pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 120
Текст из файла (страница 120)
п. 9.3) Продолжение табл. 17.1 Примечание Результат Входные данные Подпрограмма 4. Расчет показателей качества и параметрической надежности Оценка параметров областей состояний испытываемого стан- ка 4.1 Результаты реали- Размеры области зации подпрограм- состояния и ее вемы 2.2 (или 2.3) роятностные хан 2.4 рактеристики Результаты реали- Значения запаса зации подпрограм мнадежности К„для 4.1 и 4.2 каждого из пара- метров Расчет запаса надежности для каждого из параметров 4.3 Расчет показателей параметрической надежности Результаты реализации подпрограмм 4.1, 4.2 и 3.4 Используется модель параметрического отказа 4.4 Оценка основных факторов, влияющих на качество и надежность станка 4.5 Диагностические сигналы и параметры траектории 5. Оптимизация параметров станка 5.1 Оптимизация параметров теп- Результаты реали- Осуществляется Рекомендации по лового поля станка изменению тепло- вого баланса стан- ка зации подпрограмм 2.5 и 4.5 экспериментальная проверка ре- зультатов Результаты реализации подпрограмм 27 и 45 Используют нормативы.
на точность обработки Оптимизация по параметру жесткости Оптимизация режимов обработки и области эксплуатации Результаты реали- зации подпрограм- мы 1.2 Учитывают возможности станка Оценка эффективности мероприятий по повышению износостойкости механизмов станка Результаты реали- зации подпрограм- мы 3.4 и 3.3 Примечание. Разделы 1, 2 и 4 относятся к автоматизированному делы 3 и 5 — к моделированию процессов. эксперименту, раз- Расчет областей работоспособ- ности для каждого из пара- метров Оптимизация технологических допусков на геометрические параметры станка Требования к точности изготовляемых изделий. Данные о точности компонентов технологической системы Результаты реали- зации подпро- грамм 2.б, 2.8 и 4.5 Размеры областей работоспособностии при различных требованиях к точности обрабатываемых деталей Ресурс по точности при заданной веро- ятности безотказ- ной работы Ранжирование ос- новных факторов, влияющих на точ- ность станка Точность и качество поверхности основных сопряжений станка Технологические режимы обработки и ТУ для контактных поверхностей станка Рациональные режимы обработки для различных условий эксплуата- ции Оценка ресурса по точности при модернизации пар трения Область состояний определяется для периода непрерывной работы станка Учитываются требования нормативно-технической до- кументации Если К„(1, то рассчитывается вероятность безотказной работы Осуществляются диагностические процедуры Могут использоваться результаты дополнительных динамических испытаний станка Учитывают возможность применения новых материалов для пар тре- ния 17.2.
Фрагмент сертификата по результатам программных испытаний Область работоспособности Х; п~„, мкм Область состояния по реультатам испытаний (мкм) М Й!! „-* ~ х а х ~~о~ с~ ох !! Требуемая точность из- делия, мм Выходной параметр станка Примечание Хг н Хю ср Допустимо.
Необходим прогноз ресурса 2 1,75 Х,,„=33 (30 Я допус- ка) * Х2,„=25 (50 % допуска) Допуск на диаметр ~0,1 мм Х~ —— Х вЂ” размах тра- екторий 1,25 20 Х2 — — 1д~ — наклон траек- торий Конусность 0,05 мм на дли- не 100 мм Расстояние ме- жду осями -!-0,1 мм Хз (7~ % допуска) Необходимо по- высить точ- НОСТЬ ПОЗИЦИО- ни Ования 70 0,9 Х3 — Лх точность по" зиционирова- ния 0,033 1,1 (90 Я допуска) 0,27 0,222 Близко к пре- дельному Параметр ше- роховатости Ра=0,32 мкм Х4 — — а — амплитуда высокочастотных коле- баний *Учитывается, что на точность диаметра влияет биение шпинделя.
Если полученные показатели качества и надежности станка соответствуют техническим требованиям, установленным нормативно-технической документацией или заказчиком, то испытания заканчивают. Если же необходимо улучшить характеристики станка, то осуществляют расчеты для оптимизации его параметров. При этом целевой функцией является требуемый уровень точности, а варьируемыми параметрами — те характеристики, которые выявлены при диагностировании станка, и те, которые входят в расчетные зависимости, применяемые при проектировании станка.
Изменения могут быть внесены в размеры и конструкцию элементов станка, применяемые материалы„характеристики геометрической точности и жесткости элементов, тепловые поля станка, условия смазывания и охлаждения и др. В первую очередь должны быть апробированы те изменения, которые можно реализовать на испытуемом образце станка,— например, улучшение теплоотвода из зоны шпиндельных подшипников, повышение геометрической точности и качества поверхности направляющих и т.
п. После этих изменений следует снова провести полный комплекс испытаний и определить новые показатели качества и надежности станка. В результате оценки качества и -надежности станка может быть выдан сертификат (свидетельство) о его состоянии, в котором указывают, при каких условиях эксплуатации достигается заданная точность станка, а также в течение какого времени эксплуатации и с какой вероятностью эти показатели будут сохранять допустимые значения.
Кроме того, в сертификате следует указывать основные факторы, влияющие на точность станка и ~слабые места> станка, состояние которых должно контролироваться в процессе эксплуатации станка более простыми диагностическими средствами. В табл. 17.2 приведен пример фрагмента сертификата„полученного в результате оценки качества расточного станка методом программных испытаний для поступательного движения шпиндельной бабки.
Выходные параметры оценивают возможность станка по получению точности размера (Х~), конусообразности обработанного отверстия (Х2), 17.3. фрагмент сертификата по результатам прогнозирования Область состояний по результатам испытаний Область работо- способностн Х,п,„; мкм Выход- ной пара- метр Результаты прог- ноза н расчета Запас надежности К„ Средний ресурс по параметру Гср лет Расчет значения 1=10 лет 1=1 год по=Х~ ср Гс ср~ мкм/год мим/год 0,45 0,70 2,00 15 15 50 1,75 1,25 1,20 Х~ Хз Хз 20 16 13 0,8 0,22 0,23 0,95 0,90 0,86 0,9999 0,9999 0,9999 П р и м е ч.а н и е. Расчетные значения вероятности безотказной работы узла Р(1) =9997 при 1=1 год и Р(1)=0,730 при 1=10 лет.
Ресурс по точности при Р(1)=0,95 Т =5 лет и при Р(1)=0,5 Тр=12 лет (средний ресурс). 17.4„ДиагностироВание СТЭН КОВ Техническое диагностирование является средством повышения надежности, оценки качества изготовления и технического состояния станка, а также элементом программных испытаний. Контроль готовности к работе механизмов и узлов современных металлорежущих станков, станков-автоматов, автоматических линий„гибких производственных систем (ГПС) осущест- 077 Р 1 Х ~, 8йЪ Рис.! 7.4. Функция параметрической надежности для шпиндельной бабки расточного станка точности расстояния А между обработанными отверстиями (Хз) и шероховатости поверхности (Х4). Максимально допустимые значения этих параметров Х;,„,, определяющие область работоспособности, устанавливают исходя из требований к точности обработки с учетом доли в образовании погрешности других компонентов технологической системы (см.
подразд. 2.1) . Область состояний 1(Х;) каждого параметра Х; характеризуется средним значением парамет-- ра Х;,р, наибольшим значением Х;, и средним квадратическим отклонением о;. Для каждого параметра определяется запас надежности К„. Результаты оценки параметрической надежности для данного случая .приведены в табл. 17.3.
Основной причиной потери работоспособности является износ направляющих. Механизм привода, не обеспечивающий точности позиционирования (К„~ 1), был модернизирован. Для улучшенного варианта механизма позиционирования (была применена более точная шариковинтовая пара в системе привода) получен запас надежности К„= 1,2. В табл.' 17.3 указаны значения математического ожидания у„„и среднего квадратического отклонения ас скорости изменения выход- ного параметра, полученные на основании испытания на изнашивание методом физико-статистического моделирования материала направляющих и расчета скорости изменения регламентированных параметров траектории при изнашивании направляющих. Расчет вероятности безотказной работы станка Р(1) по каждому из параметров проведен по методам, изложенным в подразд.
9.4. при длительности работы станка 1=1 год и 1=10 лет (с учетом двухсменной работы станка и коэффициента загрузки 0,8). На основании расчетов построена функция надежности — изменение вероятности безотказной работы узла станка Р(1) во времени (рис.
17.4), которая является полной характеристикой параметрической надежности. Поскольку значения выходных параметров можно считать независимыми, вероятность безотказной работы системы Р(1) подсчитывают как произведение вероятностей для каждого из параметров. Программный метод испытания новых моделей станков для оценки их качества и параметрической надежности, включающий оптимизацию конструктивно-технологических параметров станка, необходим при создании конкурентоспособных станков с высокими техникоэкономическими показателями.
вляется встроенными средствами технического диагностирования (циклоуказатели, манометры, маслоуказатели, амперметры, конечные выключатели, реле давления, индикаторы, датчики положения, информационно-измерительные системы, программы-тесты и т. д.), а аварии предотвращаются предохранительными устройствами. Встроенные средства технического диагностирования фиксируют информацию непрерывно, периодически или по мере надобности. Получаемая диагностическая информация является необходимой, но далеко не достаточной для обеспечения надежной и эффективной работы оборудования.
Важнейшим средством повышения работоспособности и эффективности эксплуатации различных групп оборудования являются системы технического диагностирования (СТД) . Основные термины и определения технического диагностирования даны в ГОСТ 20911— 75 и ГОСТ 20417 — 75. СТД включает объект н средства диагностирования, устройства их сопряжения и, при необходимости, исполнителей, а также соответствующую техническую документацию. Объектом диагностирования может являться узел станка, станок в целом, автоматическая линия, ГПС или их составные части.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
