- •Введение
- •Проектирование металлорежущих станков и станочных систем
- •1. Процесс проектирования металлорежущих станков
- •1.1. Общие сведения о металлообрабатывающих
- •Станках
- •1.2. Исходные данные для проектирования мрс
- •1.3. Этапы проектирования станков
- •1.4. Проектные критерии
- •1.5. Автоматизации проектирования
- •Математической модели
- •1.6. Основные методические принципы автоматизированного проектирования
- •1.7. Структура сапр мрс
- •1.8. Оптимизация проектных решений
- •1.9. Связь конструирования с технологией производства
- •2. Компоновка станков
- •2.1. Исходные данные к выбору компоновки
- •2.2. Структурный анализ базовых компоновок
- •С подвижной стойкой
- •2.3. Выбор компоновки
- •2.4. Компоновка станочных систем
- •2.5. Унификация и агрегатирование
- •3. Выбор технических характеристик станков
- •3.1. Уточнение служебного назначения станков
- •3.2. Диапазон рабочих скоростей
- •В центрах на токарных станках больших размеров:
- •3.3. Особенности ступенчатого регулирования
- •3.4. Скорости вспомогательных движений
- •3.5. Мощность привода
- •3.6. Выбор расчетных нагрузок
- •4. Проектирование и расчет приводов станков
- •4.1. Приводы главного движения
- •4.1.1. Назначение приводов главного движения
- •4.1.2. Виды приводов
- •4.1.3. Требования к приводам
- •4.1.4. Виды и способы регулирования
- •4.1.5. Особенности проектирования и расчета привода главного движения станков
- •4.1.6. Определение мощности электродвигателя
- •4.2. Приводы подачи
- •Характеристики основных выходных звеньев приводов подачи
- •5. Шпиндельные узлы
- •6. Корпусные детали
- •7. Направляющие станков
- •7. Ходовые винты и гайки
- •8. Станочные системы
- •8.1. Классификация и основные типы станочных систем
- •8.2. Классификация и структура гибких производственных систем
- •8.3. Основные технико-экономические показатели
- •Часть 3
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
С подвижной стойкой
2.3. Выбор компоновки
Из всего множества возможных для заданных движений вариантов базовых компоновок необходимо выбрать один, наилучший для конструируемого станка и конкретных условий его использования на производстве. Некоторые критерии для отбора вариантов могут быть обусловлены в формализованном виде и окончательно сформулированы в виде условной записи. Если станок предназначен для обработки крупных деталей, то нежелательно эту деталь вместе с подвижным узлом перемещать вертикально. Пользуясь символикой алгебры логики, это условие можно записать таким образом:
М1 = O + O + О , (5)
где , — читаются как подвижный узел (не О) и как горизонтально-подвижный узел (не Z).
Условию (5) удовлетворяет лишь часть вариантов множества (рис. 8, а), а именно те, которые входят в определенное подмножество (рис. 8, б). Если тяжелую деталь следует обработать с высокой точностью, то желательно, чтобы эта деталь или была совсем неподвижной, или имела бы только одно горизонтальное перемещение. Это условие можно записать таким образом:
М2 = + , (6)
и при этом возможными остаются также лишь определенные варианты (рис. 8, в). Рассмотренное условие иногда целесообразно также для станков, встраиваемых в автоматическую линию или автоматический участок.
Можно также поставить условие, чтобы горизонтально-подвижные узлы примыкали к неподвижному. При этом не будет изменения консольно приложенной нагрузки от собственной массы и соответствующих погрешностей обработки. Данное условие формально записывают в виде
М3 = + (7)
и характеризуют своим подмножеством вариантов (рис. 8, г).
Совместное выполнение трех условий (5) — (7) может быть записано в форме матрицы для использования способа поразрядной конъюнкции (с. 40).
Знак Ф соответствует нуль-множеству, которое выражает противоречие условий.
Итак, совместное выполнение поставленных условий приводит к тому, что из всего возможного множества компоновок (см. рис. 8, а) оказываются пригодными лишь два варианта, изображенные на рис. 10, а, б.
М1 |
— |
|
+ |
+ |
М2 |
— |
— |
|
+ |
М3 |
— |
|
+ |
— |
|
Ф |
Ф |
XOYZ |
Ф |
|
|
|
YOXZ |
|
Рис. 10. Варианты компоновок, удовлетворяющие
совокупности ограничивающих, условий
Из двух оставшихся возможных вариантов базовой компоновки выбирают лучший вариант по различным дополнительным соображениям. Так, например, в зависимости от решения вопросов автоматизации загрузки-выгрузки деталей на рабочую позицию может оказаться предпочтительным любой из оставшихся вариантов. Тщательный анализ жесткости всей несущей системы может привести к окончательному выбору варианта, обеспечивающего достаточную жесткость. Известно, например, что замкнутые, несущие системы (портального типа) могут существенно повысить статическую жесткость и виброустойчивость по сравнению с той же компоновкой, но не замкнутого вида.