Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов (862475), страница 10
Текст из файла (страница 10)
На этапе техн,ического предложен,ия разрабатываются дополнительные или уточняющие требования к станку (техническая характеристика, показатели качества и т. д.), которые не могли быть указаны в техническом задании. Эскизн,ый проект служит для установленияпринципиальных (конструкторских, схемных и др.) решений, дающих общеепредставление о принципе работы и устройстве станка. Техн,ический проектразрабатывают на основе предыдущих этапов проектирования для выявленияокончательных технических решений, дающих полное представление о конструкции станка. Рабочую докумен,тацию (рабочие чертежи всех оригинальных деталей) разрабатывают по утвержденному техническому проектув соответствии с требованиями стандартов, действующих на заводе-изготовителе технологических процессов и используемого оборудования.
Опытн,ый образец изготовляют в целях проверки и испытания нового станка ивнесения необходимых изменений в конструкторскую и технологическуюдокументацию. В ряде случаев перед серийным производством выпускаютустановочную серию для проверки работоспособности станка в производственных условиях.Техн,ический уровен,ь стан,ков определяется как совокупность свойств,включающихпоказателифункциональногоназначения,общественнополезного эффекта, уровня всех видов затрат, а также потребительских иэкономических характеристик.Показателин,азн,ачен,ияхарактеризуюттехнологическиевозможностистанка и его приспособленность к обработке заготовок определенных размеров и массы, возможность применения на станке инструмента определенногоразмера, производительность и точность обработки, энергопотребление и т.
д.Показатели н,адежн,ости определяются безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью станка, т. е. теми свойствами, от которых во многом зависит эффективность использования станка потребителем. Показатели экон,омн,ого использован,ия материалов и электроэн,ергиихарактеризуют экономичность расхода материалов при производстве станка иэкономичность расхода электроэнергии при его эксплуатации. Эргон,омические показатели оценивают соответствие станка физическим возможностямчеловека и приспособленностью станка к условиям эксплуатации с учетомтребований санитарных норм. Показатели техн,ологичн,ости характеризуют542.Проектирование станковтрудоемкость изготовления станка. Показатели стандартизации и унификации определяют исходя из коэффициента применяемости стандартных деталей и унифицированных узлов, что влияет на ремонтопригодность станка иэкономичность его изготовления.
К патенто-правовым показателям относятся показатели патентной чистоты и патентной защиты. Показатели безопасности характеризуют обеспечение защиты оператора, находящегося в зоневозможной опасности.2.2. КРИТЕРИИ Р АБОТОСПОСОБПОСТИ СТАНКОВОсновной задачей при проектировании станка является создание работоспособной конструкции, в которой значения всех выходных параметров соответствуют нормативно-технической документации, т. е.
заданным показателямкачества станка. На изменение соответствующих показателей качества станкавлияет скорость процессов, действующих на его узлы и механизмы (рис.2.5).Выходные параметры, определяющиеточность и производительность обработкиf.---,....-Металлорежущий станок.Критерии работоспособности:геометрическая точность, жесткость,виброустойчивость, теплостойкость,г-износостойкость и т. Д.Быстропротекающие процессы~-Рис.,....._,_1.-(вибрации, удары и т.
д.)Процессы средн ей скорости(теплов ые деформации)Медленные процессы (изнашивание,-Рабочие нагрузкии другие внешниевоздействияt-коробление, усталость и т. д.)2.5. Влияние различных процессов на работоспособность станкаБыстропротекающие процессы имеют период, измеряемый долями секунды. Эти процессы оканчиваются в пределах цикла работы станка и вновь возникают при обработке следующей заготовки. К ним относятся вибрации узлов,изменение сил трения в подвижных соединениях, колебание рабочих нагрузоки др.
Процессы средней скорости протекают за время непрерывной работыстанка, например в течение смены. Их длительность измеряется обычно в часах. Они приводят к изменению начальных параметров станка. К этой категории относятся изменения тепловых полей деталей станков. Медленные процес-2.2. Критерии работоспособности станков55сы протекают на протяжении всего срока эксплуатации станка и проявляются,как правило, между его периодическими ремонтами.
Это процессы изнашивания деталей и механизмов станков, перераспределение внутренних напряжений в корпусных деталях, ползучесть материалов деталей и т. д.Для обеспечения работоспособности станка необходимо создать такуюконструкцию, которая имела бы высокую сопротивляемость к воздействиюпроцессов различной скорости. Основные критерии работоспособности станков:геометрическаяикинематическаяточность,статическаяжесткость,вибро-, тепло- и износостойкость, коррозионная стойкость, сопротивлениеусталости, сопротивляемость короблению.Геометрическая и кинематическая точность станка характеризует точность перемещения его формообразующих узлов при отсутствии силовых итепловых воздействий.
Поэтому эти показатели связаны в основном с точностью изготовления и сборки станка. Перечень параметров, характеризующих1]-~---~~,_ 4ба4l~s поп_____ J111-s1-Sпр47вРис.2.6.гСхемы измереIШЯ точности движения (а), взаимногоположения (б), позиционироваIШЯ (в), а также кинематическойточности (г) станка:1-индикаторы;ный круг;6-2-оправка;салазки;7-3-шпиндель;4-стол;5-эталонщуп измерительной головкигеометрическую и кинематическую точность и методы проверки станков, содержатся в ГОСТ22267- 76.Выделяют следующие группы проверки точности станков:1) точности движения: радиального и осевого биения шпинделя(рис. 2.6, а), торцового и осевого биения планшайбы (стола), прямолинейности перемещения суппорта (стола), постоянства углового положения рабочейповерхности стола при его перемещении;562.2)Проектирование станковточности взаимного положения и движения: перпендикулярности осишпинделя поверхности стола (рис.2.6,б), параллельности движения суппорта оси шпинделя, соосности или параллельности двух шпинделей, взаимнойперпендикулярности продольного и поперечного перемещения стола;3)точности позиционирования (установки): точности позиционированиястола в заданное положение (рис.2.6,в), точности фиксации углового положения при повороте револьверной головки (шпиндельного блока);4)кинематическая точности: точности взаимного продольного и поперечного перемещения крестового стола при обработке фасонных профилей(рис.2.6, г), точности передаточного отношения шпиндель -ходовой винт(токарно-винторезные станки), точности взаимного перемещения (поворота)шпинделя и стола (зуборезные станки);точности поверхностей, определяющих положение заготовки и ин5)струмента: плоскостности рабочей поверхности стола, точности Т -образныхпазов стола и их параллельности, точности положения конического отверстияшпинделя, торцового и радиального биения базовых поверхностей переднегоконца шпинделя;6)точности направляющих поверхностей: плоскостности направляющихскольжения, извернутости направляющих.Жесткостьюkназывают способность узла сопротивляться появлениюупругих отжатий (деформаций) под действием нагрузки.
Определяют ее какотношение силыFк соответствующему упругому смещению у в направлениидействия этой силы:k = F/y,гдеF - в Н;у - в мкм.Величину, обратную жесткости, называют податливостьюw:(2.1)w= 1/k=y/F,гдеw-в мкм/Н.Измеряют жесткость с помощью динамометра-устройства для созданияи измерения сил, действующих на узел, или, например, индикатора для замера деформаций.На рис.лу2. 7показана схема измерения статической жесткости станка. Си1, который через пружину 3 воздействует наF определяют по индикатору 2, связанномус тарированной пружиной 3. Отжатие шпинделя относительно суппорта 6измеряют по индикатору 5, а отжатие суппорта относительно станины поиндикатору 7.Fсоздают с помощью винтаоправку4шпинделя станка. СилуПоскольку в реальной конструкции выделить силу упругости и упругоесмещение сложно (часть внешней силы идет на преодоление трения, измеренные смещения учитывают влияние зазоров, пластических деформаций итрения), экспериментально жесткость определяют приближенно (рис.2.8).Для этого станок или отдельный его узел сначала последовательно нагружа-572.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
