Дипломная работа: Устройство цифровой индикации для токарного станка

Инкрементальные энкодеры E6C2 подключаются к высокоскоростным счетным входам, встроенным в контроллер. Последовательный интерфейс RS-232 и протокол.

NT-Link используются для связи между ПЛК CP1H и панелью оператора NB5. Согласование дисплея с автоматикой станка осуществляется с помощью тонких промежуточных реле G2RV. Блок питания S8VS предназначен для питания всех компонентов системы напряжением +24 В=.

Токарный станок

Токарные станки составляют основную часть станочного парка многих металлообрабатывающих предприятий. Токарные станки используются для обработки внутренних и наружных поверхностей тел вращения.

Режущим инструментом выступают резцы, сверла, развертки, зенкера, метчики и плашки. При помощи специальных приспособлений, таких как планшайбы, на токарных станках можно обрабатывать сложные и неправильные формы. Использование специальных устройств расширяет возможности оборудования, позволяет выполнять многие другие операции машинной обработки металла.

Расположение шпинделя -- вала, на котором закрепляется патрон с обрабатываемой заготовкой, определяет всю конструкцию станка. Более распространены станки с горизонтальным расположением шпинделя, ими являются токарно-винторезные, револьверные, лоботокарные станки. Вертикальный шпиндель имеют токарно-карусельные станки, они предназначены для обработки низких заготовок большого диаметра.

Как и у большинства промышленного оборудования, основой этого станка выступает станина. Она выполняется литьем или сваркой и обязательно крепится к полу анкерными болтами. С левой стороны относительно рабочего на станине располагается передняя или шпиндельная бабка. Она представляет собой пустотелый корпус, в котором находятся, шестерни, шпиндель, подшипники, система смазки и переключения диапазонов. На передней панели бабки находятся многочисленные элементы управления станком. Шпиндель выходит из передней бабки в рабочую зону. На шпиндель устанавливаются приспособления для удержания заготовки, основная часть которых -- патроны с разным количеством кулачков.

Ниже передней бабки располагается коробка подач. На её передней панели находятся регуляторы для управления подачей. Коробка подач передает вращение на фартук, располагающийся в центральной зоне станка, при помощи вала при обработке поверхностей или винта при нарезке резьбы. Винт располагается над валом, на большей части его длины нарезана червячная спираль. Вал имеет более короткую спираль червячной передачи, но большего диаметра. В фартуке находится механизм, который преобразует вращательное движение вала или винта в возвратно-поступательное движение суппорта.

Суппорт является элементом станка, на котором устанавливается основной инструмент. Нижние салазки суппорта перемещаются по продольным направляющим, расположенным на станине. Сверху находятся верхние салазки, они расположены перпендикулярно к нижним. Перемещающаяся по ним резцовая каретка имеет возможность повтора в горизонтальной плоскости. На ней находится резцедержатель, в котором закрепляется инструмент. Таким образом, конструкция суппорта и направляющих станины обеспечивает инструменту возможность продольного и поперечного движения, а также наклона относительно центра. Это позволяет обрабатывать инструментом цилиндрические и конические поверхности.

На противоположной стороне станка, с правой стороны, располагается задняя бабка. При обработке длинных заготовок она используется как вторая точка опора, помимо шпинделя. Также на ней размещается инструмент, выполняющий сверление или обработку осевого отверстия в заготовке.

Кинематическая схема токарно-винторезного станка

Главное движение станка осуществляется односкоростным асинхронным трехфазным двигателем, в редких случаях многоскоростным.

Движение с двигателя передается на коробку скоростей посредством клиноременной передачи. В коробке скоростей находится 6-8 валов с зубчатыми колесами. Валы для удобства нумеруются римскими цифрами, первым идет вал со шкивом, далее по кинематике. Выбирая используемые передачи, можно регулировать скорость вращения шпинделя в широких пределах. На токарных станках можно получить более 20 различных скоростей вращения шпинделя с закрепленной на ней заготовкой. Для обратного вращения шпинделя предусмотрены две фрикционные муфты.

Перемещение фартука через коробку подач производится либо напрямую от шпинделя, либо через звено повышения шага, которое находится в коробке скоростей. Оно состоит из трех зубчатых передач, понижающих частоту вращения. Далее находится механизм реверса, который обеспечивает возможность перемещения фартука с суппортом в оба направления.

Коробка подач обладает двумя кинематическими схемами. Первая предназначена для формирования дюймовой резьбы, она содержит одну фрикционную муфту и передает вращение на ходовой винт. Вторая схема предназначена для обработки поверхностей, нарезки метрических резьб. Она передает вращение на ходовой вал. Управление второй цепью производится тремя фрикционными муфтами.

Ряд зубчатых передач находится в фартуке. Они преобразуют вращение вала и винта в передвижение суппорта. Отдельной частью кинематической схемы станка выступает механизм быстрого перемещения суппорта. Он приводится в действие дополнительным электродвигателем посредством ременной передачи.

2. Экономическая часть

Одним из главных показателей экономичности оборудования или технологического процесса является себестоимость выпускаемой продукции. Себестоимость продукции включает затраты на основные материалы, заработную плату, электроэнергию, вспомогательные материалы (для технологических целей), ремонт оборудования и амортизационные отчисления.

Эти составляющие себестоимости непосредственно зависят от основных технических характеристик станка, улучшение которых приводит к уменьшению себестоимости продукции. Кроме того себестоимость продукции включает также цеховые и общезаводские расходы, содержащие затраты на содержание цехового и общезаводского персонала, зданий и сооружений и др.

Оснащение станка новым электродвигателем позволяет значительно

Сократить tB - вспомогательное время, уменьшить износ инструмента.

Основными источниками экономического эффекта являются высокая производительность проектируемого механизма привода главного движения станка и возможность существенно расширить диапазон обрабатываемых материалов за счет возможности работать любой скоростью резания в заданном диапазоне. Это приводит к уменьшению себестоимости продукции, повышению производительности проектируемого механизма главного движения по сравнению с базовым за счет самой конструкции. Все это подтверждено расчетами, определена себестоимость продукции, рассчитаны затраты на производство для двух рассматриваемых вариантов.

Для примера рассмотрим экономическую эффективность обработки детали типа шток из легированной стали 30ХГСА.

В экономической части дипломного проекта:

рассчитать затраты на проведение модернизации станка (затраты связанные с проектированием, затраты связанные с заменой механизмов станка, затраты на оплату труда при модернизации станка, затраты на основные материалы, расчет себестоимости станка);

1. рассчитать цеховую себестоимость изготовления детали (затраты на материалы, заработная плата основных рабочих, затраты на амортизацию, на электроэнергию, на содержание помещений)

2. рассчитать годового экономического эффекта

Формирование себестоимости продукции

Себестоимость продукции - это выраженные в денежной форме издержки производства на потребленные при изготовлении продукции средства производства, оплата труда рабочих, услуги других предприятий, расходы по реализации продукции, а также затраты по управлению и обслуживанию производства.

Для планирования и учета себестоимости все затраты на производство и реализацию продукции группируются по экономическим элементам затрат и по статьям расходов. станок деталь токарный винторезный

Элементы себестоимости - это группы производственных затрат, образованных по их экономическому назначению.

Структура себестоимости по статьям калькуляции:

материалы, прочее (комплектующие, полуфабрикаты, агрегаты, узлы и т. д.)

Топливо, энергия идущие на производство

Амортизация основных производственных фондов (ОПФ, или 2-я группа основных средств: оборудование, станки, техника и т.п.) Основная заработная плата основного персонала (оклад, тариф)

Дополнительная заработная плата основного персонала (надбавки, доплаты к тарифным ставкам и должностным окладам в размерах, предусмотренных действующим законодательством; калькулируются как процент от п.4)

Отчисления в социальные фонды (пенсионный фонд, фонд безработицы, фонд социального страхования, фонд платы за несчастные случаи; начисляется процентом от основной заработной платы)

Пункты 4, 5 и 6 образуют фонд оплаты труда (ФОТ).

Общепроизводственные расходы (ОПР: расходы на сбыт, административные затраты, внутрипроизводственные затраты, ФОТ служащих и прочее)

Административные расходы -- расходы на содержание аппарата управления

Структура формирования себестоимости приведена в Табл. 4.1.

Табл. 4.1

Структура формирования себестоимости

Для экономической оценки вариантов новой техники и выбора наиболее эффективного из них исчисляется технологическая (операционная) себестоимость.

Затраты на модернизацию станка

Табл 4.2

Затраты по заработанной плате

Затраты связанные с проектированием

Затраты связанные с проектированием включают:

1) Основную и дополнительную заработную плату исполнителей;

2) Отчисления в фонды из фонда заработной платы;

3) Затраты на материалы, покупные изделия и полуфабрикаты для изготовления опытных образцов изделий;

4) Накладные расходы.

5) Амортизация оборудования

Расчет затрат по заработной плате на выполнение технической подготовки производства модернизируемого станка:

Основная заработная плата (З_о) определяется по формуле:

Зо = Счас ґ Тчас =--150, 45 ґ 88 = 13240 тг,

где: СЧАС - оплата 1 чел.Ччас.;

ТЧАС - трудоемкость каждого этапа.

Дополнительная заработная плата (З_д) определяется в процентах к сумме основной заработной платы в размере 10-15%. В дополнительную заработную плату включается: оплата отпусков тарифных и ученических; оплата льготных часов подростков; выплаты вознаграждений за выслугу лет и т.п.