Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (831035), страница 60
Текст из файла (страница 60)
В цепи производствастанка они находятся непосредственно перед реализацией. Информацию, полученную о свойствах станка при испытаниях, используют как конструкторы,так и технологи-станкостроители. Таким образом, испытания формируютинформацию о годности станка и возвращают ее тем, кто ее сформировал(конструкторам и технологам).Как конструкторы, так и технологи, вырабатывают дальнейшие управляющие воздействия в целях совершенствования качества создаваемой конструкции. В этой системе возникает следящая система с наличием обратной16.1.277Базовые поло:женuя системы испытанийсвязи.
В общем виде принцип действия следящей системы управления основан на том, что значение интересующего параметра с помощью специальныхустройств сравнивается со значением независимо изменяющегося параметра.В результате на выходе элемента сравнения вырабатывается сигнал, который,воздействуя на органы управления, изменяет значение параметра, приближаяего к заданному. В системе испытаний обратная связь отрицательная, так какстремится к стабилизации процесса обеспечения качества.Рассмотрим(рис.16.2).структуруследящейзамкнутойсистемыуправленияСуществует записанная на программоноситель УП, которую должен исполнять привод.
Команды с программоносителя передаются на управляющее устройство УУ, которое управляет двигателем. Тот в свою очередьвоздействует на рабочий орган (суппорт, стол), который и осуществляет рабочий процесс. ИП определят истинное положение рабочего органа, которое,как правило, отличается от запрограммированного. Сигнал об этом положении поступает в устройство сравнения УС, где сравнивается с требуемым всоответствии с программой обработки. Значение рассогласования поступает вуправляющее устройство, которое воздействует на исполнительный механизм. Аналогичные действия происходят в системе испытаний.УПРис.Программо носительууимУСиттПроцессРабочий органобработки16.2. Структурная схема следящей замкнутой системы управления приводомподачПрограмма о качестве заложена в ТЗ на станок и трансформируется в виде выработки количественных параметров отдельных свойств (например, параметров геометрической точности, жесткости, координатных перемещенийи т.
д.). Все эти параметры и требования упорядочиваются в программе испытаний, которая выполняет роль управляющего устройства. Двигателем в данном случае выступает процесс сборки станка, рабочим органом-процедураиспытаний (создание возмущений, измерение реакции системы станка, средства испытаний). Этот процесс предоставляет информацию о реальном состоянии станка по параметрам качества. Результаты испытаний сравниваютсяс требуемыми значениями и вырабатывается управляющий сигнал, поступающий на сборку для исполнения.В сравнивающем устройстве происходит следующее. В проекте станкавыработаны свойства, которые определяют его качество, а также допуски наэти свойства в соответствии с требованиями ТЗ.
По результатам испытанийтого или иного свойства станка формируется его количественное значение,которое сравнивается с допустимым. Вывод о годности формируется соглас-27816.Испытания станковно следующему правилу: станок по данному свойству годен, если значениесвойства, полученное в результате испытания, больше или меньше допустимого. Вывод о годности зависит от конкретного свойства. Так, если в результате испытаний значение жесткости больше установленного в ГОСТе, то станок по этому свойству годен, а если термические деформации больше допустимых, то по этому свойству станок не годен.16.1.4. Функционирование системыиспытанийВыше было определено, что в процессе управления качеством станкаимеет место обратная связь. Эту функцию выполняют испытания станка.В зависимости от объекта испытаний методики различаются.
Это может бытьрабочая методика для станка конкретного типа, модели и экземпляра или типовая методика, учитывающая общие черты станков данного типа (токарных,фрезерных, расточных и т. д.). Рабочая методика учитывает все особенностистанка конкретной модели: конструкцию, технологии изготовления и сборки,а типовая-характерные черты типа станков и является основой для разработки рабочих методик. Структура типовой методики включает в себя испытания станка в следующих состояниях:в статическом состоянии-соответствие паспортным данным, проверканорм геометрической точности станка, дополнительные проверки (в частности, норм жесткости) и т. д.;при работе на холостом ходу-проверка функционирования электрооборудования (направления вращения валов электродвигателей, потребляемоймощности на холостом ходу), диагностика подачи СОЖ и работы системысмазки, исследование температурных полей и деформаций, проверка уровнявибрации станка и шумовых характеристик и т.
д.;в процессе резания-проверка точности обработки контрольных образцов деталей, работоспособности при максимальных режимах, границ устойчивости процесса резания и т. д.Рабочая методика конкретизирует количественные и качественные показатели свойств конструкции.В системе управления качеством станка (той ее части, которая организует обратную связь) существует устройство, измеряющее достигнутое качество после сборки. При этом станок последовательно подвергают различным воздействиям для оценки полученного качества конструкции по какому-либо свойству.Последовательность действий приэтом следующая.Станок подвергают воздействию, соответствующему исследуемому свойству, и измеряют уровень его реакции.
Зная значения возмущения и реакции, сравнивают их с допусками (под допуском понимают границы допустимых изменений значений исследуемых величин, например погрешностькоординатного перемещениязерного станка).±1О мкм на длине 1 мперемещения стола фре16.1.279Базовые поло:женuя системы испытанийОдно из требований, предъявляемых к ИП, состоит в высокой скоростиего срабатывания.
Станок вырабатывает информацию и передает ее в сравнивающий механизм-ИП, который, как и любое другое измерительноеустройство, определяет производительность системы обратной связи. В силутого что получение, преобразование и хранение информации не являетсяпроизводственным процессом, ИП должен иметь высокую скорость срабатывания. Другое фундаментальное требование к ИПобеспечение высокого-уровня достоверности результатов испытаний. Связано это с тем, что информация распределяется в двух направлениях: потребителю о достигнутом качестве станка и в сравнивающее устройство для принятия решения о дальнейшем жизненном цикле станка (доработка конструкции либо станок будетсчитаться годным).
Кроме того, из метрологии и стандартизации известны такие понятия, как риск поставщика и риск потребителя. В первом случае станокна самом деле годен, а по результатам испытаний-нет, во втором-результаты испытаний свидетельствуют о годности станка, а реально он не соответствует требованиям. Такая ситуация возникает в результате того, что методикаиспьпаний имеет свою погрешность. При испытаниях это составляет определенную проблему, так как о годности станка судят по результатам оценок многих свойств, которые при оценке качества суммируются.Во время рабочего процесса происходит преобразование одного видаэнергии в другой. Электромагнитная энергия поступает на вход станка и преобразуется в кинетическую энергию движения формообразующих узлов.
Какизвестно из физики, это сопровождается механической работой и теплообразованием. Кинетическая энергия подвижных узлов в процессе резания преобразуется во внутреннюю энергию детали, стружки и т. д. Осуществляется этопосредством механической работы и теплообразования. Механические силыимеют несколько показателей, отличающихся характером поведения во времяэксплуатации: модуль силы, угол действия, точка приложения.
Так, сила тяжести в течение рабочего процесса у всех элементов конструкции остаетсяпостоянной, а сила резания зависит от износа инструмента и изменяется врабочем пространстве станка. Термические нагрузки также можно представить как совокупность внешних сил и моментов, а также сил, возникающих врезультате рабочего процесса. Причем при испытаниях, особенно для обеспечения достоверности возмущения, приходится воспроизводить не столькосилы, сколько моменты. В отношении количественных показателей следуетзаметить,что завремяэксплуатацииконструкция станка испытываетвесьдиапазон нагрузок в пределах его технических возможностей. В этом смыследля испытаний можно использовать усредненные режимы обработки с последующим их ужесточением как в одну, так и в другую сторону.
Диапазонрасхождения зависит от требований достоверности результатов.Основная задача испытаний-сформировать информацию не столько осостоянии станка после его сборки, сколько о том, каким оно будет в будущем, например к окончанию срока службы. Известно, что производство эле-28016.Испытания станковментов конструкции станка осуществляется в динамических условиях, сборкаи испытания станкация--в статических (редко в квазистатических), эксплуатав динамических условиях. Такие смешанные условия методов испытаний требуют соответствия критериев достоверности и способов воспроизводства возмущений. Приходится анализировать условия проведения каждогоиспытания и реализовывать те, в которых система осуществляет свой рабочий процесс.Каждое элементарное свойство для своей оценки требует превалирующего вида нагружения с соответствующим диапазоном воспроизведения возмущения.
Существующая система испытаний при воспроизведении возмущенийпридерживается статического характера силового возмущения, однако практика испытаний показывает низкий уровень достоверности при таком подходе. Поэтому для повышения достоверности в настоящее время вводят проверки, учитывающие динамическую составляющую. Кроме того, при оценкепараметров каждого из свойств необходимо оценивать совместное действиенескольких возмущений. Например, шпиндель во время рабочего процессаодновременно подвергается действию как механических сил и моментов, таки термических возмущений. Во время испытаний для получения достовернойинформации о свойствах шпиндельной группы приходится воспроизводитьоба вида возмущений.16.2.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯПРИЕМОСДАТОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ16.2.1. Паспортизация станкаи его испытанияв статическом состоянииПроверку паспортных данных станка проводят на каждом его серийном образце. Паспортные показатели назначают при разработке и получаютпри изготовлении, т. е. их значения зависят от стабильности технологическихпроцессов изготовления. К этим показателям относятся габаритные размерырабочего пространства станка (площадь поверхности, высота центров, габаритные размеры и др.).
Контролируют их с помощью линейно-угловых измерительных средств, а оценивают по массовым характеристикам.После сборки станка осуществляют проверку кинематических показателей: частоты вращения шпинделя, подач, скорости срабатывания манипуляторов, скорости холостых ходов формообразующих узлов и т. д. Значенияэтих величин задают по результатам проектирования. Количественные значения допусков, пределы их изменения определяют либо исходя из опытапроектирования, либо расчетным путем. Для их экспериментального определения используют универсальные средства измерения. Основное требование при этом состоит в том, чтобы погрешность оценки была меньше допуска в7- 8 раз.28116.2. Основные поло;>1сения приемосдаточных испытанийПри оценке параметров гидрообрудования определяют давление в гидросистеме, утечки масла и его марки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
