Кузнецов Ю.Н. Станки с ЧПУ (986783), страница 4
Текст из файла (страница 4)
е. Ф = ХС т(п. Эффективность двух вариантов станков при заданной программе М сравнивают по разности приведенных затрат Р = (ЕС), — (ХС)„где индекс 1 соответствует базовому, а индекс 2 — более совершенному варианту станка. С учетом цикловых и внецикловых потерь времени (311 гпехническая (или фактическая) производительность авто-' мата нли станка с ЧПУ 1 0 = 1р+ г„+ ~, „' (1 .2) где 1р — время на осуществление рабочих ходов (производительно затраченное время); 1„— потери времени, предусмотренные циклом работы станка и связанные с подачей материала, транспортировкой детали, фиксацией, зажимом и разжнмом заготовки, подводом и отводом рабочих органов н т. д.; 1„,ь — потери времени, не предусмотренные циклом работы станка и связанные с заменой и регулировкой инструмента, ремонтом станка, периодической заправкой материала, браком, переналадкой и т.
д. При 1,,„ = 0 частота повторения рабочего цикла Ть определяет цикловую производительность станка: Е.- р-= —. 1 ! (1.3) ц 1р+ 1„' Если у станка отсутствуют холостые ходы (1, 4, + +Г,,ь = О), то цикловая производительность целиком определнется длительностью обработки (1. 4) Величина К называется технологической производительнпс1пьв и характеризует возможности чехиологического ироирсса, положенного в основу станка. 1(а рис. 1.7 показана апаиг11мск"гь пронп1кцц1тплщ1остн () от скорости протекания рабочего процесса и (нлн, ~г1о сцр жс <амое, от К) Пря- Рнс. 1/Ь Зависимость техноло. гичсской 1, цнкловой 2 и фактической 8 производительности станка от скорости протекания рабочего процесса х „х Рис. 1.8. Зависимость про. нзводительности труда от числа станков, обслуживаемых одним операто- ром мая 1 характеризует работу «идеального» автомата непрерывного действия, не имеющего простоев. Если холостые ходы (цикловые потери) приводят к тому, что при повышении и (или К) темпы роста 'производительности замедляются (кривая 2), то внецикловые потери (особенно за счет снижения стойкости инструмента ) при интенсификации рабочего процесса возрастают в такой степени, что приводят к резко.
му снижениюфактической производительности (кривая 8). С точки зрения надежности работы производительность автомата (1.5) где Часа = /р/(/р + /отк + /~л) — коэффициент использо вания станка; зр — время работы станка; /, — время простоев станка вследствие отказов; /ва — плановые затраты времени на наладку, смену инструментов и т.
п. Коэффициент использования можно представить в виде Чнсв = Чапа~ где т1 зр/(го+ г,„а) — коэФФициент готовности, хаРактеризующий вероятность того, что станок будет работоспособен в любой произвольно выбранный момент времеии1 Чва ~ (/р + /ота)/(/р + /с«а+ /аа) — коэффициент планового использования станка. Экономическая эффективность обработки деталей на автоматах и станках с ЧПУ заключается в повышении производительности труда за счет: а) одновременного выполнения нескольких различных движений; б) быстроты выпол- где Я (1) = №,'/№ — вероятность отказа; № — общее число элементов; №, — число отказавших элементов; № — число исправных элементов, Интенсивность отказов — условная плотность вероятности возникновения отказа в единицу времени )'(~) ~ч д~ (1.7) Отсюда выражение (1.6) может принять внд Ф вЂ” ) мол Р(1) = е (1.8) Вероятность безотказной работы станка как сложной системы, состоящей из соединенных последовательно и элемгп|т>в, представляют в виде И Р (1)-ПР (1).
1 (1.9) где Р~(1) — вероятность безотказной работы 1-го элемента. пения вспомогательных движений, что при ручном управлении ограничено скоростью реакции человека; в) возможности периодического контроля без остановки станка введением автоматического активного контроля; г) одновременного обслуживания нескольких станков. Кривая 7 (рис. 1.8) показывает зависимость производительности труда от числа станков г, обслуживаемых одним рабочим, без учета дополнительных затрат на механизацию, а кривая 2 с учетом дополнительных затрат, которые возрастают с увеличением з. Заштрихованный участок характеризует потери в темпах роста производительности труда вследствие дополнительных затрат на автоматизацию при многостаночном обслуживании, Надежность станка — способность обеспечить бесперебойный выпуск готовой продукции в заданном количестве в течение определенного срока службы с учетом технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.
Вероятность безотказной работы ~и Р(1) =1 — ()(1) =1 — — ", - -.", УО уо' (1. 6) Комплексным показателем надежности станков является коэффициент технического использования и йиси = 1!(1+ Х )ч(чм)> ! где Х~ — интенсивность отказов 1-го элемента; (вр г — среднее время на устранение отказа (на восстановление).
Коэффициент ц, дает возможность оценить фактическую производительность по формуле (1.5). Диагностирование является эффективным средством повышения надежности станков и станочных систем (41, 461. Гибакть станочного оборудования — способность к быстрому переналаживанию на изготовление других деталей. Она характеризуется двумя показателями — универсальностью н переналажнваемостью. Универсальность определяется числом разных деталей, подлежащих обработке на данном станке, т. е. номенклатурой И обрабатываемых деталей. Серийность изготовления з й(/И, (1.1 1) где )т' — годовой выпуск. Переналаживаемость определяется потерями времени и средств на переналадку станка при переходе от одной партии заготовок к другой.
Прн этом средний размер партии р Х~Р (1.12) связан с характером производства и с переналаживаемостью оборудования (Р— число партий деталей). 4.з. Точность и жесткость станков с ЧПУ Точность станка в основном определяет точность обработанных на нем изделий. Различают геометрическую и кннематическую точности. На точность обработки влияют жесткость, виброустойчивость и точность позиционирования. Погрешности обработки деталей на станках с ЧПУ можно классифицировать: 1) по статистическим показате. лям — систематические и случайные; систематические ошибки — разность математических ожиданий входной (по чертежу или таблице) и выходной (по детали) функций; 2) по режиму работы, в котором возникают погрешности— стационарный и нестационарный; стационарный (установив«пийся) — режим, в котором рассматриваемая функция имеет вероятностные характеристики (математическое ожи» дацие, дисперсию), не зависящие от времени; нестационарный (переходный) — режим, при котором рассматриваемая функция имеет определенные тенденции к изменению во времени и ее вероятностные характеристики зависят от выбора момента отсчета; 3) по источнику (узлу системы), где возникает погрешность; практически все узлы системы вносят систематические и случайные погрешности (можно выделить ошибки четырех основных частей системы.
программирования, устройства ЧПУ, привода подач, технологической системы); 4) по геометрическому виду — макро- погрешности на детали (отклонения формы, волнистости) и микропогрешности обработки (шероховатость). Макропогрешность на детали, поверхность которой задана чертежом или аналитически, определяется как кратчайшее расстояние до заданной. Ошибки рассогласования— разность мгновенного значения текущей координаты рассматриваемого параметра и ее величины, заданной программой.
Погрешность рассогласования на деталь может не переноситься. В этом случае при движении детали относительно инструмента центр его остается на эквидистаитной траектории. Точность станков с ЧПУ пяти классов приведена в табл. 1.2. Нормирование допустимых погрешностей в станках с ЧПУ имеет существенное практическое значение. Точность останова (позицнонирования) на заданной координате принята одним из основных показателей точности во всех типах станков как с позиционными, так и контурными системами ЧПУ. Исходя нз нормального закона распределения ошибок максимальное в пределах аттестуемой длины хз перемещение (рис.
1.9) бтпвз = Ф (йх) + Зо (б.) Ьэх — Ф Щ вЂ” йо (бх)) трапе где М(6,1 и о(б,) — текущие значения математического ожидания и дисперсии ошибки в интервале 0 ~ х ~ х,. В системе ЧПУ производится сдвиг начальной расчетной координаты (пуля отсчета) на величину 1„обеспечивающую симметричное распределение допуска А,. При этом стабильность (повторяемость) определяется полем рассеяния В 1 Ф' и м й Я В' о й ц о. иа О с Да ~$ «Ф 13 ~и '3 а К.
\ ФО". ~О4 З $ М д . З а„ р~о о Й "-„"-3 с~< ач фа'* *ц! е.033 с~ М~ Ы З "~~~ |д -!.. ци~ аф Ф3 ~Яи Ф~щ ОЖЖ Рис. 1.9. Статистические оценки погрешности позиционирования в функции длины по нормали МТВА (США): тл -ПОЛЕ ДОПУСВВ; бсовх-ПОЛЕ Омвбвк: В-ЛллваВОЕ ПЕРЕКЕШЕВВЕ; Вв-УЧВ в еток постоквкото допуске центрированной функции ошибки и при нормальном распределении о [6 (х)[швх о [~ Зо (бв)[глек Приведенные характеристики с указанными ниже дополнениями приняты в стандартах стран СЭВ, США, ФРГ. Согласно стандарту УПУ (ФРГ), погрешность определяют в предположении, что центрированная функция ошибки 6(х) по всей аттестуемой длине перманентна.
При атом бшвп = [М (бв)[швп [М (6в)[пнп + бо, бшвх ~ ~ Зо Кроме общих норм точности для всех станков, точность станков с ЧПУ выявляется дополнительно следующими специфическими проверками: линейного и углового позиционирования рабочих органов; зоны нечувствительности (от. ставанне при смене направления движения); точности возврата в исходное положение; стабильности выхода рабочего органа в заданную точку; точности обработки круга в режиме круговой интерполяции; стабильности положення инструмента после автоматической смены.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
