- •Санкт-Петербург 2001 §§ Общие вопросы проектирования металлорежущих станков. § Стадии проектирования и подготовки станка к производству
- •Эскизный проект
- •Технический проект
- •Рабочий проект
- •§ Основные технико-экономические показатели станков и станочных систем
- •Максимальная производительность при обеспечении заданной точности.
- •Точность работы станка
- •Надёжность станков и станочных систем.
- •Гибкость станочного оборудования.
- •Простота, лёгкость и безопасность обслуживания и ремонта.
- •Низкая себестоимость изготовления деталей на станке.
- •Малые затраты на изготовление станка и малые эксплуатационные расходы.
- •Малая металлоёмкость и габаритные размеры.
- •§ Основные тенденции и перспективы развития станков и станочных комплексов
- •3. Применение вычислительной техники для автоматизации производства.
- •4. Унификация и нормализация.
- •Скоростная характеристика
- •2. Силовая характеристика.
- •Мощность электродвигателей главного движения
- •§ Проектирование привода главного движения в станках
- •§ Множительные структуры
- •§ Графическое изображение множительных структур
- •§ Оптимальный вариант множительной структуры
- •§ Коробки скоростей со сложенной структурой
- •§ Особые множительные структуры Применение сменных колёс
- •§ Коробки со связанными колёсами Принимаются для уменьшения количества зубьев колёс и основных размеров коробок скоростей.
- •§ Структуры с изменёнными характеристиками групп
- •§ Привод с бесступенчатым регулированием скорости
- •При этом должно выполняться условие: – диапазон регулирования привода, где Дд – диапазон регулирования двигателя, Дк – диапазон регулирования коробки скоростей.
- •§ Коробки скоростей с приводом от многоскоростных электродвигателей
- •Чаще всего применяют 2-х скоростные двигатели: 1500 – 3000, 750 – 1500, 500 – 1000; 3-х скоростные: 750 – 1500 – 3000 об/мин; 4-х скоростные: 375 – 750 – 1500 – 3000 об/мин.
- •§ Механизмы переключения передач в станках с чпу и с ручным переключением
- •§§ Шпиндельные узлы станков. § Основные проектные критерии
- •§ Конструкции шпиндельных узлов
- •§ Опоры шпиндельных узлов
- •§ Посадки сопряжённых поверхностей
- •§ Расчет шпиндельных узлов на жесткость
- •§ Расчет на жесткость шпинделя с учетом податливости опор
- •§ Подшипники скольжения шпинделей
- •Гидродинамические подшипники.
- •Гидростатические подшипники.
- •Опоры с газовой смазкой.
- •§§ Привод подач станков. § Основные проектные критерии приводов подач станков с чпу
- •§ Выбор типа электродвигателя
- •§ Выбор тягового устройства
- •§ Передача винт-гайка качения
- •§ Приводы подач с высокомоментными двигателями
- •§ Привода микроперемещений
- •§§ Несущая система станков. § Назначение несущей системы, основные проектные критерии
- •§ Материалы и конструктивные формы несущей системы
- •§ Жесткость стыков базовых деталей
- •§ Расчет на жесткость методом конечных элементов
- •§§ Направляющие станков. § Основные проектные критерии. Классификация направляющих
- •§ Направляющие скольжения
- •§ Расчет направляющих скольжения
- •§ Направляющие качения
- •§ Комбинированные направляющие качения-скольжения
- •§ Гидродинамические, гидростатические, аэростатические направляющие. Особенности конструкции
- •§§ Манипуляторы. § Манипуляторы для смены заготовок
- •§ Манипуляторы для смены инструментов
- •§ Проектирование и расчет манипуляторов
Надёжность станков и станочных систем.
Надёжность – способность станка работать безотказно и обеспечивать бесперебойную обработку деталей в заданных условиях эксплуатации.
Надёжность обуславливается безотказностью, ремонтоспособностью и долговечностью частей и станка в целом.
Безотказность – свойство станка непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени. Она характеризуется вероятностью безотказной работы и интенсивностью отказов.
Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта.
Долговечность станка в целом связана главным образом с изнашиванием подвижных соединений, усталостью под действием переменных напряжений и т. д.
Ремонтоспособность – свойство, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и восстановлению работоспособного состояния путём проведения ТО и ремонтов.
Станок, обладающий высокой надёжностью при низкой производительности нельзя назвать технически современным. Надёжность в основном зависит от кинематики, конструкции, технологии, от качества изготовления деталей сборки и от условий эксплуатации.
Диагностирование является эффективным средством повышения надёжности станков и станочных систем. Поиск и диагностику ошибок, неисправностей, опасных отклонений от нормальной работы осуществляют различными методами.
При использовании функциональной модели станок и его отдельные узлы разбивают на конечное число функциональных блоков с одним выходным контролируемым параметром. Дефектное состояние функционального блока соответствует нулевому значению параметра, а нормальное состояние соответствует булевому значению « 1 ». Конкретный набор булевых значений оценочных параметров характеризует определённый вид отказа и соответственным образом кодируется. Для быстрого анализа ситуации используют ЭВМ.
При непрерывном действии станка или его узла используют параметрический метод диагностики. В этом случае мат. модель станка составляют в виде системы дифференциальных уравнений. В соответствии с принятой целевой функцией для станка или его узла выбирают критерии оптимизации, по которым на основе текущей информации осуществляется непрерывное регулирование и диагностика.
Гибкость станочного оборудования.
Это способность к быстрому переналаживанию при изготовлении новых деталей. Гибкость характеризуется универсальностью и переналаживаемостью.
Универсальность определяется числом разных деталей, подлежащих обработке на данном станке.
Переналаживаемость определяется потерями времени и средств на переналадку станка, при переходе от одной партии заготовок к другой.
С увеличением числа деталей в партии общие затраты на переналадку уменьшаются, но при этом увеличиваются затраты на хранение деталей.
Простота, лёгкость и безопасность обслуживания и ремонта.
Уменьшение утомляемости рабочего и безопасности работы на станке достигается максимальной автоматизацией, удачной компоновкой станка, рациональным расположением органов управления, обеспечением малых усилий на органах управления, а также легкодоступностью деталей и отдельных механизмов при отладке и замене, снижением шума, рациональным освещением, обеспечением возможности работы сидя, выполнением требований техники безопасности.