3. Перспективные задачи станкостроения на современном этапе

Необходимо за ближайшее десятилетие удвоить ВВП. Повышения технологического уровня и надежности машин определяет качественную ступень в станкостроении. Модернизация машиностроения. Повышение качественного уровня технологического оборудования и эксплуатационной надежности машин при снижении металлоемкости на 12 – 18% удельной энергоемкости на 7 – 12% и степени автоматизации до 30%. Все многообразие потребительских свойств можно свести к основным:

1. Производительность

2. Точность

3. Переналаживаемость(технический диапазон использования)

4. Надежность

Производительность оценивается величиной штучного времени, состоящего из оперативного и времени обслуживания

t_шт= t_оп+t_об

t_оп=t_{основное}+t_{вспомогательное}

Основной вклад в производительность вносит основное время поэтому повышение производительности осуществляется за счет сокращения основного времени (режимы скорости – силовое резание). Автоматизация позволяет сокращать штучного время за счет вспомогательного. Основным критерием экономической стойкости инструмента – это период стойкости Ти=60мин, их поскольку инструмент ниже чем станок то сейчас Ти=5…10мин.Себестоимость продукции доля стоимости инструмент составит 0,3…1,5%. Поэтому основополагающими критериями в снижении себе стоимости является себестоимость оборудования. Повышение точности оборудования является основополагающим показателем повышения качества продукции. Основные методы повышения точности оборудования:

1. Использование датчика угловых и линейных перемещений (индуктивных и лазерных). Они позволяют отследить положение. Эти датчики позволяют достичь точность позиционирования 1…2 мкм. В тенденции – 0,05 мкм.

2. Аттестация действительных перемещений исполнительных звеньев, то что несет инструмент и заготовку.

3. Активный контроль погрешности готовых деталей, вносит корректировку.

4. Снижение влияния температурных деформаций, которые достигают в общем объеме погрешностей 70%.

5. Использование инструментальных материалов допускающих малый размерный износ – износостойкие материалы, вакуумная обработка.

6. Использование эффективных СОТС с большим расходом и тщательной многоступенчатой очисткой (охлаждение и уменьшение трения).

Переналаживаемость станков – это главное потребительское свойство металлорежущего оборудования заключается в возможности переналаживания различных заготовок. Основные методы:

1. Агрегатирование – блочно – модульные построения на основе унифицированных узлов и элементов.

2. Использование гибких производственных модулей (ГПМ) в условиях крупносерийного и массового производства, оснащаемые двумя системами магазинов.

3. Оснащением широкой машины использования.

4. Использование локальных кинематический цепей.

5. Использование систем ЧПУ и программирование командных аппаратов.

Надежность станков тем важнее чем важнее станок.

1. Использование высоконадежных систем ЧПУ (до 60% отказов из за ЧПУ)

2. Включение в управляющие системы подсистем автоматической диагностики.

3. Повышение надежности механических элементов (термообработка, нанесение покрытия).

4. Снижение динамических нагрузок (уменьшение перемещающих массу).

5. Обеспечение высоконадежными системами смазки.

6. Применение мощных систем подач.

7. Блочно – модульное построение узлов.

8. Использование систем индикации и диагностики.

9. Своевременные профилактические и регламентные работы.

10. Использование высококвалифицированных кадров.

Процесс автоматизации осуществляется комплексно. По данным европейской экономической комиссии ООН гибкие производительные системы обеспечивают следующие усредненные показатели: увеличение полезного времени работы по сравнению с универсальным оборудованием при двухместной работе до 60%. Экономию затрат на рабочую смену до 30%, сокращение независимости производства на 60%. Число работников в 3,5 – 5 раз.

Выпуск единичной продукции на на автоматических линиях примерно в 100 раз затрачивается времени меньше чем на универсальном оборудовании. Основным направлением развития автоматических линий является повышение комплексности обработки, т.е. включение в линию (сборка, термообработка):

1. За счет внедрения станков ЧПУ и промышленных роботов.

2. Автоматическая подача инструментальных коробок, особенно при обработке корпусных деталей.

3. Включение в автомат линии унифицированных узлов оснащенными системами ЧПУ.