Моделирование технологического процесса изготовления детали

Технологический процесс изготовления детали "вал вторичный". Разработка алгоритма системы управления гибким автоматизированным комплексом обработки детали, обеспечивающего однозначность условий формирования управляющих команд. Проектирование сети Петри.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

12

1

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тольяттинский государственный университет»

«ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ»

«Автоматизация технологических процессов и производств»

220400.62 «Управление в технических системах»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине "Вычислительные машины, системы и сети"

на тему: "Моделирование технологического процесса изготовления детали"

Студент О.С. Остапченко

Группа УТСб-1101

Преподаватель Г.П. Пиастро

Тольятти 2013

Содержание

Введение

1. Описание детали

2. Постановка задачи

3. Краткое описание технологического процесса

4. Выбор основного технологического оборудования

4.1 Выбор станков

4.2 Выбор промышленного робота

4.3 Выбор датчика видеонаблюдения

5. Структура системы безопасности и ограждения

6. Общая компоновка ГАК

6.1. Структура ГАК

6.2. Описание работы и характеристика ГАК

7. Моделирование процесса управления

7.1 Декомпозиция задачи

7.2 Идентификация данных и разработка математической модели

7.3 Проектирование сети Петри

7.4 Исполнение сети Петри

8. Алгоритмизация и программирование

8.1 Создание алгоритма программы

8.2 Программа для контроллера С300

Заключение

Источники информации

Приложения

Введение

Автоматизированный процесс - процесс в котором часть действий выполняется автоматически, а другая часть требует присутствие оператора.

Этапы автоматизации:

1. Выявление и анализ потоков, предметов и информации.

2. Выбор или проектирование, изготовление средств автоматического обеспечения.

3. Обеспечение функционирования и взаимодействия предметов и информационных потоков.

Гибкая автоматизированная производственная система (ГПС) - быстропереналаживаемый комплекс оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ) и систем обеспечения их функционированием и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течении сравнительно длительного времени.

ГПС делится:

1. Гибкие автоматизированные линии (ГАЛ) - совокупность 2х или более единиц тех. оборудования объединяемое автоматической системой управления транспорта и накопления изделий, расположенной в заданной последовательности.

2. Гибкие автоматизированные участки (ГАУ) - совокупность 2х или более единиц тех. оборудования объединяемое автоматической системой управления транспорта и накопления изделий, обеспечивающий процесс обработки по нескольким технологическим маршрутам.

3. Гибкий автоматизированный цех (ГАЦ) - комплекс ГАЛ и ГАУ, включающий так же ГАК, ГПК, ГПМ и др. оборудования предназначенного для выполнения тех. процессов изготовления изделий.

1. Описание детали

Данная деталь - вторичный вал, относится к группе цилиндрических изделий. Основное предназначение вала - передавать крутящий момент. Данный вал ступенчато-переменного сечения (имеет 4 ступени), внутри сплошной. На третьей ступени вала находятся шлицы прямоугольного профиля с центрированием по наружному диаметру. Допуск полного радиального биения цилиндрической поверхности наружного диаметра шлицев допускается не более 0,08 мм. Масса вала 3 кг.

Высокие требования по точности предъявляются тем ступеням вала, которые соприкасаются с подшипниками (цапфам). Нагрузки, воспринимаемыми валом передаются через опорные устройства - подшипники, устанавливаемыми на цапфах вала, на корпуса, рамы или станины машин. При серийном производстве заготовок валов получают методом горячей штамповки.

2. Постановка задачи

Целью разработки алгоритма является:

· обеспечение эффективного управления обработкой детали типа «Вал вторичный» на данном участке.

· поддержание взаимодействия между оператором и контроллером.

3. Краткое описание технологического процесса

Технологический процесс изготовления детали типа "вал вторичный" включает в себя следующие операции:

Таблица 1. Технологический процесс обработки детали

№	Наименование операций и переходов	Оборудование
1	Токарная 1	Токарно-винторезный с ЧПУ СА 6140
2	Токарная 2	Токарно-винторезный с ЧПУ СА 6140
3	Фрезерная	Фрезерный с ЧПУ 6Р13-01
4	Зубодолбежная	Вертикально-долбежный 7Д430
5	Шевинговальная	Шевинговальный 5М714
6	Центрошлифовальная	Центрошлифовальный 3922
7	Торцекругошлифовальная	Круглошлифовальный 36153Т

Гибкой и эффективной автоматизации поддаются операции 1-2-3. Их мы объединим для выполнения в составе ГПС.

4. Выбор основного технологического оборудования

4.1 Выбор станков

Токарно-винторезный с ЧПУ СА 6140

Особенности конструкции:

· автоматическая система смазки направляющих и ШВП

· электромагнитным тормоз шпинделя

· массивная литая станина

Тип главного привода:

· поликлиновой ременный привод

· двухдиапазонная автоматическая коробка скоростей

Опции:

· система ЧПУ Siemens

· 8-ми позиционная револьверная головка

· 4-х кулачковый механический патрон

· 3-х или 4-х кулачковый гидравлический патрон

· гидравлическая задняя бабка

· виброопоры

Фрезерный станок с ЧПУ 6Р13-01

Особенности конструкции:

· характерные особенности: базовая модель (автоматические циклы по 3 координатам).

· тип: вертикальный.

Основные преимущества:

· разнообразные автоматические циклы работы станка.

· широкий диапазон частот вращения шпинделя и подач стола.

· большая мощность приводов.

· механизированное крепление инструмента в шпинделе.

· устройство периодического регулирования величины зазора ввинтовой паре продольной подачи.

4.2 Выбор промышленного робота

Портальный робот-манипулятор М-10iA/10S.

Серия роботов M-10iA предлагает огромные возможности перемещения любых грузов до 10кг. Незаменимый помощник в сортировке различного вида продукции и обслуживании станков.

· Наибольшая грузоподъемность в своем сегменте, до 10 кг.

· Идеальное решение для загрузки/разгрузки.

· Высокий допустимый крутящий момент и инерция на запястье для сложных инструментов и операций монтажа.

· Перемещение инструмента и изделия на высоких скоростях.

4.3 Выбор датчика

Видеодатчик технического зрения SIMATICVS 120 имеет следующие области применения:

· Правильность объектов.

· Позиционирование для задач "найти и поднять".

· Контроль наличия.

· Контроль положения.

· Проверка целостности объектов.

При обработке на токарных станках возникает необходимость контроля положения заготовки в патроне станка. Для реализации данного контрол...