А в классификации станков по степени точности означает

Станки токарной группы. Классификация и выбор основных технических показателей.

Классификация токарных станков по основным и вспомогательным признакам

Токарная обработка (точение) предназначена для механического формирования геометрии деталей машиностроения лезвийным инструментом посредством снятия стружки. Кинематика резания определяется в основном относительным вращательным движением заготовки с пространственно фиксированной осью вращения и произвольным движением подачи. Объектами обработки являются чаще всего соосные поверхности вращения и плоские поверхности деталей типа валов, дисков и втулок, включая нарезание наружных и внутренних резьбовых поверхностей, а также поверхности некоторых других форм, например некруглых, путем введения дополнительного относительного движения инструмента [36]. Формы поверхностей, получаемых способами токарной обработки, приведены в табл. 1.12.1.

Классификация станков токарной группы только по технологическим признакам недостаточна вследствие новых возможностей, предоставляемых устройствами ЧПУ в технологическом и конструктивном отношении, поэтому целесообразно использование признаков, отражающих конструктивно-видовые особенности токарных станков, а именно: основной конструктивный признак; вспомогательный видовой признак; компоновка; количество позиций закрепления заготовок; число устанавливаемых инструментов; вид управления; класс точности [20].

Классификация станков по основным и вспомогательным признакам приведена в табл. 1.12.2.

Компоновка станков обусловлена положением главной оси вращения заготовки и относительным положением инструмента в пространственной системе координат, используемой в ISO recommendation R-841. По этому признаку выделяются горизонтальные и вертикальные компоновки.

Читайте также:  Ремни для станков в пензе

Уровень концентрации операций, выполняемых на одном станке, характеризуется числом рабочих позиций и способом закрепления заготовок (одно- и многошпиндельная патронная; одно- и многошпиндельная цанговая (прутковая); одно- и многошпиндельная центровая; комбинированная), а также условиями, определяющими эффективность используемого инструмента: числом и сложностью форм обрабатываемых поверхностей с различным направлением подачи; числом разнотипных инструментов; возможностями пространственной ориентации инструментов относительно заготовки; сопоставимостью времен обработки поверхностей.

По числу позиций закрепления заготовок различают одно- или многошпиндельные конструкции, а по числу устанавливаемых инструментов — станки одно- или многоместные, многоинструментальные и с магазином инструментов.

В этой связи особое внимание уделяется концентрации операций токарной обработки, созданию многоцелевых токарных станков, объединяющих выполнение внецентрового сверления, некоторых фрезерных и других подобных операций. При этом принимаются меры для сокращения внецикловых потерь, связанных с переналадкой, контролем, загрузкой-выгрузкой, сменой инструмента и другими, что возможно при наличии развитой системы управления станком на базе ЧПУ [4].

1.12.1. Типовые поверхности, получаемые при токарной обработке

  1. Внешняя круглая цилиндрическая форма поверхности
    1. Внешнее продольное круглое точение: ось вращения заготовки и линия подачи параллельны;
    2. Внешнее поперечное круглое точение: ось вращения заготовки и линия подачи взаимно перпендикулярны;
    3. Внешнее бесцентровое точение: продольное круглое точение несколькими вращающимися инструментами с малым вспомогательным углом в плане при большой подаче
  2. Внутренняя круглая цилиндрическая форма поверхности
    1. Внутреннее продольное круглое растачивание: ось вращения заготовки и линия подачи параллельны;
    2. Внутреннее продольное сверление (зенкерование, развертывание): ось вращения заготовки и ось инструмента совпадают;
    3. Внутреннее поперечное круглое растачивание канавки: ось вращения заготовки и подачи взаимно перпендикулярны на некотором участке

  3. Внешняя (внутренняя) торовая поверхность
    1. Внешнее (внутреннее) круглое двустороннее точение с произвольной подачей комбинацией способов 1.1, 1.2 и 2.1, 2.3

  4. Внешняя коническая форма поверхности
    1. Внешнее продольное точение со смещением одного из центров станка;
    2. Внешнее продольное точение с поворотом направляющих движения инструмента;
    3. Внешнее продольное точение с направляющей линейкой;
    4. Внешнее поперечное точение инструментом с широкой наклонной режущей кромкой

  5. Внутренняя коническая форма поверхности
    1. Внутреннее продольное растачивание аналогично способам 4.2, 4.3, поперечное — способу 4.4

  6. Внешняя винтовая форма поверхности
    1. Внешнее продольное винтовое точение однозубым инструментом с подачей, равной шагу, и профилем режущей кромки, соответствующим профилю резьбы;
    2. То же, многозубым инструментом (резьбовой гребенкой);
    3. То же, многозубым охватывающим инструмен том (плашкой);
    4. Внешнее продольное нарезание многозубым вращающимся инструментом;
    5. Внешнее продольное охватывающее фрезерование многозубым инструментом;
    6. Внешнее продольное винтовое точение с произвольным шагом, равным подаче, по способу 4.1;
    7. Внешнее поперечное винтовое точение торцовых спиралей с произвольным шагом, равным подаче, и профилю резьбы по способу 16;
    8. Внешнее продольное наружное фрезерование многозубым инструментом

  7. Внутренняя винтовая форма поверхности
    1. Внутреннее продольное нарезание однозубым инструментом, профиль режущей кромки которого соответствует профилю впадины резьбы;
    2. Внутреннее продольное нарезание многозубым инструментом (метчиком) соосно оси вращения заготовки с подачей, равной шагу резьбы метчика

  8. Внешняя плоская форма поверхности
    1. Внешнее поперечное подрезное точение направление подачи перпендикулярно оси вращения заготовки;
    2. Внешнее продольное подрезное точение; главная режущая кромка инструмента перпендикулярна оси вращения заготовки;
    3. Внешнее прорезное точение

  9. Внутренняя плоская форма поверхности
    1. Внутреннее поперечное подрезное точение аналогично способам 8.1 и 8.3, продольное по 8.2

  10. Внешняя фасонная форма поверхности
    1. Внешнее поперечное отрезное точение профильным инструментом;
    2. Внешнее продольное точение вращающимся профильным инструментом;
    3. Внешнее копировальное точение с управляемым движением подачи, например ЧПУ

  11. Внешняя некруглая форма поверхности
    1. Внешнее прорезное некруглое точение с управляемым движением подачи;
    2. Внешнее продольное некруглое точение при тех же условиях

1.12.2. Классификация станков по основным и вспомогательным признакам

  1. Токарные и токарно-винторезные станки
    1. Универсальные токарно-винторезные
    2. Патронные и патронно-центровые
    3. Патронно-прутковые и патронно-центровые прутковые
    4. Настольные

  2. Токарные полуавтоматы и автоматы
    1. Поперечного и продольного точения
    2. Одношпиндельные программируемые
    3. Одношпиндельные вертикальные
    4. Многошпиндельные горизонтальные с вращающимися заготовками
    5. Многошпиндельные горизонтальные с вращающимися инструментами
    6. Многошпиндельные вертикальные
    7. Фронтальные

  3. Токарные револьверные станки
    1. Горизонтальная револьверная головка
    2. Вертикальная револьверная головка

  4. Токарные копировальные станки
    1. Многорезцовые
    2. Гидрокопировальные

  5. Карусельные и лобовые станки
    1. Одностоечные
    2. Двухстоечные
    3. Лобовые

  6. Токарные затыловочные станки
    1. Простые
    2. Универсальные

  7. Резьбообрабатывающие станки
    1. Гайконарезные
    2. Резьбонарезные
    3. Резьботокарные

  8. Токарные специализированные и специальные
    1. Для обработки турбинных колес, гильз, цилиндров, труб, коленчатых валов и др.

Классификация токарных станков по степени автоматизации

Степень автоматизации – это отношение времени автоматических переходов ко всему времени обработки изделия на станке.

Возможности и классификация современных токарных станков по степени автоматизации приведены в табл. 1.12.3.

1.12.3. Классификация токарных станков по степени автоматизации

  1. Ручное управление
    • Установка заготовки и инструмента, позиционирование рабочих органов и формирование базовых циклов вручную. Автоматизированное позиционирование рабочих органов и формирование базовых циклов

  2. Полуавтоматическое управление
    • Постоянство базовых циклов, сформированных вручную. Частичное изменение этапов базовых циклов вручную. Произвольное изменение базовых циклов с заменой инструмента вручную

  3. Автоматическое управление
    • Произвольное автоматическое изменение базовых циклов с заменой инструмента. Произвольное автоматическое изменение порядка выполнения базовых циклов с соответствующей сменой порядка работы инструмента. То же, включая манипуляции с заготовкой и обработанной деталью. Полная автоматическая организация цикла изготовления детали

Классификация токарных станков по точности

Точностью называется степень приближения действительных значений параметров изделия к идеальным параметрам.

Точность оценивается действительной погрешностью или пределами, ограничивающими значения погрешности (нормированная точность).

Погрешности станка непосредственно влияют на точность обработки.

Точность станков регламентируется государственными (отраслевыми) стандартами, в целом содержащими пять классов точности.

Распределение основных видов станков токарной группы по классам точности приведено в табл. 1.12.4. Специальные и специализированные станки таблицей не охватываются.

Технические и технологические показатели токарных станков определяются совокупностью компонентов и их составляющих, основные из которых отражены в табл. 1.12.5.

1.12.4. Классы точности и основные виды станков токарной группы

Основные виды станков Н П В А C
Токарные и токарно-винторезные + + + + +
Токарные полуавтоматы и автоматы + + +
Токарные револьверные + + + +
Токарные копировальные + +
Карусельные и лобовые + + +
Затыловочные и резьбообрабатывающие + + + +
Многоцелевые, специализированные и специальные + + +

Соотношения (коэффициенты) между оптовыми ценами на станки различных классов точности по ГОСТ 8-82

Базовый Н П В А
Класс точности «Н» нормальный 1,0 1,13 1,4 2,0
Класс точности «П» повышенный 1,0 1,25 1,75
Класс точности «В» высокий 1,0 1,4
Класс точности «А» особо высокий 1,0

Виды погрешностей оборудования

Геометрические погрешности.

Характеризуют погрешности взаимного расположения узлов станка и зависят от качества изготовления и сборки станка. Точность изделия по геометрическим параметрам – это совокупное понятие, подразделяющееся по следующим признакам:

  1. точность размеров элементов
  2. точность по шероховатости
  3. точность формы поверхностей элементов
  4. точность взаимного расположения элементов

Кинематическая точность

Влияет на скорость движения рабочих органов оборудования, на формообразование при зубообработке; они являются следствием погрешностей винтовых пар, зубчатых колес, переменная жесткость узлов и т.д.

  1. Упругие погрешности
  2. Температурные погрешности
  3. Динамические погрешности, связаны с колебаниями.
  4. Износовые погрешности в процессе работы (трения)
  5. Погрешности инструмента.

Технические и технологические показатели станков токарной группы

1.12.5. Технические и технологические показатели станков токарной группы

  1. Основные условия функционирования
    1. Размеры рабочего пространства для размещения заготовок, инструмента и приспособлений.
    2. Расположение обрабатываемых поверхностей, их количество и размеры.
    3. Наибольшая масса устанавливаемых заготовок и способы закрепления.
    4. Пределы частот вращения и подач рабочих органов
    5. Основная форма обрабатываемых заготовок (определяет пространственное размещение рабочих органов станка).
    6. Количество, форма и параметры устанавливаемых инструментов для штатных методов обработки.
    7. Количество управляемых включая одновременно) перемещений рабочих органов.
    8. Дискретность перемещения по осям координат

  2. Производительность штучная
    1. Мощность главного привода и подач.
    2. Количество переходов и проходов.
    3. Скорости холостых и установочных перемещений.
    4. То же рабочих перемещений.
    5. Наличие автоматизации основных и вспомогательных циклов.
    6. Оснащенность дополнительными приспособлениями и устройствами.
    7. Количество одновременно обрабатываемых заготовок и установленных инструментов

  3. Точность обработки станка
    1. Выходная точность станка.
    2. Точность установки изделия и стабильность позиционирования рабочих органов.
    3. Исходная точность заготовки и объемная стабильность качества.
    4. Размерная износостойкость инструмента.
    5. Статические, динамические и тепловые деформации несущей системы, групп узлов заготовки и инструментов.
    6. Возможность корректирования перемещений формообразующих элементов.
    7. Характер износа элементов и узлов станка

  4. Эксплуатационные свойства станка
    1. Масса станка.
    2. Площадь, занимаемая станком.
    3. Надежность работы систем и узлов.
    4. Удельная энергоемкость.
    5. Материалоемкость.
    6. Техническая и эксплуатационная безопасность и экономичность.
    7. Удобство управления и обслуживания.
    8. Ремонтопригодность

Технико-экономические показатели станочного оборудования

Производительность определяется способностью оборудования обеспечивать обработку определенного количества деталей в единицу времени. Используется несколько количественных показателей производительности.

  1. Штучная производительность характеризуется количеством деталей, обработанных на станке в единицу времени.
  2. Производительность резания характеризуется количеством (объемом) материала, срезаемого с заготовки в единицу времени см3/мин.
    Вид обработки Производительность резания см³/мин Удельная мощность кВт мин/см³
    Точение 1500 0.06
    Фрезерование 1000
    Шлифование 800 0.6
    Электроискровая 15 1
    Электрохимическая 15 10
    Ультразвуковая 1 25
    Лазерная 0.01 4000

  3. Производительность формообразования характеризуется площадью поверхности обработанной на станке в единицу времени.
  4. Сравнение между собой оборудования по производительности проводится по методике изложенной в руководящем документе РД 2Н06-45-87 «Расчет производительности металлорежущих станков».

Степень унификации

Металлоемкость оборудования – оценивается по удельной массе металла с учетом повышения производительности и, точность, относительно сравниваемой модели. Согласно РД2-Н06-34-87

Удельный расход электроэнергии

Экономическая эффективность станочного оборудования

Экономическая эффективность является главным объективным критерием для создания нового станка или оборудования, а также для принятия всех решений при его конструировании.

Надежность станочного оборудования по ГОСТ 27.002-83 «Надежность техники. Термины и определения»

Надежность – это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значение всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Надежность – это комплексное свойство, которое в зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации состоит из сочетания свойств: безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Безотказность – это свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние, в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Долговечность – это свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Показатели надежности

  1. Вероятность безотказной работы Р(t) – это вероятность того, что в период заданной наработки отказ объекта не возникнет.
  2. Наработка на отказ.
  3. Показатель ремонтопригодности – это среднее время восстановления.
    • Среднее время на обнаружение и устранение причин отказа
    • Удельная длительность восстановления
  4. Показатель безотказности
  5. Удельная длительность восстановления
  6. Комплексные показатели надежности.
    • Коэффициент готовности
    • Коэффициент технического использования

Список литературы

  1. Аверьянов О. И. Модульный принцип построения станков с ЧПУ. М.: Машиностроение, 1987. 232 с.
  2. Автоматические линии в машиностроении: Справочник. В 3-х т. / Ред. Совет А. Н. Дащенко и др. М.: Машиностроение,1984. 408 с.
  3. Автоматизация контроля состояния режущего инструмента и точности обрабатываемых деталей на токарных станках с ЧПУ. Информационный материал. М.: ВНИИ-ТЭМР, 1985. 7 с.
  4. Автоматическое управление точностью обработки на токарных станках с ЧПУ. Обзорная информация. Сер. 6.3. Технология металлообрабатывающего производства. М.: ВНИИ-ТЭМР, 1985. 48 с.
  5. Брук И. В., Константинов К. Н., Чеховский А. Р. Автоматизированные комплексы высокопроизводительного технологического оборудования для обработки деталей типа тел вращения. Обзор. М.: НИИмаш, 1982. 26 с.(Сер. С-1 «Станкостроение»).
  6. Вереина Л. И., Усов Б. А. Конструкция и наладка токарно-затыловочных станков. М.: Высшая школа, 1985. 191 с.
  7. Вереина Л. И., Усов Б. А. Тенденция развития затыловочных станков. М.: 1987.52 с. (Технология, оборудование, организация и экономика машиностроительного производства. Сер. 1. Металлорежущее оборудование и средства технологического оснащения. Обзор.ВНИИТЭМР, вып. 4).
  8. Власов С. Н., Годович Г. М., Черпаков Б. И. Устройство, наладка и обслуживание металлорежущих станков и автоматических линий. М.: Машиностроение, 1995. 464 с.
  9. Гибкие производственные системы, промышленные роботы, робототехнические комплексы. В 14 кн. / Под ред. Б. Н. Черпакова. Кн. 1 / Б. И. Черпаков, И. В. Брук. Гибкие механообрабатывающие производственные системы. М.: Высшая школа, 1989. 127 с; Кн.2 / В. Ф. Горнев, А. М. Савинов, В. Н. Валиков. Комплексные технологические процессы ГПС. М.: Высшая школа, 1989. 112 с; Кн. 3 /Л. М. Кордыш, В. Л. Косовский. Гибкие производственные модули. М.: Высшая школа,1989. 111 с; Кн. 6 / Б. И. Черпаков, В. Б. Великович. Робототехнические комплексы. М.: Высшая школа, 1989. 95 с; Кн. 7 / М. С. Городецкий, Д. Л. Веденский. Контроль и диагностика в ГПС. М.: Высшая школа, 1989. 96 с.
  10. Гибкие производственные системы развитых капиталистических стран. М.:ВНИИТЭМР, 1987. 179 с.
  11. Головин Г. М. Кинематика станков. Ч. 2. М.: МВТУ, 1950. 179 с.
  12. Дерябин А. Л., Эстерзон М. А. Технология изготовления деталей на станках с ЧПУ и в ГПС. М.: Машиностроение, 1989. 288 с
  13. Камышный Н. Н., Стародубов В. С.Конструкции и наладка токарных автоматов и полуавтоматов: Учебник для СПТУ. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1988. 256 с.
  14. Козырев Ю. Г. Промышленные роботы: Справочник. М.: Машиностроение, 1983.376 с.
  15. Контрольно-измерительные автоматы и приборы для автоматических линий / Под ред. М. И. Коченова. М.: Машиностроение,1965. 370 с.
  16. Конструкция и наладка станков с программным управлением и роботизированных комплексов / Л. Н. Грачев, В. Л. Косовский, А. Н. Ковшов и др. 2-е изд. стереотип. М.: Высшая школа, 1989. 271 с.
  17. Любарский В. Я. Устройство и эксплуатация токарных станков: Учебник для техн. училищ. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1985. 199 с.
  18. Марголит Р. Б. Наладка станков с программным управлением. М.: Машиностроение, 1983. 253 с.
  19. Марголит Р. Б. Эксплуатация и наладка станков с программным управлением и промышленных роботов. М.: Машиностроение, 1991. 272 с.
  20. Металлорежущие станки. Номенклатурный справочник. М.: ЭНИМС, ЦНИТИ,1993. 116 с.
  21. Металлорежущие станки. Токарные станки: Отраслевой каталог / ВНИИТЭМР М.:ВНИИТЭМР, 1992. 132 с.
  22. Металлорежущие станки / Н. С. Колев, Л. В. Красниченко, Н. С. Никулин и др.2-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение,1980. 500 с.
  23. Ничков А. Г. Резьбонарезные станки. М: Машиностроение, 1983. 144 с.
  24. Обеспечение технологической надежности обработки деталей в ГПС: Метод, рек. М.: ЭНИМС, 1988. 59 с.
  25. Петров Н. А., Дмитриева Е. Д. Современные отечественные и зарубежные токарные и многоцелевые токарные станки и ГП-модули. М.: ВНИИТЭМР, 1990. 256 с.
  26. Повышение производительности и надежности токарно-револьверных станков /В. Н. Шишкин, В. Е. Лосев, Л. И. Новицкий,А. В. Шевченко. К.: Технiка, 1986. 95 с.
  27. Программное управление станками и промышленными роботами / В. Л. Косовский,Ю. Г. Козырев, А. Н. Ковшов и др. 2-е изд.стереотип. М.: Высшая школа, 1989. 272 с.
  28. Рабкин А. Л. Затыловочные станки. М.: Машиностроение, 1976. 125 с.
  29. Сафронович А. А. Карусельные станки. М.: Машиностроение, 1983. 263 с.
  30. Справочник по технологии резания материалов, в 2-х кн. Кн. 1 / Ред. нем. изд. :Г. Шпур, Т. Штеферле: Пер. с нем. В. Ф. Колотенкова и др.: Под ред. Ю. М. Соломенцева. М.: Машиностроение, 1985. 616 с.
  31. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова, 4-е изд., перераб.и доп. М.: Машиностроение, 1985. 656 с.
  32. Система контроля функционирования ГПМ ГПС. Аналитическая справка. М.:ВНИИТЭМР, 1987. 32 с.
  33. Станочное оборудование автоматизированного производства, Т. 1, 2 / Под. ред.В. В. Бушуева. М.: Станки, 1994. Т. 1. 303 с; Т. 2. 353 с.
  34. Тарамыкин Ю. П. Станки инструментального производства: Учебное пособие. М.:МАСИ, 1993. 94 с.
  35. Токарные многошпиндельные автоматы / В. И. Черткало, О. Н. Гуров и др. М.:Машиностроение, 1978. 309 с.
  36. Тишенина Т. И., Федоров В. Б. Токарные станки и работа на них. М.: Машиностроение, 1990. 144 с. (Б-ка станочника).
  37. Фешенко В. Н., Махмутов Р. X. Токарная обработка. М.: Высшая школа, 1984.288 с.
  38. Функции контроля и диагностики в ГПМ: Метод, рек. / Сост. Городецкий М. С, Осипова С. С, Веденский Д. Л. М.: ЭНИМС,1987. 00 с.
  39. Шарин Ю. С. Обработка деталей на станках с ЧПУ. М.: Машиностроение, 1983.117 с.
  40. Юхвид М. Е., Бенедиктов И. Н.Справочник оборудования для отделки труб и трубных соединений / Сер. Трубное производство. Выпуск 3. М.: Институт» Черметинформация», 1988. 19 с.

Москва, Машиностроение. Энциклопедия 2002. Под редакцией К.В. Фролова

Полезные ссылки по теме. Дополнительная информация

Источник

Оцените статью