pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Разложим данную функцию в ряд Фурье с ограниченным числом членов: »=и Д~р) = С, + Х С» соз~Ьр+ ~р»), (2.1) »=! где С» — амплитуда Й-гармоники; ср» — начальная фаза; и — порядковый номер высшей гармоники полинома. Согласно теории Фурье нулевой член С0 разложения является средним значением функции ~(ср) за период 2л: С,= — ~(р) (р= (М),„, (2.2) 1 о поэтому С0 определяет значение погрешности размера. ЛР = Р— Ро= И~Р), ного положения поверхностей, вол нистостью и шероховатостью поверхности. Для вращательного движения характерна передача погрешностей траектории опорной точки шпинделя (ее формы и высокочастотных составляющих) на обработанную поверхность цилиндрической детали (рис.
2.6). Для периодических кривых разложение траектории в ряд Фурье позволяет выделить те параметры, которые определяют форму, волин стость и шероховатость обработанных поверхностей при токарной,- расточной, шлифовальной и других операциях. Анализ траекторий целесообразно осуществлять, рассматривая отклонение текущего радиуса Р от номинального Р0 в полярной системе координат, и определять Отклонение от допуска на размер То же Отклонение от допуска на размер, погрешность положения Конусообразность, отклонение от параллельности Отклонение формы (бочкообраз- ность) Волнистость Отклонение от допуска на пара- метр шероховатости То же Отклонение от допуска на ради- альный размер Погрешность расположения Овальность Трехгранность й-гранность Вол нистость Отклонение от допуска на пара- метр шероховатости Погрешность взаимного располо- жения Отклонение формы и погрешность расположения То же Рис.
2.6. Форма поперечного сечения обработанной цилиндрической поверхности (а) и траектория движения опорной точки шпинделя (б): 1 — форма поверхности; 2 — волнистость; 3 — шероховатость; ʄ— номинальный радиус обработанной детали Рис. 2.5. Типичные виды реализаций траекторий при поступательном движении Первый член разложения С~сов(~р+~,) выра жает несовпадение центра вращения шпинделя в 0' с геометрическим центром траекторий О, т. е.
эксцентриситет е=00', что определяет погрешность в отклонении расположения обработанных цилиндрических поверхностей (рис. 2.6, б) . Остальные члены ряда, начиная со второго, определяют характеристику формы, которую образуют траектории и которая непосредственно связана с формой обработанной детали (овальностью и огранкой). При выборе номенклатуры выходных параметров данной модели станка и установлении их допустимых значений необходимо учитывать следующее, 1.
Чем выше класс точности станка и требования к точности обработанных поверхностей, тем большее число назначают выходных параметров (характеристик траекторий формообразующих узлов) станка. 2. Допустимые значения выходных параметров станка составляют часть соответствующего допуска на изготовление детали, поскольку погрешность обработки зависит от всех компонентов технологической системы. 3.
Расчет доли суммарной погрешности, приходящейся на станок и другие компонен- ты технологической системы, осуществляется методами, применяемыми в технологии машиностроения для расчета точности обработки [5~ . В первом приближении можно принимать допустимое значение для выходного параметра станка как долю от соответствующего допуска на точность изготовления детали, равную 1=0,4...0,8, учитывая степень влияния других компонентов технологической системы и давая запас на возможное изменение параметров станка в процессе эксплуатации. Для прецизионных станков значение Й принимается ббльшим, так как в этом случае станок играет основную роль в обеспечении точности обработки.
Точность является основным показателем станка, однако для оценки его технического уровня и полной характеристики его качества необходимо применять показатели, определяющие весь диапазон требований, предъявляемых к станку потребителем, 2.3. Показатели технического уровня станка Основные принципы и порядок проведения оценки технического уровня продукции машиностроения определены ГОСТ 2.116 — 84 «Карта технического уровня и качества продукции» и отраслевыми методиками, Технический уровень продукции машиностроения, в том числе станков, определяется как совокупность свойств конкретного изделия, включающих показатели функционального назначения, общественно полезного эффекта, уровня всех видов затрат, а также потребительских и экономических характеристик. Совокупность свойств, достаточно полно характеризующая то или иное изделие и пригодная для сравнительной оценки изделий одного функционального назначения, определена укрупненно для групп однородной продукции государственными стандартами системы показателейй качества продукции (С ПКП) .
ГОСТ 4.93 — 86 «СПКП. Станки металлообрабатывающие. Номенклатура показателей» устанавливает номенклатуру основных показателей, характеризующих технический уровень металлорежущих станков, в том числе с ЧПУ. электроэрозионных, электрохимических и ультразвуковых. Эти показатели включаются в ТЗ на НИР по определению перспектив развития этой продукции, в разрабатываемые и пересматриваемые стандарты, технические условия, по которым выпускают станки. Стандартом предусмотрено применение восьми групп показателей.
Каждая группа содержит, как правило, несколько показателей, позволяющих количественно охарактеризовать те или иные свойства изделия, формирующие его технический уровень. Это позволяет получать сопоставимые результаты при сравнении технического уровня станков, сходных по технологическому назначению и области применения, а также формулировать конкретные задачи и направление работ по его целенаправленному повышению.
1. Показатели назначения характеризуют технологические возможности станка, приспособленность станка к обработке заготовок определенных размеров, массы; возможность применения на станке инструмента определен. ного размера; производительность обработки; точность обработки; энергопотребление; приспособленность к транспортированию и размещению; экономичность по расходу материала при производстве. Применяют следующие показатели назначения: характеристики заготовки, обраб атываемой на станке (предельные размеры и масса устанавливаемой заготовки); характеристики инструмента, устанавливаемого на станке (наибольшие размеры инструмента, наибольшая масса оправки в магазине, наличие накопителей инструмента); характеристики рабочих и установочных перемещений (наибольшее перемещение рабочих органов, дискретность задания перемещений, точность позиционирования, количество управляемых осей координат, число одновременно управляемых осей координат); характеристики основных и вспомогательных перемещений станка (пределы частот вращения, рабочих подач, скоростей установочных перемещений подвижных органов станка); показатели силовой характеристики станка (наибольший крутящий момент на шпинделе, мощность привода главного движения, суммарная мощность установленных на станке электродвигателей); габаритные размеры и масса станка; показатели точности и шероховатости обработки изделия (образца); показатель производительности (коэффициент повышения производительности относительно сравниваемой модели); показатели технического совершенства, в том числе средства автоматизации (перечень); оснащенность станка дополнительными устройствами и приспособлениями, расширяющими технологические возможности (перечень); класс точности станка; время автоматической смены инструмента.
2. Показатели надежности характеризуют безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость станка, т. е. те свойства, от которых во многом зависит эффективность использования станка потребителем (см. гл. 9). 3. Показатели экономного использования материалов и электроэнергии характеризуют экономичность по расходу металла при производстве станков и экономичность по расходу электроэнергии при их эксплуатации. К этим показателям относятся удельная масса металла и удельный расход электроэнергии. 4. Эргономические показатели характеризуют соответствие станка физическим возможностям человека, приспособленность станка к условиям эксплуатации с учетом требований санитарных норм.
К этим показателям относятся: уровень звука на рабочем месте; корректированный уровень звуковой мощности. 5. Показатели технологичности характеризуют трудоемкость изготовления станка. В стандарте использован лишь один показатель: удельная трудоемкость изготовления станка (нормо-ч/ед. производительности). 6. Показатели стандартизации и унификации характеризуют ремонтопригодность станка и экономичность его изготовления, достигаемые за счет применения унифицированных узлов и деталей. Такими показателями являются: коэффициент применяемости по составным частям, Я; коэффициент применяемости по стоимости, Я. 7.
Показатели патентно-правовые, к которым относятся: показатель патентной чистоты; показатель патентной защиты. 8, Показатели безопасности, характеризующие обеспечение защиты человека, находящегося в зоне возможной опасности. Термины, применяемые в стандарте, и пояснение к ним, а также пояснения к определению показателей приведены в справочных приложениях к стандарту.
В зависимости от характера решаемой задачи сравнение станков одного технологического назначения и области применения можно проводить по любому из приведенных в стандарте показателей. Но для получения укрупненной комплексной сравнительной оценки станков ограничиваются применением основных показателей, к которым относятся показатели назначения, показатели надежности, показатели экономного использования материалов и электроэнергии.
Количественные значения показателей, которые невозможно получить непосредственным измерением, определяют по отраслевым методикам, разрабатываемым для групп однородной продукции. Так, коэффициент повышения производительности относительно сравниваемой модели определяют в соответствии с РД Н06-45 — 87 «Станки металлорежущие. Расчет производительности»; показатели надежности — по 2Н00-30 — 87 «Станки металлорежущие. Нормы надежности»; показатели точности — по РД 2Н72-8 — 87 «Оценка точности металлорежущих станков»; удельные показатели металл оемкости и энергопотребления— по МУ РД 2Н06-34 — 87. Применяемость приведенных в ГОСТ 4.93 — 86 показателей в различных нормативно-технических документах, сопровождающих этапы жизненного цикла изделия, также определена рассматриваемым стандартом. Основную массу показателей используют на стадии разработки опытного образца изделия, а также в технических условиях, которые должны по возможности более полно информировать заказчика (покупателя) о потребительских свойствах станка.
В реальной работе может возникнуть потребность в использовании гораздо большего числа показателей, характеризующих те или иные свойства и особенности станка, представляющие интерес для конкретного потребителя. Чем полнее владеет разработчик информацией о потребностях различных групп потребителей, а также о продукции, составляющей или могущей составить конкуренцию на рынке, тем шире может быть круг показателей, которыми он будет пользоваться как при создании станка, так и в целях рекламы, необходимой для привлечения потребителя. Поэтому поиск таких показателей, определение их нормативных (внутризаводских) значений, разработка методов подтверждения (демонстрации) соответствия станка рекламируемой характеристике — одна из важнейших задач, решаемых при создании новой продукции.