pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Расчету и выбору параметров проектируемого станка предшествует предварительная (предпроектная) проработка, состоящая в обосновании технической характеристики станка, т. е. установлении комплекса исходных данных для составления технического задания на проектирование станка. Расчет и выбор основных параметров на ранней стадии проектирования определяются формулировкой проектной задачи, отражающей параметры процесса обработки.
Б процессе анализа этих параметров определяют пределы изменения частоты вращения шпинделей и подач (кинематические характеристики), выявляют операции и режимы обработки, требующие наибольшей мощности привода главного движения и тяговых сил приводов подач (силовые характеристики). Система сил, действующая на звенья станка, определяет в основном геометрические параметры, кинематическую схему и компоновку станка. Для установления целесообразного взаимодействия станочных элементов, осуществляющих цикл обработки, и окончательного выбора параметров резания, обеспечивающих заданные технико-экономические показатели новой модели, составляют циклограмму работы станка.
На последующих стадиях проектирования, включая этап. эскизного проекта, продолжается формирование основных параметров станка. Согласно ГОСТ 2.103 — 68 стадии разработки конструкторской документации включают: техническое предложение, эскизный проект, технический проект и конструкторскую рабочую документацию (см.
подразд. 5.1). Все этапы проектирования последовательно уменьшают неопределенность проектной задачи. ими ре- следовательность и итерационность. Последовательность заключается в строгой очередности выполнения этапов проектирования станка, а итерационность — в корректировке предыдущих этапов проектирования, исходя из результатов, полученных на последующих этапах. Техническое задание на разработку станка содержит следующие исходные данные: область применения, тип производства; изложение технологического процесса обработки; технические требования (наименование и назначение составных частей, способ установки и крепления обрабатываемой заготовки, выполняемые операции, степень механизации и автоматизации операций, органы управления и их размещение); техническую характеристику станка (производительность, предельные размеры обрабатываемой заготовки, привязочные размеры, расстояние между осью поворота каретки и плоскостью планшайбы стола, размер конических отверстий в шпинделе, наибольшие координатные перемещения исполнительных органов— продольный ход стола, поперечный ход салазок, вертикальный ход фрезерной головки, угол наклона инструмента, частоту вращения заготовки, наибольшие скорости подач по координатам); частоту вращения шпинделя; мощность привода главного движения; требования к уровню унификации и стандартизации.
При формировании компоновки должны быть учтены требования этапов создания станка. Определяющими призиаками для предварительного отбора компоновок должны быть технологические и конструкционные соображения: обеспечение выполнения заданного технологического процесса и требуемой производительности; одновременная обработка по нескольким координатам; одновременная многоинструментная обработка; Рис. 10.1. Эскиз типовой детали и схемы технологических операций, выполняемых на станке достаточные жесткость и виброустойчивость станка при минимальной массе конструкции, удобство загрузки станка; автоматизация вспомогательных операций (смена инструмента, отвод стружки из .зоны резания и т. п.); возможность стыковки с системой адаптивного контроля за процессом обработки; возможность встраивания в автоматизированный участок станков, линию и т. п., определяющая способность станка работать в комплексе с другим оборудованием: роботами, манипуляторами и т.
п.; специализация, т. е. приспособление компоновки станка к условиям производства с различной серийностью изготовления деталей; организация рабочего места (освещенность рабочей зоны, наличие мостика или подъемного устройства, расположение пультов) . Принципы формирования геометрических параметров станка, исходя из условий улучше. ния стабильности процесса обработки, реали' зуют следующим образом: путем уменьшения вылетов элементов компоновки и уменьшением расстояния их центров масс до центров жесткости; уменьшением радиусов инерции масс (увеличение компактности)'; достижением максимальной симметричности компоновки, в том числе касающейся расположения центров тяжести и жесткости; исключением или уменьшением изменений значений вылетов при пере- мещениях узлов, особенно по координатам, с которыми связаны наиболее высокие требования точности обработки.
Выбор условий для отбора компоновок определяют требования производства. Могут быть выбраны другие условия, зависящие от конкретных обстоятельств. На ранних стадиях проектирования компоновку оценивают качественно сопоставлением альтернативных вариантов. Пример предварительного анализа компоновок станков, применяемых в качестве базы при изготовлении многоцелевых станков, по условиям отбора приведен ниже. Исходные условия для примера: изготовляемые детали — крупные и тяжелые жесткие типа колец (рис. 10.1), имеющие замкнутые и открытые карманы, пазы, вырезки люков; обработка — фрезерование, сверление, зенкование, цекование; класс точности станка — Н (нормальный); станок должен быть оборудован системой программного управления, которая позволяет осуществлять перемещение по нескольким координатам.
Из приведенных условий следует необходимость выбора компоновок для станков с горизонтальным — вариант 1 (рис. 10.2, а) или вер-' тикальным — вариант 2 (рис 10.2,. 6) расположением шпинделя. Рис. 10.2. Варианты компон ложением шпинделя: а — горизонтальным; б — ве 10.1. Сравнительный анализ компоновок станка Схемы компоновок варианта Условия отбора Возможность увеличения вспомогательного аксиального хода для автоматической смены инструментов без увеличения вылета направляющих Возможность встраивания станка в автоматическую линию Подвижные массы распределены между двумя ветвями компоновки Возможность поточной загрузки и разгрузки Возможность изготовления 'специализированного станка с круглым столом без продольного хода Возможность.
изготовления станков с увеличенным вертикальным ходом Возможность изготовления станков с наклоняемыми столами Обоз н ачен ия: Знак «+» означает соответствие условиям; знак« вЂ” » — отсутствие соответствия; знак «-» — частичное соответствие (соответствие условиям с допущениями). Условия отбора неодина чению. Их неравноценнос что параметры, имеющие меньшее значение, должны быть исключены из анализа, если они вступают в противоречие с условиями, имеющими решающее значение, также исключаются явно противоречивые структурные признаки и те, которые нецелесообразны по критериям имеющегося опыта проектирования и эксплуатации аналогичных станков. При анализе размеров компоновки за основной критерий принимают жесткость элементов несущей системы станка.
Рис. 10.3. Общий вид фрезерного станка Выбранным условиям отбора в меньшей степени удовлетворяет горизонтальная компоновка (см. табл. 10.!). При построении технологической схемы станка в соответствии с технологической задачей определяют состав рабочих и установочных движений, число шпинделей, схему обработки, распределение движений между заготовкой и инструментом. В процессе патентного поиска выбирают прототип станка. Эскиз предварительно выбранного варианта компоновки станка и координатные перемещения представлены на рис. 1О.З,. Окончательный выбор компоновки станка следует проводить с учетом количественных характеристик качества и принципиальных положений построения компоновок.
10.2. Выбор основных геометрических параметров станка Основные параметры и размеры станков регламентированы ГОСТами, ОСТами и нормативами, а также ТУ на конкретные виды станков. Регламентированные значения параметров станков одной технологической группы образуют размерные ряды. Ряды предпочтительных чисел используют в случаях, когда требуется создавать ряд градаций каких-либо параметров с равномерной насыщенностью градаций во всех частях ряда (подач станков, передаточных отношений в коробках передач и т. п.). При выборе градаций и отдельных значений параметров станков применяют предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел, устанавливаемые ГОСТ 8032 — 84 или ОСТ 2 Н11-1 — 72. В тех случаях, когда для измерения угловых размеров используются угловые величины (градусы, минуты, секунды),могут применяться предпочтительные специальные арифметические ряды, образованные по ГОСТ 8032 †(п.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
