Технических характеристик и основных норм точности станков
Возможны два различных случая.
1. Используется изготавливаемое в настоящее время оборудование, обладающее определенными технологическими возможностями, технические характеристики которого отражены в руководствах по эксплуатации, в справочниках и других публикациях. Задача студента состоит в том, чтобы привести эти данные в расчетно-пояснительной записке.
2. Дипломник для осуществления ТП предлагает такое оборудование, которое пока еще не производится, но изготовление его не вступает в противоречие с современным состоянием техники, а использование принесет определенные экономические выгоды. При таком подходе известное оборудование выступает в качестве базовой модели. Необходимо указать, какие именно особенности делают предлагаемое оборудование оригинальным.
В первом случае могут быть применены станки серийного производства, имеющие обозначение стандартной модели. Первые две цифры раскрывают принадлежность станка к той или другой группе оборудования, а следующие одна - две цифры обозначают типоразмер станка. Например, токарные станки с высотой центров 200 мм могут иметь следующие обозначения моделей: 162, 1А62, 1К62, 1М62, 1Р62, 1Т62, 1620, 16К20, 16К20Ф1, 16К20Ф2, 16К20Ф3, 16К20Ф4, 16К20РФ3, 16К20Т1 и другие. Цифры 1 и 6 обозначают принадлежность к группе токарных станков, 2 и 20 - высоту центров 200 мм. Буквы в середине - модификация станка, буквы Ф и Т в конце указывают на принадлежность станка к оборудованию с числовым программным управлением. Цифры после букв Ф и Т: 1 - цифровая индикация, 2 - позиционная система управления, 3 - контурная система управления, 4 - обрабатывающий центр или многокоординатный станок, РФ3 и Т1 - оперативное (ручное программное) управление.
Станки, модель которых начинается числом 15, относятся к токарно-карусельным, число 17 характеризует токарные станки с вертикальной и наклонной станиной, что свойственно автоматизированным станкам, число 13 свидетельствует о том, что станки принадлежат к токарно-револьверной группе.
Первая цифра 2 указывает на принадлежность станка к группе сверлильных и расточных станков: 21 - вертикально-сверлильных, 25 - радиально-сверлильных, 26 - расточных.
Первая цифра 6 в обозначении указывает на фрезерные, 3 - шлифовальные, 5 - зуборезные, зубошлифовальные и резьбонарезные, 7 - строгальные и протяжные станки.
Совсем иное обозначение имеют специальные станки, изготавливаемые по заданиям потребителей для выполнения отдельных операций механической обработки. Номеру предшествует буквенный индекс из двух букв, обозначающий завод-производитель данного станка. МК - завод Красный Пролетарий, МШ - Московский завод шлифовальных станков, ГФ и ДФ - соответственно Горьковский и Дмитровский заводы фрезерных станков, РТ - Рязанский станкостроительный, ИР, ИС - Ивановский завод расточных станков, ЛШ, ХШ и ВШ - соответственно Липецкий, Харьковский и Воронежский заводы шлифовальных станков, ЕЗ - Егорьевский завод зуборезных станков, СА и СВ – соответственно Сасовский и Савеловский станкостроительные заводы. Номера после этих буквенных индексов - это, чаще всего, порядковый номер выпущенных заводом-изготовителем станков. Редким исключением являются станки модели ИР и ИС320, 500 и 800, 1250 и 1600, в которых числа отражают размеры стола.
Специальным станкам приданы технические и технологические возможности, которые в наилучшей степени позволяют выполнить тот вид обработки, для которой они созданы. Исходя из этого правомерно придание станкам тех возможностей, которые необходимы для реализации заложенных студентом в проекте идей.
Например, технологические возможности рассматриваемых в таблице 7.9 станков мод. ИС500ПМФ4 и ИС800ПМФ4 при необходимости можно расширить за счет применения дополнительного магазина многошпиндельных инструментальных головок. При таком исполнении в инструментальном магазине будут храниться не только отдельные инструменты, но и многошпиндельные головки, с помощью которых можно будет последовательно сверлить, зенкеровать, растачивать одновременно несколько отверстий, нарезать в них резьбы. Такое решение экономически оправдано при достаточно высокой серийности производства, так как многошпиндельные головки будут изготовлены для конкретной детали, что снизит гибкость производства.
В специальном исполнении емкость инструментальных магазинов станков может быть увеличена до 100, мощность главного привода повышена до 30кВт, число одновременно управляемых координат в режиме линейной и круговой интерполяции равно двум, трем или четырем. Станки могут быть снабжены адаптивным управлением, оснащены измерительными головками, позволяющими переводить их работу в режим координатно-измерительных машин. Кроме того, используя измерительную головку, можно при базировании и закреплении не выверять обрабатываемую деталь, а “привязывать” к ней координатную систему станка.
При желании можно использовать на станках дополнительные, хранящиеся в магазине угловые шпиндельные головки, оси которых перпендикулярны оси основного шпинделя станка или могут занимать различные угловые положения. Это позволяет дополнительно обрабатывать поверхности заготовки с пятой стороны.
Можно установить на рабочий стол станка поворотный стол с горизонтальной осью, дополнив станок пятой управляемой координатой “С”.
Таблица 7.9 - Технические характеристики станков с ЧПУ мод. ИС500 и ИС800
| Параметр | ИС500ПМФ4 | С800ПМФ4 |
| Рабочая поверхность стола, мм: длина ширина | ||
| Наибольшая масса обрабатываемой детали, к | ||
| Наибольшие перемещения, мм: продольное поперечное вертикальное | ||
| Конус в шпинделе Метрический номер | ||
| Бесступенчатое регулирование частоты вращения шпинделя в пределах, об/мин | 8-4500 | 8-4500 |
| Скорость рабочей подачи, мм/мин | 1-6000 | 1-6000 |
| Скорость вспомогательных перемещений, мм/мин | ||
| Число инструментов в магазине | 64 (100) | 64 (100) |
| Мощность главного привода, кВт | ||
| Дискретность отсчета, мм | 0,001 | 0,001 |
| Число фиксированных положений поворота стола | ||
| Число управляемых координат | ||
| Число одновременно управляемых координат | ||
| Наибольшая масса инструментов, кг | ||
| Наибольший диаметр инструментов без пропуска гнезд, мм | ||
| Наибольшая длина инструментов, мм | ||
| Время смены инструментов, с: автооператором от «стружки до стружки» | ||
| Время смены столов-спутников, с: для двухместного накопителя для многоместного накопителя | ||
| Наибольший диаметр просверливаемого отверстия, мм | ||
| Наибольший диаметр инструментов с пропуском соседних гнезд, мм | ||
| Производительность съема стружки, куб.см / мин | ||
| Расстояние между центрирующим и поверочным отверстиями на столе-спутнике, мм | ||
| Диаметр центрирующего отверстия, мм | 50Н6 | 50Н6 |
| Диаметр крепежных отверстий, мм | М16 | М16 |
| Число крепежных отверстий | ||
| Расстояние между крепежными отверстиями, мм | ||
| Расстояние от торца шпинделя до оси поворота стола, мм: наименьшее наибольшее | ||
| Наибольший крутящий момент на шпинделе, Н*м | ||
| Рабочая скорость поворота стола, град./мин | 1-1080 | 1-1080 |
| Максимальная скорость поворота, град./мин | ||
| Характеристика высокомоментных электродвигателей приводов подач по осям X,Y,Z,B: максимальный момент, Н*м | ||
| Наибольшее усилие подачи, Н: по оси Х по оси Y по оси Z | ||
| Объем памяти для управляющей программы (УП), Кбайт | ||
| Максимальная частота вращения, об/мин | ||
| Производительность удаления стружки, куб.см /мин | ||
| Высота подъема стружки скребковым конвейером, мм | ||
| Габаритные размеры станка, мм: длина ширина высота | ||
| Масса станка, кг |
Перечисленные дополнительные возможности реализованы в различных модификациях станков ИС500 и ИС800. Студенты могут также предложить решения, которые приведут к достижению положительных технико-экономических показателей.
Необходимо привести характеристику точности станка. Металлорежущие станки в порядке возрастания подразделяют на пять классов точности: нормальной Н, повышенной П, высокой В, особо высокой А, чрезвычайно высокой точности С. Станки с ЧПУ, как правило, изготовляют по классу точности П. При проверке норм геометрической точности (проверку осуществляют в ненагруженном состоянии) устанавливают: точность геометрических форм и относительного положения опорных поверхностей, базирующих заготовку и инструмент; точность вращения шпинделя; точность расположения осей вращения; точность движений по направляющим, траекторий и значений перемещений рабочих органов станка, несущих заготовку и инструмент, относительно друг друга и опорных поверхностей; точность обработанных на станке образцов и шероховатость их поверхностей.
Точность станка с ЧПУ выявляется дополнительно рядом специфических проверок: точностью линейного позиционирования рабочих органов при двустороннем и одностороннем подходах; стабильностью позиционирования; размером зоны нечувствительности, т.е. отставанием в смещении рабочих органов при смене направления движения; точностью отработки круга в режиме круговой интерполяции; стабильностью положения инструментов при автоматической смене; точностью размеров в партии образцов.
Конкретные значения норм точности для каждой проверки следует брать из «Руководства по эксплуатации станка».