- •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
Низкая себестоимость изготовления деталей на станке.
Для этого надо обеспечить максимальную производительность и степень автоматизации.
Малые затраты на изготовление станка и малые эксплуатационные расходы.
Достигаются за счет повышения технологичности станка, применения стандартных и нормализованных деталей и узлов, повышением КПД, совершенной организацией производства на заводе-изготовителе.
Малая металлоёмкость и габаритные размеры.
Металлоёмкость (М) характеризуется количеством металла, приходящегося на единицу можности привода главного движения станка.
М
= G
/ N
кг/кВт
В современных станках общего назначения М = 200 1000 кг/кВт. Вес деталей из чугунного литья составляет ~ 80% от общего веса станка.
Вертикальная компоновка является более выгодной с точки зрения рационального использования площадей.
Технологичность конструкций станков.
Характеризуется степенью сложности изготовления деталей и сборки узлов, а также количеством оригинальных, унифицированных и стандартизованных деталей и узлов.
Технологичность станка зависит от количества, размеров, сложности формы и требуемой точности изготовления деталей станка.
Патентоспособность и патентная чистота.
Патентование производится с целью защиты приоритета на отдельные узлы станка или всей конструкции, предупреждения использования изобретений без согласия авторов. Для соблюдения условий патентной чистоты необходимо знать все изобретения в своей области и быть в курсе всех зарегистрированных иностранных изобретений.
§ Основные тенденции и перспективы развития станков и станочных комплексов
Повышение производительности и точности.
Применение композиционных материалов для режущих инструментов позволяет получить скорости резания до 2000 м/мин, с погрешностью обработки и шероховатостью поверхности измеряемыми в долях и сотых долях микрометра.
Создание гибких переналаживаемых комплексов и производств.
Использование ГПС, состоящих из набора станков, манипуляторов, средств контроля, объединённым общим управлением от ЭВМ, даёт возможность в многономенклатурном крупносерийном производстве, достичь наивысшей степени автоматизации, при условии быстрого переналаживания производства на выпуск другой номенклатуры деталей. Применение модулей возможно только при полной автоматизации всех вспомогательных операций за счет широкого использования манипуляторов и роботов.
Это относится к операциям, связанным со сменой заготовок, режущих инструментов, с операциями измерения заготовки, инструмента, с операциями дробления и удаления стружки из рабочей зоны станка.
3. Применение вычислительной техники для автоматизации производства.
Станки последних поколений органически соединили в себе технологическую машину, с УЭВМ на основе микропроцессора.
4. Унификация и нормализация.
§ Технологическая характеристика станков
Основными техническими характеристиками, определяющими производственные возможности станка, являются:
предельные числа оборотов шпинделя nmax и nmin .
промежуточные значения чисел оборотов шпинделя между nmax и nmin.
предельные подачи Smax и Smin.
промежуточные значения подач между Smax и Smin.
мощность электродвигателя.
габаритные размеры заготовки.