металло и автоматы (841805), страница 54
Текст из файла (страница 54)
5. Автоматизация регулировок и ' компенсация износа — новое направ-, ление при проектировании станков. Надежность станков можно рассмат-. ривать с двух основных позиций — ках: надежность машины, когда оценнвают-'. все виды отказов, и как надежность технологической системы, когда при-",' нимают во внимание лишь те отказы„,, которые связаны с выпуском некачест-; венной продукции. Для оборудования особое значение; имеет рассмотрение его технологиче, ской надежности, которая непосредст-:- венно связана с качеством выпускае;: мой продукции.
Технологическая надежность стан, ка — это его свойство сохранять а заданных пределах и во времени значения показателей„определяющих качество осуществления технологического: процесса. К показателям качества тех' нологического оборудования относите ' его геометрическая точность, жесткост '-'. аиброустойчивость и другие показатели' которые определяют точность обрабпг;", ки, качество поверхности и физически' характеристики материала обрабатм.' ваемой детали. Хотя показатели кй... честна изготовляемых изделий завис ';:-;„'яв':только от оборудования, но и от ',,(ехнологической оснастки, инструмента, ':режимов обработки, квалификации ра;,-,,бочего и других причин, но возможности ; оборудования играют, как правило, ~:.
основную роль. ! (оэтому не только ,':,.обеспечение высоких начальных харак;;теристик технологического оборудова', ния, но и длительное их сохранение ::: в процессе работы — необходимое условие для надежного осуществления ;; техно тогического процесса. Технологическое оборудование в ;-'' ароцессе эксплуатации постепенно те;. ряет свои начальные характеристики, (:"что приводит к снижению качествен", ных показателей технологического про;",цесса. При этом восстановление утра"- ченной работоспособности связано с !-: большимн затратами времени и средств.
::;Если, например, замена износившегося : инструмента занимает доли минуты, ;: 'то износ направляющих станков выво'„.;дит их из строя на несколько дней. :.',Постепенное ухудшение характеристик -' станков приводит к уменьшению запа':, сов точности, к росту вероятности :,: получения некачественной продукции, :: к сокращению технологических возмож,' ностей оборудования. Однкчиз наиболее :: активных методов повышения техноло"., гической надежности станков является :, метод автоматической подналадки и ', саморегулирования его параметров, '..
когда станок автоматически восстанавливает измеииашиесн параметры. В зависимости от скорости воздействия различных процессов на параметры :.".' станка системы саморегулирования . будут иметь различную структуру. При воздействии быстропротекающих процессов в системах саморегулирования должны быть обеспечены непрерывный контроль изменяющихся параметров и возможность непрерывного регулирования (подналадкн) механизмов машин.
В качестве примеров таких систем в станках-автоматах можно указать на обратную связь в станках с программным управлением, которая компенсирует влияние зазоров, деформаций, раздичных случайных воздействий на правильность соблюдения заданного закона движения рабочего органа ста н ка. К этой же группе систем относятся са моподна стра ива ющиеся станки (станки с адаптивным уцравлеиием), где производится автоматическое регу. лироаание величины подачи столов н суппортов станка из условия сохранения постоянной силы резании или величины упругой деформации системы.
При воздействии на оборудование процессов средней скорости (измененне температуры как самой машины, так и окружающей среды, износ режущего инструмента) для систем автоматической подналадки характерно наличие непрерывного контроля изменяю- шихся параметров и периодическое регулирование механизмов. Нацримяр, известны методы активного контроля деталей и методы компенсации износа шлифовальных кругов в станках. Существуют оригинальные решения для автоматической подналадки станков с учетом процессов средней скорости, и в первую: очередь тепловых воздействий. К таким устройствам относятся температурные ком пеисаторы положения шпиндельной бабки, поддержание постоянной температуры масла в гидросистеме, равномерный подогрев стенок станины станка и другие методы.
Более совершенны системы регулирования с обратной связью. Характерным для систем автоматической подналадки этой группы является периодический контроль параметров и периодическая подиаладка мехайнзмов. Эти системы должны автоматн. чески включаться через определенный достаточно длительный промежуток времени и производить проверку параметров машины в течение небольшого периода времени. Если эти параметры изменились, то осуществляется регулирование соответствующих ра. бочих органов машин.
Таким образом, для повышения технологической надежности сложного высокопроизводительного оборудования намечается новая тенденция, которая заключается в применении самой автоматики для обеспечения длительного выполнения машиной своего служебного назначения в разнообразных условиях эксплуатации, в придании машинам новых качеств автоматического восстановления утраченных функций и приспособления (адаптации) к изменениям окружающей среды.
Развитие этих идей означает переход от пассивных мето- Ф 'а е ~ат Схема Хапаааеака текаааееаееекеа кахека ааеткв аееиеюрааааеаафаааакамм лавкам дов решения проблемы технологической надежности оборудования к активным. Следует отметить, что тенденции повышения надежности средствами автоматики характерны не только для технологического оборудования, но и для других -сложных автоматизиро, ванных машин и систем. Схема системы для управления технологической надежностьке (с применением ЭВМ) для бесцентровошлифовального станка показана на рис.
147. Точность бесцентрового шлифования (погрешность диаметра и конусообразность) зивисит от относительного положения опорного ножа 9, ведущего и шлнфовального кругов. В процессе эксплуатации их положение меняется из-за температурных и упругих деформаций и износа.
Кроме того, засаливание кругов вызывает увеличение вибраций и дестабилизирует положение детали 8 в зоне обработки. Информация о состоянии рабочих органов, регистрируемая соответствующими датчиками (7 — 7), через анала-юцифровой преобразователь передается в вычислительное устройство. Например, для измерения линейных размеров используется дифференциальный индуктивный датчик, который обеспечивает измерение с точностью до 1 мкм. Вычислительное устройство производит анализ поступившей информации, рассчитывает 204 парамет'ры точности обработки, сравни- вдет их с заданным полем допуска, оценивает возможность проведения подналадки, выбирает необходимый механизм подналадки н рассчитывает величину подналадочного импульса и его направление.
Преимущество данного метода заключается в том. что исключается непосредственное измерение диаметра каждой обрабатываемой детали, а следовательно, исключаются погрешности, связанные с измерением. Система анализирует также и уровень вибраций детали. С увеличением вибраций детали из-за засалнаанин кру~ов подается команда на проведение правки. Для предупреждения возможности получения дефектных деталей из-за сбоя в работе вычислительного устройства или возникновения непредусмотренных системой управления ситуаций обрабатываемые детали контролируются датчиком предельных рьзмсроа: Датчик фиксирует только выход раз- .', меров детали за пределы поля допуска.': Сигналы о наличии бракованных де-:; талей поступают в блок аварийной:; остановки станка.
Вычислительное,',' устройство управляет через цифро- ' аналоговый преобразователь исполни-: тельными механизмами, которые осус ществляют два вида подналадочных: перемещений: грубое — шлифоваль-:; ной бабкой и точное — управляемым. опорным ножом. Информация о состоянии элементов'; станка вводится в вычислительное:.'. устройство дискретно через временной.. коммутатор. Коммутатор последова-.:;, тельно подключает датчики одного или,-' нескольких станков через заданный) интервал времени. Этот интервал может,;. изменяться вычислительным устройст-: вом в зависимости от интенсивности':" воздействия процессов и требуемой':,: частоты подналадок. $2.
Иснытанне стнннон на на(сененнсть, Объектом испытания на надежность~ могут быть отдельные механизмы стан-;,', ка, весь станок и система станк (автоматическая линия, участок, цех)- Прн испытании на надежность отно сительно Простых изделий (например подшипников качения) можно накопит' статистические данные по времени ег" рхх 1лв 1 гама м'.й жчмхлких ма~ лх хз кййгмьч~тл ко лйхчхачч~ лж!ачг1 тччк~хгь к~ :;работы до отказа и на их основании ;:выявить закон распределения сроков 'службы (наработки) 1(!).
Знание 'этого закона позволит получить любые показатели надежности. Однако испы,:тание на надежность станков, которые :-',являются сложными высокоразвитыми ::,системами, представляет значительные ° трудности, особенно при наличии одно:.го-двух образцов новых моделей. При : этом важно не столько выявить кон' структивные и технологические недора::ботки, которые проявляются в первый (период испытания, сколько оценить '"'общий уровень надежности станка, его ;с пособность сохранять свои параметры ,,"' (и в первую очередь точиостные) в те::.чение длительного периода эксплуата:;:".ци и.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
