timofeev_1part_lekzii (1253093), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

По окончании этих работ на основе имеющейся схемы силового нагружения выбирается станина станка и другие корпусные детали станка.

По окончании работ над конструктивной компоновкой оформляется чертеж общего вида станка.

Окончательная проработка конструктивной компоновки появляется на финишной стадии в виде сборочного чертежа.

Проектирование системы управления станка

На основе технологической и конструктивной компоновок проектируются различные схемы управления станком (гидро/электро/пневмо)

На данном этапе прорабатываются принципиальные и монтажные схемы, проектируется пульт управления (если есть система ЧПУ), проводится анализ кинематической схемы станка и технологических требований к обрабатываемой детали: выбирается и обосновывается система управления.

В процессе проектирования системы управления уточняется общая циклограмма работы станка и в случае необходимости производится коррекция режимов резания.

Проектирование вспомогательных узлов

На этом этапе проектируется система охлаждения зоны резания (на основании рассчитанных режимов резания), определяется тип СОЖ, метод подачи СОЖ, сборка СОЖ и ее очистка.

Также определяется способ отвода стружки от зоны резания и от всего станка в целом + система смазки (насос, маслоуказатели, трубопроводы)

Оформление технической документации

Разрабатывается вся техническая документация, в том числе оформляются технические условия на приемку станка, составляются эксплуатационные документы, ведомости изделий, список монтажных и запасных частей.

Компоновка станка

Опыт, накопленный в станкостроении, показывает, что выбор оптимальной компоновки оказывает большое влияние на качество станка.

Влияние компоновки станка в 1 очередь проявляется в технологическом предназначении станка – когда обеспечивается необходимая универсальность или специализация. Вторым важным проявлением является рациональная схема пространственного расположения заготовки и формообразующих узлов, что определяет технико-экономический показатель.

Между этапами создания компоновки и выпуском рабочей документации производится достаточное большое количество мероприятий, связанных как с разработкой станка, так и с его изготовлением. На качество готового станка оказывают влияние все этапы и стадии по его созданию. Но предпосылка качественного станка – его компоновка.

Основные качества станков: точность, производительность, износостойкость, стоимость станка, себестоимость обработки.

Производительность

Компоновка влияет на производительность только в случае концентрации операций - многошпиндельная/многопозиционная компоновка.

В случае одного шпинделя компоновка не оказывает существенного влияния и может влиять только путем оснащения станка оборудованием, которое сокращает вспомогательное время (инструментальный магазин, автоматическая смена заготовок)

Точность

На точность влияют расположение и пропорции направляющих, величина и характер изменения деформаций под действием массы заготовки и узлов станка при их перемещении

Износостойкость и прочность

Влияние размеров направляющих и корпусных деталей несущей системы, а также расположение нагруженных элементов относительно зоны резания.

При условии достаточной жесткости несущей системы станка параметр износостойкости не является лимитирующим и практически всегда выполняется.

Стоимость станка

Определяется металлоемкость и трудоемкостью изготовления деталей

Себестоимость обработки на станке

Зависит косвенно от компоновки через производительность, стоимость станка, занимаемую площадь и ремонтопригодность

Для выбора оптимальной компоновки необходимо определиться с самим понятием компоновки. В специальной литературе, несмотря на наличие рекомендаций по выбору компоновки, само определение компоновки либо не дается, либо даются несколько. Это связано с неразрывной связью технологического назначения станка и компоновкой станка. Учитывая многообразие технологических процессов очень трудно дать такое определение компоновки, которое было бы универсальным для теоретических выводов и достаточно конкретизированным для практического использования. Ставится задача дать смысловое наполнение понятию компоновки станка, определить критерии оценки компоновки и в результате предложить обобщенную схему проектирования компоновки.

В настоящее время существует только 2 способа повышения качества станков: выбор рациональной компоновки, улучшение качества используемых узлов и механизмов. Также сейчас распространено модульное проектирование станков, где узлы и механизмы достаточно отработаны. Поэтому улучшать качество станков надо через выбор рациональной компоновки.

Опр. Под компоновкой станка подразумевается в основном расположение его узлов. В значительной степени компоновка станка определяется характером рабочего процесса, задачами формообразования, принятой кинематической схемой, характером и числом движущих узлов и расположением двигателя. (Многоцелевые станки, Моцалевский)

Качество определения компоновки станка вырабатывается в результате сопоставления множества компоновок методом сравнительного анализа.

Особое внимание уделяется исключительно компоновочным факторам, а факторы, отражающие специфику каждой отдельной конструкции, удаляются (шпиндельный узел, револьверная головка)

Компоновочные факторы – варианты расположения узлов в компоновке и их основные пропорции.

Различные элементы потенциально эквивалентные для разных компоновок могут быть удалены из рассмотрения (например расчет на жесткость/податливость шпинделя и его подшипников)

Автоматизированный синтез и анализ компоновки станков

При традиционном подходе к проектированию выбор компоновок осуществляется главным образом на основе опыта предыдущих разработок с приблизительной оценкой качества принимаемых решений.

Решения, принимаемые на начальном этапе проектирования всегда субъективны и зависят от квалификации исполнителя. Чтобы повысить качество принимаемых решений и сократить сроки проектно-конструкторских работ можно использовать средства вычислительной техники для выбора наиболее оптимальной компоновки из множества вариантов, соответствующих требованиям технологического процесса.

Весь процесс автоматизированного проектирования компоновки условно можно разбить на 3 этапа:

1. На основе элементарной базы станка происходит синтез всех возможных вариантов компоновки в соответствии с требованиями заявки заказчика

2. Анализ всех полученных вариантов по ряду заранее определенных критериев

3. Выбор рационального варианта компоновки

Синтез компоновки

В общем случае задача синтеза компоновки может быть разделена на 2 подзадачи:

- структурный синтез (технологическая компоновка – не строго)

- параметрический синтез (конструктивная компоновка – формирование спецификации узлов и механизмов и их основных параметров, которые определяют технические характеристики станка в целом)

Структурный синтез компоновок

Задача структурного синтеза состоит в построении множества компоновок в соответствии с критериями синтеза (условие перехода от заявки заказчика к множеству компоновок станка)

Эвристическое решение – решение, принимаемое в дефиците времени и информации.

Критерий синтеза условно можно разделить на основные, затрагивающие такие параметры как габариты, вес заготовки и т.п. и дополнительные – участвует ли станок в автоматической линии

Основные критерии синтеза – достаточные

Условие допустимости каждой конкретной компоновки – факт наличия в ней всех основных критериев синтеза.

Дополнительные критерии синтеза являются ограничением множества в соответствии со специфическими требованиями заказчика.

Постоянные критерии – основные, переменные – дополнительные.

Анализ компоновок

Критерии анализа должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Каждый критерий должен определенно отражать различие вариантов конструкции

2. Каждый критерий должен иметь количественную оценку

3. Каждый критерий должен предполагать возможность расчета известными методами

При анализе станка выбирается предпочтительный критерий анализа, который выступает как параметр оптимизации на 3 этапе. Основной критерий отражает граничное условие оптимизации. При этом параметры точности, производительности и др., которые указаны в заявке заказчика в идеальном случае определяют нижний предел параметров станка при выборе компоновок.

Выбор рационального варианта компоновки

Осуществляется по экономической эффективности при прочих равных условиях.

Выводы

1. В процессе проектирования по данной методике рассмотрению подлежат все варианты компоновок, которые теоретически могут быть реализованы для выполнения технологического задания

2. В процессе синтеза компоновок необходимо разделять задачи структурного и параметрического синтеза после того, как получены структурные модели всех возможных вариантов построений происходит выбор и обоснование узлов и механизмов станков.

3. Для сокращения времени проектирования целесообразно изначально разделять элементы построения станка в соответствии с дополнительным критерием синтеза (гориз/верт станок, универс)

Структурная формула компоновок станков

Компоновка станка оказывает непосредственное влияние на перераспределение элементарных движений между заготовками и инструментами, т.е. компоновка реализует определенные кинематические схемы движения, которые делятся на движения формообразования и дополнительные.

Если 1 движение формообразования – движение резания, если несколько – наиболее быстрое движение резания, остальные – подача.

Дополнительные движения включают в себя: установочные – движение без нагрузки, необходимо для перемещения в точку начала процесса формообразования, делительное – движение, необходимое для равномерного размещения на заготовке обрабатываемых поверхностей, вспомогательное – движение, обеспечивающие установку, зажим, транспортирование заготовки и инструмента в зону резания, удаление стружки, правки инструмента и т.д.

Особенностью построения структурных схем является их относительный характер, т.е. допускается любое взаимное перемещение узлов и механизмов станка. Как следствие на этом этапе синтеза компоновок множество вариантов реализации теоретически может быть очень велико, что затрудняет использование словесного или графического описания для идентификации компоновки.

Наиболее оптимальным вариантом является использование структурных формул – последовательная запись символов, обозначающих блоки компоновки, которые раскрывает координатную принадлежность и способы сопряжения блоков.

ISO 841:2001

Основная цель стандарта – единообразие обозначений при подготовке управляющих программ.

Данный стандарт предполагает использование правопрямоугольной системы координат, связанной с заготовкой. При этом обозначение координат и направление движений устанавливается так, чтобы избежать указания конструктивных особенностей того или иного станка.

Характеристики

Список файлов лекций