Производительность. Производительность станка определяет его способность обеспечивать обработку определенного числа деталей в единицу времени

 

Производительность станка определяет его способность обеспечивать обработку определенного числа деталей в единицу времени.

Штучная производительность (шт./год или шт./час) выражается числом деталей, изготовленных в единицу времени, при непрерывной безотказной работе.

(2.5)

где - годовой фонд времени; Т - полное время всего цикла изготовления детали.

При изготовлении на универсальном станке разных деталей его штучную производительность определяют по условной, так называемой представительной детали, форму и размеры которой берут усредненными по всему рассматриваемому множеству деталей. Все исходные параметры представительной детали (масса, размеры, допуски и т. д.) определяют для всей группы рассматриваемых деталей как средневзвешенные величины

где х - величина данного параметра внутри каждого интервала; -частость по интервалам изменения величины х; - общая частость (весомость) деталей рассматриваемой группы.

Для станков широкой универсальности рассматривают набор представительных деталей, каждая из которых соответствует семей­ству однотипных деталей, сходных по форме и технологии обработки. Производительность определяют по среднему значению времени цикла обработки, которое без учета потерь выражается как

, (2.6)

где t_p - время обработки резанием; t_в - время на все виды вспо­могательных операций, не совмещенных по времени с обработкой.

Если процесс обработки осуществляют непрерывно и дополни­тельное время на вспомогательные операции не затрачивается, т. е. если t_в = 0, а Т = t_р, то штучная производительность совпадает с понятием технологической производительности

, (2.7)

определяемой только по машинному времени. Штучная производительность связана с годовым выпуском деталей коэффициентом использования , учитывающим потери годового фонда времени по организационным и техническим причинам:

. (2.8)

Кроме штучной производитель­ности иногда используют для сравнительной оценки различного по характеру оборудования и разных методов обработки другие условные показатели.

Производительность формообразования измеряют площадью поверхности, обработанной на станке в единицу времени

, (2.9)

где v_p, L - скорость и полный путь перемещения инструмента по образующей линии на обрабатываемой поверхности.

Производительность резания определяют объемом материала, снятого с заготовки в единицу времени. Этот показатель применяют иногда для оценки возможностей станков для предварительной обработки или для сравнения различных технологических методов размерной обработки (табл. 1.2). В таблице приведены также данные по затратам мощности при удалении 1 см³ металла за одну минуту.

Основные пути повышения производительности станков и ста­ночных систем связаны со следующими тенденциями: увеличением технологической производительности; совмещением разных операций во времени; сокращением времени на вспомогательные движения; сокращением всех видов внецикловых потерь.

Технологическая производительность увеличивается с повышением скорости обработки и с увеличением суммарной длины режущих кромок инструмента, участвующих в процессе формообразования. Повышение скорости обработки ограничивается свойствами материала режущего инструмента. Резкое повышение скорости возможно при переходе на новые инструментальные материалы. При замене режущего инструмента из быстрорежущей стали и твердого сплава инструментом из порошкового твердого сплава и алмазным инструментом можно ожидать существенное повышение скорости резания и соответственно подачи. Значительное повышение производительности достигается применением эффективных смазочно-охлаждающих жидкостей. Увеличение суммарной длины режущих кромок приводит к усложнению и удорожанию режущего инструмента, что оправдывает себя, как правило, при соответствующем увеличении масштаба производства.

 

Таблица 1.2. Производительность размерной обработки

 

Вид обработки	Произво-дительность, см3/мин	Мощность, кВт	Вид обработки	Произво- дительность, см3/мин	Мощность, кВт
Точение Шлифование Электроискровая		0,06 0,6 1,0	Электрохимическая Ультрозвуковая Лазерная	0,01

 

Большим резервом повышения производительности является совмещение во времени различных операций, как основных, так и вспомогательных. Одновременное выполнение нескольких рабочих операций осуществляется на многопозиционных станках и автоматических линиях, используемых в крупносерийном и массовом производстве. Совмещение рабочих операций с вспомогательными всегда це­лесообразно, если это не связано с излишним усложнением и удорожанием станка. Применение непрерывных методов обработки (бесцентрового шлифования, накатки резьбы непрерывным способом, непрерывного протягивания и др.) дает возможность полностью совестить все вспомогательные операции с рабочими и обеспечить наибольшую производительность станка.

Сокращение времени на вспомогательные движения (холостые ходы) для повышения производительности станка обеспечивается совершенствованием привода и системы управления. Ограничения по скорости вспомогательных движений связаны с возникающими при этом инерционными нагрузками и их отрицательным влиянием по различным критериям работоспособности деталей и механизмов станка. Все виды внецикловых потерь сокращаются при комплексной автоматизации и совершенствовании системы управления как отдельным станком, так и всем автоматизированным производством на базе вычислительной техники.

Автоматизация смены инструмента и совмещение операций смены затупленного инструмента на станке с рабочими операциями сокра­щают потери времени на замену инструмента. Повышение надежности станков и автоматических систем снижает число отказов и общие затраты на устранение этих отказов.