Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов (831033), страница 15

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

Текст из файла (страница 15)

Но для характеристики распреде­ления давления по направляющим достаточно найти его лишь в отдельныхточках. Удобнее всего это сделать для точек, где функция от <р обращается вноль или единицу:1) прир=R, q> =Ор12) прир=1,27LМ у4R-r4R+0,318'i.FzR2 -r 2;= R, q> = 7t2Р2 =1,27 ~х 4 R +О,318R -r;FzR -r2 ;842.3) прир= R, ср = пРз4) приПроектирование станковр=R, ср =_"'LМу"i,Fz--1,27 4R+0,318 24RR-r-r.2,Зп2р4=-1,27"'LМ х4R -r4R+0,318"i,FzR 2 - r2.2.6. БАЗОВЫЕ ДЕТАЛИ СТАНКОВНесущая система должна обеспечивать и сохранять показатели работо­способности станка в течение всего срока его службы. На точность обра­ботки и качество обрабатываемой поверхности влияют изменения переме­щений инструмента и заготовки по нормали к обрабатываемой поверх­ности.Показатели качества несущей системы в значительной степени зависят откомпоновки станка, поскольку она определяет схему нагружения на каждыйэлемент несущей системы. Компоновка-это совокупность узлов и деталейстанка, которая характеризуется их типом, взаимным расположением, сопря­жением, перемещением и возможностью выполнения заданного технологиче­ского процесса.Большинство станков для обработки тел вращения имеет горизонтальнуюкомпоновку.

Горизонтальные станины токарных станков выполняют на нож­ках, сплошными или рамными. Станины на ножках применяют в станках дляобработки длинных деталей при относительно небольших силах резания.Сплошными делают станины крупных станков, предназначенных для обра­ботки крупных деталей с большими силами резания. Рамные станины ис­пользуютдляавтоматизированныхвысокопроизводительныхстанковпризначительном объеме снимаемой стружки.Горизон.талън.ые стан.ин.ы должны обеспечивать размещение зоны обра­ботки на удобном для наблюдения уровне.

Поэтому станины небольшихстанков выполняют на ножках, а более крупных-рамными или сплошны­ми. Особенности конструктивного исполнения станин зависят от расположе­ния направляющих, условий удаления стружки и охлаждающей жидкости ит. д., а также требований жесткости и технологичности.Основные типы сечений горизонтальных станин приведены на рис.Сечения, приведенные на рис.2.18,2.18.а, в, применяют в случае необходимостибольшого отвода стружки, например в станках токарной группы. В станках,где используются станины на ножках, в основном используют сечения, пока­занные на рис.2.18, а;для повышения жесткости стенки выполняют двойны­ми П-образными (например, как на рис.2.18,в). В высокопроизводительныхстанках распространены станины замкнутого контура (см.

рис.2.18,б). В тя-2. 6. Базовые детали станков85желых токарных станках предпочтение отдают станинам с сечением, как нарис.2.18,в. Сечения приведенного на рис.2.18,г типа применяют при необ­ходимости размещения рабочей жидкости для гидросистемы станка, напри­мер шлифовального. Если отсутствует необходимость отвода большого объ­емастружки,товнебольшихбесконсольно-фрезерных,продольно­строгальных, долбежных, расточных и других станках используют сечение,как на рис.рис.2.18,д. В тяжелых станках применяют сечения приведенного на2.18, е типа.iii---i--oiу1i6аввz__ _j__Oj--,t---01уiРис.i1гд2.18.уоу1еОсновные типы сечений горизонтальных станинСтанины обычно нагружены пространственной статической и динамиче­ской нагрузкой, и при их конструировании должна быть обеспечена соответ­ствующая жесткость, особенно при кручении.

Наибольшую жесткость прикручении имеют станины замкнутого контура сечения.При наличии технологических окон в стенках или перегородках жест­кость станины зависит от их размеров и формы. Наибольшее повышениежесткости может быть достигнуто, если выполнять окна не прямоугольными,а круглыми или треугольными, расположенными так, чтобы стенка или пере­городка работала как ферма.Конструктивное оформление сечения стоек (вертикальные станины) за­висит главным образом от условий нагружения и необходимости размещенияв них противовесов. Стойки с круглым сечением применяют в тех случаях,когда должен быть обеспечен поворот узлов относительно оси стойки,например поворот траверсы радиально-сверлильного станка.Для одностоечных и портальных станков чаще применяют сечения стоек,показанные на рис.2.19.При этом для станков с различными схемами нагру­жения рекомендуются разные отношения параметра сечения.862.Проектирование станковхууhhРис.2.19. Основные типы сечений стоекВ многоцелевых станках при симметричном расположении шпиндельнойбабки относительно стойки получили распространение стойки рамной кон­струкции.

Во избежание искажения контура сечения стойки, как и горизон­тальные станины, выполняют с перегородками.При выборе размеров корпусных деталей из условия жесткости проч­ность, как правило, обеспечивается с необходимым запасом. Для изготовле­ния станин и корпусных деталей используют чугун и низкоуглеродистые ста­ли, а из неметаллических материалов-бетон. Кроме того, в настоящее вре­мя получил распространение синтетический гранит-синтегран.Толщину стенок чугунных отливок назначают исходя из технологическихтребований к их качеству, в частности с учетом опасности трещинообразова­ния, и в некоторых случаях с учетом жесткости.

Однако нужно иметь в виду,что увеличение размеров сечения приводит к многократному росту жестко­сти по сравнению с применением ребер жесткости и еще большему увеличе­нию толщины стенок. Поэтому в большинстве случаев толщину стенок целе­сообразно назначать минимально допустимой исходя из требований техноло­гии литья, а жесткость обеспечивать выбором параметров сечения.Для стальных сварных станин и корпусных деталей применяют листовуюсталь толщиной8 ... 12тонкой листовой сталимм и более (для тяжелых станков). Использование(3 ... 6мм) дает экономию металла, но значительноувеличивает трудоемкость изготовления корпусных деталей, так как для до­стижения требуемой жесткости конструкции необходимо вводить системупоперечных ребер и дополнительных перегородок.Доля податливости корпусных деталей в общем балансе упругих смеще­ний станка составляетставляют80 ...

85 %50 ... 80 %.При этом корпусные детали по массе со­от всей массы станка. Поэтому экономия металла наибо­лее эффективна в направлении снижения массы этих деталей, но при условииобеспечения их заданной жесткости.2. 7. Конкурентоспособность станков2.7. КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ87СТАНКОВРыночные отношения и процесс глобализации в мире сыграли огромнуюроль в развитии станкостроения. Вопросы конкурентоспособности в условияхрыночной экономики имеют первостепенное значение.

В настоящее времяотечественные металлообрабатывающие станки должны быть конкуренто­способными наравне с зарубежными станками.Конкурентоспособность-это способность станка выдержать сравнениес аналогичными станками других производителей при сохранении среднеры­ночной цены.Конкурентоспособность определяется, с одной стороны, качеством стан­ка, его техническим уровнем, потребительскими свойствами, а с другой-ценой, устанавливаемой продавцом. Кроме того, на конкурентоспособностьстанка влияют наличиепродажногоипослепродажногосервиса,реклама,имидж производителя, ситуация на рынке, колебания спроса.

Конкуренто­способность создаваемого станка является важнейшим критерием целесооб­разности выхода фирмы-производителя на рынок.Для создания станков, пользующихся спросом на внутреннем и внешнемрынках, необходимо проводить непрерывные маркетинговые исследования,которые включают в себя как исследования рынка станков, так и анализнаучных и конструкторских разработок опережающего уровня.Оценить конкурентоспособность металлорежущих станков можно по от­носительномупоказателюкачество-цена,гдеподкачествомтехнические и эксплуатационные свойства, а под ценой-понимаютцену приобрете­ния и эксплуатации.Показатель качества можно оценивать по следующим техническим иэксплуатационным характеристикам:производительность,надежность,точ­ность, динамическая точность системы ЧПУ, переналаживаемость (техноло­гический диапазон использования), жесткость станка и его узлов, быстродей­ствие вспомогательных узлов .Показатель цены следует оценивать по условиям рентабельного произ­водства машин,издержкам производства,ценообразованию,маркетингу,сбыту, оценке возможности выхода на рынок новой модели, стандартнойкомплектации.Приведенные показатели входят в различные методики оценки конкурен­тоспособности станков.Для обеспечения конкурентоспособности создаваемой продукции, в томчисле и станкостроительной, проектируемое изделие должно пройти два эта­па: предпроизводственный и процесс производства.Предпроизводственный этап-это этап зарождения идеи и разработкинового станка или металлообрабатывающего оборудования на рынке.

Дан­ный этап является подготовительным, на нем ведутся научные исследованияи изыскания. Дадим краткую информацию о подготовительном этапе.882.Проектирование станковНаучно-исследовательские работы (НJП>)-это работы научного харак­тера, связанные с научным поиском; проведением исследований, экспери­ментов в целях расширения имеющихся и получения новых знаний; проверкинаучных гипотез; установления закономерностей, проявляющихся в природеи в обществе; научных обобщений; научного обоснования проектов.

IШРпозволяют создавать новое конкурентоспособное оборудование, способноезаменить устаревшее или невостребованное.Опытно-конструкторские разработки (ОКР)-это технические, инже­нерные, лабораторные разработки, доводящие результаты предваряющих ихНJП> до практической возможности их воплощения в производство. ОбычноОКР завершаются созданием опытного станка и рабочей документации.

Сюдажевключенатехнологическаяподготовкапроизводства,котораяявляетсяпродолжением конструкторской стадии.Научно-исследовательские(НИОКР)-иопытно-конструкторскиеработыкомплекс мероприятий, включающий в себя как научные иссле­дования, так и производство. Расходы на НИОКР являются важнейшим пока­зателеминновационнойфункция НИОКР-деятельностикомпании-разработчика.Основнаяпроизводство нового оборудования в определенный пе­риод, объем которой позволит обеспечить необходимую прибыль.Новая техническая идея в проектируемом станке не всегда завершается еепромышленным применением.

Отказ от дальнейшей разработки техническо­го проекта еще на одной из предпроизводственных стадий может быть обу­словлен низким уровнем конкурентоспособности станка вследствие научнойи технологической отсталости, длительностью производственной стадии илипреждевременным старением, высокими затратами на производство. Каче­ство технической подготовки предопределяется минимизацией трудовых иматериальных затрат на осуществление технологических процессов изготов­ления и сборки станка.Предпроизводственный этап включает в себя и маркетинговые исследо­вания станков, изготавливаемых на основе новых технических решений; но­менклатуру продукции; серийность; результаты материализации IШР; мас­штабы распространения новой продукции (рынки и их емкость) и т.

Характеристики

Список файлов книги