127) Назовите возможные виды элементарных технологических операций, используемых при разработке комбинированного станка.

В конструкциях комбинированных станков используются простые операции обработки, которые могут быть скомпонованы между собой, но тем самым не усложняя конструкцию, например, продольный раскрой круглой пилой, фугование заготовок при помощи строгального вала, фрезерование концевой фрезой. Все инструменты установлены на одном валу. Круглая пила и строгальный вал имеют отдельные столы. Направление подачи при фуговании и пилении противоположное во избежание перегрузки электродвигателя (реверсивный, имеет два выключателя). Для фрезерования предусмотрена каретка, передвигающаяся вручную по двум горизонтальным осям.

128) Выходные параметры проектирования и технические требования к объекту проектиро­вания.

Выходные параметры проектирования- это то , что должно получиться на выходе проекта, то есть в конце проекта должно быть представление о продукции которая должна получаться с помощью этого станка.

Основными требованиями, предъявляемыми к проектируе­мым машинам, называют те, удовлетворение которых обеспечи­вает им важнейшие технико-экономические и социальные ха­рактеристики, т. е. определенный уровень качества. Термин качество продукции определен как совокупность свойств, обус­ловливающих ее пригодность удовлетворять определенные по­требности в соответствии с ее назначением. Так как эти свой­ства могут варьировать, ГОСТ 15467—79 предусматривает три категории качества: высшую, первую и вторую. Продукции выс­шей категории, обладающей особо высокими свойствами, может быть присвоен Знак качества. По категориям качества судят о техническом уровне машины и ее конкурентоспособности (свойства выгодно отличаться от других машин того же назна­чения).

Основные требования к машине можно разбить на эксплуа­тационные (рис. 1-1), характеризующие машину при эксплуата­ции, и машиностроительные, характеризующие ее при изготов­лении. Каждые из этих требований можно разделить на тех­нико-экономические и социальные.

К важнейшим технико-экономическим эксплуатационным требованиям относятся производительность и стоимость ма­шины, себестоимость и качество обработки, надежность, рента­бельность и мобильность машин.

Производительность машины важнейший ее показатель, так как от него зависят другие технико-экономические показатели машины: себестоимость обработки и рентабельность. Кроме того, производительность машины влияет на потребное число рабочих на производстве, площадь производственного помеще­ния, организацию производства и т. п.

При непоточном производстве в условиях частых перенала­док оборудования обычно стремились проектировать машину наибольшей производительности. При поточном производстве в связи с определенной мощностью потока и согласованной ра­ботой оборудования производительность машины задается. Мощ­ность потоков определенных изделий может быть различной в зависимости от многих обстоятельств. Например, предприя­тия по производству оконных или дверных блоков обычно про­ектируются на выпуск от 100 до 500 тыс. м²/год, паркета — от 50 до 700 тыс. м²/год, древесностружечных плит от 25 до 100 тыс. м³/год и более и т. п. Таким образом, встречается по­требность в разной производительности машин одного и того же назначения. Назначение заданной производительности не освобождает проектанта от творческой работы, связанной с ее реа­лизацией. Она обеспечивается выбором рациональных принци­пиальной и кинематической схем, назначением оптимальных ре­жимов обработки, целесообразной степенью механизации и ав­томатизации машины и т. д.

Стоимость машины влияет на себестоимость обработки, рен­табельность машины, а также величину капиталовложений при организации или реконструкции предприятия. Поэтому кон­структор при проектировании должен непрерывно оценивать принимаемые им решения в зависимости от стоимости машины.

Важнейшими направлениями ее снижения служат рациональ­ный выбор принципиальной и кинематической схем, технологич­ность, степень унификации, нормализации и стандартизации, ма­териалоемкость машины, т. е. ряд машиностроительных харак­теристик.

Себестоимость обработки продукции зависит не только от производительности и стоимости машины, но и от качества об­работки и надежности машины. Машина может быть спроекти­рована на заданную производительность, но окажется недоста­точно надежной. В результате ее фактическая производитель­ность снизится и себестоимость обработки возрастет. Может случиться, что такая машина не даст необходимой экономии на обработке и окажется нерентабельной.

Качество обработки на дереворежущих станках определя­ется точностью, шероховатостью и припуском на обработку. Тре­бования к точности и шероховатости деталей, обрабатываемых на станках, регламентируются ГОСТ 2789—73, нормалями или техническими условиями. Припуск на обработку указывается в чертежах на заготовку. За последние годы отмечается повы­шение требований к качеству обработки. Это не всегда объяс­няется ростом требований к точности детали из древесины. Ча­сто требования к точности машин ужесточаются для повышения ее надежности.

Надежность. Этому свойству за последнее время уделяется все большее значение, поскольку машины усложняются, стано­вятся дороже и работают в условиях возрастающей интенсив­ности. Поэтому при проектировании машин конструктор должен все время оценивать их безотказность, ремонтопригодность и долговечность. В связи с удорожанием станка его долговечность приобретает особое значение. Оптимальная долговечность т. е. число лет, в течение которых целесообразно эксплуатиро­вать машину, определяется минимальной суммой затрат на из­готовление С_м и эксплуатацию С_э машины за весь период экс­плуатации, отнесенной к единице продукции:

(I-1)

где Q — часовая производительность машины;

F_Д — действительный годовой фонд времени работы машины, ч. Рентабельность представляет собой наиболее общий эконо­мический показатель эффективности машины, так как он опре­деляется отношением прибыли, получаемой в результате при­менения новой машины, к затратам на ее приобретение.

Мобильность. Под мобильностью понимается свойство машин допускать быстрый переход с выпуска одних изделий на другие. Если машины используются в массовом производстве стабиль­ных изделий, к их мобильности обычно не предъявляют высо­ких требований. В этом случае машина длительное время вы­полняет вполне определенные операции без переналадки.

Иное положение наблюдается при выпуске нестабильных из­делий, особенно в серийном и индивидуальном производствах. Здесь для изменения конструкций и технологических процессов требуется высокая мобильность машины.

Быстрый научно-технический прогресс промышленного про­изводства последних лет сказывается на изменении конструк­ции и технологических процессов производства изделий, считав­шихся ранее стабильными.

Таким образом, проблему мобильности машин можно счи­тать охватывающей все формы производств: индивидуальное, серийное и массовое.

К важным технико-экономическим машиностроительным тре­бованиям относятся технологичность, степень унификации, нор­мализации и стандартизации, материалоемкость, патентоспособ­ность, патентная чистота и категория качества.

Технологичность. Под технологичностью понимают связь между конструкцией изделия, технологией, организацией и эко­номикой производства. Технологичной называют такую кон­струкцию машины, которая удовлетворяет техническим и экс­плуатационным требованиям и при заданных масштабах вы­пуска и принятой технологии обеспечивает наименьшие затраты средств на ее изготовление. ГОСТ 18.831—73; 14.201—73; 14.202—73 и 14.204—73 установлены терминология, правила обеспечения и отработки конструкций изделий на технологич­ность и выбора показателей технологичности.

Степень унификации, нормализации и стандартизации. Уни­фикацией называется заимствование для новой машины хорошо зарекомендовавших себя деталей и узлов существующих машин. Заимствованные детали и узлы называются унифицированными. Нормализацией называется использование в новой машине нор­мализованных деталей. Стандартизацией называется использо­вание в новой машине стандартных деталей и узлов, обычно по­купных.

Унификация, нормализация и стандартизация позволяют об­легчить и ускорить освоение и снизить себестоимость новых машин. Степень унификации, нормализации и стандартизации можно оценивать коэффициентом конструктивной преемствен­ности, нормализации и стандартизации машины (%)

(I-2)

где — число унифицированных наименований деталей, заимствованных от других машин;

— то же нормализованных;

—то же стандартных (покупных);

— общее число деталей.

Этот коэффициент дает представление только о количествен­ной оценке деталей, но не учитывает трудоемкости их изготов­ления.

Для учета трудоемкости можно пользоваться другой фор­мулой:

(I-3)

где — трудоемкость изготовления унифицированных деталей;

—то же нормализованных;

— то же стандартных;

— общая трудоемкость изготовления машины.

Материалоемкость. Материалоемкостью машины называют показатель, характеризующий количество материалов, расходуе­мых на ее изготовление. Для сопоставления пользуются удель­ными значениями материалоемкости машины, т. е. относят массу машины к другому ее параметру, например к основному размер­ному параметру П, к производительности машины Q или к мощности ее приводов Р. Тогда коэффициенты материалоемкости β можно подсчитать по формулам:

(I-4), (I-5), (I-6)

где G — масса машины.

Патентоспособность и патентная чистота. Патентоспособ­ными называют такие новые оригинальные машины или их узлы, которые могут быть признаны изобретениями и на которые мо­гут быть выданы авторские свидетельства в СССР или патенты в других странах.

Патенточистыми называют машины (или их узлы) не подпа­дающие под действие ранее выданных авторских свидетельств и патентов на изобретения в СССР или других странах.

Патентная чистота проверяется по установленной форме (ГОСТ 2.110—68) и передается одновременно со всей техниче­ской документацией на производство станка. Проверка прово­дится при демонстрации на выставках и ярмарках для продажи, продаже машин или передаче технической документации за рубеж.

К социальным основным требованиям (см. рис. I -1) отно­сятся безопасность, комфортность и эстетичность.

Безопасность важнейший показатель социальной эффектив­ности машины. Этот показатель количественно выразить очень трудно. Можно пользоваться условными оценками степени без­опасности машины, например по семибалльной системе:

Машины с ручной подачей без ограждений инструментов Баллы

(не должны изготовляться)................................................... 1

То же, с ограждениями………………………………............. 2

То же, с ограждениями и блокировками………………......... 3

Машины механизированные с ограждениями…………........ 4

То же, с ограждениями и блокировками………………......... 5

Машины автоматические с ограждениями……………......... 6

То же, с ограждениями и блокировками………………......... 7

Комфортность. Под комфортностью машины понимается ком­плекс ее характеристик, определяющих удобство, простоту и лег­кость настройки, обслуживания и управления. Комфортности за последнее время уделяется особенно большое внимание, как ха­рактеристике, снижающей утомляемость рабочего. Это достига­ется благодаря специальным направлениям в проектировании машин, рассмотренным особо.

Эстетичность. Под эстетичностью понимается характеристика машины, оказывающая эстетическое воздействие на человека внешним видом, цветом, формой и расположением узлов и т. д.

За последние годы для изучения требований к машинам соз­дана специальная наука — эргономика, рассказывающая о функ­циональных возможностях человека в производственных процессах с целью создания наиболее производительных и удобных рабочих машин.