1.4. Проектные критерии

При проектировании любого комплекта станочного обо­рудования основной целью яв­ляется обработка заданного мно­жества деталей с минимальными затратами на основе принятой технологии. Множество деталей, подлежащих обработке, характе­ризуется общим годовым их вы­пуском, номенклатурой, ритмичностью выпуска, т. е. числом переналадок в течение года.

Обеспечение годового выпуска известного множества деталей при минимальных затратах следует рассматривать как целевую функцию при проектировании комплекта станочного оборудования:

А = N / Σc → max,

где N — годовой выпуск деталей, шт.; Σс — сумма приведенных затрат, руб.

Эта целевая функция характеризует эффективность оборудова­ния.

При конструировании новых станков, которые будут входить в состав различных комплектов станочного оборудования, следует стремиться к повышению их производительности, так как при этом можно сократить число станков в наборе и, соответственно, умень­шить стоимость комплекта оборудования. С уменьшением числа станков повышается и надежность всей системы.

С повышением степени автоматизации станочного оборудования сокращаются текущие затраты на обслуживание, и в сумме при­веденных затрат наибольшая доля приходится на стоимость самих станков. В современных автоматических линиях и гибких производ­ственных системах стоимость оборудования, отнесенная к одному году эксплуатации, составляет 60...80 % всех приведенных затрат, а иногда и более. Поэтому при сопоставлении проектных вариантов станочного оборудования следует, прежде всего, обращать внимание на их сравнительную стоимость. Например, при выборе целесооб­разного набора оборудования для гибкой производственной системы следует иметь в виду зависимость суммы приведенных затрат от вида станочного оборудования и номенклатуры деталей.

Помимо целевой функции, при проектировании комплекта ста­ночного оборудования или при конструировании новых станков необходимо выполнять проектные ограничения.

Проектные ограничения могут быть связаны с функциональными требованиями, с характером производства, на котором будут изготовлять станки, и с условиями эксплуа­тации на том производстве, где станки будут работать.

К важнейшим функцио­нальным проектным ограничениям относят требования к точности обработанных на станке готовых изделий. Имеются в виду требования к точности размеров, правиль­ности формы отдельных поверхностей и их шероховатости, к точности взаимного расположения обработанных поверхностей. Требования к точности обработки обусловливают соответствующие проектные ограниче­ния на допустимые геометрические, кинематические, упругие, дина­мические, температурные погрешности всей системы станка и его отдельных частей.

Особенности того станкостроительного производства, на котором будут изготовлять станочное оборудование, накладывают проектные ограничения на технологичность изготовления и сборки. Возмож­ности производства ограничивают допустимый и целесообразный набор технологических операций, обработки, режущего и измери­тельного инструмента, оснастки, технологии сборки.

На технологичность изготовления станка большое влияние ока­зывает унификация, которая связана с насыщением конструкции стандартными и унифицированными деталями и сборочными еди­ницами. Стандартные детали или узлы станка должны соответствовать государственным, республиканским или отраслевым стандартам. К унифицированным частям станка относят изготавливаемые по стандартам данного предприятия и используемые в нескольких раз­ных моделях, а также различные комплектующие изделия (за исклю­чением крепежных и арматуры). Важные проектные ограничения могут быть связаны с условиями эксплуатации станочного оборудо­вания. Проектные ограничения на гарантированный срок сохране­ния точности и на требуемую долговечность учитывают при конструи­ровании станка и отдельных его узлов. К условиям эксплуатации относят требование учета взаимодействия станка с транспортом, ма­нипуляторами и некоторыми другими вспомогательными устрой­ствами. Ограничения накладывают иногда требования транспорти­рования, характер производственной площади.

Важными являются ограничения, связанные с эргономикой. Например, со всей, тщательностью должны быть решены вопросы удаления абразивной пыли, мелкой стружки, смазочно-охлаждающей жидкости и ее регенерации. Для станков с ручным управле­нием и обслуживанием особого внимания заслуживает внешнее оформление станка, удобство и безопасность его обслуживания. К проектным ограничениям относят патентно-правовые вопросы, которые требуют подробного обзора на начальных этапах проекти­рования и полной патентной чистоты вновь создаваемой конструкции.