металло и автоматы (841805), страница 22
Текст из файла (страница 22)
д. Лля принятия решения о разработке проекта на станок большое значение имеет расчетная лимитная цена станка. Основной вопрос технического задания заключается в указании и обосновании тех новых качеств, которыми должен обладать проектируемый станок. Для того чтобы выявить преимушества предлагаемого варианта, анализируют характеристики лучших станков данного типа. Исходными данными для обоснования основных технических показателей станка и уточнения его технологического назначения являются предложенный технологический процесс обработки и анализ номенклатуры обрабатываемых деталей, вид производства (серийное, массовое), требование к точности и качеству обрабатываемыхх поверх посте й. Техническое предложение содержит совокупность конструкторских документов, которые обосновывают пеле- сообразность разработки документации на станок, оно уточняет и развивает техническое задание.
На этом этапе выбирают окончательный вариант компоновки станка, разрабатывают его кинематическую схему (см. гл. 6), а также принципиальные гидравлическую н электрическую схемы. Рассчитывают общие габаритные размеры и компоновку основных элементов станка, устанавливают его окончательные тех- нические характеристики и проводят технико-экономическое обоснование целесообразности его проектирования. Техническое предложение дает полное представление об облике и возможностях станка.
Эскизный проект содержит принципиальные конструктивные решения, дающие обшее представление об устройстве и принципе работы станка на основании проектных расчетов и анализа различных вариантов возможных решений. Исходными данными для расчетов являются параметры режимов обработки -- величина скоростей резания н подач, силы резании, возникающие при осушествлении заданных технологических процессов. Величина и направление резания оказывают решающее влияние на конструкцию станка.
Направление и величина силы резания Р характеризуется величиной ее осевой, радиальном и тангенциальной составляюших: Р„, Р, и Р,. Их расчет и определение рассматриваются в курсе хРезание металлов>. Во время холостых ходов, когда не происходи| резания, преодолеваются силы инерции перемещаемых узлов и силы трения, возникающие в наяравляющих и кинематических парах, Эти силы также определяют размеры многих механизмов станка. Для расчета станков все шире применнют ЭВМ. При разработке конструкции станка максимально используют стандартные и унифицированные детали и механизмы.
Обычно проектируют гамму станков, сходных по конструкции, но имеющих измененное назначение, иные характеристики или размеры. Технический проект содержит окончательные технические решения, даюшие полное представление об устройстве разрабатываемого станка. В нем представлены исходные данные для разработки рабочей документации. На этой стадии принимают и разрабатывают окончательные технические решения и технические требования, выполняют общие виды станка и схемы, производят необходимые дополнительные расчеты.
Технический проект согласовывают и утверждают в установленном порядке. Разработка рабочей документации.— последняя стадия проектирования 84 включает разработку рабочих чертежей оригинальных деталей и технических -' условий к ним, при необходимости '.,'; корректируют технический проект.
Ра-:. бочая документация содержит все '. данные, необходимые для разработки,: соответствуюшей технологической до- ' кументации. Это последняя стадия проектирования, так как теперь имеются все необходимые данные для из- готовления станка. Лалее следуют этапы изготовления и доводки нового станка. Опытный образец (или партия) изготовляют для того, чтобы проверить . и испытать конструкцию нового станка ' и внести при необходимости исправле- . ния, так как в процессе изготовления .
и сборки станка и после его испытания могут выявиться отдельные конструк-: тивные и технологические недостатки. '. Опытный образец исследуют в заводской лаборатории испытания станков ,' (ЛИС), где проверяют точность, жест-" кость, виброустойчивость, КПД, шум, тепловыделение и другие параметры и характеристики станка.
Станок испытывают также при обра-,: ботке типовых деталей при нормальных и повышенных режимах работы. На этой стадии проводят экономические . расчеты. которые должны оценить эффективность, полученную в результате применения новой модели станка.. Конструкторские документы корректируют по результатам государственных, межведомственных, приемочных и других видов испытаний опытного образца (опытной партии) станка.
Установочная серия выпускается перед серийным производством станка с тем, чтобы проверить конструкцию в производственных условиях, исследовать работоспособность станка в наиболее напряженных условиях эксплуатации, выявить слабые стороны конструкции и внести соответствуюшие изменения. На этой стадии разрабатывают также основные документы станка — его паспорт, руководство по эксплуатации, технические условия иа его показатели согласно стандартам. Серийное производство станка орга-.
низуют после исправления конструкции на основании проведенных испытаний. Однако творческая работа конструкторов на этом не кончается. Как бы Анализ работоспособности станков были всесторонними испытания ов в лаборатории н в условиях ной эксплуатации, при длительной е станка, как правило, выявляютовые обстоятельства, требуюшие нейшего совершенствовании концин. Только на основе постоянной ,;- $1.
Модель дпк оценки (эаботоспособностн станка Спроектированный н изготовленный ' станок должен обладать работоспособ!.; ностью в принятых условиях эксплуа' тации. Работоспособность любого обь!:,: екта — это такое его состояние, при котором он рпособен выполнять заданные функйии, а его пара метры находятся в пределах, установ':: ленных нормативно-технической доку-' ментацией. Лля металлорежушего г, станка его основными параметрами нвляются установленные технические характеристики, и в первую очередь точность и производительность. При этом необходимо, чтобы станок сохранял высокие начальные параметры качества в течение всего периода работы.
При эксплуатации станок подвергается многочисленным внешним и внутренним воздействиям. Все виды энергии, и в первую очередь механическая и тепловая, действуя на станок и его механизмы, вызывают в нем нежелательные процессы, создают условия для ухудшения его технических характеристик. Часть процессов, происходяших в станке и влияюших на его технические характеристики, обратима, так как они временно изменяют параметры деталей и всей системы в определенных пределах, без тенденции прогрессивного ухудшения.
Наиболее характерный пример обратимых процессов — деформации, происходящие под действием внешних и внутренних сил. Необратимые процессы, например износ, коррозия, приводят к постепенному ухудшению технических характеристик станка с течением времени. творческой связи конструкторов и эксплуатационников можно создать высококачественные серийные образцы станков, отвечающие требованиям современного производства и удовлетворяюгцие разнообразным запросам различных отраслей промышленности. На изменение показателей качества станка влияет скорость процессов, действующих на его механизмы. По величине скорости протекания эти процессы можно разбить на три категории.
Быстропротекаюшие процессы имеют периодичность изменения, измеряемую долями секунды. Эти процессы заканчиваются и возникают при обработке каждой следующей детали. К ним относятся вибрации, изменения снл трения в подвижных соединениях, колебания рабочих нагрузок н другие процессы, влияюшие на взаимное положение инструмента и заготовки. Процессы средней скорости протекают во время непрерывной работы машины, их длительность измеряют в минутах или часах.
Они приводят к монотонному изменению начальных параметров машины. К этим процессам относятся как обратимые (изменения температуры станка и окружаюшей среды, влажности среды), так н необратимые процессы (износ режушего инструмента, который протекает во много раз интенсивнее, чем изнашиваются детали и узлы станка). Медленные процессы протекают во время работы станка между его периодическими осмотрами или ремонтами. Они длятся дни и месяцы. К таким процессам относятся износ основных механизмов машины, перераспределение внутренних напряжений в деталях, ползучесть металлов, загрязнение поверхностей трения, коррозия, сезонные изменения температуры. Эти процессы также влияют на точность, КПЛ и другие параметры станка, но изменения их происходят очень медленно.
: и 5Г *:: ч ь.;~ потери гх; як, ч Пьвчтм.ххх;Омх о" ,чч ю"мж~м обрхшчхв в прочессе егч гхспяуахчччи Рассмотрим схему потери станком работоспособности прн его эксплуатации в результате действия указанных категорий процессов (рис. 57). Пусть Х— один из выходных параметров станка, характеризующих его точность — точность (погрешность) установки стола станка в заданное положение, точность осуществления траектории перемещения режушей кромки инструмента и др.
Данный параметр должен находиться в пределах допуска 6, установленного техническими требованиями на станок. Станок имеет начальные погрешности изготовления (геометрическая и кинематическая точность), обладает определенной жесткостью, при этом параметр Х принимает некоторое значение ар, которое является статической характеристикой качества нового станка по данному параметру. Как только станок начнет работать, быстропротекающие процессы, которые являются случайными, приведут к рассеянию значений параметра Х = а0 Поле рассеяния А, может являться результатом действия различных факторов, например рассеяния от вибраций А, и от неточности механизма настройки станка А„.
При вероятностном .методе сложении и нормальном законе распределения получим А =1, А'~-А' При дальнейшей работе станка в течение некоторого межналадочного периода Т0 будут действовать процессы средней скорости, в первую очередь тепловые деформации, которые приведут к дальнейшему ухудшению начальной точности станка.















