Раздел II

«Расчет и конструирование станков»

1. Процесс конструирования станков

Процесс создания нового станка состоит из нескольких основных этапов:

1. Конструирование

2. Технологическая подготовка производства

3. Изготовление и сборка отдельных узлов и всего станка

Конструирование – наиболее сложный и трудоемкий процесс (по некоторым данным 60% затрат). При конструирование должно быть рассмотрено большое количество вариантов. Создано значительное количество оригинальных конструкций узлов и элементов с учетом большего числа взаимосвязанных факторов и не только технического порядка. Все это возможно осуществить только на основе ЭВМ и создании систем автоматизированного проектирования (САПР). Сроки проектирования сокращаются от 3-4 лет до 1 года.

Весь процесс конструирования можно условно разделить на ряд последовательных этапов: Рис.1

Рис. 1 Этапы процесса разработки нового станка

1. Уточнение служебного назначения станкапроводят на основе анализа размеров, формы, совокупности поверхностей, материалов обрабатываемых деталей и качества обработки. К исходным данным относятся также количество обрабатываемых деталей и их разнообразие. В результате анализа размерных характеристик деталей их разбивают на группы по общим признакам и даже для каждой группы выбирают деталь – прототип (представитель) (см. схему).

Далее разрабатывают оптимальные типовые техпроцессы изготовления деталей – представителей на станке. При этом определяют не только последовательность обработки деталей, но и число режущих инструментов и его номенклатуру, режимы резание (V,S,t) силу и мощность резания. Данные параметры позволяют определить не только служебное назначение станка, но и его технологические характеристики.

II.Определение технических характеристик

1) Размерные характеристики станка

2) Скоростные характеристики привода главного движения и привода подач.

3) Скоростные характеристики привода вспомогательных движений

4) Силовые характеристики приводов (главного, подач, вспомогательного)

1. Скоростные характеристики привода главного движения

Скорости рабочих движений определяются допустимыми скоростями резания с учетом их роста в перспективе (сейчас же это м/мин просты, но есть инструмент позволяющий резать металлы со скоростью 500-800 м/мин).

Частоты вращения шпинделя станка зависят так же и от размеров обрабатываемых деталей или режущего инструмента.

Для токарных станков:

Данные статистического анализа большего числа станков этой группы показали, что диапазон изменения диаметров обработанных на них деталей равен 4-6, т.е.

Для фрезерных станков и станков сверлильной группы предельные числа оборотов инструмента определяются по тем же формулам по иотносятся к инструменту (фреза, сверло).

2. Характеристика скоростей вспомогательных движений

С увеличением скорости вспомогательных перемещений растет и погрешность позиционирования рабочего органа станка.

Р.о. разгоняется до скорости , а затем поступает команда на снижение скоростиполучает и Р.о. останавливается. Однако если команда на торможение поступает с погрешностью, то р.о. останавливается с погрешностью позиционирования. Поэтому привод быстрого перемещения выбирается с учетом требуемой точности позиционирования. (15-20 мм/мин).