Помощь студентам в учебе
Разработка автоматизированной системы сборки и сварки корпуса редуктора
|
ВВЕДЕНИЕ 13
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ 15
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 18
1.1 Общие сведения о червячном редукторе 18
1.2 Общие сведения о корпусе редуктора 18
1.3 Требования, предъявляемые к корпусу редуктора при его изготовлении 19
1.4 Требования, предъявляемые к сборке и сварке корпуса редуктора .... 19
2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 21
2.1 Техническое описание изделия 21
2.2 Система проектирования SolidWorks 22
2.3 Методы формирования деталей 23
2.4 Характеристика основного материала изделия 30
3 РАСЧЕТ И АНАЛИТИКА 33
3.1 Оценка свариваемости основного материала 33
3.2 Выбор способа сварки 34
3.3 Выбор сварочных материалов 35
3.3.1 Выбор сварочной проволоки 36
3.3.2 Выбор защитного газа 36
3.3.3 Входной контроль сварочных материалов 37
3.4 Расчет параметров режима сварки 37
3.4.1 Сварка угловых соединений 38
3.4.2 Сварка тавровых соединений 41
3.5 Выбор сварочного оборудования 43
3.5.1 Промышленный робот KUKA KR 16-2 43
3.5.2 Контроллер робота KUKA KR C4 45
3.5.3 Источник питания Lorch S3 RoboMIG XT 46
3.5.4 Механизм подачи проволоки Lorch RF-06 47
3.5.5 Сварочная горелка TBi RM42G 48
3.5.6 Шланговый пакет TBi RoboMIG 48
3.5.7 Станция автоматической очистки горелки 49
3.5.8 Технологическая оснастка 50
3.6 Методы борьбы со сварочными деформациями 51
3.7 Сборочные операции 52
3.8 Сварочные операции 54
3.9 Контроль качества сварных соединений 56
3.9.1 Входной контроль 56
3.9.2 Операционный контроль 56
4 ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗРАБОТКИ 58
5 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 60
Введение по разделу 60
5.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 60
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 60
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений 61
5.1.3 SWOT-анализ 63
5.2 Планирование научно-исследовательских работ 65
5.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 65
5.2.2 Определение трудоемкости работ 66
5.2.3 Разработка графика проведения научного исследования 67
5.3 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 70
5.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования ... 70
5.3.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных работ 71
5.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы 71
5.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 73
5.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 73
5.3.6 Накладные расходы 74
5.3.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 74
5.4 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования 75
Вывод по разделу 77
6 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 80
Введение по разделу 80
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности при
эксплуатации 80
6.2 Производственная безопасность 81
6.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект исследования 82
6.2.2 Анализ вредных и опасных факторов 83
6.3 Экологическая безопасность 87
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 88
Вывод по разделу 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 91
ПРИЛОЖЕНИЕ А 96
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ 15
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 18
1.1 Общие сведения о червячном редукторе 18
1.2 Общие сведения о корпусе редуктора 18
1.3 Требования, предъявляемые к корпусу редуктора при его изготовлении 19
1.4 Требования, предъявляемые к сборке и сварке корпуса редуктора .... 19
2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 21
2.1 Техническое описание изделия 21
2.2 Система проектирования SolidWorks 22
2.3 Методы формирования деталей 23
2.4 Характеристика основного материала изделия 30
3 РАСЧЕТ И АНАЛИТИКА 33
3.1 Оценка свариваемости основного материала 33
3.2 Выбор способа сварки 34
3.3 Выбор сварочных материалов 35
3.3.1 Выбор сварочной проволоки 36
3.3.2 Выбор защитного газа 36
3.3.3 Входной контроль сварочных материалов 37
3.4 Расчет параметров режима сварки 37
3.4.1 Сварка угловых соединений 38
3.4.2 Сварка тавровых соединений 41
3.5 Выбор сварочного оборудования 43
3.5.1 Промышленный робот KUKA KR 16-2 43
3.5.2 Контроллер робота KUKA KR C4 45
3.5.3 Источник питания Lorch S3 RoboMIG XT 46
3.5.4 Механизм подачи проволоки Lorch RF-06 47
3.5.5 Сварочная горелка TBi RM42G 48
3.5.6 Шланговый пакет TBi RoboMIG 48
3.5.7 Станция автоматической очистки горелки 49
3.5.8 Технологическая оснастка 50
3.6 Методы борьбы со сварочными деформациями 51
3.7 Сборочные операции 52
3.8 Сварочные операции 54
3.9 Контроль качества сварных соединений 56
3.9.1 Входной контроль 56
3.9.2 Операционный контроль 56
4 ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗРАБОТКИ 58
5 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 60
Введение по разделу 60
5.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 60
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 60
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений 61
5.1.3 SWOT-анализ 63
5.2 Планирование научно-исследовательских работ 65
5.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 65
5.2.2 Определение трудоемкости работ 66
5.2.3 Разработка графика проведения научного исследования 67
5.3 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 70
5.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования ... 70
5.3.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных работ 71
5.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы 71
5.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 73
5.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 73
5.3.6 Накладные расходы 74
5.3.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 74
5.4 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования 75
Вывод по разделу 77
6 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 80
Введение по разделу 80
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности при
эксплуатации 80
6.2 Производственная безопасность 81
6.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект исследования 82
6.2.2 Анализ вредных и опасных факторов 83
6.3 Экологическая безопасность 87
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 88
Вывод по разделу 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 91
ПРИЛОЖЕНИЕ А 96
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Корпус червячного редуктора - это элемент конструкции, который служит для крепления и защиты от загрязнения элементов трения и износа червяка, который находится внутри редуктора. Изготавливается из высокопрочной стали и может иметь различную форму в зависимости от конструкции редуктора и условий его эксплуатации. Он также должен обеспечивать защиту внутренних элементов редуктора от пыли, грязи и других вредных воздействий, так как даже малейшее пересечение с такими элементами может привести к их поломке или снижению производительности.
Для обеспечения требований к надежности корпус редуктора изготавливается сварным. В настоящее время основной способ соединения элементов - ручная дуговая сварка покрытыми электродами, требующая высокой квалификации сварщика и обладающая низкой производительностью. Прогресс в автоматизации производства позволяет избежать проблем, связанных с использованием этого метода, и перейти к роботизированной сварке.
В этой связи возникает необходимость разработки автоматизированной системы сварки корпуса редуктора червячного с учетом замены способа ручной дуговой сварки покрытыми электродами на автоматическую сварку плавящимся электродом в среде защитных газов.
Таким образом, целью выпускной квалификационной работы является разработка автоматизированной системы сборки и сварки корпуса редуктора червячного.
Объект исследования представляет собой разработку автоматизированной системы сборки и сварки корпуса редуктора.
Метод исследования - сравнительное исследование различных способов производства коробчатых конструкций, выбор оптимальных аппаратов для автоматизации процессов, а также разработка технологического процесса в соответствии с нормативными документами.
Научной значимостью выпускной квалификационной работы является проведение новых исследований в области автоматизации производственных процессов, что позволит улучшить технологические процессы, повысить качество сварных соединений, а также поспособствует развитию робототехники и автоматизации производственных процессов в целом.
Практическая значимость выпускной квалификационной работы - повышение производительности и качества производства, что снижает затраты и повышает надежность и долговечность оборудования вследствие того, что автоматическая сварка обеспечивает высокую точность и предсказуемость качества сварных соединений.
Для обеспечения требований к надежности корпус редуктора изготавливается сварным. В настоящее время основной способ соединения элементов - ручная дуговая сварка покрытыми электродами, требующая высокой квалификации сварщика и обладающая низкой производительностью. Прогресс в автоматизации производства позволяет избежать проблем, связанных с использованием этого метода, и перейти к роботизированной сварке.
В этой связи возникает необходимость разработки автоматизированной системы сварки корпуса редуктора червячного с учетом замены способа ручной дуговой сварки покрытыми электродами на автоматическую сварку плавящимся электродом в среде защитных газов.
Таким образом, целью выпускной квалификационной работы является разработка автоматизированной системы сборки и сварки корпуса редуктора червячного.
Объект исследования представляет собой разработку автоматизированной системы сборки и сварки корпуса редуктора.
Метод исследования - сравнительное исследование различных способов производства коробчатых конструкций, выбор оптимальных аппаратов для автоматизации процессов, а также разработка технологического процесса в соответствии с нормативными документами.
Научной значимостью выпускной квалификационной работы является проведение новых исследований в области автоматизации производственных процессов, что позволит улучшить технологические процессы, повысить качество сварных соединений, а также поспособствует развитию робототехники и автоматизации производственных процессов в целом.
Практическая значимость выпускной квалификационной работы - повышение производительности и качества производства, что снижает затраты и повышает надежность и долговечность оборудования вследствие того, что автоматическая сварка обеспечивает высокую точность и предсказуемость качества сварных соединений.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был проведен обзор литературы, который показал новизну разрабатываемой автоматизированной технологии сварки корпуса редуктора. Также в главе «Объект и методы исследования» была создана трехмерная модель корпуса редуктора и все необходимые чертежи для разработки технологического процесса сборки и сварки. Конечным этапом стал составленный комплект технологических документов, включающих в себя карту эскизов, маршрутную карту и операционную карту.
Предложенная технология автоматизированной сварки корпуса редуктора позволяет увеличить производительность процесса, а также устранить человеческий фактор влияния на качество полученных сварных соединений.
В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» был оценен коммерческий и инновационный потенциал научно-технического исследования, определены трудоемкость выполнения работ и ресурсоэффективность, подчитан бюджет исследования.
В разделе «Социальная ответственность» рассмотрены правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности при выполнении работ по сборке и сварке, произведен анализ вредных и опасных факторов и разработаны методы борьбы с ними, а также выявлены нежелательные воздействия на селитебную зону, литосферу, атмосферу и гидросферу.
Предложенная технология автоматизированной сварки корпуса редуктора позволяет увеличить производительность процесса, а также устранить человеческий фактор влияния на качество полученных сварных соединений.
В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» был оценен коммерческий и инновационный потенциал научно-технического исследования, определены трудоемкость выполнения работ и ресурсоэффективность, подчитан бюджет исследования.
В разделе «Социальная ответственность» рассмотрены правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности при выполнении работ по сборке и сварке, произведен анализ вредных и опасных факторов и разработаны методы борьбы с ними, а также выявлены нежелательные воздействия на селитебную зону, литосферу, атмосферу и гидросферу.