Розроблення конструкції пристосування для автоматичної зміни заготовки на фрезерних верстатів

Abstract

Одним з актуальних напрямів розвитку сучасного машинобудування є автоматизація допоміжних операцій, зокрема – процесу зміни заготовок у фрезерних верстатах з числовим програмним керуванням (ЧПК). Упровадження пристосувань для автоматичної зміни заготовок дає змогу знизити трудомісткість обробки, зменшити час простою обладнання та забезпечити стабільну якість продукції за рахунок точного позиціонування. Метою дипломної роботи є розроблення конструкції пристосування для автоматичної зміни заготовок у фрезерному верстаті з ЧПК, що дозволяє виконувати операції завантаження та вивантаження заготовок без участі оператора. Розроблене рішення передбачає використання касетної платформи з механізмом позиціонування, що може бути інтегроване з ЧПК-системою верстата. У першому розділі проведено аналіз існуючих рішень автоматичної зміни заготовок, розглянуто переваги і недоліки таких систем, як роботизовані маніпулятори, автоматизовані магазини, змінні пристосування та касетні подачі. Встановлено, що для дрібносерійного виробництва доцільним є створення автономного касетного пристрою з високою уніфікацією та простою конструкцією. У другому розділі проведено розробку та розрахунок маніпулятора. Розроблена конструкція з гідроприводом та виконано розрахунки на міцність.. Проведено силовий аналіз основних вузлів і елементів конструкції пристосування. Розраховано проектну вартість пристосування. Розглянуті питання охорони праці. Бакалаврська кваліфікаційна робота складається з пояснювальної записки, та графічної частини.One of the current trends in the development of modern mechanical engineering is the automation of auxiliary operations, in particular, the process of changing workpieces in numerically controlled (NC) milling machines. The introduction of devices for automatic workpiece change reduces the labor intensity of processing, reduces equipment downtime, and ensures stable product quality through precise positioning. The purpose of the thesis is to develop a device for automatic workpiece change in a CNC milling machine, which allows loading and unloading operations to be performed without operator intervention. The developed solution involves the use of a cassette platform with a positioning mechanism that can be integrated with the machine's CNC system. The first chapter analyzes existing solutions for automatic workpiece change, considering the advantages and disadvantages of systems such as robotic manipulators, automated magazines, interchangeable devices, and cassette feeders. It has been established that for small-batch production, it is advisable to create an autonomous cassette device with a high degree of unification and a simple design. The second chapter describes the development and calculation of the manipulator. A design with a hydraulic drive was developed and strength calculations were performed. A force analysis of the main components and structural elements of the device was performed. The design cost of the device was calculated. Occupational safety issues were considered. The bachelor's thesis consists of an explanatory note and a graphic part.