Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (831035), страница 58

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 58)

Связаны они с переходом производства машин, в частности ав­томобилей, на взаимозаменяемую сборку, т. е. сборку деталей без процессапригонки на рабочем месте. Тейлор (технолог на фирме Форда) ввел понятие«годная деталь», т. е. деталь, например вал, у которой высшая точка обрабо­танной поверхности не выше, а низшая-не ниже заданного уровня на пред­писанной длине. Если это условие в процессе изготовления выполняется, топри сборке вал сопрягается с отверстием без дополнительной доработки.Эксплуатация изделий машиностроения показала, что с увеличением точ­ности размеров качество изделий повышается.

В работе над повышениемточности размера процесс образования погрешности был декомпозирован наэлементарныесоставляющие:погрешностиустановки заготовкииинстру­мента, износ инструмента, погрешность наладки, геометрическую точностьстанка и т. д. В силу наличия в причинах, ухудшающих точность обработки,влияния станочной системы (податливость, тепловыделение) станки допол-27016.Испытания станковнительно проверяли на жесткость конструкции, термические явления и т. д.При этом в основу системы испытаний были заложены два основополагаю­щих обстоятельства: отдельные причины действуют независимо во время ра­бочего процесса на образование погрешности размера и при испытаниях ста­ночная система находится в статическом состоянии.

Только в этом случаерезультаты отдельных проверок можно суммировать алгебраически.Современный уровень испытаний в значительной степени отстает от раз­вития конструкции и технологии изготовления. За последнее время системаиспытаний пополнилась только проверками, учитывающими наличие ЧПУ(погрешность координатного помещения, погрешность смены инструмента,заготовки).Неопределенность в создании станка как в процессе проектирования, таки в процессе изготовления представляет собой слабо сбалансированные про­цессы.

Это происходит по ряду причин. При проектировании возникают си­туации, требующие исправления принятых решений, зачастую в уже утвер­жденных положениях, что, в свою очередь, приводит к трансформации со­пряженных решений, к добавлениям и изменениям в конструкции илитехнологии. В силу несбалансированности этих процессов результат в видеизготовленного и собранного станка обладает некоторой долей неопределен­ности. Испытания как процесс оценки состояния сами по себе позволяютоценить лишь уровень качества, достигнутый при производстве конкретногостанка. В процессе проектирования можно выделить следующие источникинеопределенности:в расчетах используют физические величины, значения которых берут изсправочников, а значит, имеет место определенный разброс;структура расчета представляет собой зависимость некоторого идеализи­рованного процесса с известными и неизвестными упрощениями;расчеты, как правило, разработаны ранее, а используют их для вновь раз­рабатываемых конструкций станков.Технология в свою очередь приводит к неопределенности в состоянииконструкции.

Это происходит вследствие следующих причин:при изготовлении контролируют геометрические параметры деталей, в товремя как работоспособность последних зависит от многих физических па­раметров (остаточных напряжений, наклепа, структуры металла), которыеконтролю не подлежат;процесс сборки весьма чувствителен в отношении квалификации сборщи­ка. Даже при соблюдении выходных параметров у сборочных единиц каче­ство собранного устройства различается у рабочих разной квалификации;детали станка изготавливают в соответствии с требованиями допусков, нопри сборке возникают ситуации, когда размеры находятся в допусках, а ихсочетание формирует свойства, выходящие за допустимые пределы.В системе обеспечения качества станка испытания стоят на завершающейстадии и являются последним действием по предупреждению прохождения16.1.271Базовые поло:женuя системы испытанийбрака в эксплуатацию. Их результаты свидетельствуют о том, что заявленныесвойства станка обеспечены его конструкцией и технологией изготовления внастоящем и будут сохраняться в течение оговоренного срока службы.

Ре­зультатами испытаний пользуются как конструкторы, так и технологи-производители станков. В этом смысле система испытаний выступает как си­стема обратной связи по параметрам качества.В основу процедуры испытания положено движение информации пооценке качества. Во время разработки станка его качество определяется ТЗ напроектирование, где указано, какого класса точности должен быть станок (Н,П, В и т.

д.). Однако форма представления требований в ТЗ должна быть пре­образована в количественные параметры свойств в соответствии с норматив­ными документами. Преобразование класса точности станка представляетсобой процесс появления погрешности обработки в виде квалитета точностиразмера, степени точности отклонения формы и т.

д. Оценка в процессе ис­пытаний параметров свойств позволяет сделать вывод о годности станка. Ес­ли станок годен по данному свойству, переходят к испытанию следующегосвойства и в случае всех успешных испытаний отправляют заказчику. Еслинет соответствия в требованиях, то проводят корректировку параметров иповторяют испытания до тех пор, пока не наступит соответствие требованийТЗ свойствам конструкции (рис.16.1).Техническоезада ние-Преобразова н иесвойств в удобн ыйРеал изациядля испытаний вид1ДаСравнениерезультатаиспытан ийНетtВозмущение,_Ста нок-РеакциянавозмущениеtРис.16.1.-ПараметрысвойствКорректировкасвойствСхема движения информации во время испытаний станкаДля получения достоверных и сравнимых результатов в процессе испыта­ний необходимо следующее:аттестованныеметодическиематериалыпопроведениюиспытаний(ГОСТы, ОСТы и т.

д.);аттестованные средства испытаний;подготовленные (обученные) и аттестованные кадры испытателей;27216.Испытания станковзаконы, указы и нормативные акты, определяющие права и обязанностииспытательногоподразделения,атакжерегламентирующиеихдеятель­ность;испытательные подразделения(отмеждународных испытательных цен­тров до испытательного подразделения на фирме производителя станков);помещения, соответствующие нормам при проведении измерений (это ка­сается температуры при проведении испытаний, запыленности, влажности,вибрации основания).Выполнение этих требований обеспечивает сравнение результатов испы­таний и гарантирует их стабильность.16.1.2.

Основныепонятия и определенияПод объектом испытания будем понимать собственно станочную систе­му, производящую детали. И типов станков, и моделей внутри каждого типа,великое множество. В данном случае будем рассматривать некоторый обоб­щенный образ универсального станка (в том числе с ЧПУ), предназначенногодля использования в мелкосерийном производстве, среднего типоразмера,классов точности П, В.Металлообрабатывающий станок-это устройство, предназначенноедля переработки материала и преобразующее заготовку в готовую деталь.Готовая деталь должна обладать определенными свойствами: форма, габа­ритные размеры, точность поверхностей, а станок-иметь способностьобеспечивать сборку производимых машин готовыми деталями с заданнойпроизводительностью.

Для выполнения этих функций существуют формооб­разующие узлы и система,несущая инструмент и заготовку, т.е.та частьконструкции, которая обеспечивает рабочим узлам требуемые условия дляформообразования и качества этого процесса.Несущая система станка выполняет двоякую функцию. Во-первых, онаобеспечивает устойчивость процессу резания. Потеря устойчивости происхо­дит тогда, когда вибрации, возникающие во время рабочего процесса, совпа­дают с частотой собственных колебаний конструкции. Наличие резонансаприводит к ухудшению качества обработки и даже к разрушениям элементовконструкции. Это явление зависит от жесткости и демпфирующих свойствконструкции.

С позиции работоспособности конструкции оно определяетпредел допустимых режимов обработки, т. е. ограничивает производитель­ность процесса резания. Во-вторых, несущая система обеспечивает точностьобработки внутри ее цикла ( форму и расположение обработанных поверхно­стей, их волнистость и шероховатость). Эта функция обеспечивается пара­метрами геометрической точности конструкции: геометрическими парамет­рами направляющих столов (суппортов), параметрами, определяющими вза­имное расположение элементов конструкции станка, и др.

Эти элементыявляются частью несущей системы, которая во время рабочего процесса под­вергается воздействию механических и термических возмущений, а значит,27316.1. Базовые поло:женuя системы испытанийизменяет свое пространственное положение, параметры геометрической точ­ности и, как следствие, точность производимых деталей. Причем чем большетехнологическаяпроизводительностьпроцесса резания,темсильнее транс­формируется конструкция в пространстве.

Таким образом, свойство несущейсистемы сопротивляться внешним воздействиям определяет как точность об­работки, так и технологическая производительность (не путать с производи­тельностью станка), которая учитывает наличие холостых ходов во время ра­бочего процесса.Система испытаний призвана ответить на вопрос о том, какого уровнякачества достигло производство в конкретном собранном станке. С этой по­зиции предметом испытаний является информация.

Наиболее важными пока­зателями здесь являются объем информации для принятия решения о достиг­нутом уровне качества, скорость получения информации о состоянии кон­струкции, достоверность информации. В принципиальном плане процедураиспытаний представляет собой процесс измерения. В отличие от обычныхизмерений потоков информации здесь два: информация о параметрах возму­щения и информация о реакции системы на эти возмущения. Таким образом,испытания по оценке качества построены на основании, когда каждое свой­ство определяют как отношение двух потоков информации.Получение информации направлено на уменьшение неопределенности воценке состояния станка. Однако при неосознанной деятельности процессполучения информации может привести к противоположному результату-увеличению неопределенности в оценке состояния станка.

Характеристики

Список файлов книги