Общие сведения о проектировании станков

Непрерывный рост числа типов станков ставит задачу поиска новых методов их создания при наименьших затратах на проектирование и изготовление. Достижение этой цели определяет решение задач:

Порядок проектирования металлорежущих станков (МС) в основном уже сложился [26]. Основой для проектирования является техническое задание конкретного заказчика, или группы заказчиков, в котором подробно описываются исходные технологические данные о заготовках и готовых изделиях, а также некоторые особенности организационного, экономического, технического характера (характер и условия производства, производительность, коэффициент загрузки станка, уровень автоматизации, встраиваемость в автоматизированные участки, многостаночное обслуживание и т.д). На основании технического задания, общих технических требований и особенности применения станков в зависимости от характера производства разработчик формирует общее представление о компоновке станка. Если полученная компоновка не вызывает серьёзных сомнений, разработчик, основываясь обычно на большом производственном опыте и опробированных технических решениях, приступает к рабочему проектированию станка. Однако использование интуитивного подхода в создании станков приводит нередко к негативным результатам и поэтому на начальном этапе проектирования целесообразно использовать изложенные в этой главе методы расчётов станков на точность, динамическую устойчивость на температурные деформации, на надёжность, учесть использование приёмов инженерной биодиагностики при проектировании станков и ряд других факторов, влияющих на конечный результат.

Если задача создания станков сводится к поиску некоторого многообразия станков с желанием использовать весьма ограниченный набор узлов и агрегатов, необходимо воспользоваться методикой модульного принципа построения станков. Окончательное обоснование создания станка оценивается но расчетам экономической эффективности использования в условиях производства заказчика.


Технические требования, предъявляемые к станкам

МС должны обеспечивать удобство эксплуатации, обслуживания и ремонта. Поскольку МС могут использоваться в различных условиях производства и системах машин, то они должны иметь возможность встройки в них различных вспомогательных механизмов, например, для автоматической уборки стружки, загрузки и выгрузки заготовок и др.


Требования к механическим агрегатам:

Требования к инструментальной и технологической оснастке:

Требования к системе гидрооборудования:

Требования к системе смазки:

Требования к системе электрооборудования:

Требования к системам ЧПУ:

Требования к системам автоматической смены инструмента (АСИ) и заготовок (АСЗ)

В состав АСИ входят следующие основные узлы: магазин инструмента, механическая рука, приводная часть.

Магазин инструментов предназначен для хранения инструмента и поиска его для подачи на станок. Состав подузлов и деталей магазина, а также варианты компоновок зависят от конструкции конкретного станке. Механическая рука предназначена для передачи инструмента из магазина инструментов в шпиндель станка и включает в себя собственно руку, траверсу, датчики поиска инструмента и гнёзда, фиксирующие устройства. Приводная часть предназначена для сообщения необходимых движений механизмам магазина инструментов и механической руки при их совместной работе в соответствии с заданным циклом.

Требования к системе АСИ вытекают непосредственно из их назначения и известных требований к механическим агрегатам. Специфические особенности относятся к управлению АСИ, которое должно обеспечивать:

возможность поиска кодированного инструмента в режиме наикратчайшего пути, установку инструмента в любое свободное гнездо, в том числе большего диаметра с пропуском соседних гнёзд, реализацию постоянных циклов и функций логики релейной автоматики, прогнозирование и диагностику неисправностей.

К системе АСЗ относятся одно и многоместные загрузочно-разгрузочные устройства, приводные элементы, сменные столы-спутники.

Основные требования к агрегатам этой системы такие же как и к АСИ. Система АСЗ должна обеспечивать работу станка как в автономном режиме, так и в составе автоматического участка. Фиксация спутника с заготовкой на столе станка должна выполняться с точностью, обеспечивающей требуемую точность обработки изделия. На верхнем зеркале столов-спутников должны быть выполнены в прямоугольной системе координат фиксирующие и резьбовые отверстия для закрепления зажимных приспособлений. Приводная станция, приводы и блоки управления должны обеспечивать возможность наращивания объёма функций автоматизации.

Требования к системе диагностики станков.

Система диагностики станка предназначена для сокращения времени ремонтных простоев и повышения точности и производительности обработки заготовок на станке. Эта система выполняет сопоставление параметров, характеризующих состояние систем и агрегатов станка с заданными для осуществления быстрого поиска неисправностей и принятия решения о возможности продолжения работы. Базовый вариант системы включает в себя контрольные точки и датчики, сигналы которых используются для оценки состояния сиетем и механизмов станка, устройства для усиления, фильтрации и первичной обработки диагностических сигналов, каналы связей, устройства для вычисления и сравнения сигналов, устройства для выдачи диагноза, включающего указание места, вида и способа устранения неисправностей. Система диагностики может включать также датчики комплексного вибрационного или акустического контроля состояния станка и контроля важнейших кинематических пар в подшипниках шпинделя, элементах передачи винт - гайка качения и др.

Система диагностирования должна обеспечивать, укрупнённую оценку работоспособности и выявление отказа важнейших систем и механизмов станка: устройств ЧПУ, систем гидрооборудований, смазки, электрооборудования, приводов главного движения и подачи, устройств АСИ и АСЗ. Более глубокое диагностирование должно обеспечивать выявление причин снижения точности обработки заготовок, поломки режущего инструмента или оценки его стойкостной характеристики, определение для каждой контрольной точки предельных величин сигналов в проверяемом режиме, помехозащищенность полезного сигнала и распознавание по нему кодового состояния. Результаты диагностирования систем и механизмов станка должны определяться специальными тестами или с помощью ЭВМ. Приведенные требования относятся к диагностированию станков с высоким уровнем автоматизации. Для станков с меньшим уровнем автоматизации состав системы диагнозирования соответственно сокращается.

Требования к технологичности станков.

Общие требования к технологичности металлорежущих станков сводятся: к сокращению количества оригинальных деталей в составе механических узлов и агрегатов и номенклатуры стандартных размеров под крепежные и другие детали, к созданию конструкции основных деталей, в максимальной степени отвечающих требованиям их обработки на станках с ЧПУ, к разработке конструкции узлов и агрегатов, обеспечивающих возможность их сборки с минимумом пригоночных и отладочных работ, к обеспечению выходных норм точности станков за счёт рационального подбора допусков на отдельные детали и узлы, к обеспечению использования типовых технологических методов обработки заготовок.

Требования к технике безопасности.

Станки должны обеспечивать полную безопасность в работе для обслуживающего персонала. При разработке станка обеспечиваются следующие требования: движущиеся части станков и транспортных устройств с опасной стороны должны быть ограждены и окрашены в желто-красный цвет; должна быть обеспечена защита оператора от стружки, СОЖ, воздушных потоков, создаваемых электродвигателями;

должны быть предусмотрены механические и электрические блокировки, обеспечивающие надёжность работы всех механизмов и исключающие непроизвольное включение или переключение; манипуляторы для смены инструмента и заготовок должны иметь надежно действующие замковые устройства гарантирующие невозможность выпадания инструмента или заготовки во время их автоматической смены; уровень вибрации и звуковой мощности, а также общие требования безопасности, должны быть в пределах норм государственных стандартов, действующих на момент создания МС.

Требования к эстетике и эргономике.

Станки должны иметь современные внешние формы и высококачественную отделку. Местное освещение станков должно обеспечивать освещённость рабочей зоны в соответствии с требованиями санитарных норм и правил, действующих на момент создания станка. Зона обслуживания станка должна быть доступна для рабочего и обеспечивать возможность удобного выполнения работ по установке крепёжных приспособлений, загрузке магазина инструментами, отладке управляющих программ и других работ. Управление станком (или группой станков) в процессе наладки должно осуществляться от дистанционного 'или встроенного пульта. Органы управления должны быть сгруппированы в соответствии с их функциональным назначением. Все органы управления должны быть снабжены таблицами и соответствующими символами. Окраска станков проводится в соответствии с действующими нормативными допусками.



Москва, "Машиностроение", Редактор Б.И. Черпаков



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