Разделы сайта

Читаемое

Обновления Nov-2017

Промышленность Ижоры -->  Станки механосборочного производства 

1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96

вого выпуска N к номенклатуре И определяй серийность изготовления

s=NJN. (2,17)

Целесообразная гибкость оборудования связана с номенклатурой обрабатываемых деталей (рис. 2.3).

Переналаживаемость определяется потерями времени и средств на переналадку станочного оборудования, при переходе от одной партии заготовок к другой партии. Таким образом, переналаживаемость является показателем тибкости оборудования и зависит от


Пщпт tzonm

Размер партии

Рис. 2.4. Оптимизация размера партии в зависимости от гибкости обо-рудоЕЗния:

/ - затраты на незавершенную продукцию; 2 - затраты на переналадку; 3, 4 - суммарные затраты

8 100

Номенштура, шт.

Рис. 2.3. Примерные области использования станочного оборудования различной универсальности:

У - автоматические линии; 2 - переналаживаемые автоматические линии; 3 - гибкие станочные системы; 4 - станочные модули и станки <;: ЧПУ; 5 - станки с ручным управлением

числа Р партий деталей, обрабатываемых на данном оборудовании в течение года. При этом средний размер партии

p=.NIP (2.18)

связан с характером производства и с переналаживаемостью оборудования.

Для каждого вида станочного оборудования существуют вполне определенные затраты на каждую переналадку (рис. 2.4). С увеличением числа деталей в партии общие затраты на переналадку снижаются, но при этом увеличиваются затраты на хранение деталей, которые не сразу идут в дальнейшую работу, например, на сборку, а создают незавершенное производство. Таким образом, для каждого вида станочного оборудования с его переналаживаемостью существует оптимальный размер партии обрабатываемых деталей. Чем меньше оптимальный размер партии, тем большей гибкостью обладает станочное оборудование. Применение средств вычислительной техники для управления станками, оснащение их манипуляторами и устройствами ЧПУ позволили существенно повысить гибкость оборудования при. высокой степени автоматизации.

§ 5. ТОЧНОСТЬ

Точность станка в основном предопределяет точность обработанных на нем изделий. По характеру и источникам возникновения все ошибки станка, влияющие на погрешности обработанной детали, условно разделяют на несколько групп.

Геометрическая точность зависит от ошибок соединений и влияет на точность взаимного расположения узлов станка при отсутствии внешних воздействий. Геометрическая точность зависит главным образом от точности изготовления соединений базовых деталей и от качества сборки станка. На погрешности в расположении основных узлов станка существуют нормы; соответствие этим нормам проверяют для нового станка и периодически при его эксплуатации. Нормы на допустимые для данного станка геометрические погрешности зависят от требуемой точности изготовления на нем деталей.

Кинематическая точность необходима для станков, в которых сложные движения требуют согласования скоростей нескольких простых. Нарушение согласованных движений нарушает правильность заданной траектории движения инструмента относительно заготовки и искажает тем самым форму обрабатываемой поверхности. Особое значение кинематическая точность имеет для зубообрабаты-вающих, резьбонарезных и других станков для сложной контурной обработки.

Жесткость станков характеризует их свойство противостоять появлению упругих перемещений под действием постоянных или медленно изменяющихся во времени силовых воздействий. Жесткость - отношение силы к соответствующей упругой деформации 6 в том же направлении

/ = Fib. (2.19)

Величину, обратную жесткости, называют податливостью

с = I = ЫР.

(2.20)

Податливость сложной системы из набора упругих элементов, работающих последовательно, равна сумме податливостей этих элементов:

Со = Cj.

(2.21)

Жесткость станка, его несущей системы должна обеспечить упругое перемещение между инструментом и заготовкой в заданных пределах, зависящих от требуемой точности обработки. Жесткость и соответственно податливость базовых деталей станка из чугуна или стали подчиняются закону Гука и для каждой детали есть величина постоянная. Жесткость большинства соединений, таких, как неподвижные стыки, направляющие, подшипники качения и скольжения, не является постоянной величиной вследствие отсутствия прямой пропорциональности между силой и упругим перемещением.



в этом случае жесткость следует понимать как отношение приращения силы к соответствующему приращению перемещения

(2.22)

Жесткость несущих систем станков при большом числе упругих деталей и соединений между ними обычно близка к постоянному значению (рис. 2.5). Жесткость же отдельных .соединений, предварительно не затянутых й имеющих зазоры, существенно нелинейна и зависит от характера приложения силы. Кроме того, жесткость

30 го 10

о zoo 400 600 800/F,H

Рис. 2.5. Жесткость несущей системы станка:

/ - упругие перемещения резца относительно заготовки; 2 - перемещения конца шпинделя: 3 - упругие перемещения стола я станины


zs j,kh/mkm

Рис. 2.6. Жесткость токарного станка по результатам испытания 25 токарных станков:

1 - у переднего центра; 2 - в середине рабочего пространства; 3 - у заднего центра

соединений зависит от случайных изменений рельефа контактирующих поверхностей в первую очередь от шероховатости и волнистости. В связи с этим жесткость соединений и жесткость сложных деталей, изменяющаяся из-за изменения, например, толщины стенок, могут влиять на разброс значений жесткости даже одинаковых станков (рис. 2.6). На общую жесткость станков большое влияние оказывакя соединения инструмента и заготовки с соответствующими узлами станка, поскольку эти соединения типа конусов, кулачков патрона, центровых отверстий имеют небольшую жесткость. Для повышения общей жесткости станка целесообразно выявлять элементы с пониженной жесткостью и затем принимать меры к ее повышению до уровня жесткости других последовательно нагруженных упругих звеньев.

Виброустойчивость станка или динамическое его качество определяет его способность противодействовать возникновению колебаний (рис. 2.7), снижающих точность и производительность станка. Наиболее опасны колебания инструмента относительно заготовки. Вынужденные колебания возникают в упругой системе станка из-за неуравновешенности вращающихся звеньев привода и роторов

электродвигателей, из-за периодических погрешностей в передачах и от внешних периодических возмущений. Особую, опасность при вынужденных колебаниях представляют резонансные колебания, возникающие при совпадении частоты внешних воздействий с частотой собственных колебаний одного из упругих звеньев станка. Автоколебания или самовозбуждающиеся колебания связаны с характером протекания процессов резания и трения в подвижных соединениях, В условиях потери устойчивости возникают колебания, которые поддерживаются внешним источником энергии от привода станка.

z4,0



Рнс. 2,7, Формы колебаний станка:

X, у, 2 амплитуды колебаний, мкм

Параметрические колебания имеют место при периодически изменяющейся жесткости, например, при наличии шпоночной канавки на вращающемся валу. Возникающие при этом колебания сходны с вынужденными колебаниями.

Низкочастотные фрикционные колебания наблюдаются при перемещении узлов станка недостаточно жестким приводом в условиях фения скольжения. В этих случаях непрерывное движение узла может при определенных условиях превратиться в прерывистое с периодически чередующимися скачками и остановками.

Колебания в упругой системе станка возникают также во время переходных процессов, обусловленных пуском, остановкой, резким изменением режима, работы.

Основные пути повышения виброустойчивости станков: устранение источников периодических возмущений; подбор параметров упругой системы для обеспечения устойчивости; повышение демпфирующих свойств; применение систем автоматического управления уровнем колебаний. -

Теплостойкость станка характеризует его сопротивляемость возникновению недопустимых температурных деформаций при дей-




Рис. 2.8. Температурные смещения:

1 - при постоянном источнике нагрева; г - при чередующихся периодах включения н выключения источника нагрева

ствии тех или Ийых источников-теплоты. К основным источникам теплоты относятся процесс резания, двигатели, подвижные соединения, особенно при значительных скоростях относительного движения. При постоянно действующем источнике теплоты нагрев и температурное смещение изменяются с течением времени по экспоненте

б. = 6о(1-е-П (2.23)

где X - время; а - коэффициент, зависящий от материала и конструкции; бо = б( при т -с .

При чередующихся с паузами периодах работы изменения температурных смещений носят случайный характер (рис. 2.8), что усложняет применение различных методов компенсации температурных погрешностей.

Точность позиционирования характеризуется ошибкой вывода узла станка в заданную позицию по одной или нескольким координатам. На точность позиционирования влияет большое число систематических и случайных погрешностей. Стабильность позиционирования определяют зоной рассеяния (дисперсией) положений узла станка при его подводе к определенному положению с одного и toi;o же направления. Ошибку перемещения характеризуют систематической составляющей при фиксированном направлении подвода. Зоной нечувствительности называют разность ошибок положения узла при подводе его к заданой точке с разных сторон.

Точность позиционирования является важной характеристикой качества всех станков с числовым программным управлением. Если известна характеристика точности позиционирования для данного конкретного станка, то ее можно уточнить при отработке управляющей программы.

ГЛАВА 3

ФОРМООБРАЗОВАНИЕ НА СТАНКАХ

Тело любой детали есть замкнутое пространство, ограниченное реальными геометрическими поверхностями, которые образованы в результате обработки тем или иным способом (литьем, штамповкой, резанием и т. д.). При этом какой бы способ обработки ни был применен, реальные поверхности детали всегда отличаются от идеальных геометрических поверхностей, которыми мы мысленно оперируем при конструировании. Поверхности, полученные на металлорежущих станках резанием, отличаются от идеальных формой,

размерами и шероховатостью. Теоретически процесс формирования реальных поверхностей на станках аналогичен процессу образования идеальных поверхностей в геометрии, т. е. базируется на идеальных геометрических представлениях.

Любую поверхность можно представить как след движения одной линии (образующей) по другой (направляющей). Обе эти линии называют производящими, причем образующая может быть нaпpaвvяющeй, и наоборот. Например, круговая цилиндрическая поверхность может быть представлена как след движения прямой линии по окружности (рис. 3.1, а) или след движения окружности по прямой (рис. 3.1, б). Боковую поверхность зуба прямозубого цилиндрического колеса можно рассматривать как след движения



Рис. 3.1. Образование поверхностей:

I - образующая производящая линия; 2 - направляющая производящая линия

эвольвенты вдоль прямой линии (рис. 3.1, в) или след движения прямой по эвольвенте (рис. 3.1, г). Таким образом, с геометрической точки зрения процесс образования поверхности сводится к осуществлению движения одной производящей линии по другой.

Производящие линии на станках образуются материальными точками и линиями режущей кромки инструмента -за счет согласованных относительных движений заготовки и инструмента. Причем следует подчеркнуть, что почти все производящие линии на станках непрерывно образуются (имитируются) в течение всего времени формирования поверхности. В процессе непрерывной имитации обеих производящих линий и формируется с помощью резания требуемая поверхность.

Согласованные относительные движения заготовки и режущего инструмента, которые непрерывно создают производящие линии, а следовательно, поверхность заданной формы в целом, называют формообразующими (рабочими) и обозначают буквой Ф. В зависимости от формы производящей линии и метода ее образования движения формообразования могут быть простыми и сложными. К простым движениям формообразования относят вращательное, которое обозначают Ф (В), и прямолинейное - Ф (П).

Сложными формообразующими движениями являются те, траектории которых образуются в результате согласованности взаимозависимых двух и более вращательных или прямолинейных движений, а также их сочетаний. Примеры условной записи сложных формообразующих движений: Ф (BiBa), Ф (ВВа), Ф (В1П2П3) и т. п.



1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96

© 2003 - 2017 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка