«Компоновка станков»

Модуль 1. Общие сведения о технологическом оборудовании
Тема 4. Компоновка оборудования
Тема: «Компоновка станков»
Учебные вопросы:
1. Основные определения. Задачи компоновочного
проектирования станков.
2. Кодирование и структурный синтез компоновок.
3. Комплексная оценка качества компоновки.
Литература:
1. Металлорежущие станки: учебник. В 2 т. / Т.М. Авраамова, В.В.
Бушуев, Л.Я. Гиловой и др.; под ред. В.В. Бушуева. Т. 1. — М.:
Машиностроение, 2011. 608 с. C. 101 – 112. .
2. Металлорежущие станки / Н.С. Каменев, Л.В. Красниченко и др. –
М.: Машиностроение, 1980.
1. Основные определения. Задачи компоновочного
проектирования станков
Компоновка токарных станков: а – с продольным
перемещением суппорта; б) с продольным
перемещением шпиндельной бабки
В состав компоновочных факторов входят:
- структура компоновки как совокупность
определенным образом связанных элементов
(стационарных и подвижных, совершающих
координатные движения);
- пространственное расположение элементов
компоновки (в частности основных плоскостей стыков);
- габариты элементов компоновки (главным образом
их размерные пропорции), от которых зависит
соотношение жесткостей элементов компоновки по
разным координатным осям;
- вылеты - координатные расстояния между центрами
жесткости стыков и точками приложения нагрузки (силы
резания, веса элементов), сильно влияющих на перенос
силовых воздействий и перемещений;
- факторы категории сопряжений - типы подвижных
стыков, отличающиеся соотношением длин подвижной и
неподвижной частей.
Вылеты: 1 – центр жесткости подвижного станка; 2 –
точка резания; 3 – центр тяжести элемента
компоновки
Fx, Fy , Fz
– составляющие силы резания,
x2, y2, z2, x3, z3 – вылеты
Типы подвижных станков
В качестве исходных данных на проектирование
компоновки обычно используют:
•- вид и взаимное расположение инструмента и
заготовки;
•- координатные движения исполнительных
органов станка;
•- максимальные размеры заготовки, которые
определяют размеры пространства, в котором
производится обработка (рабочего
пространства станка).
2. Кодирование и структурный синтез
компоновок
Система кодирования должна удовлетворять
следующим требованиям:
 использовать единую систему координат для всех
этапов проектирования компоновки, включая этап
оценки ее качества по совокупности критериев, что
упрощает хранение, передачу и анализ информации о
компоновке;
 осуществлять операции с параметрами,
относящимися непосредственно к компоновке;
 однозначно и полно описывать компоновку при
различной степени конкретизации ее параметров.
Координатный код
где
k1 k2 ... kl ... k0 ...kn
kl – обозначение i-го подвижного блока;
k0 —
обозначение
стационарного
элемента
компоновки (станины и т.п.), являющегося разделителем
между ветвью инструмента и ветвью заготовки;
п — число координатных движений (число подвижных
блоков).
Компоновка многоцелевого станка
Компоновки, отличающиеся
расположением и типом стыков
Координатный код отражает следующие свойства
компоновки:
- число и вид осуществляемых движений;
- ориентацию осей, вдоль или вокруг которых они реализуются;
- последовательность расположения подвижных блоков;
- распределение подвижных блоков между ветвями инструмента
и заготовки.
kl
=
А1
А2
А3
А4
А5
А6
А7
А1 — тип перемещения элемента компоновки (1 — прямолинейное
поступательное, 2 — вращательное);
А2, A3 — для поступательного движения: соответственно ось
движения и ось нормали к плоскости стыка (если стык не имеет
наклона к осям координат) или обозначение плоскости,
параллельной движению (если стык имеет наклон к осям координат);
А2, A3 — для вращательного движения: обозначение оси вращения
(в обеих позициях);
А4 = 0 при отсутствии наклона стыка (или оси вращения);
А4 = 1 (2 или 3) при допустимости поворота нормали к плоскости
стыка (или оси вращения) вокруг оси X, или Z);
А5 — тип подвижного стыка;
А6 — направление перехода через стык при движении от начала к
концу ветви компоновки: 1 — совпадает с положительным
направлением оси A3, 2 — противоположно этому направлению;
А7 — форма элемента компоновки, входящего в подвижной блок:
1 — призма, 2 — цилиндр и т.п.
Компоновка ветви инструмента токарного станка (код
2220212 1231121 1130121 0000000);
1  револьверная головка;
2  поперечные салазки;
3  каретка;
4  станина
Направленный граф синтеза подвижных блоков
рейкошлифовального станка


m
NT  A  n !/ n  m !
n
NT  Pn  n!
Эскизы вариантов компоновки
рейкошлифовального станка
3. Комплексная оценка качества компоновки
Влияние компоновки и ее элементов на основные
показатели качества станка