4 Анализ производительности станка
Рассматриваемый станок может быть отнесен по своим функциональным возможностям к полуавтоматам, обладающим большой технологической гибкостью, но характеризующимся ручной (или роботизированной) загрузкой заготовок и снятием готовых деталей. Если рассматривать его применительно к обработке достаточно большой партии деталей, тогда рабочий цикл определяется как
Тц = t р.х.+ t х.х , (14)
где t р.х , t х.х – время, затрачиваемое на рабочие и холостые хода, соответственно.
В t х.х входит время на отвод инструмента, его замену, подачу заготовки и т.д.
17
Величина, обратная длительности цикла, – это так называемая цикловая производительность:
.
(15)
Кроме цикловых (внутри каждого рабочего цикла) затрат времени, существуют внецикловые потери: на ввод управляющей программы и ее редактирование, переналадку, ремонт оборудования.
Рисунок 3 – Зависимость технологической (кривая 1), цикловой (кривая 2) и фактической производительности от скорости протекания технологического процесса
Поэтому фактическая производительность при выполнении конкретного технологического процесса будет равна
,
(16)
18
где
– суммарное время, затрачиваемое на
выполнение основных переходов,
сопровождающихся изменением размеров
и формы детали;
– цикловые потери
времени;
– внецикловые
затраты времени.
Если tц = 0 и tвц = 0, то Q = 1/Σtр.х = р,
где р – технологическая производительность, которая целиком характеризует возможности технологического процесса.
Зависимость производительности от скорости выполнения технологического процесса при различных видах потерь приведена на рисунке 3.
Прямая 1 представляет идеальную машину с непрерывным действием, не имеющую простоев; кривая 2 показывает замедление роста производительности за счет наличия цикловых потерь; кривая 3 построена для случая, когда имеются внецикловые потери (при интенсификации технологического процесса они возрастают в такой степени, что приводят к резкому снижению производительности).
Так как оборудование с ЧПУ является сложным и характеризуется, конечной надежностью, то приходится его производительность представлять в виде
,
(17)
где
– коэффициент использования станка
по времени;
tp – время работы станка;
tот – время простоев станка вследствие отказов его систем;
tпл – плановые затраты времени на регламентные работы.
19
Производительность обработки в конечном итоге обусловливает экономическую эффективность (саму целесообразность) применения станка с ЧПУ для изготовления конкретных деталей. При этом повышение производительности в сравнении с универсальным оборудованием достигается посредством:
- совмещения выполнения нескольких различных движений;
- быстроты выполнения (быстродействия) вспомогательных движений, что при ручном управлении ограничено скоростью реакции живого организма;
- отсутствия необходимости постоянного контроля размеров с остановкой станка при действии систем активного контроля;
- одновременного обслуживания одним оператором нескольких станков.