По данным ФРГ [103], жесткость литой чугунной станины при толщине стенок 12 мм и наличии ребер жесткости не выше жест­кости аналогичной сварной конструкции с толщиной стенок 8 мм при относительном снижении массы конструкции до 40%; сто­имость заготовки сварной станины на 90% ниже, чем литой заго­товки; при изготовлении 500 сварных станин в год их стоимость на 37% ниже литых.

Соотношение общих расходов на приобретение и изготовление станины типа TD одношпиндельного токарного автомата в литом и сварном варианте показано в табл. 3 [16].

Таблица 3

Расходы, марки ФРГ

Конструкция

Нд изготов­ление или приобретение заготовки

На обра­ботку за­готовки

Сумма расходов на изготовление

Соотношение расходов, %

Литая

1390

851

2241

100

Сварная (поставка со стороны)

1072

439

1511

67

Сварная (собственное про­изводство)

978

439

1417

63

Одним из компонентов расходов, связанных с переходом на сварное производство станков, являются затраты на механическую обработку. При изготовлении сварной станины одношпиндельного токарного автомата фирмой Hermann Traufi Maschinenfabrik (ФРГ) расходы на механообработку удалось снизить на 50% [16].

В табл. 4 сопоставлены производственные затраты при механи­ческой обработке данной станины в сварном и литом исполнении (производительность—40 станин в месяц) [16].

По данным ВИСПа, средние потери металла на стружку при механообработке сварных базовых деталей составляют 7%, ли­тых— 23%’. Использование машин высокой точности для термиче­ской резки (кислородной и плазменной), позволяющих произво­дить одновременно разделку кромок, уменьшает, а в ряде случаев вовсе исключает механическую обработку, которая необходима для получения стандартной (Х-, V — и К-образной) разделки кромок под сварку и повышенной точности деталей. Сравнительные дан­ные по точности магнито-копировальных, фотокопировальных и цифровых машин на основе расчетов фирмы British Oxygen

Производственные затраты на механо­обработку, марки ФРГ

Вид обработки

литая конструкция

сварная конструкция

Горизонтальное сверление, горизонталь­ное фрезерование

по

48

Радиальное сверление

115

69

Зачистка, снятие заусенцев

144

15

Шабрение

52

55

Полирование

430

252

Сумма расходов на обработку

851

439 .

Соотношение расходов, %

100

52

(Англия) для деталей размером 4—8 м2 [104] представлены в табл. 5.

Таблица 5

Копир-чертеж в масштабе

Показатель

Магнитный

палец

1:1

1:5

1: 10

Цифровые

данные

Ошибка при изготовлении ко-

±0,1

±0,5

±0,15

±0,15

±0,0

пируемого контура, мм

Изменение формы копира от температуры н влажности, мм

±0

±1,0

±0,2

±0,1

±0

Ошибка при управлении по ко-

±0,1

±0,3

±0,1

±0,1

±0,1

пиру, мм

Масштабный фактор

XI

X 1

Х5

ХЮ

XI

Сумма ошибок при вводе в машину для резки, мм

±0,2

±1,8

±2,25

±3,5

±0,1

Точность режущей машины, мм

±0,5

±0,5

±0,5

±0,5

±0,5

Общая точность, мм

±0,7

±2,3

±2,75

±4,0

±0,6

Лучшими отечественными машинами для резки с цифровым программным управлением являются ТПл-2,5 «Кристалл» и ТПл-3,2 «Кристалл», разрезающие листы длиной 2500 и 3200 мм соответ­ственно. Точность резки на машинах «Кристалл» составляет ±0,5 мм. Из зарубежных машин для тепловой резки хорошо заре­комендовали себя машины фирмы Messer Griesheim (ФРГ), в том

числе универсальная машина Omnimat, относящаяся к оборудова­нию портального типа, с шириной рабочей зоны 1,5—3,6 м и точ­ностью резки ±0,5 мм.

Наиболее высокую точность резки показывают машины с циф­ровым программным управлением. ВНИИавтогенмашем разрабо­тана машина модели ПК-3,5-6Ц с цифровым программным управ­лением, обеспечивающая точность вырезки деталей ± 1 мм при следующих размерах обрабатываемых листов: длина 8 м, ширина

3,5 м, толщина 5—100 мм. Машина оборудована двумя суппорта­ми: двухрезаковым для вертикальной резки и трехрезаковым бло­ком для резки со скосом кромок [105].

Таким образом, в случае сварного исполнения базовых деталей и при условии внедрения новейшего оборудования и прогрессив­ных технологических процессов можно снизить объемы припусков на механическую обработку в зависимости от класса конструкции в среднем от 50 до 80% [81].

Обобщая накопленный в СССР опыт по переводу базовых дета­лей с литого на сварное исполнение, можно привести следующие данные, характеризующие сварной вариант: масса базовых дета­лей снижается в среднем на 30—40%, длительность процесса изго­товления— в 2—3 раза, трудоемкость — на 35—50%, норма рас­хода металла — в 2—2,5 раза:

По статистическим данным иностранных фирм, эффективность применения сварных конструкций по сравнению с литыми при не­котором увеличении общей жесткости базовой детали определяется уменьшением толщины стенок на 40—50%, массы конструкции — на 25—30%, удельной стоимости 1 т (в загрунтованном виде) — на 5—10% [17].

Принимая во внимание приведенные выше показатели, несом­ненно, можно говорить об экономической эффективности сварных конструкций. Учитывая гибкость сварного варианта (легкость вне­сения конструктивно-технологических изменений), сокращение продолжительности производственного цикла, уменьшение расхо­дов на изготовление при вводе в эксплуатацию высокомеханизи­рованных сварочных производств, и при условии оптимального проектирования и значительной степени унификации, можно сде­лать вывод, что сварное исполнение деталей металлорежущих станков окажется достаточно экономичным не только в единич­ном, но и в серийном производстве [16, 45, 74].

Исследования, выполненные с целью определения экономически целесообразных областей применения сварных и литых базовых деталей, показали, что они определяются приведенными затратами при одном и другом способах изготовления. Характер этих затрат зависит от следующих основных факторов: массы детали, объема производства, трудоемкости изготовления, фондоемкости выпуска продукции. Из расчетов следует, что базовые детали простой кон­фигурации, не требующие больших трудозатрат, целесообразно изготовлять в сварном исполнении партиями до 300 шт. в год. Де­тали сложной конфигурации, требующие больших трудозатрат, целесообразно изготовлять в литом исполнении при любой серий­ности. Более точные результаты могут быть получены при выпол­нении расчета приведенных затрат конкретной детали по вариан­там изготовления, особенно если речь идет о серийности более 100 шт. в год [45].