2.4. Выбор технической характеристики
Технические характеристики включают: основные размеры и массу станка, показатели точности, кинематические и силовые характеристики и другие показатели.
Размеры и масса. Основные размеры станков устанавливают по нормальным рядам чисел, принятых в станкостроении. Приняты геометрические ряды со знаменателями 1,06; 1,12; 1,26; 1,41; 1,58; 1,78; 2. Наибольшее распространение получил ряд со знаменателем 1,26. Предпочтительные размеры выбираются в необходимом диапазоне из следующих чисел (табл..2.1).
|
|
Таблицаца |
2.1. Ряды предпочтительных чисел
| |
|
Значение знаменателя ряда |
Ряды чисел в мм (в диапазоне 100 - 1000 мм*) | ||
|
1,12 |
100, 112, 125, 140, 160, 180, 200,224250, 280, 315, 355, 400, 450, 500 | ||
|
1,26 |
100, 125, 160, 200,250, 315, 400, 500 | ||
|
1,58 |
100, 160,250, 400 | ||
|
2 |
125,250, 500 | ||
|
1,12 |
560, 630, 710, 800, 900, 1000 | ||
|
1,26 |
630, 800, 1000 | ||
|
1,58 |
630, 1000 | ||
|
2 |
1000 | ||
* Ряды чисел более 1000 и менее 100 получают умножением или делением табличных значений на 10, 100, 1000.
Основные размеры включают: предельные размеры заготовок и инструментов, предельные расстояния между узлами, несущими инструмент и заготовку, или между ними и базовыми деталями (стойками, станинами); присоединительные размеры инструмента, заготовки или приспособления (номер и тип конца шпинделя для станков с главным вращательным движением, размеры рабочей поверхности стола и Т-образных пазов для станков, имеющих столы). К размерам также условно относят рабочие и установочные перемещения. Эти показатели для станков некоторых типов приведены в табл.2.2.
Показатели точности. Точность металлорежущих станков определяется тремя группами показа
точность расположения осей вращения и направлений прямолинейных перемещений рабочих органов станка, несущих заготовку и инструмент относительно друг друга и относительно баз; точность взаимосвязанных относительных линейных и угловых перемещений рабочих органов станка, несущих заготовку и инструмент; точность делительных и установочных перемещений рабочих органов станка; точность координатных перемещении (позиционирования рабочих органов станка), несущих заготовку и инструмент; стабильность некоторых параметров при многократности повторений проверки, например, точность подвода на жесткий упор, точность малых перемещений подвода.
К дополнительным показателям точности станка относятся способность сохранения взаимного расположения рабочих органов станка, несущих заготовку и инструмент при условии: приложения внешней нагрузки; воздействия тепла, возникающего при работе станка на холостом ходу; колебаний станка, возникающих при работе станка на холостом ходу. Характеристики классов точности станков приведены в табл.2.4..
Кинематические и силовые характеристики. Основными кинематическими характеристиками процесса резания являются скорость резания V и подача S. Скорость резания для станков с главным вращательным движением обеспечивается вращением шпинделя и регулируется частотой его вращения; для станков с главным поступательным движением - скоростью движения стола, которая измеряется числом двойных ходов в минуту.
Подача обеспечивается приводом подач. Подача на оборот измеряется в миллиметрах за оборот шпинделя (оборотная подача), в миллиметрах в минуту (минутная подача), в миллиметрах на один двойной ход (для станков с главным поступательным движением). Кроме рабочих движений в станке имеются вспомогательные движения, не связанные с процессом резания, но необходимые для полного осуществления цикла.
Силовые параметры процесса резания ‑ силы резания и мощность резания зависят от ширины срезаемого слоя и обеспечиваются приводами и механизмами станка.
Таблица 2.2. Основные размеры станков некоторых типов, предельные размеры заготовок и инструментов
|
Группы станков |
Типы станков |
Основные размеры станков |
Предельные размеры заготовки и инструмента |
|
Токарные |
Многошпиндельные горизонтальные прутковые автоматы |
Наибольшая длина подачи прутка; наибольшие ходы суппортов |
Наибольший диаметр прутка |
|
Многошпиндельные горизонтальные патронные полуавтоматы |
Наибольший диаметр патрона; наибольшие ходы суппортов |
Наибольшие диаметр и длина заготовки | |
|
Токарно-револьверные |
Наибольшая длина подачи прутка; наибольший ход револьверного суппорта |
Наибольший диаметр прутка; наибольший диаметр заготовки над станиной и суппортом | |
|
Токарные и токарно-винторезные |
Наибольшее перемещение суппорта (продольное и поперечное); шаг резьбы |
Наибольший диаметр заготовки над станиной и над суппортом; наибольшая длина заготовки | |
|
Токарно-карусельные |
Диаметр планшайбы; наибольшие и наименьшие расстояния от планшайбы до поперечины и суппортов; наибольшее перемещение суппортов и ползунов |
Наибольшие размеры заготовки (диаметр и высота) | |
|
Сверлильные и расточные |
Радиально-сверлильные |
Наибольшие и наименьшие расстояния от оси шпинделя до образующих колонны; наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности; наибольшее перемещение шпинделя и суппорта; ширина и длина рабочей поверхности плиты, откидного стола и стола плиты |
Наибольший условный диаметр сверления |
|
Горизонтально-расточные |
Диаметр выдвижного шпинделя; размеры рабочей поверхности стола; наибольшие перемещения выдвижного шпинделя, шпиндельной бабки, стола, ползуна, стойки (в зависимости от исполнения стойки) |
Наибольший диаметр отверстия при сверлении и растачивании | |
|
Шлифовальные |
Круглошлифовальные |
Высота центров и расстояние между центрами; наибольшее и наименьшее перемещение стола и шлифовальной бабки |
Наибольший диаметр и длина заготовки; наибольшие размеры шлифуемых цилиндрических и торцовых поверхностей; наибольший диаметр шлифовального круга |
|
Плоскошлифовальные |
Ширина и длина рабочей поверхности стола или диаметр стола; наибольшие и наименьшие перемещения стола и шлифовальной бабки |
Наибольшая высота заготовки; наибольший диаметр шлифовального круга | |
|
Внутришлифовальные |
Наибольшее перемещение стола и бабки |
Наибольшие диаметр и длина заготовки; наибольший и наименьший диаметр шлифуемого отверстия; наибольшая длина шлифования | |
|
Фрезерные |
Горизонтально и вертикально фрезерные консольные |
Размеры рабочей поверхности стола; наибольшие перемещения стола по координатам; расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола |
|
|
Вертикально-фрезерные бесконсольные |
Размеры рабочей поверхности стола; наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности; наибольшие перемещения по координатам |
| |
|
Строгальные |
Продольно-строгальные |
Размеры рабочей поверхности стола |
Наибольшая ширина обрабатываемой поверхности; высота устанавливаемой заготовки |
|
Зубообрабатывающие |
Зубофрезерные для цилиндрических колес |
Наибольшая длина перемещения фрезерного суппорта |
Наибольший диаметр и наибольший модуль зубчатого колеса |
|
Зубодолбежные полуавтоматы для цилиндрических колес
|
Наибольший ход долбяка; наибольшее перемещение суппорта или стола |
Наибольший диаметр и модуль зубчатого колеса; наибольшая ширина нарезаемого венца |
Массы станков приведены в табл.2.3.
Технические характеристики некоторых тяжелых станков содержат кроме того наибольшую массу заготовки.
Таблица 2.3. Деление станков по их массам
|
Обозначение группы станков |
Масса станка, т | ||
|
Легкие |
- |
До 1,0 | |
|
Средние |
- |
Св. 1,0 до 10,0 | |
|
Тяжелые |
Крупные Тяжелые Особо тяжелые |
Св. 10 до 30 Си. 30 до 100 Св. 100 | |
Таблица 2.4. Классы точности станков
|
Группы станков |
Класс точности |
Особенности |
Соотношение допусков |
|
|
Н (нормальной точности) |
Обеспечивают обработку деталей примерно второго класса точности |
1,0 |
|
Станки нормальной точности |
П (повышенной точности) |
Изготовляют на базе станков нормальной точности при обеспечении более качественного изготовления деталей и их сопряжений (опор, направляющих) |
1,6 |
|
В (высокой точности) |
Высокая точность обеспечивается специальной конструкцией элементов, высоким качеством их изготовления |
1,62 | |
|
Прецизионные станки |
А (особо высокой точности) |
То же, изготовляют с более высокими требованиями к основным узлам и деталям, чем станки класса В |
1,63 |
|
С (особо точные) |
Специальные мастер-станки, служащие для изготовления деталей, определяющих точность прецизионных станков, делительных и эталонных зубчатых колес, измерительных винтов и др. |
1,64 |
Технические характеристики станка включают следующие кинематические и силовые показатели:
диапазон частот вращения шпинделя и подач (для ступенчатого привода - ряды частот или чисел двойных ходов в минуту);
наибольшую скорость вращения шлифовального круга (для шлифовальных станков);
скорости вспомогательных перемещений;
мощность электродвигателя привода главного движения или наибольший крутящий момент на шпинделя.
Эффективная мощность привода главного движения, расходуемая на процесс резания, в кВт:
Pэф
=
,
где v - скорость резания, м/мин; Fγ - тангенциальная составляющая силы резания, Н
Необходимая мощность электродвигателя:
Р = Рэф + ∆Р,
где ∆Р - потери мощности в приводе (подробнее см. разд. 5.5).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Машиностроение.Энциклопедия. Ред. совет: К.В. Фролов (пред.) и др. М.: Машиностроение. Металлорежущие станки и деревообрабатывающее оборудование.Т.1У - 7/Б.И. Черпаков и др. Под ред. Б.И. Черпакова, - 2-е изд. 2002. – 864 с.
Детали и механизмы металлорежущих станков. В 2-х т. / Д. Н. Решетов, В. В. Каминская, А. С. Лапидус, 3. М. Левина и др.; Под ред. Д. Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1972: Т. 1. 664 с. Т. 2. 520 с.