Некоммерческая организация «Ассоциация московских вузов»
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Московский государственный индустриальный университет
ГОУ ВПО МГИУ
Научно-образовательный материал
«Общие требования, предъявляемые к металлорежущим станкам»
Состав научно-образовательного коллектива:
, к. т.н., доцент
, ведущий инженер
Москва 2010 г.
Общие требования, предъявляемые к металлорежущим станкам
Требования к конструкции конкретных станков различаются в зависимости от их типов, при этом построение базовых компоновок должно отражать реализацию не только первоочередных, но и перспективных компоновок. Металлорежущие станки должны обеспечивать удобство эксплуатации, обслуживания и ремонта. Поскольку станки 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 узлам:
- разделение станков на узлы должно производиться с учетом принципа их независимости при разработке, изготовлении и сборке;
- в основу разделения станков на узлы закладывается технологический принцип деления его на две части: стола (центра), характеристики которого определяются наладкой (габаритные размеры заготовок, соотношения обрабатываемых поверхностей и др.); шпиндельной части, характеристики которой определяются составом и соотношением по трудоемкости выполняемых операций;
- обеспечение максимально возможной унификации и единства конструктивных решений по элементам станков;
- обеспечение возможности простого и точного соединения со смежными узлами;
- обеспечение возможности механизации сборки узлов в системе принятого комплекта;
- механические узлы должны содержать в себе индивидуальные элементы управления, смазочные системы или часть смазочной системы, обеспечивающей работу узла при присоединении ее к общей смазочной системе станка либо к системе управления и контроля.
Требования к инструментальной и технологической оснастке:
- количество и состав вспомогательного и режущего (стандартного и специального) инструмента должен обеспечивать выполнение всех технологических операций выполняемых станками;
- технические требования к вспомогательным инструментам в сборе с режущим определяются классом точности станков;
- к инструментам, устанавливаемым на станках с их автоматической сменой, предъявляются требования надежного закрепления в переходных втулках и в шпинделе станка;
- набор элементов технологической оснастки и технические требования к ней, как правило, определяется номенклатурой заготовок, а также характером производства заказчика.
Требования к системе гидравлического оборудования:
- гидравлическое оборудование станка должно выполняться на базе изготавливаемых централизованно гидростанций с воздушным охлаждением с использованием регулируемых или нерегулируемых насосов;
- должно быть обеспечено удобство эксплуатации, монтажа и демонтажа отдельных элементов;
- в качестве регулирующей и распределительной аппаратуры должны использоваться аппараты с прогрессивными способами монтажа, позволяющие обеспечить надежность работы гидроприводов:
- трубопроводы, гибкие рукава, соединительная арматура должны обеспечить полную герметичность, не допускать нарушения герметичности в процессе эксплуатации станков.
Требования к системе смазки:
- система смазки должна быть централизованной и автоматической; система управления и контроля смазкой при необходимости входит в состав смазочной системы;
- тип смазочной системы определяется конструкцией смазываемых агрегатов, их режимами работы и выбирается из серийно выпускаемых;
- системы смазки оснащаются фильтрующими элементами и, при необходимости, устройствами для стабилизации температуры;
- периодическая смазка должна производиться в соответствии с циклом работы станка или каждого из узлов;
- сигнализация о нарушении работы системы смазки должна обеспечиваться информацией в виде визуального (звукового) сигнала или срабатыванием соответствующих блокировок станка.
Требования к системе электрооборудования:
- привода главного движения и подач должны использоваться в металлорежущих станках комплектно с учетом их технических характеристик, обеспечивающих необходимые мощности и диапазоны регулирования;
- электрическая автоматика должна строиться на основе интегральных микросхем, обеспечивающих схему бесконтактного управления.
Требования к системам ЧПУ:
- ввиду сложности и многообразия технологических операций, выполняемых на станках, для их комплектации могут применяться системы ЧПУ, обеспечивающие оперативное и универсальное управление;
- создание различных по назначению устройств ЧПУ разумно осуществлять на основе модульного принципа построения систем.
Требования к системе диагностики. Система диагностики станков предназначена для сокращения времени ремонтных простоев, повышения точности и производительности обработки заготовок на станках. Базовый вариант системы включает в себя контрольные точки и датчики, сигналы которых используются для оценки систем 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 укрупненную оценку работоспособности и выявление отказа важнейших систем и механизмов металлорежущего станка: устройств ЧПУ, систем гидравлического оборудования, смазки, электрооборудования, приводов главного движения и подачи, других устройств.
Более глубокое диагностирование должно обеспечивать: выявление причин снижения точности обработки заготовок; поломки режущего инструмента или оценки его стойкости для каждой контрольной точки; определять предельные величины сигнала в проверяемом режиме; обеспечивать помехозащищенность полезного сигнала и распознание по нему кодового состояния.
Требования к технологичности. Общие требования к технологичности станков сводятся:
- к сокращению количества оригинальных деталей в составе механических узлов 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, обеспечивающих возможность их сборки с минимумом пригоночных и отладочных работ, к обеспечению выходных норм точности станков за счет рационального подбора допусков на отдельные детали и узлы;
- к обеспечению использования типовых технологических методов обработки заготовок.
Требования к технике безопасности. Металлорежущие станки должны обеспечивать полную безопасность в работе для обслуживающего персонала. При разработке станков 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 надежность работы всех механизмов и исключающие непроизвольное включение или переключение;
- манипуляторы для смены инструмента заготовок должны иметь надежно действующие замковые устройства, гарантирующие невозможность выпадения 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.
Требования к эстетике и эргономике. Металлорежущие станки должны иметь современные внешние формы и высококачественную отделку. Местное освещение должно обеспечивать освещенность рабочей зоны в соответствии с требованиями санитарных норм и правил, действующих на момент создания станка. Зона обслуживания должна быть доступна для рабочего и обеспечивать возможность удобного выполнения работ по установке крепежных приспособлений, загрузке магазина инструментами, отладке управляющих программ и других работ. Управления станком (или группы) 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 производится в соответствии с действующими нормативными допусками.
