Проектные критерии, предъявляемые к станочному оборудованию
Современное машиностроение наряду с непрерывным ростом потребления металлорежущих станков предъявляет к ним все более высокие требования в отношении их качественных показателей. Основными технико-экономическими показателями качества станка, которые конструктор должен знать и учитывать в первую очередь, являются следующие.
1. Максимальная производительность при обеспечении заданной точности и шероховатости обработанной поверхности. Производительность станка может быть оценена количеством деталей, обработанных на нем в единицу времени. Для достижения максимальной производительности следует сокращать как основное время, необходимое на непосредственное резание, так и вспомогательное, затрачиваемое на установку и снятие заготовки.
2. Точность работы. Точность работы станка зависит от геометрической и кинематической точности станка, температурных деформаций станка ,жесткости деталей и стыков, износа деталей и возможности его компенсации, правильности установки и эксплуатации станка, конструкции и точности зажимных приспособлений и т.д.
3. Простота, легкость и безопасность обслуживания и управления, удобство ремонта. Уменьшение утомляемости рабочего и безопасность работы на станке достигаются максимальной автоматизацией, удачной компоновкой станка, рациональным расположением органов управления, обеспечением малых усилий на органах управления, снижением шума до минимума и т.д.
4. Надежность и долговечность.
Надежность – способность станка обеспечивать при эксплуатации заданные технологические параметры в течение определенного срока службы с условием своевременных технического обслуживания, ремонта и т.д. Нарушение работы станка называется отказом.
Безотказность станка – свойство станка непрерывно сохранять работоспособность в течение определенного времени. Вероятность безотказной работы станка определяется как произведение вероятностей безотказной работы всех узлов станка.
Интенсивность отказов – это условия плотность вероятности возникновения отказа в единицу времени.
Долговечность станка – свойство станка сохранять работоспобность в течение некоторого времени с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта до наступления предельного состояния.
Технический ресурс – наработка от начала эксплуатации до перехода в предельное состояние.
Ясно, что высокое качество станка в целом должно включать, кроме надежности ,и другие показатели, как точность, производительность, экономичность и т.д. Эти показатели взаимосвязаны и должны рассматриваться только совместно.
5. Низкая себестоимость изготовления деталей на станке. Для выполнения этого требования необходимо обеспечить высокую производительность станка, максимально автоматизировать цикл его работы.
6. Малые затраты на изготовление станка и малые эксплуатационные расходы. Это требование выполняется повышением технологичности конструкции станка.
7. Малая металлоемкость (материалоемкость) и габаритные размеры. Габаритные размеры станка и различных устройств, поставляемых вместе с ним, существенным образом влияют на рациональное использование производственных площадей, так как с увеличением занимаемой станком площади растут эксплуатационные расходы. Поэтому вертикальная компоновка станка с этой точки зрения является более выгодной, чем горизонтальная.
8. Технологичность конструкций. Технологичность конструкции станка характеризуется степенью сложности изготовления деталей и сборки его узлов, а также количеством оригинальных, унифицированных, нормализованных и стандартных деталей и узлов.
9. Возможность переналадки станка при смене объекта производства (для некоторых типов станков, например агрегатных)
10. Эстетический уровень.
11. Степень унификации, нормализации и стандартизации.
12. Патентоспособность и патентная чистота.
С развитием науки и техники перечисленные требования к станкам изменяются, определяя новые направления в развитии станкостроения. Поэтому конструктор должен следить за достижениями в области технологии производства и станкостроения.