§ Основные технико-экономические показатели станков и станочных систем

1. Максимальная производительность при обеспечении заданной точности.

Производительность станка может быть оценена количеством деталей, обрабатываемых в единицу времени. Для повышения производительности следует понизить как основное время, необходимое на резание, так и вспомогательное, затрагиваемое на установку и снятие заготовки, управление станком, контроль обрабатываемой детали и т. д.

Основное время уменьшается за счет увеличения режимов резания и числа одновременно работающих инструментов, улучшение конструкции и инструментов и т. д. Вспомогательное время уменьшается автоматизацией работы станка, совмещением с рабочим временем и т. д.

На универсальных станках с ручным управлением повышение производительности достигается за счет рационального и удобного расположения органов управления и т. д.

2. Точность работы станка

Это стабильность получения заданной геометрической формы обрабатываемой детали, качества её поверхности и точности размеров, определяющих основные параметры формы.

Точность работы станка зависит от геометрической и кинематической точности станка, температурных деформаций станка, жесткости деталей и станков, износа деталей, правильной установки и эксплуатации станка, конструкции и точности зажимных приспособлений и т. д.

Повышение точности работы станков достигается:

1) совершенствованием конструкций отдельных элементов и узлов.

2) повышением жесткости и виброустойчивости.

3) понижением тепловых деформаций.

4) повышением точности изготовления деталей и качества сборки станков.

Геометрическая точность станков регламентируется соответствующими ГОСТами. ЭНИМС разработана нормаль станкостроения Н70-11, которая делит все станки на 5-ть классов точности: Н – нормальной точности; П – повышенной точности; В – высокой точности; А – особо высокой точности; С – особо точные.

Геометрическая точность является необходимым, но недостаточным условием обеспечения требуемой точности работы станка, т. к. не учитывает действия других факторов, от которых зависит точность станка под нагрузкой – динамическая точность.

Она проверяется путем изготовления на станке контрольной детали и её проверкой – измерением.

Шероховатость обрабатываемой детали зависит от её материала, режущего инструмента, режимов обработки, от степени вибраций при резании и т. д.

Виброустойчивость может быть повышена за счет повышения жесткости системы СПИД и применением демпфирующих устройств.

Для повышения жесткости станков необходимо:

1. создавать замкнутые рамные конструкции станков.

2. применять цельные литые станины, имеющие коробчатую форму с внутренними перегородками и диагональными рёбрами.

3. понизить число станков и повысить качество их обработки.

4. рационально распределить нагрузки в станке между узлами.

5. применять предварительное нагружение (натяг) в сопряжениях и опорах.

6. применять направляющие качения с предварительным натягом.

7. увеличивать диаметр шпинделя, уменьшать длину его консоли.

8. применять в приводе подач шариковые и гидростатические винтовые пары.

9. уменьшать количество звеньев в кинематических цепях.

10. увеличивать жесткость закрепления инструментов.

11. применять надёжное закрепление подвижных узлов в процессе обработки.

Для повышения виброустойчивости необходимо:

1. производить виброизоляцию станков с целью уменьшения влияния внешних возмущений, передаваемых через основание.

2. применять различные демпфирующие устройства.

3. выносить из станка источники вибраций – электродвигатели, насосы г/систем, систем смазки и охлаждения и т. д.

4. применять регулируемый электропривод, для уменьшения количества зубчатых передач, которые являются источниками вибраций.

5. применять раздельный привод.

6. применять высокоточные подшипники в опорах шпинделя.

7. применять косозубые колеса и шестерни вместо прямозубых.

8. повысить точность изготовления зубчатых колёс и шкивов ременных передач, применять в ременных передачах бесконечные ремни высокого качества.

9. выбрать рациональные режимы обработки и геометрию инструмента.

10. проводить балансировку быстровращающихся частей станка и электродвигателя.

11. повысить точность изготовления деталей, качество сборки станков и т. д.

Для уменьшения тепловых деформаций станков необходимо:

1. создавать термосимметричные конструкции узлов станков.

2. применять конструкции, обеспечивающие компенсацию температурных деформаций.

3. выносить из станка источники тепловыделения (электрооборудование, баки гидросистемы, эмульсии).

4. применять интенсивное охлаждение встроенных приводов.

5. снижать потери на трение в приводах.

6. подбирать для сопряжений материалы с близкими или одинаковыми коэффициентами линейного расширения.

7. размещать г/цилиндр привода стола рядом со станком, а не под ним.

8. применять устройства для охлаждения масла гидросистемы.

9. искусственно выравнивать температурное поле станка путём подогрева или охлаждения отдельных его частей.

10. создавать термоконстантные цеха и участки.

Кроме того точность и качество работы станка обеспечиваются:

1. выбором рациональной компоновки станка.

2. правильным выбором материалов и термообработки для ответственных деталей.

3. применением направляющих качения и гидростатических направляющих.

4. применением в цепях подач и других узлах зубчатых колёс с устройствами для выбора зазоров.

5. применением устройств для защиты направляющих.

6. применением устройств для тонкой очистки СОТС (для улучшения чистоты обработки).

7. применением механизмов компенсации износа шлифовального круга.

8. применением устройств для автоматического контроля размеров деталей в процессе обработки с автоподналадкой на размер.

9. закалкой и шлифовкой направляющих.

10. повышением общей культуры производства.