Курсовая работа по автоматизации технических процессов на тему Разработка мероприятий по оснащению САУ стабилизации перемещения шпинделя фрезы полуавтомата зубофрезерного станка 53в30п

1 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОСНАЩЕНИЮ САУ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ

1.1 Определение потребности в оснащении САУ и оборудования предприятия. Составление плана модернизации технологического оборудования

В процессе эксплуатации зубофрезерного полуавтомата модели 53В30П выявляются отклонения в работе шпиндельного узла, связанные с нестабильностью его перемещения. Причинами этого являются износ механических элементов, колебания нагрузки и отсутствие системы автоматического контроля параметров движения.
Нестабильность перемещения шпинделя фрезы приводит к снижению точности обработки зубчатых колес, что является критическим фактором в машиностроении. Даже незначительные отклонения могут привести к браку продукции и дополнительным затратам на доработку.
В настоящее время управление перемещением шпинделя осуществляется без достаточного уровня автоматизации, что увеличивает зависимость от квалификации оператора и не позволяет обеспечить стабильность технологического процесса.
На основании проведенного анализа составляется план модернизации технологического оборудования.
Источник: составлено автором
Реализация мероприятий по модернизации оборудования является экономически целесообразной, поскольку позволяет снизить затраты на ремонт, уменьшить количество брака и повысить производительность оборудования.
Кроме того, внедрение системы автоматического управления способствует повышению безопасности труда за счет исключения нестабильных режимов работы оборудования.
Таким образом, оснащение зубофрезерного станка 53В30П системой автоматического управления является необходимым условием повышения эффективности производственного процесса.
1.2 Составление графика проведения работ и его оптимизация с помощью сетевой модели

Для реализации мероприятий по внедрению системы автоматического управления необходимо разработать график проведения работ, который позволяет определить последовательность этапов модернизации, их взаимосвязь и продолжительность. В качестве инструмента планирования используется метод сетевого моделирования, позволяющий представить проект в виде совокупности взаимосвязанных работ и определить рациональную последовательность их выполнения.
Составим график проекта производства работ (ППР) по оснащению зубофрезерного полуавтомата 53В30П системой автоматического управления стабилизации перемещения шпинделя фрезы. Представленный график является расчетно-проектным и отражает типовую последовательность выполнения работ.
Источник: составлено автором
Суммарная продолжительность выполнения работ определяется как сумма времени выполнения всех этапов и составляет ориентировочно 100–120 часов, что соответствует сроку выполнения менее одного месяца при стандартной продолжительности рабочего времени.
Объектом управления в данной работе является зубофрезерный полуавтомат модели 53В30П, предназначенный для нарезания цилиндрических зубчатых колес методом обкатки.
Станок широко применяется в машиностроении при серийном производстве зубчатых передач и обеспечивает высокую точность обработки за счет синхронизации вращения заготовки и режущего инструмента.
Основным рабочим органом станка является шпиндель фрезы, обеспечивающий вращение зубофрезерного инструмента. От стабильности его работы напрямую зависит качество обрабатываемых деталей.
В процессе работы станка шпиндель фрезы испытывает переменные нагрузки, что может приводить к колебаниям скорости вращения и нарушению точности обработки. Отсутствие системы автоматической стабилизации движения приводит к ухудшению качества зубчатых профилей и увеличению износа инструмента.
В связи с этим возникает необходимость оснащения станка системой автоматического управления, обеспечивающей стабилизацию перемещения шпинделя и поддержание заданных режимов работы.
Конструкция станка включает основные узлы:
– станину;
– шпиндельный узел;
– привод главного движения;
– механизм подачи;
– систему управления.
Станок работает в полуавтоматическом режиме и может быть интегрирован в автоматизированные производственные линии.
1.4 Назначение и принцип действия САУ. Технологическая схема САУ. Заданные параметры элементов и требуемые характеристики

Рассмотрим назначение и принцип действия системы автоматического управления (САУ) стабилизации перемещения шпинделя фрезы зубофрезерного полуавтомата модели 53В30П.
Принцип работы системы заключается в следующем. Сигнал задания поступает от задающего устройства и передается на программируемый логический контроллер. Далее сигнал усиливается и подается на исполнительный электропривод, который приводит в движение шпиндель фрезы. В процессе работы датчики положения и скорости контролируют параметры движения шпинделя и передают информацию обратно в систему управления. При отклонении параметров от заданных значений система автоматически корректирует работу привода.
Таким образом, система автоматического управления обеспечивает устойчивую и точную работу станка в автоматическом режиме без постоянного участия оператора.