Расчет массы заготовки

1 2 3 4 5 6

Реферат

Курсовой проект содержит:

Печатных листов 24

Рисунков 8

Таблиц 5

Графических листов 6

Спецификаций 1

Библиографический список

Ключевые слова:

ТЗ, ЗАГОТОВКА, ЛТК, РОБОТ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ОСНАСТКА, АЛГОРИТМ,ТЕРМООБРАБОТКА,УСТРОЙСТВО ВРАЩЕНИЯ.

В курсовом проекте сделано:

1. Анализ технического задания

2. Расчет режимов обработки

3. Выбор лазерного оборудования LRS 100

4. Выбор устройства вращения привод вращения фирмы ООО "ОКБ "БУЛАТ"

5. Выбор бункерно-ориентирующего устройства

6. Выбор робота KAWASAKI F-SERIES:

FS06N (FS06L)

7. Разработка алгоритма функционирования технологического комплекса

Содержание

Введение 4

1.Технологический анализ технического задания 5

1.1 Анализ эскиза 5

1.2 Расчет массы заготовки 8

1.3 Анализ технического задания 9

2. Расчет режимов обработки и выбор основного и вспомогательного технологического оборудования для ЛТО 10

2.1 Расчет режимов обработки

2.2 Расчет штучного времени 10

2.3 Выбор лазерного оборудования 11

2.4 Выбор устройства вращения 13

2.5 Выбор бункерно - ориентирующего устройства 15

2.6 Выбор робота 17

3. Разработка алгоритма автоматизации и средств контроля ЛТО 20

4.Принцип построения и функционирования автоматизированного комплекса

4.1 Принцип функционирования комплекса 21

4.2 Алгоритм функционирования комплекса для ТО 20

Заключение 23

Библиографический список 24

Приложение

Введение

Лазерная технология обеспечивает повышение производительности труда, точности и качества обработки, представляет практически безотходную технологию, удовлетворяющую требованиям по защите окружающей среды.

Применение лазеров для термической обработки основано на трансформации световой энергии в тепловую. Высокая концентрация энергии в световом потоке оптического квантового генератора позволяет нагреть поверхность до температурного диапазона ТО за очень короткое время.

Лазерная термообработка металлов и сплавов является весьма эффективным способом направленного изменения физико-химических и механических свойств поверхностных слоев. Так как сочетание этих свойств материала определяет многие эксплуатационные характеристики изделий, то методы лазерной обработки приняты в качестве средства их повышения.

Лазерная закалка и термообработка -один из самых первых технологических процессов с использованием лазерного излучения, основанный на очень высокой скорости нагрева и охлаждения материалов под действием лазерного излучения. Высокие скорости охлаждения приводят к формированию и фиксации большого количества неравновесных структур, обладающих в ряде случаев повышенными служебными характеристиками.

Механизм ЛТО заключается в фазовом превращении материала после его скоростного нагрева до температур выше температур фазовой перекристаллизации (вплоть до температур плавления) с последующим быстрым охлаждением обработанной зоны путем отвода тепла за счет теплопроводности материала изделия. Скорость охлаждения при температуре нагрева ниже температуры плавления составляет (5-10)*10³ С/с, при кристаллизации из жидкого слоя-10⁶ С/с (что в 10³ раз больше скорости обычной закалки).

Отсутствие потребности в закалочной среде, высокая скорость операции, возможность локального упрочнения и упрочнения поверхностей детали в труднодоступных местах, регулирование глубины упрочнения, сведение к минимуму деформаций обрабатываемой детали, возможность закалки детали в собранном узле всё это относится к преимуществам лазерной закалки. К недостаткам лазерного упрочнения можно отнести небольшую глубину упрочнения и затруднительность обработки больших площадей.

Для автоматизации процесса ТО необходимы устройства погрузки и выгрузки деталей, а также устройства, которые обеспечат своевременную установку и удаление детали из оснастки.

Технологический анализ технического чертежа

Анализ эскиза

1. Проектная работа- спроектировать специализированную оснастку, приспособления, средства механизации, автоматизации и контроля процесса легирования втулок из ст40 хромом на 1%.

2. Расчетная работа – а)Расчет режимов обработки; б) Выбор лазерной установки; вспомогательного оборудования

3. Пояснительная записка – 15-20 листов. Обоснование проекта, принцип функционирования, описание узлов.

4. Графическая работа: а- общий объём 3 листа А1; б – общий вид технологического комплекса – 1 лист; в – оснастка приспособление, средства механизации, автоматизации и контроля – 1- 1,5 листа; г – структурная схема установки и алгоритм функционирования комплекса – 0,5 – 1 лист.

Эскиз заготовки

Рис.1

Механические и физические свойства стали Ст40

и легирующего элемента.

Свойства углеродистых сталей определяются содержанием углерода и применяемой обработкой. Горячекатаные, нормализованные и отожженные стали имеют феррито-перлитную структуру.

Увеличение содержания углерода (перлита) приводит к росту прочности и падению пластичности и вязкости стали, при этом порог хладноломкости существенно повышается. Структура закаленной стали зависит от содержания углерода и температуры нагрева под закалку.

Достоинствами углеродистых сталей является то, что в малых сечениях после закалки достигается высокая твердость в поверхностном слое и мягкая, вязкая сердцевина инструмента. Такие свойства благоприятны для такого инструмента, как ручные метчики, напильники, пилы, стамески, долота, зубила и т. д. В отожженном состоянии углеродистые стали имеют низкую твердость, в них легко при отжиге получается структура зернистого цемента, что обуславливает их хорошую обрабатываемость при изготовлении инструмента.

В данной работе материал заготовки это Ст40, сталь с процентным содержанием углерода в 0,4 %. Она относится к конструкционным сталям. Является наиболее распространённой в промышленности и машиностроении.

В качестве легирующего элемента мы будем использовать хром. Хром увеличивает коррозионную стойкость, прочность, жаропрочность. Широко применяется для легирования важных узлов и механизмов.

Таблица 1

Материал	Ст40
1	3
273 K c а l	440 14 48
473 K c а l	500 12 47
673 K c а l	540 11 46
873 K c а l	560 9 39
1073K c а l	716 5 28
1273K c а l	695 5 27
1473K c а l	680 6 30

Таблица 2

Мате- риал	r, 10³ кг/м³	c_P, Дж/кгК	а, 10^-6 м²/c	l_T, Вт/мК	s, 10⁸ (ом м)^-1	Т_Пл, К	DH_Пд, кДж/кг	Т_КИП, К	DH_КИП МДж/кг
Cr	7,18	453,9	29	94,5	0,083	2163	400	2953	6,7
Fe	7,87	450	22,7	79,9	0,098	1812	250	3473	6,27