книги из ГПНТБ / Сергиевский, Л. В. Наладка, регулировка и испытание станков с программным управлением учебное пособие

инструментальными (приборными) методами отыскания отказавших узлов, блоков и элементов в этих системах.

Влияние недостаточной квалификации обслуживаю­ щего персонала может уменьшаться, если применять автоматизированный контроль работоспособности си­ стем ЧПУ, контроль параметров узлов и блоков, а также автоматизацию процесса поиска неисправностей и отка­ зов в аппаратуре.

Квалификация работников обслуживания во многом влияет на эффективность эксплуатационных мероприятий. Однако это влияние не равномерно, при сравнительно простых операциях влияние высокой квалификации ска­ зывается сравнительно мало. Квалификация работника имеет большое значение при выполнении сложных нала­ дочных и проверочных операций, связанных с принятием субъективных решений. Например, при ремонте однотип­ ного электронного оборудования с одинаковой надеж­ ностью техники заменяют в среднем больше элементов, узлов и блоков, чем инженеры. Вместе с тем статистика показывает, что элементы, узлы и блоки с механическими повреждениями выявляются техниками и инженерами в одинаковом количестве. Решение о замене элемента, узла или блока из-за постепенного ухудшения его элек­ трических характеристик обычно бывает субъективным. Здесь труд инженера оказывается более эффективным: инженеры меняют значительно меньше элементов, узлов и блоков, чем техники. Следует, однако, отметить, что как инженеры, так и техники меняют при ремонте больше элементов, узлов и блоков, чем это необходимо для вос­ становления аппаратуры ЧПУ.

От методов подбора и подготовки как рабочих ремонт­ ников, так и механиков, энергетиков и других инженернотехнических работников ремонтной службы станков с си­ стемами ЧПУ зависит не только производительность их труда, но и эффективность основного производства. В ремонтных службах по станкам с системами ЧПУ должны быть специалисты узкого профиля (по электро­ приводу, гидроприводу, вычислительным машинам, ме­ ханики по точным машинам) и высококвалифицированные универсалы (специалисты по электронным системам, по автоматизированным системам, электромеханики по точ­ ным системам).

На одном заводе была проведена статистическая оценка работы специалистов, занятых обслуживанием и ремонтом станков с систе­

271

мами ЧПУ. Из группы специалистов g различной профессиональной подготовкой, различным стажем работы по данной специальности, раз­ личными деловыми качествами были выбраны шесть работников, за которыми велось наблюдение в процессе их работы. Для оценки тех­ нической подготовленности и влияния ее на производительность труда

.сравнивалось время восстановления отказавших узлов и блоков си­ стем ЧПУ. Для более точного выявления этой величины определялось среднестатистическое время восстановления узла или блока после отказа

Если ввести количественные критерии для оценки дея­ тельности исполнителей, то можно определить необхо­ димую квалификацию и остальные требования, предъ­ являемые к персоналу, обслуживающему станки с си­ стемами ЧПУ. Количественная оценка деятельности ра­ ботника может характеризоваться по трем критериям: опыт работы, деловые качества и образование. Сравнение производительности труда исполнителя на основе стати­ стических данных и критериев оценки деятельности дает возможность оценить влияние технической подготовлен­ ности обслуживающего персонала на поиск и устранение неисправности в системах ЧПУ, а также определить необ­ ходимую квалификацию и опыт работы для качественного обслуживания. В табл. 12 приведены статистические дан-

Таблица 12

Значения среднестатистического времени поиска неисправности отдельных исполнителей

ные по поиску и устранению неисправностей узлов и бло­ ков систем ЧПУ при выполнении этих работ разными исполнителями. Сравнение данных статистической и объ­ ективной полезности показало, что наименьшее количе­ ство времени на поиск и устранение неисправности в узлах

272

и блоках системы ЧПУ затратил исполнитель, имеющий высшее образование, больший стаж работы и хорошие деловые качества, на этом же примерно уровне может быть оценена работа исполнителя со средним техническим специальным образованием, с большим стажем работы и очень хорошими деловыми качествами. Такой метод под­ бора и оценки работ специалистов ремонтной службы позволяет достаточно достоверно оценивать производи­ тельность их труда и поддерживать интенсивность этого труда на достаточно высоком уровне.

§ 2 . П Р И Б О Р Н О Е О С Н А Щ Е Н И Е Н А Л А Д Ч И К О В

Д Л Я К А Ч Е С Т В Е Н Н О Г О О Б С Л У Ж И В А Н И Я С И С Т Е М Ч П У

Кроме повышения квалификации обслуживающего пер­ сонала, существуют два метода сокращения времени на поиск неисправностей в узлах, блоках и системах ЧПУ: 1) проектирование и использование специальной кон­ трольной аппаратуры поиска неисправностей (см. гл. IV

иVI); 2) внедрение методов оптимального обнаружения

иотыскания неисправных узлов, блоков и элементов. Для решения второй задачи необходимо систематизировать

способы поиска неисправных элементов, узлов и блоков

иразработать оптимальные пути контроля систем ЧПУ.

Впроцессе отыскания неисправностей элементы, узлы, блоки могут находиться в трех состояниях: исправном (работоспособном), неисправном (неработоспособном) и непроверенном. Поиск неисправности заключается в опоз­ нании элементов, которые не отвечают требуемым пара­ метрам и не реагируют на заданное воздействие. В начале поиска все элементы, узлы и блоки находятся в непрове­

ренном состоянии. Для того чтобы определить, какая из возможных неисправностей имеет место, необходимо провести ряд проверок. Проведение проверок в системах ЧПУ может осуществляться двумя методами: комбина­ ционным или последовательным.

Комбинационный метод заключается в том, что после проверки исправности нескольких элементов начинается поузловая или блочная проверка функционирования узлов и блоков системы ЧПУ, или после проверки отдельных элементов проверяется вся система. Комбинационный поиск неисправных элементов целесообразен в том случае, если можно предположить, что неисправна значительная часть элементов (блоков, узлов) системы. Обычно комби-

273

национный метод поиска неисправностей применяется при капитальных ремонтах станков с системами ЧПУ. На­ пример, поступающий на капитальный ремонт станок с ЧПУ разбирается, и все элементы, узлы и блоки про­ веряются на работоспособность, выявляются неисправные, заменяются резервными или восстанавливаются до рабо­ тоспособного состояния, затем все элементы, узлы и блоки собираются в системе станка и снова проверяется весь станок.

Последовательный метод заключается в том, что поиск неисправных элементов осуществляется в определенном порядке после проведения очередной проверки, в зависи­ мости от результатов этой проверки назначается после­ дующая проверка. Благодаря этому методу удается сокра­ тить общее число проверок и, следовательно, время обна­ ружения неисправности. Такой метод в основном при­ меняется, когда предполагается, что неисправен один элемент (узел, блок), и сводится к использованию контроль­ ных проверок, каждая из которых позволяет всю име­ ющуюся совокупность элементов (узлов, блоков) си­ стемы поделить на две части (в одной имеется неисправ­ ность, а в другой нет неисправного элемента, узла, блока). Применение определенной последовательности проверок приводит к точному определению одного единственного неисправного элемента (узла, блока) при наименьших затратах времени. Рациональный выбор последователь­ ности очередных проверок зависит от природных способ­ ностей (интуиции) наладчика, опыта эксплуатации, зна­ ний взаимных связей между элементами, узлами и бло­ ками системы ЧПУ, но могут быть предложены и два логических способа выбора последовательности проверок.

При первом способе наладчик не знает критериев на­ дежности элементов (узлов, блоков) системы ЧПУ, т. е, он не знает средней наработки на отказ и среднего вре­ мени восстановления, или вероятности безотказной ра­ боты. Предполагается, что любой узел, блок или элемент системы ЧПУ с равной вероятностью может быть причи­ ной отказа станка и системы, а затраты времени на осу­ ществление контроля системы после отказа одинаковы. В данном случае наладчик всю совокупность элементов (узлов, блоков) делит на две подгруппы. На основе этого метода при каждой проверке проверяется только одна из подгрупп, и если в этой подгруппе не обнаружена неисправность, то вторая подгруппа снова делится на две

274

При делении совокупности элементов на две подгруппы желательно, чтобы каждая из подгрупп содержала оди­ наковое число элементов (узлов, блоков). Часто такой способ проверки и поиска неисправностей называют ме­ тодом средней точки. Сущность этого способа поясняется на рис. 122, где изображена структурная схема си­ стемы ЧПУ станка 6Н13-ГЭ2 (одна координата), у которой поток информации (возмущения) начинается на первом элементе и заканчивается на выходе последнего элемента.

Первая проверка Пр1 в этой системе осуществляется в точке между элементами 5 и 6. При этом система делится на две подгруппы, состоящие из элементов с / по 5 и с 6 по 9, и проверяется исправность с 6 по 9 элемент. Если элементы с 6 по 9 исправны, значит элементы с 1 по 5 неисправны. Элементы с 1 по 5 снова делятся на две под­ группы и осуществляется вторая проверка Пр2 в точке между элементами 3 и 4 и т. д. до определения неисправ­ ного элемента (узла, блока). Если в результате первой проверки Пр1 обнаружено, что один из элементов с 6 по 9 отказал, то последующая проверка осуществляется в точке между элементами 7 и 8 и т. д. Метод средней точки является для указанных выше условий оптимальным в том смысле, что при его применении сводится к минимуму наибольшее число проверок, необходимых для выявления любой неисправности.

Второй способ поиска неисправностей основан на опыте эксплуатации станков и систем ЧПУ. При поиске неисправ­ ностей, основанном на опыте эксплуатации систем ЧПУ, можно с помощью информационных схем выявить опти­ мальную структуру схемы поиска. Для оптимального

275

поиска неисправного элемента (узла, блока) предлагают следующие правила.

1. Для каждого элемента (узла, блока) системы вы­ числяется вероятность безотказной работы по данным об отказах, полученных в результате реальной эксплуа­ тации. При этом предполагается, что отказал только один элемент (узел, блок).

2.Обозначения элементов (узлов, блоков) располагают вертикально в порядке уменьшения вероятности безотказ­ ной работы.

3.Два последних элемента (узла, блока) с наимень­

шей вероятностью безотказной работы группируются в новый элемент, вероятность безотказной работы кото­ рого складывается из вероятностей этих двух группиро­ вок элементов.

4.Полученный после этого элемент группируется со следующим элементом, который имеет наименьшую ве­ роятность. Определяется новая вероятность путем сложе­ ния вероятностей.

5.Процесс повторяется до тех пор, пока все элементы (узлы, блоки) не будут сгруппированы в один условный элемент,

Вкачестве примера рассмотрим построение информа­ ционной схемы по данным эксплуатации фазовой системы ЧПУ станка типа ФП-7. Система условно разбита на пять элементов; электронные блоки с вероятностью безотказ­ ной работы Р х; пускорегулирующая аппаратура с веро­

гая вероятности безотказной работы элементов в порядке убывания, получим Р4; Р 2; Р 5; Р 4; Р 3 и строим схему поиска; она показана на рис. 123 и имеет при этом опти­ мальную структуру. Информационная схема поиска по­ лучается из структурной путем формального перестрое­ ния. Из схемы видно (рис. 123), что первая проверка Пр1 должна разделить всю совокупность элементов на две: Р4 и Р 2 с одной стороны и Р 5; Р 4 и Р3 с другой стороны. Если исправны Р4 и Р 2 элементы, то необходимо провести поиск неисправности в элементах Р5 и Р ,; Р3 и т. д. [13].

На время отыскания неисправностей в системах и стан­ ках с ЧПУ большое влияние оказывают не только квали­ фикация обслуживающего персонала, оптимальные схемы

276

Рис. 123. Информационная схема поиска неисправности в системе ЧПУ:

Р ,, Р 2, Яя, Р,, Р2 — вероятности безотказной работы; Пр1, Пр2, ПрЗ, Пр4 — проверки системы

поиска неисправностей, но и приборная (инструменталь­ ная) оснащенность наладчиков.

Для сокращения времени поиска и устранения неис­ правностей в станках и системах ЧПУ обслуживающий персонал должен быть обеспечен контрольно-измеритель­ ной аппаратурой, позволяющей измерить и контролиро­ вать все параметры системы ЧПУ, а также с помощью этой аппаратуры и специальных стендов проводить на­ ладку, регулировку и ремонт узлов и блоков систем ЧПУ, Подбор электроизмерительной аппаратуры и устройств должен определяться типами станков и системами ЧПУ. Списки измерительной аппаратуры можно найти в раз­ личных справочных материалах.

Типы некоторых приборов, рекомендуемых наладоч­

2 7 7

* По углу диэлектрических потерь (tg б) 0,05—6%.

.278

279

* Амплитудная погрешность гальванометров ±3—5%.

** Погрешность при регистрации величины силы тока ±1-1,5% .

Кроме того необходимы следующие приборы для ре­ монтных и наладочных участков.

1. Векторметр для измерения тока и напряжения по величине и фазе, а также для определения угла сдвига фазы в цепях переменного тока; частота 40—50 Гц, на­

в минуту и окружных скоростей в пределах 0— 1000 м/мин, погрешность ±2% ;

в) секундомер (хронометр) типа «Агат», предел изме­ рений до 30 мин, цена деления 0,2 с;

г) моментный секундомер (хронометр), предел измере­ ний до 60 с, Цена деления 0,01 с.

3. Приборы для снятия характеристик с электропри­ водов станков;

а) указатель полярности обмоток типа М227; чувстви тельность 18 мВ, питание от батарей КБС;

280