Основные технико-экономические показатели станков. Точность станков. Основные виды погрешностей, определяющих их точность обработки на станке.

Основные технико-экономические показатели станков. Точность станков. Основные виды погрешностей, определяющих их точность обработки на станке.

Основные технико-экономические показатели станков: производительность, точность, надежность, универсальность и гибкость, эффективность. Точность обработки – это соответствие размеров, формы, положения и шероховатости обработанных поверхностей к требованиям чертежа и техническим условиям. Основные группы погрешностей станка влияющие на точность обработки: 1) геометрические погрешности – определяется геометрической точностью станка, который характеризуется ошибками взаимного расположения и относительного движения узлов станка. Геометрическая точность зависит от точности обрабатываемой детали и сборки станка. Геометрическая точность характеризуется: а) точностью опорных поверхностей для базирования инструмента и заготовки, б) точность движения исполнительных органов, в) точность взаимного расположения направляющих рабочих органов, г) точность расположения направляющих относительно базовых поверхностей; 2) кинематические погрешности – характеризуются согласованностью взаимосвязанных движений на станке. Кинематическая погрешность определяется ошибками в передаточных числах, зубчатых, червячных и винтовых передач. Они связанны с непоточностью изготовления элементов передач и переменной жесткостью этих элементов; 3) упругие погрешности – возникают из-за деформации несущей системы станка и нарушают правильность взаимного расположения интрумента относительно заготовки при действии силовых факторов. Несущая система станка – это шпиндель с опорами и базовые детали; 4) температурные погрешности – возникают из-за равномерного нагрева различных деталей и узлов станка в результате его работы и изменяет первоначальную геометрическую точность станка. Теплостойкость (термостойкость) станка – характеризует его сопротивляемость возникновению недопустимых температурных деформаций при действии тех или иных источников тепла; 5) динамические погрешности – связанны с относительными колебаниями инструмента и заготовки возникающими по причинам: а) вынужденных колебаний, б) параметрических колебаний, в) автоколебаний, г) процессами при пуске, торможении, реверсировании; 6) погрешности инструмента связанны: с размерным износом инструмента и с ошибками изготовления инструмента и погрешностями установки на станке; 7) погрешность позиционирования (для станков с ЧПУ) характеризуется ошибкой вывода исполнительного органа станка в позицию заданную программой обработки.

Приводы главного движения станков со ступенчатым и бесступенчатым регулированием

Приводы бывают: со ступенчатым регулированием, с бесступенчатым регулированием. При ступенчатом регулировании в заданном диапазоне частот обеспечивается фиксированные частоты вращения. При бесступенчатом регулировании обеспечивается настройка на любую частоту в заданном диапазоне частот. Ступенчатые – в диапазоне 10 – 1000, если диапазон любой – то это бесступенчатый. Ступенчатый с коробкой скоростей. С бесступенчатой коробкой регулирования бывают на основе комбинированного привода. АД → вар → коробка скоростей →. Регулируемый двигатель: ДПТ → коробка скоростей →. (основная), или вместо коробки скоростей стоит муфта.

Основные типы опор шпинделей металлорежущих станков. Предварительный натяг и методы его создания в подшипниках качения: шариковых, роликовых с коническими и цилиндрическими роликами.

Предварительный натяг – это постоянная дополнительная нагрузка на подшипниках качения с целью выборки зазора между телами качения и кольцами. Создается в шариковых подшипниках осевым смещением внутреннего и наружного колец (1). Для этого используется: втулки различной длины между внутренними и наружными кольцами (2), предварительным сошлифованием торцев колец (3), пружинами обеспечивающими заданную осевую нагрузку (4). В роликовых конических подшипниках предварительный натяг является неотъемлимой частью монтажа и создается с помощью регулировочных гаек. Гидродинамические подшипники – в которых несущий масляный слой образуется при вращении вала в результате прилипания масла к поверхности вала и вкладыша и затягивания его (масла) в клиновой зазор между рабочими поверхностями вала и вкладыша (5). Недостатки клиновых ГДП – не обеспечивается стабильное положение вала при переменных нагрузках и больших скоростях. Число клиньев 3 – 8. Гидростатические подшипники – это система состоящая из: собственно подшипника – втулки в которых выполнены несущие карманы; системы дросиле обеспечивающих поступление масла в несущие карманы; фильтрование насосной установки. (6) При приложении внешней нагрузки происходит смещение шпинделя, в результате изменяются условия истечения масла из карманов, и сопротивление на входе масла в каждый из карманов, таким образом давление в кармане изменяется так, что результирующее давление воспринимает внешнюю нагрузку. ГСП бывают: радиально-замкнутые; радиально-разомкнутые; упорные. Достоинства: высокая точность вращения; высокие демпфирующие свойства (гасить колебания); практически неограниченная долговечность. Недостатки: сложность; дороговизна. Аэродинамические и аэростатические подшипники по принципу действия аналогичны соответственно ГДП и ГСП. Отличия заключаются в рабочей среде, в том, что вместо масла используется воздух. Так как вязкость воздуха ≈ в 10000 раз больше вязкости масла, образование несущего воздушного слоя возможно при очень больших скоростях скольжения, поэтому в конструкциях станков они не используются. АСП используется в станках с малыми нагрузками. Их применение ограниченно малыми нагрузочными способностями. Магнитные опоры реализованы только в лабораторных макетах. Это связано со сложностями обеспечения стабильности положения вала.

Основные технико-экономические показатели станков. Точность станков. Основные виды погрешностей, определяющих их точность обработки на станке.

Основные технико-экономические показатели станков: производительность, точность, надежность, универсальность и гибкость, эффективность. Точность обработки – это соответствие размеров, формы, положения и шероховатости обработанных поверхностей к требованиям чертежа и техническим условиям. Основные группы погрешностей станка влияющие на точность обработки: 1) геометрические погрешности – определяется геометрической точностью станка, который характеризуется ошибками взаимного расположения и относительного движения узлов станка. Геометрическая точность зависит от точности обрабатываемой детали и сборки станка. Геометрическая точность характеризуется: а) точностью опорных поверхностей для базирования инструмента и заготовки, б) точность движения исполнительных органов, в) точность взаимного расположения направляющих рабочих органов, г) точность расположения направляющих относительно базовых поверхностей; 2) кинематические погрешности – характеризуются согласованностью взаимосвязанных движений на станке. Кинематическая погрешность определяется ошибками в передаточных числах, зубчатых, червячных и винтовых передач. Они связанны с непоточностью изготовления элементов передач и переменной жесткостью этих элементов; 3) упругие погрешности – возникают из-за деформации несущей системы станка и нарушают правильность взаимного расположения интрумента относительно заготовки при действии силовых факторов. Несущая система станка – это шпиндель с опорами и базовые детали; 4) температурные погрешности – возникают из-за равномерного нагрева различных деталей и узлов станка в результате его работы и изменяет первоначальную геометрическую точность станка. Теплостойкость (термостойкость) станка – характеризует его сопротивляемость возникновению недопустимых температурных деформаций при действии тех или иных источников тепла; 5) динамические погрешности – связанны с относительными колебаниями инструмента и заготовки возникающими по причинам: а) вынужденных колебаний, б) параметрических колебаний, в) автоколебаний, г) процессами при пуске, торможении, реверсировании; 6) погрешности инструмента связанны: с размерным износом инструмента и с ошибками изготовления инструмента и погрешностями установки на станке; 7) погрешность позиционирования (для станков с ЧПУ) характеризуется ошибкой вывода исполнительного органа станка в позицию заданную программой обработки.