9. Сравнительная характеристика приводов главного движения и подач универсальных станков и станков с чпу

Привод главного движения содержит: орган настройки, источник движения, шпиндельный узел.

Источник движения:

универсальных станков - чаще одно-, реже - многоскоростные асинхронные ЭД.

ЧПУ: те же используются редко (в сочетании с АКС); эд постоянного тока (обеспечивают бесступенчатое регулирование, позволяющее назначать оптимальные режимы обработки, переключение изменения скорости на ходу); реже используются гидродвигатели (обеспечивают бесступенчатое регулирование, но сложна конструкция); пневмодвигатели (используются, где требуется большие частоты вращения).

Диапазон регулирования: Rшп(N)=Rдв(N)

Если требуется больший: Rшп(N)=Rдв(N)Rм.к.

Орган настройки:

универсальные - используется механические коробки скоростей, сменные шкивы, сменные колеса (переключаемые вручную).

ЧПУ: сам двигатель или при значительном Rшп(N) – АКС на 2-4 ступени; обычно переключается с помощью муфты или перемещением блоков з/к с помощью электромагнитов или малогабаритных серводвигателей.

Шпиндельные узлы:

ЧПУ – предъявляются повышенные требования особенно к опорам, большое внимание уделяется смазке шпинделя (т.к. работа длительная и непрерывная).

Привод подач

Источник движения:

универсальные – одно, редко – двухскоростные асинхронные эд, причем привод подач может быть зависимый и независимый.

ЧПУ: привод подач механический, независимый; высокомоментные эд постоянного тока.

Низкооборотные: Высокооборотные:

Могут применятся шаговыеэд: силовой шаговый эд (высокая стоимость и большие габариты) и управляющий шаговый эд

Последнее звено:

универсальные: чаще применяется передача винт-гайка скольжения, з/к – рейка, иногда червяк – зубчатая рейка, червяк - червячная рейка скольжения.

ЧПУ: передача винт-гайка скольжения, гидростатическая передача винт-гайка, гидростатическая передача червяк – червячная рейка.

10. Технико-экономические показатели и основные технические характеристики мрс

Экономическая эффективность - показатель, обозначающий производительность и снижение затрат труда при обработке деталей Э=N/ΣЗ, где N-годовой выпуск детали на данном оборудовании (шт.), З - сумма годовых затрат на их изготовление (руб.).

Сравнение эффективности двух вариантов при одной программе определяется разностью: С=(ΣЗ1)-(ΣЗ2). В затраты входят себестоимость изготовления, электроэнергия, затраты на площадь, на режущий инструмент, оснастку (руб.).

Производительность станка определяет способность обеспечивать обработку определенного количества деталей в единицу времени. При выборе технологического процесса и вида оборудования следует выбирать технологическую производительность.Qt=1/tр, где t_р- время рабочего процесса резания. Для достижения максимальной производительности большое внимание уделяется сокращению вспомогательного времени, связанного со сменой заготовки.

Производительность резания – отношение объема снятия металла в единицу времени. Q=V/t

Производительность формообразования характеризуется площадью поверхности, обрабатываемой в единицу времени.QT=Σ(Vpi*Vo/Li)*tр/T, где V_Pi-скорость относительного перемещения режущего инструмента по образующей линии поверхности, L_i- путь рабочего движения, n_o- число одновременно обрабатываемых деталей на одной позиции, t_р- рабочее время, Т- продолжительность цикла.

Рабочая производительность: Qшт=1/T=1/(tр+tx.x)=QT*tx.x/(1+ QT), где t_х.х.- время вспомогательных операций.

Производительность многопозиционных станков и автоматических линий должна учитывать вне цикловые потери (время простоя) на любой позиции обработки.Qшт=1/(tp+tx.x+qtn), где q- число рабочих позиций станка или автоматической линии.

Гибкость - способность к быстрому переналаживанию оборудования для изготовления любых новых типов изделий. Гибкость характеризуется универсальностью и переналаживаемостью. Универсальность определяется числом разных деталей подлежащих обработке на данном оборудовании, т.е. их номенклатурой, на основе которой определяется серийность изделия. Переналаживаемость определяется потерей времени и средств при переходе от одной партии изделий к другой.

Надежность станочного оборудования – свойство оборудования обеспечивать бесперебойный выпуск продукции определенного количества в течение определенного срока службы, при определенных эксплуатационных условиях.

Надёжность характеризуется показателями:

• Отказ, т.е. нарушение работоспособности станка.

• Безотказность - свойство станка непрерывно сохранят работоспособность в течение определённого времени.

• Технологическая надёжность - свойство станка сохранять во времени первоначальную точность и соответствующие качества обработки.

• Технический ресурс - это наработка от начала ввода станка в эксплуатацию или её возобновление после капитального ремонта до наступления предельного состояния.

• Ремонтопригодность - свойство, заключающееся в приспособленности предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путём применений технического обслуживания и ремонтов.

• Долговечность - свойство МРС сохранять работоспособность в течение определённого времени с необходимыми перерывами для техобслуживания ремонтов до наступления предельного состояния.

• Точность определяет качество изготовления деталей, т.е. точность их форм и размеров, а также шероховатость поверхностей. Точность работы МРС можно охарактеризовать следующими показателями:

  • геометрическая точность (например точность вращения шпинделей, определяемая величиной их радиального и осевого биения, прямолинейность и плоскостность направляющих, параллельность и перпендикулярность оси шпинделя направлению продольного и поперечного перемещения).

  • кинематическая точность - точность передачи движения от начального звена к кинематической цепи её конечному звену, является важными в станках со сложными движениями формообразования (например: токарно-винторезный станок: цепь нарезания резьбы, зубообрабатывающий станок: цепи обката, деления и дифференциальные цепи в резьбошлифовальных станках)

  • жёсткость ,

F - величина силы, приложенной к какой-либо точке станка

Y - величина перемещения этой точки под действием этой силы.

Жёсткость в значительной степени определяет точность станка при работе под нагрузкой.

• виброустойчивость, т.е. способность станка препятствовать возникновению препятствий, возникновению вибраций или ограничивать их величину.

• теплостойкость - способность станка ограничивать величину тепловой деформации, также влияющей на его точность

• точность позиционирования, т.е. точность остановки рабочего органа станка в требуемом положении.

К основным техническим характеристикам относятся: основной параметр (у сверлильных станков – диаметр отверстия в стали 45, у фрезерных станков – номер стола); мощность привода главного движения и движений подач; частота ращения шпинделя; пределы частот вращения; габариты и масса станка; скорость быстрых перемещений (у фрезерных); максимальное перемещение стола; расстояние между центрами (у токарных);цена деления органов управления.