1.3. Технико-экономические показатели станков
Для оценки качества станков пользуются системой технико-экономических показателей, наиболее важными из которых являются точность, производительность, надежность, экономическая эффективность, безопасность и удобство обслуживания. Также имеют значение гибкость, степень автоматизации, материалоемкость, габаритные размеры, патентоспособность и другие показатели.
Точность станка характеризуется его способностью обеспечить форму, размеры, взаимное расположение с допустимыми отклонениями, а также определенную шероховатость обработанных поверхностей изделия.
Производительность станка оценивается чаще всего числом деталей, которые можно изготовить в единицу времени при соблюдении требований к точности (штучная производительность). Помимо штучной производительности пользуются также понятием «производительность резания». Она измеряется в см3/мин. Штучная производительность
шт./мин, (1.1)
где tр – время резания, мин;
tх – затраты времени на холостые ходы, мин;
tв – затраты времени на вспомогательные операции, мин (загрузка заготовок, выгрузка деталей и др.).
Повышение производительности достигается прежде всего увеличением режимов резания, числа одновременно работающих инструментов, автоматизацией цикла обработки.
Надежность станка является его свойством сохранять при правильной эксплуатации точность и производительность в заданных пределах, а также сохранять свои качества при правильном хранении и транспортировании. Надежность характеризуется рядом показателей.
Экономическая эффективность определяется сравнением приведенных затрат для нового и заменяемого станков. Приведенные затраты включают себестоимость продукции, изготовляемой на станке, и единовременные капитальные вложения (стоимость здания, оборудования и пр.). Экономическая эффективность зависит в первую очередь от производительности станка.
Безопасность и удобство обслуживания, соблюдение правил производственной санитарии регламентируются требованиями охраны труда (ГОСТ 12.2.009–80).
1.4. Классификация движений
В процессе обработки заготовка и инструмент совершают согласованные движения, называемые рабочими или исполнительными. По своему целевому назначению исполнительные движения делят на формообразующие, установочные и делительные. Установочные движения необходимы для того, чтобы привести инструмент и заготовку в положение, которое обеспечило бы снятие припуска и получение заданного размера. Установочное движение, при котором происходит резание, называют движением врезания. Установочное движение, при котором резания не происходит, называют наладочным движением.
Примером наладочного движения может служить движение стола координатно-расточного станка при перемещении его после обработки одного отверстия в новое положение для обработки последующих отверстий в этой заготовке.
Делительное движение осуществляется для поворота установленной на станке заготовки на заданный угол. Предназначенные для него механизмы представляют собой либо отдельную делительную головку, либо часть конструкции станка или приспособления. Деление может быть прерывистым или непрерывным. В первом случае заготовка поворачивается периодически, например, при обработке зубчатого колеса модульной дисковой фрезой на горизонтально-фрезерном станке. Во втором случае делительное движение происходит непрерывно и продолжается в течение времени, которое необходимо для обработки детали. Данный метод применяют при обработке зубьев зубчатых колес на зубофрезерных, зубодолбежных станках.
Движение инструмента и заготовки в процессе резания принято делить на главное движение и движение подачи. Главное движение и движение подачи могут быть вращательными и поступательными, они могут совершаться как заготовкой, так и инструментом. Например, в токарных станках главное движение (вращательное) совершает заготовка, движение подачи (поступательное) – инструмент. Во фрезерных станках, наоборот, главное движение получает инструмент (фреза), а поступательное движение подачи – заготовка (стол). Главное движение и движение подачи являются формообразующими движениями. При двух формообразующих движениях одно будет главным, а другое – движением подачи. Если формообразующих движений больше двух, то одно из них будет главным, а остальные – движениями подачи.
Кроме рабочих движений, для обработки деталей на станках необходимы вспомогательные движения, которые в процессе резания не участвуют.
К числу вспомогательных движений относят движения, связанные с установкой и снятием заготовки, управлением станком, установкой и снятием инструмента, его правкой, контролем размеров и др.