Увеличение производительности

Увеличение производительности – один из важнейших принципов, которым руководствуется конструктор при создании машин. Производительность машин зависит от различных параметров. Главные из них приведены ниже.

Повышение скоростей рабочих движений. Увеличение скорости обработки детали позволяет увеличить количество обработанных деталей в единицу времени. Значения скоростей главного движения и подачи для современных станков приведены в табл. 7.

Непрерывность технологического процесса. Под непрерывностью понимается процесс безостановочной обработки детали с вращательным, поступательным, поточным движением. Непрерывность – один из главных способов повышения производительности труда.

Таблица 7

Значения скоростей рабочих движений

деревообрабатывающих станков

Непрерывность технологического процесса. Под непрерывностью понимается процесс безостановочной обработки детали с вращательным, поступательным, поточным движением. Непрерывность – один из главных способов повышения производительности труда.

Прерывистые технологические процессы выполняются с возвратно-поступательными движениями, с остановами или прерываниями при переходе к следующей операции [13]. В проходных станках заготовки подаются в станок с межторцовыми разрывами.

Механизация и автоматизация. Механизация уменьшает или частично избавляет человека от тяжелого ручного труда, так как функция управления (включение, выключение, регулирование режима и т.д.) в данном случае остаются за человеком.

Автоматизация полностью исключает непосредственное участие человека в работе. Автомат самостоятельно выполняет все рабочие и холостые ходы цикла по программе, заранее составленной и отлаженной человеком. В этом случае рабочая машина заменяет уже не только мускулы, но и в известных пределах мозг человека. За человеком остается только функция контроля, наладки машины, подготовки и замены программ.

Повышение точности

Точность обработанных деталей на станках зависит от ряда факторов: геометрической точности станков, погрешностей в геометрии лезвий режущих инструментов, погрешностей размеров заготовок, наладки и настройки станков, неточности кинематических цепей, нестабильности режимов резания, температурных перепадов и др.

Геометрическая неточность станка является следствием относительного расположения его узлов и деталей, неточности базовых элементов. В результате этого в шпиндельных узлах, например, появляется радиальное и осевое биение вала.

Непрямолинейность направляющих конвейерных механизмов подач прирезных станков приводит к искажению размеров и формы деталей. Непрямолинейность режущих кромок ножей фуговальных и рейсмусовых станков тоже вызывает искажение размеров и формы деталей. Неплоскостность столов фуговальных и рейсмусовых станков приводит к перебазированию заготовки и искажению формы детали.

Изменение размеров возможно при некачественной наладке и настройке станка, при снятии больших припусков, при ослаблении креплений узлов станка и возникновении деформаций из-за перепада температуры. В группе пильных станков при нагреве режущего инструмента теряется устойчивость пил, в результате чего изменяются первоначально установленные размеры деталей.

Обеспечение нормативной геометрической точности, предотвращение повышения температуры деталей станка и режущего инструмента, а также обеспечение технологической стабильности рабочей машины - залог получения деталей требуемой точности.

Деревообрабатывающую машину называют технологически стабильной, если ее уровень настройки и поле рассеивания размеров сохраняются неизменными в течение времени обработки партии деталей.

Жесткость узлов станка. Под жесткостью понимается сопротивление, которое оказывает тело или система тел деформирующему действию внешних сил в данной точке. Различают статическую и динамическую жесткость.

Статическая жесткость представляет собой сопротивление, которое создает система под действием статических внешних сил и нагрузок, Н/мм:

, (45)

где F - обобщенная статическая сила, действующая в данной точке узла или станка, Н;

y - величина деформации в данной точке, мм.

На рис. 16 показаны схемы измерения жесткости горизонтального ножевого вала и стола рейсмусового станка (рис. 16, а), а также вертикального шпинделя и направляющей линейки фрезерного станка (рис. 16, б). На схемах обозначены цифрой 1 динамометр, создающий отжимающее усилие, и 2 - индикатор часового типа, с помощью которого измеряется величина деформации .

Отжимающее усилие в деревообрабатывающих станках создается силами резания и подачи. Эти силы пропорциональны мощности соответственно механизма главного движения и подачи, поэтому норма жесткости зависит от мощности соответствующего механизма. Норму жесткости берут по значению приведенной жесткости, т.е. жесткости, приходящейся на 1 кВт мощности соответствующего механизма.

Иногда при расчетах удобно пользоваться не статической жесткостью, а ее обратной величиной, называемой податливостью.

Податливость, мкм/Н

. (46)

Динамическая жесткость - это жесткость тела или системы тел, работающих в динамическом режиме, при котором движение рабочих органов станка происходит неравномерно. Для каждого динамического режима существует своя динамическая жесткость, Н/мм

, (47)

где j - статическая жесткость, Н/мм;

К - динамический коэффициент (К > 1).

Статическая жесткость узлов деревообрабатывающих станков должна находиться в пределах норм, приведенных в табл. 8.

Таблица 8

Статическая жесткость узлов группы фрезерных станков [14]

Недостаточная жесткость отдельных элементов узлов при работе приводит к изменению взаимного положения режущего инструмента и заготовки и понижает точность обработки.