Технико-экономические показатели станков о ЧПУ

К основным технико-экономическим показателям станков с ЧПУ относят их эффективность, производительность, надежность, гибкость, точность [31, 32].

Комплексным (интегральным) показателем, который наиболее полно отражает повышение производительности

и снижение затрат труда при обработке деталей, является эффективность, определяемая по формуле

А = N/Σ С, шт.р

где N — годовой выпуск деталей;

Σ С — годовые затраты на их изготовление.

При проектировании и выборе станков необходимо стремиться к максимальной эффективности, рассматривая ее как целевую функцию Ф = А -> max. Если задана годовая программа N, то данное условие приводится к минимуму приведенных затрат, т. е. Ф = Σ С->min.

Эффективность двух вариантов станков при заданной программе N сравнивают по разности приведенных затрат P = (Σ С)₁— (Σ С)₂, где индекс 1 соответствует базовому, а индекс 2 — более совершенному варианту станка.

С учетом цикловых и внецикловых потерь времени [311 техническая (или фактическая) производительность автомата

где t_р — время на осуществление рабочих ходов (производительно затраченное время); t_ц — потери времени, предусмотренные циклом работы станка и связанные с подачей материала, транспортировкой детали, фиксацией, зажимом и разжимом заготовки, подводом и отводом рабочих органов и т. д.; t_в.ц — потери времени, не предусмотренные циклом работы станка и связанные с заменой и регулировкой инструмента, ремонтом станка, периодической заправкой материала, браком, переналадкой и т. д.

При t_в.ц = 0 частота повторения рабочего цикла Тц определяет цикловую производительность станка:

Если у станка отсутствуют холостые ходы (tх = t_р + t_в.ц = 0), то цикловая производительность целиком определяется длительностью обработки;

Величина К называется технологической производительностью и характеризует возможности технологического процесса, положенного в основу станки. Па рис. 1.7 показана азависимость производительности Q от скорости протекания рабочего процесса v (или, что то же самое, от К).

Прямая 1 характеризует работу «идеального» автомата непрерывного действия, не имеющего простоев. Если холостые ходы (цикловые потери) приводят к тому, что при повышении v (или К) темпы роста производительности замедляются (кривая 2), то внецикловые потери (особенно за счет снижения стойкости инструмента ) при интенсификации рабочего процесса возрастают в такой степени, что приводят к резкому снижению фактической производительности (кривая 5).

С точки зрения надежности работы производительность автомата

Коэффициент использования можно представить в виде

Экономическая эффективность обработки деталей на автоматах и станках с ЧПУ заключается в повышении производительности труда за счет: а) одновременного выполнения нескольких различных движений; б) быстроты выполнения вспомогательных движений, что при ручном управлении ограничено скоростью реакции человека; в) возможности периодического контроля без остановки станка введением автоматического активного контроля; г) одновременного обслуживания нескольких станков. Кривая 1 (рис. 1.8) показывает зависимость производительности труда от числа станков г, обслуживаемых одним рабочим,’ без учета дополнительных затрат на механизацию, а кривая 2 с учетом дополнительных затрат, которые возрастают с увеличением г. Заштрихованный участок характеризует потери в темпах роста производительности труда вследствие дополнительных затрат на автоматизацию при многостаночном обслуживании.

Надежность станка — способность обеспечить бесперебойный выпуск готовой продукции в заданном количестве в течение определенного срока службы с учетом технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.

Вероятность безотказной работы

Интенсивность отказов-условная плотность вероятности возникновения отказов в единицу времени

Отсюда ворожение  (1.6)может принять вид

Вероятность безотказной работы станка как сложной системы, состоящей из соединенных последовательно n элементов, представляют в виде

где Pt (t) — вероятность безотказной работы i-го элемента

Комплексным показателем надежности станков является коэффициент технического использования

где λt —интенсивность отказов i-ro элемента; tcpi— среднее время на устранение отказа (на восстановление). Коэффициент ηи_сп дает возможность оценить фактическую производительность по формуле (1.5).

Диагностирование является эффективным средством повышения надежности станков и станочных систем [41, 46].

Гибкость станочного оборудования — способность к быстрому переналаживанию на изготовление других деталей. Она характеризуется двумя показателями — универсальностью и переналаживаемостью.

Универсальность определяется числом разных деталей, подлежащих обработке на данном станке, т. е. номенклатурой И обрабатываемых деталей. Серийность изготовления

s=N/И

где N—годовой выпуск.

Переналаживаемость определяется потерями времени и средств на переналадку станка при переходе от одной партии заготовок к другой. При этом средний размер партии

p=N/P (1.12)

связан с характером производства и с переналаживаемостью оборудования (Р — число партий деталей).