pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 117
Текст из файла (страница 117)
Подготовка испытаний включает также изготовление (или отбор) и подготовку объектов испытаний, средств испытаний, разработку при необходимости рабочих методик испытаний, обучение и проверку квалификации персонала, проводящего испытания. Подготовка объектов связана с приведением их в рабочее состояние (расконсерв ация, подключение и т. п.), установкой и подключением средств измерений, установкой на стенды и т. п. При исследовательских и доводочных испытаниях объектом может быть специальный опытный узел, агрегат или их модель, для изготовления которых выпускают рабочие чертежи.
Проектирование, изготовление, монтаж, наладка и проверка (аттестация) средств испытаний являются одними из самых трудоемких операций при подготовке испытаний. Целесообразно, чтобы проектирование и изготовление испытательных стендов проводились параллельно или даже с опережением проектирования самого изделия. Подготовка средств испытаний завершается аттестацией испытательного оборудования (порядок по ГОСТ 24555 — 81) и поверкой средств измерений. В общем случае подготовка к испытаниям включает обучение персонала, завершающееся его аттестацией. Если необходимо предоставить организации или подразделению права на проведение определенных испытаний, например для сертификации, то осуществляется ее аккредитация, которая включает проверку (аттестацию) как организационно-технической готовности, так и подготовленности персонала.
17.2. Основные виды испытаний станков Основные виды испытаний станков предназначены для оценки их качества и надежности. Испытания станков на геометрическую и кинематическув точность включают оценку точности работы отдельных механизмов и точности изготовления элементов станка (см. раздел 6.2) . На геометрическую точность испытание проводится, как правило, на неработающем станке, а после проведения всех проверок предусматривается контрольная обработка образца (типовой детали). Оценка геометрической и кинематической точности станков проводится по нормам ГОСТ для соответствующих типов станков. Допустимые значения отклонений зависят от класса точности станка. Общие требования к испытаниям станков на точность приведены в ГОСТ 8 — 82Е. При испытании станков на геометрическую и кинематическую точность применяют универсальные и специальные измерительные приборы и инструменты.
Все шире применяют высокоточные приборы, обеспечивающие автоматизированную запись и обработку информации. К ним относятся лазерные интерферометры для оценки перемещений и точности позиционирования, автоколлиматоры с цифровой индикацией и с выводом информации на ЭВМ и др. Для измерения кинематической точности станков применяют специальные приборы (кинематометры), которые позволяют оценить изменения передаточных отношений, возникающие в основном вследствие погрешностей зубчатых передач. Проверка точности кинематических цепей особенно важна для зуборезных станков.
Применяют кинематометры, использующие магнитоэлектрический, оптический, фотоэлектрический и другие принципы действия. Они оценивают точность движения (вращения) контролируемого звена. Испытания станков на статическую жесткость включают определение деформации основных узлов станка, в первую очередь тех, которые влияют на относительное положение инструмента и заготовки.
При исследовательских испытаниях на жесткость получают «кривую жесткости» вЂ” нагрузочно-разгрузочную характеристику упругих деформаций в координатах сила — деформация узла, которая является также диагностическим признаком состояния упругой системы станка. Жесткость станка связана с точностью обработки, с возможностью применения повышенных режимов обработки (см. подразд. 6.4). ' При проведении исследовательских испытаний станков на жесткость наблюдается тенденция перехода от применения универсальных динамометров более совершенным приборам с автоматической регистрацией нагрузочно-разгрузочных характеристик и с высокоточными методами измерения деформаций.
Перспективна голографическая 'интерферометрия как бесконтактный, достаточно универсальный и точный метод определения малых перемещений объекта. Испытание станков на виброустойчи вость связано с анализом и оценкой тех динамических процессов, которые возникают в станке при его работе, особенно в процессе резания. Эти процессы оказывают непосредственное влияние на параметры точности и шероховатости обработанных поверхностей, а также могут привести к недопустимым явлениям (резонансу, возникновению интенсивных автоколебаний), исключающим возможность работы станка при определенных режимах обработки. Наибольшее развитие получили испытания, связанные с получением амплитудно-фазовой частотной характеристики (АФЧХ), которая позволяет оценить запас устойчивости станка и выявить влияние основных конструкционных и технологических факторов на динамические характеристики системы (см.
гл. 8). Для снятия этих характеристик применяют специальные вибраторы (контактные и бесконтактные), которые обеспечивают силовое воздействие на упругую систему станка по синусоидальному закону в заданном диапазоне частот. Отклик системы на данное воздействие — ее колебание с некоторой амплитудой и смещением по фазе по отношению к воздействующему сигналу — позволяет с помощью АФЧХ получить динамическую характеристику станка. При проведении таких испытаний обычно используют бесконтактные электромагнитные вибраторы, прецизионные измерительные преобразователи и аппаратуру для измерения виброперемещений. Наиболее удобно при испытании применять аппаратуру, обеспечивающую автоматизированную обработку результатов и получение АФЧХ на дисплее ЭВМ или на графопостроителе. Особым видом испытаний, связанных с быстропротекающими процессами, является определение характеристик плавности медленных перемещений столов и суппортов прецизионных станков, когда изменение условий трения в направляющих может привести к релаксационным колебаниям и оказать влияние на точность позиционирования.
Определение тепловых деформаций станков особенно важно для прецизионных станков, когда изменение температурных полей станка играет доминирующую роль в обеспечении требуемой точности (см. гл. ?). Для определения тепловых деформаций узлов станка часто используют те же приборы, что и при оценке геометрической точности и жесткости станков. Специфика здесь заключается в том, что деформация изменяется во времени, поэтому применяют самопишущие приборы, а при автоматизации эксперимента — цифропечатающие устройства и дисплей, регистрирующие эти изменения. Кроме того, часто необходимо определять характеристики температурных полей и их изменение во времени.
Датчиками в этом случае служат термопары и терморезисторы, установленные в зоне источников теплоты и на исследуемых корпусных деталях. Для оценки динамики тепловых полей применяют тепловизоры, регистрирующие инфракрасные излучения объекта. Обработка на ЭВМ результатов измерения тепловых полей позволяет построить изотермы и другие характеристики, которые являются диагностическим признаком для оценки теплового состояния системы. По мере повышения требований к прецизионности станков роль тепловых деформаций в балансе точности станка возрастает.
Оценка эксплуатационных характеристик станка включает в первую очередь приведенные ниже испытания. Определение фактической прои з в од и тел ь иост и ст а н ка. Измерение фактических значений скоростей подач и длительности вспомогательных движений станка, проверка возможности передачи необходимых нагрузок позволяют сравнить полученные характеристики с их проектными (заданными) значениями. Основная задача этих испытаний — установить правильность функционирования станка и выполнения всех команд системы управления и определить возможность осуществлять заданные циклы с необходимыми кинематическими и силовыми характеристиками.
Определение коэффициента полезногоо го дейст в и я (КП Д) стан ка позволяет дать энергетическую характеристику станка. КПД привода станка и показывает, какая доля У, всей мощности Й расходуется на резание: ц = Жр(Н = Щ (Ир+ И,), (17.1) где У, — потери мощности, главным образом на трение в механизмах.
Мощность (Вт), затрачиваемая на резание, связана с главным движением и движением подачи: Л р — — Р„~ + Р,~„(17.2) где Р„Р, — соответственно тангенциальная и осевая составляющая силы резания, Н; о, о,— соответственно скорость резания и скорость подачи, м/с.
Мощность, идущая на движение подачи столов, суппортов, незначительна в общем энергетическом балансе станка, и основную роль играет привод главного движения. Для расчета КПД измеряют мощность, расходуемую электродвигателем, и определяют мощность, идущую на резание, измеряя для этого силу резания или момент на шпинделе. Обычно строят график зависимости КПД от полезной нагрузки (мощности резания У ), который имеет максимум.
Проверка уровня шума позволяет не только оценить уровень звукового давления, отрицательно действующего на человеческий организм, но и использовать полученные данные в качестве диагностического сигнала об общем состоянии станка. Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 12.2.107 — 85, который регламентирует методы измерения шума и допустимые значения его уровня с учетом частотного спектра для различных случаев. Комплексные испытания станков.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
