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, с. C. 101 – 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 – составляющие силы резания, – 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 – обозначение i -го подвижного блока; 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

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. Компоновки, отличающиеся расположением и типом стыков

=А1А2А3А4А5А6А7 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 ); 1 револьверная головка; 2 поперечные салазки; 3 каретка; 4 станина

Направленный граф синтеза подвижных блоков рейка шлифовального станка

Эскизы вариантов компоновки рейка шлифовального станка

3. Комплексная оценка качества компоновки Влияние компоновки и ее элементов на основные показатели качества станка