Состав и густота ряда основных параметров, а также основные размеры и разновидности (модификации) металлорежущих станков устанавливаются при помощи технико-экономического анализа с использованием методов математической статистики. При проведении этого анализа можно отметить два противоположных подхода: синтез или создание нового ряда и анализ созданного ряда. Технико-экономическое обоснование рядов заданного вида станков сводится к отысканию ряда с наибольшей экономической эффективностью. С этой целью основные факторы, влияющие на экономичность ряда, отображаются некоторыми зависимостями, которые аппроксимируются соответствующими функциями. Параметры этих функций определятся при обследовании предприятий, изготовляющих и использующих соответствующие станки.

Расходы на производство и эксплуатацию станков зависят в основном от следующих факторов:

  1. затрат на производство станков (размеров и серийности производства, числа модификаций и уровня унификации между ними, изменения выпуска станков по годам, работе по совершенствованию конструкции);
  2. затрат, непосредственно не связанных с производством станков (размеров капиталовложений в станкостроение, вложений на создание произ­водственных площадей);
  3. стоимости эксплуатации станков ряда (электроэнергии, ремонта, обслуживания, платы за основные производственные фонды).

Пусть

А — затраты по обеспечению выпуска и эксплуатации станков данного ряда;

В — капиталовложения на изготовление и подготовку к эксплуатации станков;

С — стоимость эксплуатации станков ряда (собственно эксплуатация, электроэнергия, ремонт, плата за основные производственные фонды). Отсюда А = В + С.

В этом выражении следует определить параметры ряда, обеспечивающие минимальные затраты. Действительно, можно принять коэффициент ряда φ величиной малой. В этом случае ряд типоразмеров будет большим: каждый типоразмер станка будет создаваться малыми сериями, что будет выгодно потребителю (особенно для использования станков на сложившейся выпускаемой продукции). С другой стороны, можно принять значение φ большим. В этом случае ряд типоразмеров будет меньше, но каждый типоразмер станка будет создаваться большими сериями, что будет менее выгодно потребителю, так как не всегда станок в эксплуатации будет загружен с технико-экономическим эффектом, однако для производителя он обеспечит большую серийность выпуска и тем самым меньшую стоимость.


Рассмотрим анализ определения оптимального ряда наиболее сложных и универсальных горизонтально-расточных станков различных модификаций:

  1. с крестовым столом;
  2. с крестовым поворотным столом;
  3. с продольно-подвижной стойкой и поперечно-подвижным столом;
  4. с продольно-подвижной стойкой и поперечно-подвижным поворотным столом;
  5. с поперечно-подвижной стойкой, с плитой и выдвижной бабкой или ползуном;
  6. с поперечно-подвижной стойкой, с плитой или без плиты, с поворотным или неповоротным столом и с продольным перемещением стола и (или) бабки и ползуна;
  7. с поперечно-продольно-подвижной стойкой, с плитой или без плиты, без стола или с продольно-подвижным поворотным столом, или со столом, имеющим одно из этих движений.

В предвоенные годы станкостроительные заводы Германии рекламировали такой ряд расточных станков: 60—80—100—125—150—175—200—225—275—300 (с φ, равным 1,33; 1,25; 1,25; 1,2; 1,17; 1,14; 1,12 ...; знаменатель ряда был величиной, уменьшающейся в пределах 1,33—1,06). Новые исследования [54], основанные на обследовании заводов-потребителей различных отраслей, позволили составить таблицы габаритных размеров режущего инструмента и деталей, обрабатываемых на станках различных типов ряда, определить густоту обрабатываемых деталей. В расчетах предполагалось, что исследуемая гамма станков будет выпускаться в течение 10 лет, а наращивание выпуска будет происходить по геометрической прогрессии. С определенного года начнется выпуск модернизируемых станков, которые позже будут основными. По подобным станкам было обследовано 40 заводов-потребителей в 16 отраслях промышленности, собрана статистическая информация по более чем 4500 наименованиям корпусных деталей. Для нахождения статистических коэффициентов и параметров, определяющих компоненты стоимости станков в зависимости от размеров и серийности, были обследованы заводы-изготовители (ГОСТ 7058—84Е).

Было установлено два ряда по нормальному диаметру выдвижного шпинделя: 1) с φ = const = 1,25. Диаметры шпинделя девяти размеров: 65—80—100—125—160—200—250—250—320 мм; 2) с φ = var, равным 1,40; 1,25; 1,40; 1,25. Диаметра шпинделя шести размеров: 65—90—125—160—220—320. Второй ряд и был рекомендован для реализации с определенным прогнозом выпуска.

Приведем другие зависимости при определении размеров расточных станков: так, продольное перемещение L выдвижного шпинделя с диаметром d составляет L = 8d; размеры стола: ширина стола а = 12,5d; длина cтола Ь = 14d; перемещения по оси координат: х = 12,5d; у = 11d z = 12,5d.

В нашей стране накоплен большой опыт регламентации типоразмеров различных станков. Наиболее распространен следующий ряд: 10—12—16—20—25—32—40—50—63—80—100 со знаменателем φ, равным 1,2; 1,33; 1,25; 1,25; 1,28; 1,23; 1,25; 1,25; 1,26; 1,27; 1,25. Из этого ряда выбираются производные размеры 100—120—160—200—250—320—400—500—630—800—1000 и далее 1000—1200—1600—2000—2500—3200—4000—5000—6300— 8000—10000 мм.

Проследим характерные ряды для разных станков в соответствии со стандартом:

токарные станки с ЧПУ (ГОСТ 21608—76**); ряды по наибольшему диаметру обработки от 10 до 800 мм имеют φ = 1,25...1,28; только при прутковой обработке между диаметрами 12 и 16 мм φ = 1,33;

токарно-карусельные станки с ЧПУ (ГОСТ 21609—82Е) одно- и двухстоечные по диаметру обработки от 800 до 8000 мм с φ = 1,25...1,28;

вертикально-сверлильные с ЧПУ (ГОСТ 21611—82Е) одно-и двухстоечные по диаметру обработки от 12 до 50 мм с φ = 1,25...1,28; между диаметрами 12 и 16 мм φ = 1,33;

радиально-сверлильные стационарные (ГОСТ 1222—80*) пяти конструктивных модификаций по вылету оси шпинделя от 800 до 4000 мм и по диаметру сверления от 25 до 125 мм имеют φ = 1,25...1,28;

горизонтально-расточные станки с ЧПУ (ГОСТ 7058—84Е) семи конструктивных модификаций по диаметру выдвижного шпинделя 65-—90—125—160—220—320 имеют соответственно φ, равные 1,38; 1,39; 1,28; 1,38; 1,45;

координатно-расточные и координатно-шлифовальные (ГОСТ 6464—78*) общего назначения одно- и двухстоечные (в том числе на станки с ЧПУ) имеют наибольший продольный ход стола двух рядов: а) 200—400—630—1000 мм и φ, равное 2,0; 1,57; 1,59; б) 500—800—1000—1400—2000—3000 мм и φ, равное 1,6; 1,25; 1,4; 1,43; 1,5; они имеют поперечный ход стола или шпиндельной головки только одного ряда: 200—250—400—630—800—1000—1400—2000 мм и соответственно φ = 1,25; 1,6; 1,57; 1,27; 1,25; 1,4; 1,43. Для этих станков ширина рабочей поверхности стола: 250—320—400—630—800—1000—1400—2000 мм и соответственно φ, равное 1,28; 1,25; 1,58; 1,27; 1,25; 1,4; 1,43; длина (L) рабочей поверхности стола имеет два ряда: а) 360—560—710—1120 мм и φ, равное 1,56; 1,26; 1,58; б) для ширины (b) стола 400 мм - длина стола 560—800—1120—1160—2240—3150 и φ, равное 1,6; 1,25; 1,43; 1,4; 1,4.Для площадей столов первого ряда 250x360 мм и далее до 630x1120 мм значения b x l будут 90 000—17 8000—284 000— 700 000 мм2 и соответственно φ = 1,28 х 1,56 = 2,0 и далее 1,6; 1,45; для площадей столов второго ряда 400 x 560 мм и далее до 2000x3150 мм величины b х l 225 000—570 000—900 000— 1600 000—3150 000—6300 000 мм2 и соответственно φ, равные 2,5; 1,58; 1,78; 1,96; 2,0; следовательно, для площадей φ — ф1 х ф2 (практически ф2); можно отметить, что для объемов станков каждый типоразмер отличается на Ф3; так отличаются станки и по массе; если φ = 1,26, то для поверхностей будет ф2 = 1,58, а для объема и массы станков ф3 = 2,0;

фрезерные консольные (ГОСТ 165—81*) с горизонтальными, вертикальными и поворотными шпинделями, неповоротными и поворотными столами, а также станки широкоуниверсальные с поворотными головками, копировальными устройствами, с программным управлением; по этим рядам станков φ = 1,25...1,28 для ширины и длины столов и φ = 1,57...1,61 для площади столов;

копировально-фрезерные горизонтальные с подвижным столом или подвижной стойкой (ГОСТ 10460—72*); большой строгости в выборе значения φ в этих рядах нет — это объясняется необходимостью иметь меньшее число типоразмеров; φ берутся с большими отклонениями: горизонтальные перемещения стола или стойки 710—1000—1400—2240—3550 мм и соответственно φ равно 1,41; 1,4; 1,6; 1,58; вертикальное перемещение шпиндельной бабки 450—560—800—1250—2000 мм и φ равно 1,24; 1,41; 1,57; 1,6; осевое перемещение шпинделя 200—320—500—630—800 и φ равно 1,6: 1,53; 1,26; 1,27; для ширины стола или плиты от 500 до 2500 м φ равно 1,26; 1,59; 1,6; 1,56, а для длины стола или плиты от 1000 до 5000 мм φ равно 1,25; 1,6; 1,58; 1,57;

станки фрезерные с ЧПУ, а также фрезерно-расточные сверлильные, в том числе с инструментальными магазинами (ГОСТ 21610—82Е); значение φ всего ряда находится в пределах 1,23...1,28 (например, ширина рабочей поверхности стола или диаметр круглого встроенного стола 250—320—400—500—630—800—1000—1250—1600—2000—2500—3150—4000 мм);

для продольно-фрезерных и продольно-фрезерных расточных одно- и двухстоечных с подвижной и неподвижной поперечиной с подвижным столом (ГОСТ 6955—79*Е) значение φ, ряда для ширины и длины столов, а также расстояний от торца шпинделя до поверхности стола или до оси вращения стола находится строго в пределах φ = 1,25...1,28;

зуборезные станки разного назначения (ГОСТ 8000—78* и ГОСТ 8001—78*) имеют большее значение φ, так как такие станки на малые диапазоны обработки выпускать менее рентабельно (для этих станков φ = 1,28...2,0).

Практика отмечает, что при создании на базе специального станка с требуемыми параметрами при необходимости создается второй станок с новыми требуемыми параметрами и в дальнейшем неизбежно появляется ряд станков. Изменять размеры корпусных деталей и величин перемещений экономически необоснованно. Таким образом получаются ряды станков с переменными значениями φ.

Экономический эффект гаммы станков разного назначения зависит от многих слагаемых. Так, уменьшение густоты размерного ряда увеличивает серийность производства, издержки при эксплуатации и снижает стоимость станков. Считая, что производительность станков зависит от мощностей двигателей основных перемещений, можно сделать два вывода: увеличение мощностей двигателей вызывает увеличение металлоемкости станка для ужесточения скелета; уменьшение мощностей снижает производительность при обработке на черновых режимах.



Главная   О компании   Новости   Статьи   Прайс-лист   Контакты   Справочная информация   Скачать паспорт   Интересное видео   Деревообрабатывающие станки


Продукция   О компании   Новости   Контакты   Статьи   Прайс-лист   Станки по металлу   Станки по дереву   Скачать паспорт, книгу   Учебное Видео