Технико-экономические показатели станков

Одним из основных требований, которые предъявляются к современным металлорежущим станкам являются требования точности работы. Под термином точность работы станка понимается стабильность обеспечения станком получения заданной геометрической формы обрабатываемой детали, качества ее поверхности и точности размеров, определяющих основные параметры формы. Точность работы станка зависит от многих факторов, связанных с проектированием и изготовлением станка, правильности его эксплуатации и своевременного профилактического ремонта станка. Повышение точности станка достигается совершенствованием технологии изготовления его деталей и сборки его узлов, а сохранение первоначальной точности на длительное время в эксплуатационных условиях - тщательностью ухода и принудительным профилактическим осмотром.

Для сравнительной оценки технического уровня станков, а также для выбора станков в соответствии с решением конкретной производственной задачи используют набор показателей, характеризующих качество станков.

Эффективность - комплексный показатель, который более полно отражает главное назначение станочного оборудования - повышать производительность труда и соответственно снижать затраты труда при обработке деталей.

Производительность - способность станка обеспечивать обработку определенного числа деталей в единицу времени.

Надежность станка - свойство станка обеспечивать бесперебойный выпуск годной продукции в заданном количестве в течении определенного срока службы и в условиях применения, технического обслуживания, ремонтов. Хранения и транспортирования.

Долговечность станка - свойство станка сохранять работоспособность в течение некоторого времени с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта до наступления предельного состояния.

Гибкость станочного оборудования - способность к быстрому переналаживанию при изготовлении других, новых деталей.

Гибкость характеризуется двумя показателями - универсальностью и переналаживаемостью.

Универсальность определяется числом разных деталей, подлежащих обработке на данном станке, т.е. номенклатурой обрабатываемых деталей.

Переналаживаемость определяется потерями времени и средств на переналадку станочного оборудования, при переходе от одной партии заготовок к другой партии.

Точность станка в основном предопределяет точность обработанных на нем изделий. По характеру и источникам возникновения все ошибки станка, влияющие на погрешности обработанной детали, условно разделяют на несколько групп.

Геометрическая точность зависит от ошибок соединений и влияет на точность взаимного расположения узлов станка при отсутствии внешних воздействий. Геометрическая точность зависит главным образом от точности изготовления соединений базовых деталей и от качества сборки станка.

Кинематическая точность необходима для станков, в которых сложные движения требуют согласования скоростей нескольких простых. Нарушение согласованных движений нарушает правильность заданной траектории движения инструмента относительно заготовки и искажает тем самым форму обрабатываемой поверхности. Особое значение кинематическая точность имеет для зубообрабатывающих, резьбонарезных и других станков для сложной контурной обработки.

Жесткость станков характеризует их свойство противостоять появлению упругих перемещений под действием постоянных или медленно изменяющихся во времени силовых воздействий.

Виброустойчивость определяет его способность противодействовать возникновению колебаний, снижающих точность и производительность станка.

Теплостойкость станка характеризует его сопротивляемость возникновению недопустимых температурных деформаций при действии тех или иных источников теплоты. К основным и источникам теплоты относятся процесс резания. Двигатели, подвижные соединения.

Точность позиционирования характеризуется ошибкой вывода узла станка в заданную позицию по одной или нескольким координатам.

Рациональная конструкция станка и отдельных его механизмов, в свете требований охраны труда, считается такой, которая обеспечивает бесшумность его работы. При конструировании нового станка необходимо обеспечивать условия «технологичности конструкции». Под этим понятием подразумевается соблюдение при проектировании ряда условий, обеспечивающих возможность применения при обработке и сборке деталей станка наиболее прогрессивных и экономичных технологических процессов.

Технологичность конструкции характеризуется: себестоимостью станка, как суммарного показателя трудоемкости и металлоемкости, конструкции; сроком оборачиваемости средств, связанным с длительностью производственного процесса изготовления станка, степенью унификации узлов станка и нормализацией его деталей.

Базовые детали станков

Базовые детали металлорежущих станков служат для создания требуемого пространственного размещения узлов, несущих инструмент и обрабатываемую деталь, и обеспечивают точность, взаимного расположения под нагрузкой. Совокупность базовых деталей между инструментом и заготовкой образует несущую систему станка. К базовым деталям относят станины, основания, колонны, стойки, поперечины, ползуны, траверсы, столы, каретки, суппорты, планшайбы, корпуса шпиндельных бабок и т. п. (рис. 4.1).

Рис. 4.1 Базовые детали фрезерно-расточного станка

По форме они условно могут быть разделены на три группы: брусья – детали, у которых один габаритный размер больше двух других; пластины, у которых один размер значительно меньше двух других; коробки – габаритные размеры одного порядка.

Направляющие обеспечивают правильность траектории движения заготовки и (или) инструмента и точность перестановки узлов. Во многих случаях направляющие выполняют как одно целое с базовыми деталями. Базовые детали и направляющие должны иметь:

– первоначальную точность изготовления всех ответственных поверхностей для обеспечения требуемой геометрической точности высокую жесткость, определяемую контактными деформациями подвижных и неподвижных стыков, местными деформациями и деформациями самих базовых деталей;

– высокие демпфирующие свойства, т. е. способность гасить колебания между инструментом и заготовкой от действия различных источников вибраций;

– долговечность, которая выражается в стабильности формы базовых деталей и способности направляющих сохранять первоначальную точность в течение заданного срока эксплуатации.

Кроме того, базовые детали должны иметь малые температурные деформации, из-за которых могут произойти относительные смещения между инструментом и заготовкой, а направляющие должны обладать малой величиной и постоянством сил трения, так как от этого зависит точность позиционирования узлов станка. Перечисленные основные требования, предъявляемые к базовым деталям и направ­ляющим станков, могут быть удовлетворены при правильном выборе материала и конструктивными принципами, которые являются об­щими, несмотря на многообразие форм.

Конструирование базовых деталей – это поиск компромиссного решения между противоречивыми требованиями: создание конструкций жестких, но имеющих малую массу; простых по конфигурации, но обеспечивающих высокую точность; дающих экономию металла, но учитывающих возможности литейной технологии при проекти­ровании литых конструкций и возможности технологии сварных кон­струкций. Конструирование базовых деталей во многом опирается на богатый опыт, накопленный за долгие годы, как в нашей стране, так и за рубежом.