Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ВЫБОР ОСНОВНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ 9
1.1 Характеристика цеха, описание технологического процесса работы
механизма 9
1.2 Характеристика и кинематическая схема проектируемого механизма 13
1.3 Требования к приводам и системе автоматизации 14
1.4 Выбор системы привода 15
1.5 Расчет и построение нагрузочной диаграммы и тахограммы (диаграммы
перемещения) 16
1.5.1 Определение приведенных к валу двигателя моментов сопротивления от
сил резания и сил трения 16
1.5.2 Предварительный выбор двигателя 20
1.5.3 Определение момента сопротивления преодолеваемого двигателем при
разгоне 21
1.5.4 Проверка выбранного двигателя 23
1.6 Выбор основного силового оборудования 25
1.7 Защиты привода, расчет уставок защитных устройств 28
2 РАЗРАБОТКА САУ 30
2.1 Разработка архитектуры системы автоматизации 30
2.2 Выбор контроллера и датчиков технологических координат 32
2.3 Выбор и разработка функциональной схемы САР привода проектируемого
агрегата 35
2.4 Разработка контура регулирования технологических координат 37
2.5 Разработка структурной схемы САУ и моделирование типовых режимов
работы привода 37
3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 49
3.1 Краткая характеристика подразделения и выпускаемой продукции 49
3.2 Расчет производственной программы участка 50
3.3 Расчёт сметы капитальных затрат 52
3.3.1 Расчёт стоимости приобретённого оборудования 52
3.3.2 Расчёт затрат на монтаж оборудования 53
3.3.3 Расчёт величины транспортных расходов, заготовительно-складских
расходов, затрат на запасные части и расходов на комплектацию оборудования . 58
3.3.4 Расчет затрат на демонтаж и расчет величин остаточной и
ликвидационной стоимости 59
3.3.5 Капитальные затраты 60
3.4 Расчет РСЭО 61
3.4.1 Расчёт затрат на эксплуатацию системы электропривода 61
3.4.2 Расчёт затрат электроэнергии 61
3.4.3 Расчёт амортизационных отчислений 62
3.4.4 Расчёт затрат на ремонты и обслуживание электрооборудования 63
3.5 Расчет затрат на материалы и на оплату труда со страховыми
отчислениями 64
3.6 Расчет прибыли и показателей рентабельности 65
3.7 Расчет срока окупаемости проекта 66
3.8 Сводная таблица технико-экономических расчетов 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 69
Для промышленных предприятий, использующих процессы механической обработки деталей, актуальны задачи снижения трудоемкости операций и себестоимости изготовления деталей с сохранением заданных показателей качества. Поэтому технологические бюро ведут постоянный поиск путей совершенствования технологических процессов обработки с учетом возможностей, предоставляемых новым высокопроизводительным инструментом и современным информационно-программным обеспечением.
Особенности современного этапа развития машиностроения характеризуется значительным распространением и использованием многофункциональных станков с ЧПУ. Применение такого типа оборудования позволяет значительно повысить производительность обработки и улучшить качество изготавливаемых деталей. Главная особенность этого оборудования состоит в том, что движение инструмента относительно обрабатываемой заготовки заранее программируется и записывается в числовой форме.
Сегодня станки с числовым программным управлением распространены достаточно широко, начиная от малых предприятий и заканчивая предприятиями в больших промышленных зонах. Трудно найти область машиностроения, где не используются уникальные возможности такого оборудования. Поэтому каждый специалист в области машиностроения должен хорошо представлять, что дает производству использование этого высокотехнологического оборудования.
В данной выпускной квалификационной работе нами был произведен расчет привода подачи токарного станка с ЧПУ. В данной работе приведена характеристика участка и описание технологического процесса работы механизма. В ходе работы было рассчитано и выбрано основное силовое оборудование станка и построена нагрузочная диаграмма и тахограмма привода подачи. Выбран преобразователь частоты. Выбраны элементы защиты привода и выдвинуты основные требования к ним.
Вторая часть выпускной квалификационной работы включает в себя построение архитектуры системы автоматизации, выбор контроллеров и датчиков технологических координат. Завершением второй части проектирования является построение функциональной схемы работы привода, а так же разработка структурной схемы с моделированием графиков реальных процессов в среде Matlab.
Третья часть выпускной квалификационной работы содержит экономический расчет мехатронной системы токарного станка и представление основных технико-экономических показателей.
В выпускной квалификационной работе была реконструирована мехатронная система токарного станка с ЧПУ механообрабатывающего участка в условиях ПГ «Метран».
В первой части проведен анализ технологического процесса работы станка, на основе которого мехатронной системе были выдвинуты основные технологические требования. Произведен расчёт и построены нагрузочная диаграмма и тахограмма привода подачи. Был выбран преобразователь частоты и выбраны элементы защиты привода.
Во второй части была разработана архитектура системы автоматизации, выбраны контроллеры и датчики технологических координат. Построена функциональная схема работы привода, а так же разработана структурная схема. На основе структурной схемы была смоделирована математическая модель привода подачи в среде MatLab Simulink с последующим представлением графиков реальных процессов.
В третьей части произведены технико-экономические расчеты мехатронной системы токарного станка, в результате которых сумма капитальных вложений составила 145,7 тыс.руб., показатель рентабельности равен 7,4%, следовательно производство экономически эффективно. Срок окупаемости мехатронной системы станка с ЧПУ составил 1 годи 9 месяцев.
