Пути повышения производительности, точности, надежности, гибкости и степени автоматизации станков

 

Надежность

Параметрическая (точностная) надежность – станок в течении заданного времени должен сохранять свою точность.

 

I. Для повышения надежности необходимо:

1. Повысить технический уровень станка

А) Унификация

Б) Стандартизация

В) Агрегатирование

2. Рационально использовать трение

3. Правильное сочетание механических, пневматических, гидравлических приводов.

4. Сокращение функций гидропривода.

5. Передача функций механической части электронным устройством

II. Применение механизмов надежность которых обеспечивается самой природой их функционирования (самоустанавливающиеся, самоприспосабливающиеся, самоорганизующиеся).

III. Упрощение конструкции:

Методы упрощения:

1. Упрощение конструкции детали, за счет увеличения кол-ва деталей.

2. Усложнение конструкции детали, за счет сокращения кол-ва деталей.

3. Использование различных физических эффектов.

IV. Использование силовой схемы.

V. Использование специальных механизмов, которые предотвращают отказ станка.

VI. Замена силового замыкания геометрическим.

VII. Фиксация деталей.

Производительность

Производительность станка определяет его способность обеспечивать обработку определенного числа деталей в единицу времени.

Технологическая производительность увеличивается с повышением скорости обработки и с увеличением суммарной длины режущих кромок инструмента, участвующих в процессе формообразования. Повышение скорости обработки ограничивается св-ми материала РИ. Резкое повышение скорости возможно при переходе на новые инструментальные материалы – замена быстрорежущей стали на твердый сплав.

Значительное повышение производительности достигается применением эффективных СОЖ.

Большим резервом повышением производительности является совмещение во времени различных операций, как основных, так и вспомогательных. Одновременное выполнение нескольких рабочих операций осуществляется на многопозиционных станках и автоматических линиях, используемых в крупносерийном и массовом производстве.

Сокращение времени на вспомогательные движения (холостой ход) для повышения производительности станка обеспечивается совершенствованием привода и системы управления.

Автоматизация смены инструмента и совмещение операций смены затупленного инструмента на станке с рабочими операциями сокращают потери времени на замену инструмента. Повышение надежности станков и автоматических систем снижает число отказов и общие затраты на устранение этих отказов.

Гибкость

Гибкость станочного оборудования – способность к быстрому переналаживанию при изготовлении других, новых деталей. Чем чаще происходит смена обрабатываемых деталей и чем большее число разных деталей требует обработки, тем большей гибкостью должен обладать станок или соответствующий набор станочного оборудования.

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.

 

Точность

Точность станка определяет точность на нем обработанных изделий.

Геометрическая точность зависит от ошибок соединений и влияет на точность взаимного расположения узлов станка при отсутствии внешних воздействий. Геометрическая точность главным образом зависит от точности изготовления соединений базовых деталей и от качества сборки станка.

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.

Жёсткость станков характеризует их свойство противостоять появлению упругих перемещений под действием постоянных или медленно изменяющихся во времени силовых воздействий.

Виброустойчивость станка или динамическое его качество определяет его способность противодействовать возникновению колебаний, снижающих точность и производительность станка. Наиболее опасны колебания инструмента относительно заготовки.

Теплостойкость станка характеризует его сопротивляемость возникновению недопустимых температурных деформаций при действии тех или иных источников теплоты. К основным источникам теплоты относятся процесс резания, двигатели, подвижные соединения, особенно при больших скоростях относительного движения.

Точность позиционирования харак-ся ошибкой вывода узла станка в заданную позицию по одной или нескольким координатам. На точность позиционирования влияет большое число систематических и случайных погрешностей.