
- •1. Металлорежущий станок, основные понятия и показатели.
- •2. Критерии работоспособности металлорежущих станков
- •3. Методы формообразования поверхностей
- •4. Классификация движений
- •5. Кинематические связи в мрс
- •6. Кинематическая настройка станков
- •7. Классификация металлорежущих станков
- •8. Условное обозначение станков
- •9. Параметрические ряды станков
- •10. Ряды значений рабочих движений в станках
- •11. Типовые приводы и механизмы металлорежущих станков
- •11.2. Механизмы для бесступенчатого изменения скорости вращения
- •11.3. Механизмы для реверсирования движения
- •11.4. Типовые механизмы для получения прерывистых движений
- •Механизмы обгона
- •11.5. Mеханизмы получения прямолинейного поступательного движения
- •11.6. Суммирующие механизмы, применяемые в станках
- •11.7. Прочие типовые механизмы металлорежущих станков
- •12. 12/ 12. Общие сведения о чпу
- •12.1. Обозначение осей координат станков с чпу
- •13. Компоновка станков
- •13.1. Особенности компоновки станков с чпу
- •1. Металлорежущий станок, основные понятия и показатели………………………3
- •12. Общие сведения о чпу .
Санкт-Петербургский институт машиностроения
Кафедра «Металлорежущие станки и инструменты»
Учебное пособие
по курсу «Металлорежущие станки»
Раздел – Основные понятия в металлорежущих станках
Санкт-Петербург, 2002
Учебное пособие по курсу «Металлорежущие станки» Раздел – Основные понятия в металлорежущих станках - для студентов специальности «Металлообрабатывающие станки и комплексы»
Учебное пособие составленo в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта (ГОС 2000) высшего профессионального образования по специальности «Металлообрабатывающие станки и комплексы
Составители: к.т.н., доц. Оленичев В. П.
Учебное пособие утвержденo на заседании кафедры
Рецензент:
П
21 (03)
Подписано в печать 20.10.2009 Формат 60х90 1/16
Бумага тип № 3 Усл. печ. л. 3,375
Уч.-изд. л . 3,375 Заказ 35
Издание Санкт-Петербургского института машиностроения
195197, Полюстровский пр., 14
ОП ПИМаш
1. Металлорежущий станок, основные понятия и показатели.
Металлорежущий станок (МРС) – машина-орудие для размерной обработки заготовок путем снятия припуска. Снятие припуска осуществляется резанием лезвийным или абразивным инструментом, электрофизическими или электрохимическими методами, поверхностным пластическим деформированием. Для обеспечения процесса обработки в станке создаются необходимые относительные перемещения инструмента и заготовки, которые определяются видом обрабатываемых поверхностей и в зависимости от которых в станок устанавливаются соответствующие механизмы.
В связи с большим количеством моделей станков и видов обработки при выборе конкретного станка для осуществления заданной технологической операции необходимо сравнение станков по основным показателям.
Достоинства МРС оцениваются системой показателей:
I. Технических:
-Производительность – количество изделий, отвечающих предъявляемым требованиям, в единицу времени. Этот показатель оценивается в зависимости от специализации МРС:
а) при проектировании определяется абсолютная производительность – мощность, приходящаяся на одного обслуживающего станок рабочего N = NP + NB , где NP – мощность резания, NB – мощность, затрачиваемая на вспомогательные операции.
б) производительность резания – площадь или количество металла (кг, см2, см3), удаляемого в единицу времени. Этот показатель используется для сравнения станков общего назначения.
в) для специальных и специализированных МРС – штучная производительность – количество деталей в единицу времени.
- Точность – способность обеспечивать заданную точность обработки.
-Степень автоматизации – отношение времени автоматической работы к общему времени цикла обработки.
-Технологичность – трудоемкость изготовления МРС. Ориентировочно она определяется количеством оригинальных и стандартизованных деталей.
-Размеры обрабатываемой заготовки или рабочей зоны.
- Значения рабочих и вспомогательных движений.
- Габариты и масса.
-Гибкость – способность станка к переналадке для изготовления другой детали при минимуме затрат. Косвенной оценкой гибкости служит отношение подготовительно-заключительного времени к штучно-калькуляционному.
-Надежность – свойство выполнять нужные функции при сохранении
требуемых эксплуатационных показателей в течение заданного периода времени. Комплексным показателем надежности является коэффициент технического использования станка, определяемый отношением времени работы станка к времени его использования (для станков с ЧПУ он должен быть не менее 0,73).
-Ремонтопригодность – приспособленность к предупреждению, обнаружению и устранению неисправностей путем техобслуживания и ремонта.
II. Экономических:
-Стоимость МРС.
-Себестоимость машино-часа СМ-Ч =АО+Р+Э+МВ+АЗ+РМ , где АО – амортизационные отчисления на оборудование; Р – затраты на обслуживание и ремонт; Э – затраты на энергию; МВ – затраты на вспомогательные материалы; АЗ – амортизация здания; РМ – затраты на инструмент или стоимость материалов, используемых в технологическом процессе.
-Себестоимость единицы продукции СП= ЗР+МО+РО , где ЗР – зарплата рабочих; МО – затраты на заготовку; РО – расходы на эксплуатацию оборудования, непосредственно участвующие в изготовлении детали.
-Экономичность эксплуатации – стоимость потребляемых материалов, сырья, энергии, вспомогательных устройств, необходимых для нормальной эксплуатации МРС
III. Эргономические:
- Антропометрические, учитывающие рост и массу человека, размеры органов его тела, участвующих в обслуживании станка. Они влияют на компоновку МРС, параметры его рабочей зоны, расположение органов управления.
- Биомеханические, определяемые характером движений человека при работе (минимальная и максимальная протяженность, плавность, усилия).
-Физиолого-гигиенические, обусловленные зрением, слухом, осязанием человека.
- Инженерно-психологические, способствующие наилучшему использованию в системе «человек-машина» сильных сторон человеческого организма (высокая чувствительность к изменениям температуры, световых и звуковых сигналов, быстрота реакции на изменение условий труда) и компенсации машиной его слабых сторон (быстрая утомляемость при монотонной работе, неспособность к быстрому счету и обработке большой информации и т.п.).
IV. Эстетические:
-Соответствие формы назначению МРС и зависимость ее от окружающей среды и конкретных условий производства. Это обязывает, чтобы потребитель
досконально знал особенности МРС и анализировал все его технические, экономические и эксплуатационные характеристики. К ним относятся: внешний вид, масса станка, удобство и простота эксплуатации, обслуживания и ремонта, надежность основных узлов и станка в целом, долговечность и т.п.
-Композиционное единство, конструктивная целесообразность и гармоничность МРС, его выраженная законченность, тяжеловесность и легкость, мощность, динамичность и быстроходность, четкое отделение главного от второстепенного, явно выраженная связь с назначением станка.
Технические и экономические показатели можно связать на основе теории о производительность труда, сформулированной в 1933г проф. Г.А Шаумяном, модель которой изображена в табл.1.
Таблица 1
Связь технических и экономических показателей
t |
|
T |
|
ε |
|
α1
α2 |
|
λ |
txx |
|
|
φ |
|
|
|||
q |
|
|
σ |
|
|
E |
||
tn |
|
Σtn |
|
δ |
|
|
||
n |
|
|
N |
|
|
Cn |
||
|
|
|
|
|||||
Первичные параметры |
|
Определяющие параметры
|
|
Константы |
|
Экономические показатели |
Первичные параметры: технология, конструкция и компоновка, уровень эксплуатации, режимы и время обработки (tpo), время холостых ходов (txx), внецикловые потери времени (tn), число рабочих позиций (q), число участков (ny). Они определяют длительность рабочего цикла (T) и суммарные внецикловые потери (Σtn) как характеристику работоспособности.
Определяющие вариационные параметры: экономические параметры сравниваемых вариантов по производительности (φ), стоимости (σ), числу рабочих (ε), удельным эксплуатационным затратам (δ), сроку службы (N).
Постоянные параметры: норма амортизационных отчислений (α1), ремонтные затраты (α2) и т.п.
Показатели экономической эффективности: Производительность (λ), коэффициент эффективности капвложений (E), приведенные затраты (Cn) и др.
Достоинством такой модели является ее реверсивность: зная первичные параметры (V, S, t, q), можно определить экономические показатели – прямая задача – и выбрать наилучший вариант из числа технически возможных. Или, задавшись требуемыми экономическими показателями (например, окупаемостью), решить технические показатели.