости кадров (характеризует общее движение кадров) – отношение наименьшего из двух чисел (Ч1 - принятых или Ч2 - уволенных) к среднесписочной численности персонала:
Чмин
Ксм = ------- · 100 %
Чполн
4. Исходные данные и задание для расчета.
Таблица № 1
№ ва-ри-ан-та | Число отрабо- танных челове- ко-час. Чф, (тыс.ч/ч) | Число планов. челове- ко-часов Чпл, (тыс.ч/ч) | Отработано человеко- дней: | Число уволен-ных за прогул
Чуп (чел.) | Число уволенных по собств. желан. Чусж (чел.) | Число принятых на работу
Ч1 (чел.) | Число уволенных с работы Ч2 (чел.) | Полная численн. персона- ла
Чспис (чел.) | ||
в I смену ЧIсм
| во II cмену ЧIiсм | в III cмену ЧIIIсм | ||||||||
1 | 240 | 300 | 300 | 200 | 100 | 72 | 322 | 200 | 78 | 5096 |
2 | 220 | 280 | 320 | 210 | 160 | 70 | 344 | 120 | 112 | 3098 |
3 | 180 | 250 | 280 | 180 | 100 | 25 | 540 | 105 | 118 | 5679 |
4 | 320 | 380 | 450 | 320 | 170 | 63 | 243 | 75 | 98 | 6478 |
5 | 360 | 450 | 520 | 325 | 210 | 32 | 352 | 89 | 65 | 3456 |
6 | 200 | 240 | 350 | 250 | 85 | 41 | 123 | 36 | 113 | 5609 |
7 | 210 | 300 | 640 | 320 | 230 | 28 | 425 | 92 | 48 | 9084 |
8 | 215 | 300 | 290 | 180 | 100 | 59 | 75 | 65 | 86 | 4231 |
9 | 315 | 360 | 460 | 155 | 95 | 44 | 110 | 78 | 35 | 6780 |
10 | 205 | 300 | 325 | 165 | 110 | 23 | 210 | 98 | 78 | 5005 |
11 | 150 | 280 | 255 | 120 | 85 | 36 | 95 | 110 | 90 | 7800 |
12 | 140 | 155 | 180 | 145 | 100 | 72 | 78 | 102 | 30 | 2960 |
13 | 240 | 290 | 380 | 185 | 130 | 45 | 100 | 111 | 49 | 4500 |
14 | 220 | 350 | 265 | 150 | 85 | 56 | 210 | 290 | 118 | 3125 |
15 | 240 | 320 | 370 | 240 | 120 | 57 | 125 | 78 | 115 | 5156 |
16 | 220 | 260 | 520 | 325 | 210 | 28 | 98 | 98 | 123 | 1860 |
17 | 180 | 20 | 350 | 250 | 85 | 92 | 197 | 75 | 120 | 1120 |
18 | 320 | 360 | 640 | 320 | 230 | 13 | 256 | 154 | 145 | 1198 |
19 | 360 | 470 | 290 | 180 | 100 | 24 | 324 | 125 | 150 | 2160 |
20 | 200 | 280 | 460 | 155 | 95 | 35 | 112 | 185 | 175 | 3578 |
21 | 210 | 310 | 325 | 165 | 110 | 32 | 159 | 320 | 250 | 4300 |
22 | 205 | 300 | 255 | 120 | 85 | 18 | 160 | 175 | 134 | 2640 |
23 | 325 | 360 | 180 | 145 | 100 | 48 | 245 | 89 | 111 | 5079 |
24 | 215 | 300 | 380 | 185 | 130 | 27 | 237 | 100 | 65 | 7085 |
25 | 240 | 290 | 265 | 150 | 85 | 82 | 545 | 19 | 29 | 6135 |
26 | 220 | 350 | 370 | 240 | 120 | 79 | 68 | 29 | 48 | 1198 |
27 | 240 | 300 | 640 | 320 | 230 | 67 | 90 | 74 | 76 | 3100 |
28 | 220 | 280 | 290 | 180 | 100 | 33 | 105 | 114 | 98 | 2985 |
Задание № 1. Рассчитайте коэффициент использования рабочего времени Ки.р.в., используя данные таблицы № 1, и сделайте вывод о том, как на данном предприятии спланировано рабочее время.
Задание № 2. Рассчитайте коэффициент сменности работы Ксм. раб., используя данные таблицы № 1. Какая смена наиболее производительна ?
Задание № 3. Рассчитайте коэффициент текучести рабочих кадров Кт, используя данные таблицы № 1, и сделайте вывод о том, насколько велика текучесть кадров на предприятии.
Задание № 4. Рассчитайте коэффициент сменяемости кадров Ксм., используя данные таблицы № 1, и сделайте вывод о том, как меняется состав персонала и хорошо ли это?
5. Содержание отчета.
Отчет по работе должен содержать:
- Краткий конспект определений основных технологических коэффициентов.
- Расчеты основных технологических коэффициентов.
- Выводы по каждому расчету.
- Ответы на контрольные вопросы.
6. Контрольные вопросы.
- Что такое технический прогресс?
- Каков критерий выбора оптимального технологического процесса?
- Как оценить социальную значимость мероприятий технического прогресса?
П Р А К Т И Ч Е С К А Я Р А Б О Т А № 4
"СОКРАЩЕНИЕ ОСНОВНОГО (ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО) ВРЕМЕНИ
НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ".
1. Цель работы.
Целью работы является ознакомление с методикой расчета и сокращения
основного (технологического) времени обработки деталей на металлорежущих станках.
2. Содержание работы.
1. Ознакомиться с методическими указаниями к работе и составить краткий
конспект.
2. Произвести расчет основного технологического времени фрезерования шлица
для одной детали;
3. Произвести расчет основного технологического времени фрезерования шлица
для N деталей, закрепленных в многоместном приспособлении;
4. На примере двух вариантов ТП фрезеровки шлица наконечника детали показать,
каким образом можно сократить основное время обработки детали.
5. Сделать вывод по результатам вычислений.
6. Составить отчет по работе.
7. Ответить на контрольные вопросы.
3. Методические указания.
Росту производительности труда способствует техническое нормирование.
Техническое нормирование - это метод установления норм времени, основанных
на анализе производственных возможностей, изучении опыта передовых рабочих,
внедрении наиболее эффективных методов технологии и организации труда.
Технические нормы служат показателями уровня производительности труда
и существенно зависят от оптимального размера партии изделий.
Подготовительно-заключительным называют время, которое рабочий затрачивает на первоначальное ознакомление с работой и чертежом, наладку оборудования, инструмента и приспособлений для выполнения данной операции, на
снятие инструмента и приспособлений после выполнения работы. Это время не
зависит от количества деталей в партии.
Основным технологическим временем То называют время, затрачиваемое
на непосредственное изменение размеров, формы, состояния обрабатываемой поверхности детали или на изменение взаимного расположения и связи отдельных
деталей (при сборке).
Вспомогательным временем Тв называют периодически повторяющееся время, затрачиваемое на выполнение действий, цель которых - обеспечить осуществление основной работы. Оно повторяется с каждым обрабатываемым изделием.
Время обслуживания Тобс. рабочего места затрачивается рабочим на уход за своим рабочим местом и поддержание его в рабочем состоянии.
Основное (технологическое) время рассчитывают по формулам, отображающим
кинематику движения того или иного вида оборудования, особенности рабочего
инструмента и режима оборудования.
Общий вид этой формулы для условий обработки детали на металлорежущих
станках :
L l + y + x
To = ------ i = ------------------- i ,
Sм n Sоб
где : L - расчетная длина пути инструмента или детали в направлении подачи, мм;
Sм - подача, мм/мин;
i - число проходов;
l - длина обработки по рабочему чертежу, мм;
y - длина пути врезания, мм;
x - длина пути перебега инструмента или детали, мм;
n - частота вращения или движения детали или инструмента, об/мин;
Sоб - подача на один оборот или ход, мм/мин.
Величину "y" (путь врезания) определяют по соответствующим формулам в
зависимости от геометрических параметров заборной части режущего инструмента, характера обработки, а также размеров обрабатываемой поверхности и инструмента.
Величину "х" (путь перебега инструмента или детали в направлении подачи)
определяют по нормативам в зависимости от размеров обрабатываемой поверхности и вида обработки.
Числитель вышеприведенной формулы выражает длину пути, который должно пройти лезвие инструмента при обработке поверхностей деталей, знаменатель формулы - скорость резания, т.е. путь, проходимый лезвием инструмента за одну минуту.
Как правило, длина обработки " l " , обусловленная рабочим чертежом, в деталях приборов невелика, однако расчетная длина L очень часто может существенно изменить значение числителя формулы определения To. Поэтому большое значение имеет сокращение основного времени за счет дополнительных величин : "х" и "у".
Сокращение основного (технологического) времени за счет скорости резания связано с оптимизацией режимов резания. Факторами, определяющими режимы резания, являются числа оборотов детали или рабочего инструмента, подачи и глубины резания.
Примеры определения величины врезания и перебега инструмента:
а)
б)
4. Порядок расчета.
Рассмотрите два варианта ТП фрезерования шлица наконечника детали
а) по одной детали;
б) в многоместном приспособлении по N – деталей;
при заданных значениях " х " и " у "; х1 – расстояние между деталями в приспособлении; l – длина обрабатываемой поверхности (см. чертеж); Sм – подача инструмента.
Таблица № 1
№ варианта | х, мм | у, мм | l, мм | х1, мм | Sм, мм/мин | N, шт. |
1 | 2,8 | 28 | 18 | 3 | 110 | 12 |
2,4 | 26 | |||||
2,0 | 22 | |||||
2 | 2,2 | 18 | 20 | 5 | 120 | 16 |
2,6 | 22 | |||||
3,2 | 24 | |||||
3 | 1,2 | 16 | 16 | 3 | 110 | 15 |
1,8 | 18 | |||||
2,0 | 20 | |||||
4 | 0,8 | 10 | 8 | 2 | 130 | 22 |
1,4 | 14 | |||||
1,8 | 18 | |||||
5 | 0,2 | 4 | 12 | 4 | 150 | 20 |
0,6 | 6 | |||||
1,1 | 8 | |||||
6 | 1,6 | 22 | 18 | 3 | 110 | 18 |
1,4 | 16 | |||||
1,2 | 12 | |||||
7 | 2,1 | 12 | 28 | 6 | 100 | 14 |
2,3 | 16 | |||||
2,5 | 18 | |||||
8 | 0,2 | 8 | 15 | 3 | 180 | 12 |
0,5 | 10 | |||||
0,9 | 14 | |||||
9 | 0,2 | 10 | 10 | 4 | 120 | 20 |
0,8 | 12 | |||||
1,2 | 16 | |||||
10 | 2,0 | 20 | 12 | 2 | 140 | 26 |
2,4 | 24 | |||||
3,2 | 32 |
11 | 2,1 | 22 | 18 | 3 | 110 | 12 |
2,2 | 24 | |||||
2,6 | 26 | |||||
12 | 2,2 | 18 | 20 | 5 | 120 | 16 |
2,6 | 20 | |||||
3,0 | 24 | |||||
13 | 1,2 | 12 | 16 | 3 | 110 | 15 |
1,4 | 16 | |||||
1,8 | 20 | |||||
14 | 0,8 | 10 | 8 | 2 | 130 | 22 |
1,4 | 14 | |||||
1,8 | 18 | |||||
15 | 0,5 | 12 | 12 | 4 | 150 | 20 |
1,2 | 14 | |||||
1,8 | 20 | |||||
16 | 2 | 22 | 18 | 3 | 110 | 12 |
2,4 | 26 | |||||
2,8 | 28 | |||||
17 | 2,2 | 18 | 20 | 5 | 120 | 16 |
2,6 | 22 | |||||
3,2 | 24 | |||||
18 | 1,2 | 16 | 16 | 3 | 110 | 15 |
1,8 | 18 | |||||
2,0 | 20 | |||||
19 | 0,8 | 10 | 8 | 2 | 130 | 22 |
1,4 | 14 | |||||
1,8 | 18 | |||||
20 | 0,4 | 10 | 12 | 4 | 150 | 20 |
1,0 | 14 | |||||
1,4 | 18 |
Рассчитать основное время , затраченное на обработку :
а) для одной детали:
( l + x + y )
То1 = --------------------
Sм
б) для N – деталей без приспособления:
ТN= То1 ⋅ N
б) для N деталей в приспособлении:
L + x + y
ТoN = ------------------
Sм N
где L = (N – 1 ) · х1 + N · l
в) определить, во сколько раз изменилось время на обработку при использовании приспособления:
m = TN / ToN
Сделайте вывод о целесообразности применения приспособления.
Результаты вычислений свести в таблицу:
Количество деталей | Величина врезания "х", мм | Величина перебега "у", мм | Длина детали l (поверхности L) | Основное время То1, ТоN, сек |
1 | ||||
N | ||||
1 | ||||
N | ||||
1 | ||||
N |
5. Содержание отчета.
Отчет должен содержать:
- Схемы врезания и перебега инструмента для точения и фрезерования.
- Схемы обработки одной детали и деталей в многоместном приспособлении.
- Таблицу результатов вычислений.
- Заключение (вывод) о возможности сокращения основного времени обработки (по результатам вычислений).
- Ответы на контрольные вопросы.
6. Контрольные вопросы.
- Отчего зависит путь врезания?
- Какие еще методы сокращения основного времени Вы знаете?
- Что такое вспомогательное время и как, по Вашему мнению, его можно уменьшить?
П Р А К Т И Ч Е С К А Я Р А Б О Т А № 5
"СОКРАЩЕНИЕ ОСНОВНОГО (ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО) ВРЕМЕНИ
НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ".
1. Цель работы.
Целью работы является ознакомление с методикой расчета и сокращения
основного (технологического) времени обработки деталей на металлорежущих станках.
2. Содержание работы.
1. Ознакомиться с методическими указаниями к работе и составить краткий
конспект.
2. Произвести расчет основного технологического времени фрезерования шлица
для одной детали;
3. Произвести расчет основного технологического времени фрезерования шлица
для N деталей, закрепленных в многоместном приспособлении;
4. На примере двух вариантов ТП фрезеровки шлица наконечника детали показать,
каким образом можно сократить основное время обработки детали.
5. Сделать вывод по результатам вычислений.
6. Составить отчет по работе.
7. Ответить на контрольные вопросы.
3. Методические указания.
Росту производительности труда способствует техническое нормирование.
Техническое нормирование - это метод установления норм времени, основанных
на анализе производственных возможностей, изучении опыта передовых рабочих,
внедрении наиболее эффективных методов технологии и организации труда.
Технические нормы служат показателями уровня производительности труда
и существенно зависят от оптимального размера партии изделий.
Подготовительно-заключительным называют время, которое рабочий затрачивает на первоначальное ознакомление с работой и чертежом, наладку оборудования, инструмента и приспособлений для выполнения данной операции, на
снятие инструмента и приспособлений после выполнения работы. Это время не
зависит от количества деталей в партии.
Основным технологическим временем То называют время, затрачиваемое
на непосредственное изменение размеров, формы, состояния обрабатываемой поверхности детали или на изменение взаимного расположения и связи отдельных
деталей (при сборке).
Вспомогательным временем Тв называют периодически повторяющееся время, затрачиваемое на выполнение действий, цель которых - обеспечить осуществление основной работы. Оно повторяется с каждым обрабатываемым изделием.
Время обслуживания Тобс. рабочего места затрачивается рабочим на уход за своим рабочим местом и поддержание его в рабочем состоянии.
Основное (технологическое) время рассчитывают по формулам, отображающим
кинематику движения того или иного вида оборудования, особенности рабочего
инструмента и режима оборудования.
Общий вид этой формулы для условий обработки детали на металлорежущих
станках :
L l + y + x
To = ------ i = ------------------- i ,
Sм n Sоб
где : L - расчетная длина пути инструмента или детали в направлении подачи, мм;
Sм - подача, мм/мин;
i - число проходов;
l - длина обработки по рабочему чертежу, мм;
y - длина пути врезания, мм;
x - длина пути перебега инструмента или детали, мм;
n - частота вращения или движения детали или инструмента, об/мин;
Sоб - подача на один оборот или ход, мм/мин.
Величину "y" (путь врезания) определяют по соответствующим формулам в
зависимости от геометрических параметров заборной части режущего инструмента, характера обработки, а также размеров обрабатываемой поверхности и инструмента.
Величину "х" (путь перебега инструмента или детали в направлении подачи)
определяют по нормативам в зависимости от размеров обрабатываемой поверхности и вида обработки.
Числитель вышеприведенной формулы выражает длину пути, который должно пройти лезвие инструмента при обработке поверхностей деталей, знаменатель формулы - скорость резания, т.е. путь, проходимый лезвием инструмента за одну минуту.
Как правило, длина обработки " l " , обусловленная рабочим чертежом, в деталях приборов невелика, однако расчетная длина L очень часто может существенно изменить значение числителя формулы определения To. Поэтому большое значение имеет сокращение основного времени за счет дополнительных величин : "х" и "у".
Сокращение основного (технологического) времени за счет скорости резания связано с оптимизацией режимов резания. Факторами, определяющими режимы резания, являются числа оборотов детали или рабочего инструмента, подачи и глубины резания.
Примеры определения величины врезания и перебега инструмента:
а)
б)
4. Порядок расчета.
Рассмотрите два варианта ТП фрезерования шлица наконечника детали
а) по одной детали;
б) в многоместном приспособлении по N – деталей;
при заданных значениях " х " и " у "; х1 – расстояние между деталями в приспособлении; l – длина обрабатываемой поверхности (см. чертеж); Sм – подача инструмента.
Таблица № 1
№ варианта | х, мм | у, мм | l, мм | х1, мм | Sм, мм/мин | N, шт. |
1 | 2,8 | 28 | 18 | 3 | 110 | 12 |
2,4 | 26 | |||||
2,0 | 22 | |||||
2 | 2,2 | 18 | 20 | 5 | 120 | 16 |
2,6 | 22 | |||||
3,2 | 24 | |||||
3 | 1,2 | 16 | 16 | 3 | 110 | 15 |
1,8 | 18 | |||||
2,0 | 20 | |||||
4 | 0,8 | 10 | 8 | 2 | 130 | 22 |
1,4 | 14 | |||||
1,8 | 18 | |||||
5 | 0,2 | 4 | 12 | 4 | 150 | 20 |
0,6 | 6 | |||||
1,1 | 8 | |||||
6 | 1,6 | 22 | 18 | 3 | 110 | 18 |
1,4 | 16 | |||||
1,2 | 12 | |||||
7 | 2,1 | 12 | 28 | 6 | 100 | 14 |
2,3 | 16 | |||||
2,5 | 18 | |||||
8 | 0,2 | 8 | 15 | 3 | 180 | 12 |
0,5 | 10 | |||||
0,9 | 14 | |||||
9 | 0,2 | 10 | 10 | 4 | 120 | 20 |
0,8 | 12 | |||||
1,2 | 16 | |||||
10 | 2,0 | 20 | 12 | 2 | 140 | 26 |
2,4 | 24 | |||||
3,2 | 32 |
Продолжение таблицы № 1
№ варианта | х, мм | у, мм | l, мм | х1, мм | Sм, мм/мин | N, шт. |
11 | 2,1 | 22 | 18 | 3 | 110 | 12 |
2,2 | 24 | |||||
2,6 | 26 | |||||
12 | 2,2 | 18 | 20 | 5 | 120 | 16 |
2,6 | 20 | |||||
3,0 | 24 | |||||
13 | 1,2 | 12 | 16 | 3 | 110 | 15 |
1,4 | 16 | |||||
1,8 | 20 | |||||
14 | 0,8 | 10 | 8 | 2 | 130 | 22 |
1,4 | 14 | |||||
1,8 | 18 | |||||
15 | 0,5 | 12 | 12 | 4 | 150 | 20 |
1,2 | 14 | |||||
1,8 | 20 | |||||
16 | 2 | 22 | 18 | 3 | 110 | 12 |
2,4 | 26 | |||||
2,8 | 28 | |||||
17 | 2,2 | 18 | 20 | 5 | 120 | 16 |
2,6 | 22 | |||||
3,2 | 24 | |||||
18 | 1,2 | 16 | 16 | 3 | 110 | 15 |
1,8 | 18 | |||||
2,0 | 20 | |||||
19 | 0,8 | 10 | 8 | 2 | 130 | 22 |
1,4 | 14 | |||||
1,8 | 18 | |||||
20 | 0,4 | 10 | 12 | 4 | 150 | 20 |
1,0 | 14 | |||||
1,4 | 18 |
Продолжение таблицы № 1
№ варианта | х, мм | у, мм | l, мм | х1, мм | Sм, мм/мин | N, шт. |
21 | 2 | 22 | 18 | 3 | 110 | 12 |
2,4 | 26 | |||||
2,8 | 28 | |||||
22 | 2,2 | 18 | 20 | 5 | 120 | 16 |
2,6 | 22 | |||||
3,2 | 24 | |||||
23 | 1,2 | 16 | 16 | 3 | 110 | 15 |
!,8 | 18 | |||||
2,0 | 20 | |||||
24 | 0,8 | 10 | 8 | 2 | 130 | 22 |
1,4 | 14 | |||||
1,8 | 18 | |||||
25 | 1,2 | 12 | 12 | 4 | 150 | 20 |
1,4 | 16 | |||||
2,2 | 20 | |||||
26 | 2 | 22 | 18 | 3 | 110 | 12 |
2,4 | 26 | |||||
2,8 | 28 | |||||
27 | 2,2 | 18 | 20 | 5 | 120 | 16 |
2,6 | 22 | |||||
3,2 | 24 | |||||
28 | 1,2 | 16 | 16 | 3 | 110 | 15 |
!,8 | 18 | |||||
2,0 | 20 | |||||
29 | 0,8 | 10 | 8 | 2 | 130 | 22 |
1,4 | 14 | |||||
1,8 | 18 | |||||
30 | 0,2 | 8 | 12 | 4 | 150 | 20 |
0,8 | 10 | |||||
1,2 | 12 |
Рассчитать основное время, затраченное на обработку :
а) для одной детали:
( l + x + y )
То1 = --------------------
Sм
б) для N – деталей без приспособления:
ТN= То1 ⋅ N
б) для N деталей в приспособлении:
L + x + y
ТoN = ------------------
Sм N
где L = (N – 1 ) · х1 + N · l
в) определить, во сколько раз изменилось время на обработку при использовании приспособления:
m = TN / ToN
Сделайте вывод о целесообразности применения приспособления.
Результаты вычислений свести в таблицу:
Количество деталей | Величина врезания "х", мм | Величина перебега "у", мм | Длина детали l (поверхности L) | Основное время То1, ТоN, сек |
1 | ||||
N | ||||
1 | ||||
N | ||||
1 | ||||
N |
5. Содержание отчета.
Отчет должен содержать:
- Схемы врезания и перебега инструмента для точения и фрезерования.
- Схемы обработки одной детали и деталей в многоместном приспособлении.
- Таблицу результатов вычислений.
- Заключение (вывод) о возможности сокращения основного времени обработки (по результатам вычислений).
- Ответы на контрольные вопросы.
6. Контрольные вопросы.
- Отчего зависит путь врезания?
- Какие еще методы сокращения основного времени Вы знаете?
- Что такое вспомогательное время и как, по Вашему мнению, его можно уменьшить?
Практическая работа № 6
Изучение конструкции и принципа действия промышленных роботов - манипуляторов
- Цель работы
Ознакомиться с назначением, областью применения и классификацией промышленных роботов-манипуляторов. Изучить принципиальное устройство и структуру манипуляторов, а также их геометро-кинематические характеристики.
- Основные сведения и методические указания к выполнению практической работы
Промышленный робот - автоматическая машина, состоящая из манипулятора и устройства программного управления его движением, предназначенная для замены человека при выполнении основных и вспомогательных операций в производственных процессах.
Манипулятор - совокупность пространственного рычажного механизма и системы приводов, осуществляющая под управлением программируемого автоматического устройства или человека-оператора действия (манипуляции), аналогичные действиям руки человека.
2.1 Назначение и область применения.
Промышленные роботы предназначены для замены человека при выполнении основных и вспомогательных технологических операций в процессе промышленного производства. При этом решается важная социальная задача - освобождения человека от работ, связанных с опасностями для здоровья или с тяжелым физическим трудом, а также от простых монотонных операций, не требующих высокой квалификации. Гибкие автоматизированные производства, создаваемые на базе промышленных роботов, позволяют решать задачи автоматизации на предприятиях с широкой номенклатурой продукции при мелкосерийном и штучном производстве. Копирующие манипуляторы, управляемые человеком-оператором, необходимы при выполнении различных работ с радиоактивными материалами. Кроме того, эти устройства незаменимы при выполнении работ в космосе, под водой, в химически активных средах. Таким образом, промышленные роботы и копирующие манипуляторы являются важными составными частями современного промышленного производства.
2.2 Классификация промышленных роботов.
Промышленные роботы классифицируются по следующим признакам:
|
2.3 Принципиальное устройство промышленного робота.
Манипулятор промышленного робота по своему функциональному назначению должен обеспечивать движение выходного звена и, закрепленного в нем, объекта манипулирования в пространстве по заданной траектории и с заданной ориентацией. Для полного выполнения этого требования основной рычажный механизм манипулятора должен иметь не менее шести подвижностей, причем движение по каждой из них должно быть управляемым. Промышленный робот с шестью подвижностями является сложной автоматической системой. Эта система сложна как в изготовлении, так и в эксплуатации. Поэтому в реальных конструкциях промышленных роботов часто используются механизмы с числом подвижностей менее шести. Наиболее простые манипуляторы имеют три, реже две, подвижности. Такие манипуляторы значительно дешевле в изготовлении и эксплуатации, но предъявляют специфические требования к организации рабочей среды. Эти требования связаны с заданной ориентацией объектов манипулирования относительно механизма робота. Поэтому оборудование должно располагаться относительно такого робота с требуемой ориентацией.
Рассмотрим для примера структурную и функциональную схемы промышленного робота с трехподвижным манипулятором. Основной механизм руки манипулятора состоит из неподвижного звена 0 и трех подвижных звеньев 1, 2 и 3 (рис. 1).
|
Механизм этого манипулятора соответствует цилиндрической системе координат. В этой системе звено 1 может вращаться относительно звена 0 (относительное угловое перемещение ϕ10), звено 2 перемещается по вертикали относительно звена 1 (относительное линейное перемещение S21) и звено 3 перемещается в горизонтальной плоскости относительно звена 2 (относительное линейное перемещение S32). На конце звена 3 укреплено захватное устройство или схват, предназначенный для захвата и удержания объекта манипулирования при работе манипулятора. Звенья основного рычажного механизма манипулятора образуют между собой три одноподвижные кинематические пары (одну вращательную А и две поступательные В и С) и могут обеспечить перемещение объекта в пространстве без управления его ориентацией. Для выполнения каждого из трех относительных движений манипулятор должен быть оснащен приводами, которые состоят двигателей с редуктором и системы датчиков обратной связии. Так как движение объекта осуществляется по заданному закону движения, то в системе должны быть устройства сохраняющие и задающие программу движения, которые назовем программоносителями. При управлении от ЭВМ такими устройствами могут быть дискеты, диски CD, магнитные ленты и др. Преобразование заданной программы движения в сигналы управления двигателями осуществляется системой управления. Эта система включает ЭВМ, с соответствующим программным обеспечением, цифроаналоговые преобразователи и усилители. Система управления, в соответствии с заданной программой, формирует и выдает на исполнительные устройства приводов (двигатели) управляющие воздействия ui. При необходимости она корректирует эти воздействия по сигналам Δxi, которые поступают в нее с датчиков обратной связи. Функциональная схема промышленного робота приведена на рис. 2.
|
механизму с ангулярной системой координат добавлены:
- для привода звена 2 - простейший кулисный механизм, образованный звеньями 4,5 и 2;
- для привода звена 3 - цепь, состоящая из кулисного механизма (звенья 6,7 и 8) и шарнирного четырехзвенника (звенья 8,9,2 и 3).
Таким образом, в рычажном механизме можно выделить кинематическую цепь руки (звенья 1,2 и 3) и кинематические цепи приводов. Манипуляторы использующие принцип размещения приводов на основании имеют более сложные механизмы. Однако увеличение числа звеньев и кинематических пар компенсируется уменьшением масс и моментов инерции, подвижных звеньев манипулятора. Кроме того, замкнутые кинематические цепи повышают точность и жесткость механизма. В целом манипуляторы, использующие принципы комбинированного размещения приводов (часть приводов на основании, часть на подвижных звеньях), обладают лучшими энергетическими и динамическими характеристиками, а также более высокой точностью.
В кинематических схемах рассмотренных манипуляторов веса звеньев вызывают дополнительную нагрузку на приводы. Фирма SKILAM разработала робот SANCIO (рис. 8) в котором веса приводов и звеньев воспринимаются кинематическими парами, а на момент двигателей влияют только через силы трения. Такая структурная схема механизма потребовала увеличения размеров кинематических пар, однако в целом был получен существенный выигрыш по энергетическим и динамическим показателям.
Данные примеры не охватывают всех возможных ситуаций рационального выбора структуры манипуляторов. Они только демонстрируют наиболее известные из удачных структурных схем.
| Рис. 8 | |
Важная особенность манипуляторов - изменение структуры механизма в процессе работы, о чем говорилось на лекции по структуре механизмов. В соответствии с циклограммой или программой работы робота, в некоторых кинематических парах включаются тормозные устройства. При этом два звена механизма жестко соединяются с друг другом, образуя одно звено. Из структурной схемы механизма исключается одна кинематическая пара и одно звено, число подвижностей схвата механизма уменьшается (обычно на единицу). Изменяется структура механизма и в тех случаях, когда в процессе выполнения рабочих операций (на пример, при сборке или сварке) схват с объектом манипулирования соприкасается с окружающими предметами, образуя с ними кинематические пары. Кинематическая цепь механизма замыкается, а число подвижностей уменьшается. В этом случае в цепи могут возникать избыточные связи. Эти структурные особенности манипуляторов необходимо учитывать при программировании работы промышленного робота.
Быстродействие ПР определяют максимальной скоростью линейных перемещений центра схвата манипулятора. Различают ПР с малым (VM<0.5 м/с), средним (0.5 < VM < 1.0 м/с) и высоким (VM>1.0м/с) быстродействием. Современные ПР имеют в основном среднее быстродействие и только около 20% - высокое.
Точность манипулятора ПР характеризуется абсолютной линейной погрешностью позиционирования центра схвата. Промышленные роботы делятся на группы с малой (Δ rM< 1 мм), средней (0.1 мм < Δ rM < 1 мм) и высокой (Δ rM< 0.1 мм) точностью позиционирования.
Записать определения промышленного робота и манипулятора
- Зарисовать принципиальное устройство промышленного робота и обозначить его основные элементы
- Зарисовать схему управления роботом
- Зарисовать схему механизма «руки» робота
- Записать уравнения движения «руки» манипулятора и зарисовать схему движения
- В рамках структурного синтеза механизма манипулятора зарисовать виды систем координат «руки манипулятора»
- Ответить на контрольные вопросы
- Подготовить презентацию (видео) по работе манипулятора к защите практической работы.
4. Контрольные вопросы
1. Что такое манипулятор, автооператор и промышленный робот?
2. В чем особенности систем управления промышленных роботов?
3. Что такое подвижность манипулятора? Как она определяется?
4. Дайте определения рабочего пространства, зоны обслуживания манипулятора и его маневренности (на примере антропоморфного манипулятора)
5. Что такое угол сервиса? Что такое коэффициент сервиса?
6. Перечислите структурные схемы механизмов схвата манипуляторов
- Литература.
- Гаврилов А.Н. "Технология авиационного приборостроения", М.: Машиностроение, 1981 г.
- "Справочник технолога-приборостроителя ", под ред. Сыроватченко П.В., М.: Машиностроение, 1980 г.
- Волосов С.С. "Технологические и метрологические основы точности регулирования размеров в машиностроении", М.: Машиностроение, 1979.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
МДК.02.02 Рабочая программа "Основы технологии производства деталей авиационных приборов и комплексов"
Для специальности 200105...
МДК.02.02 Рабочая программа "Основы технологии производства деталей и узлов авиационных приборов"
Для СПО...
Лекции по дисциплине " Технология производства деталей автотракторной техники"
В этих лекциях максимально раскрыт учебный материал по модулюПМ 02, МДК 02.01 " Разработка техпроцессов" для обучающихсся по специальности 23.02.02 " Автомобиле- и тракторостроение" для 2,3,4 курсов ...
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА по ПМ. 02.Осуществление мероприятий по реализации принятых проектных решений. МДК. 02.01. Основы строительного производства. Тема 1.1. Технология и организация строительного производства. «Проектирование стройгенпланов»
Основанием для разработки стройгенплана служит генеральный план (генплан) строящегося здания, сооружения или комплекса. Различают общеплощадочный стройгенплан, охватывающий территорию всей строительно...
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА по междисциплинарному курсу МДК 01.02 «Основы технологии производства порохов и спецвеществ» на тему: «Учебное занятие с применением технологии сотрудничества «Фугасное действие взрыва»
Данная методическая разработка предназначена для проведения учебного занятия со студентами 4 курса специальности 18.02.11 Технология пиротехнических составов и изделий по МДК 01.02 Основы технологии п...