21. Диагностирование унифицирование узлов агрегатных станков и автоматических линий.

Диагностирование унифицированных узлов агрегатных станков.

В качестве диагностированных сигналов могут быть приняты:

1-Для фрезерных головок: осевая и радиальная жесткость шпинделя, податливость привода, равномерность частоты вращения.

2- Для расточных головок: точность вращения шпинделя, податливость опор шпинделя, амплитуды колебаний.

3- Для поворотных столов: угловая скорость планшайбы в течении цикла поворота.

Диагностирование поворотных делительных столов выполняется по методу эталонных зависимостей. Например производится сравнение рабочих асцилограмм с эталонными.

Диагностирование автоматических линий (АЛ).

К системам диагностирования сложного оборудования предъявляются следующие требования:

1-Функции, структура системы диагностирования и испытание в ней тех. средства должны соответствовать уровню автоматизации производства.

2-Система ТД должна обеспечивать диагностирование при наладке, эксплуатации и подготовке к плановому ремонту оборудования.

3-Система ТД должна быть составляющей частью автоматической системы управления АЛ.

Диагностирование АЛ представляет собой поиск несоответствия фактического положения механизма к заданному. Такое диагностирование сложное и вопросы в том, находятся ли механизмы АЛ в нормальном, предаварийном или аварийном состоянии, которое решает наладчик.

Системы автоматического диагностирования контролируют выполнение программы АЛ и при нарушении ритма работы дают диагностирующий сигнал. Для построения алгоритма диагностирования цикл линии делят на ряд последовательных тактов, число которых зависит от сложности цикла.

Уровень автоматизации процесса диагностики повышается при испытании в СУ электрической управляющей техники, например контролирующего контролера.

Управляющие сигналы на выходах появляются в соответствии с введенной программой.

Структурная схема управления АЛ.

ПК- программируемый контроллер.

Диагностирование неисправностей производят по сигналу на панели управления, на которую выведены все источники сигналов и исполнительные устройства. Также есть автоматизированное диагностирование с выводом на дисплей Д1 рядом с пультом управления ПУ АЛ. Фактическая причина неисправности определяется наладчиком и в виде кода может быть введена в устройство регистрации простоев.

22. Диагностирование станков с чпу.

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) осущест­вляется 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 и 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.

Результатом диагностирования является за­ключение о техническом состоянии объекта с указанием, при необходимости, места, вида и причины дефекта.

Диагностирование может осуществляться во время функционирования объекта, на который поступают только рабочие воздействия — функциональное техническое диагностирование; диагностирование, при котором на объект подаются тестовые воздействия — тестовое тех­ническое диагностирование.

Глубина поиска дефекта задается указанием составной части объекта диагностирования или ее участка, с точностью этой составной части определяется место дефекта.

Объект диагностирования (изделие в целом или его составная часть), ожидаемый резуль­тат диагностирования (определение техничес­кого состояния или поиск дефекта), харак­тер диагностирования (функциональное или тестовое), а также требуемая глубина поиска дефекта (узел, деталь и т. д.) определяют структуру СТД и ее назначение (локальная для диагностирования составной части изде­лия или заготовки или общая для диагно­стирования изделия или заготовки).

Специфика металлорежущего оборудования обусловливает требования к СТД. В част­ности, СТД станков с ЧПУ имеет структуру, в основу построения которой положены следу­ющие принципы [1]:

СТД по функциям, структуре и используе­мым техническим средствам должна соответ­ствовать уровню автоматизации производства, в котором эксплуатируются станки с ЧПУ;

СТД отдельного станка с ЧПУ, встроенного в автоматизированное производство (участок, цех и т. д.), должна включаться в автома­тизированную систему управления производст­вом (АСУП) и должна быть связана с дру­гими системами информационными каналами;

СТД должна являться составной частью об­щей системы управления станком с ЧПУ и должна создаваться на единой с ней методо­логической и элементной базе с использова­нием существующих устройств систем управле­ния и функционирования станка;

система ЧПУ (в том числе содержащая ЭВМ) должна иметь систему самодиагностиро- вания на основе тест-программ;

СТД должна обеспечить эффективное диа­гностирование при наладке, эксплуатации, а также при подготовке и проведении плано­вого ремонта станка.

На рис. 17.5 приведена структурная схема информационных связей СТД станка с ЧПУ в автоматизированном участке, в которую входят следующие блоки и связи:

/, II — информационный поток в систему соответственно учета хода производства и под­готовки управления производством;

1, 2, 3, 4, 5,6,7 — соответственно внешняя па­мять, алгоритмы диагностирования, библиотека данных о состоянии правильного функциони­рования, библиотека тест-программ диагности­рования, накопление текущей информации, спе­циальные программы, рабочие массивы;

8,9 — соответственно индикация основных состояний станка, связь с ЭВМ (вызов тест- программ и телефонная связь со службой эксплуатации);

10, 11, 12, 13, 14 — соответственно вызов и преобразование сигналов от средств техничес­кого диагностирования, хранение алгоритмов и матобеспечения оперативного циклового диаг­ностирования, передача диагностической инфор­мации в ЭВМ, прием от ЭВМ тест-программ и их отработка, выдача оперативной диагности­ческой информации на контрольно-диагности­ческий пульт;

15, 16, 17, 18 — соответственно средства го­товности станка к работе, оперативного цикло­вого диагностирования, оперативного узлового диагностирования, адаптивного управления;

19 — блок преобразования сигналов;

20, 21 — приборы соответственно активного и ручного контроля;

22. — аппаратура для специальных методов диагностирования;

23. — деталь;

24. — контрольно-измерительная машина (КИМ);

25. — обработка поступающей информации, определение критичеЬкого значения размера де­тали, выдача диагностических признаков в ЭВМ;

26. — эксплуатационная служба.

СТД оборудования ГПС, используемого в ме­ханообрабатывающем производстве, включая гибкие производственные модули, а также авто­матизированные средства транспортно-склад­ской системы, должна обеспечивать следующее: требуемый уровень качества изготовления де­талей, автоматизацию и централизацию кон­троля, заданную эффективность ГПС; полноту и достоверность контроля; надежность средств диагностирования.

Содержание и характеристики СТД, опреде­ляющие ее структуру, регламентированы (рис. 17.6).

Для каждого объекта диагностирования име­ется большое число диагностических призна­ков (параметров), используемых для опреде­ления его технического состояния. При осущест­влении диагностирования изделия выбирают те признаки (параметры), контроль которых дает наиболее объективные сведения о состоянии машины, а затраты на создание данной СТД экономически целесообразны.

В современных СТД металлорежущих станков используют, как правило, не дискретные зна­чения диагностического сигнала, а его функцио­нальную зависимость. Сигнал в виде реали­зации некоторой закономерности заменяет пока­зания целого ряда приборов, фиксирующих дискретные значения отдельных диагностичес­ких параметров.

При создании СТД станков и машин широ­ко используют метод контрольных осцилло­грамм. При этом рабочие осциллограммы, сня­тые с проверяемого m телия или узла и реги­стрирующие изменения конкретного диагности­ческого параметра, сравнивают с контрольной осциллограммой и устанавливают их отличи­тельные признаки (симптомы). На основании этих симптомов по диагностическим картам определяют дефект.

Метод контрольных осциллограмм применяют при диагностировании поворотных делительных столов, силовых столов, гидроаппаратуры агре­гатных станков, поворотных механизмов роботов и манипуляторов, отдельных механизмов стан­ков. При диагностировании поворотных столов аг регатных станков в качестве диагностических параметров используют, в частности, давление насоса и угловую скорость планшайбы [4J При создании СТД автоматических линий наиболее часто применяют метод временных интервалов, а в качестве диагностического па­раметра — длительность цикла

Для станков, предназначенных для фи нишной обработки с ЧПУ, применяется диаг­ностирование по результатам обработки, так как информация, получаемая при измерении дета­лей после чистовых операций, несет в себе ряд диагностических признаков, функционально связанных с работоспособностью станка в це­лом или отдельных его узлов

Для узла станка, имеющего возвратно­поступательное перемещение, в качестве диагно стического параметра принимают, например, износ, деформацию, степень коррозии трущих­ся поверхностей. При испытаниях шпиндельных узлов станков установлена корреляция между характеристика­ми его технического состояния и радиальной податливостью, температурной деформацией шпинделя и его опор, смещениями оси шпин­деля и т д