2. Разработка и конструирование средств технологического оснащения 2.1 Конструирование, расчет и описание приспособления

Основные задачи проектирования - автоматизировать конструкцию привода и уменьшить погрешность базирования.

ляется в том, что ресурс изделия устанавливают намного ниже среднего срока служ­бы до отказа. Недоиспользование потенциальной долговечности изделия дает га­рантию его безотказной работы. В этом случае отказ системы — сложное событие, которое будет иметь место при условии отказа всех элементов. Вероятность появления одновременно всех отказов F(t) по теореме умножения равна проиведению:

F(t)=F₁F₂...F_n=

Вероятность безотказной работы

Если вероятность безотказной работы каждого элемента P_i=0.9 и

n=3, то получим

Таким образом, вероятность безотказной работы резко (на три порядка) повысилась. Используя принцип резервирования, возможно создавать надеж­ные системы из ненадежных элементов.

При ненагруженном резервировании резервные цепи (элементы) находятся в отключенном состоянии и включаются лишь в случае отказа основной цепи. В этом случае надо вначале обнаружить отказ, а затем — включить резерв.

Повышение информативности

Стабильность процесса обработки определяется уровнем надежности эле­ментов РТК. Повысить надежность можно за счет повышения ин­формативности о состоянии отдельных элементов РТК (и точности вы­полнения заданных функций), используя специальные технические средства информации—датчики. Применяют датчики внутренней и внешней информации Датчики внутренней информации используют для контроля за параметрами, обусловливающими надежность функционирования оборудования (станков с ЧПУ, роботов), — контроль температуры, давления, силы, вибраций и др. Дат­чики внешней информации бывают контактные (тактильные, силомоментные, проскальзывания) и бесконтактные (расстояния, обнаружения, системы техни­ческого зрения).

Тактильные датчики позволяют: определить момент соприкосновения схва- та с деталью; получить информацию о силе и давлении при захвате детали схватом; регистрировать «проскальзывание» детали в схвате; определить на­личие детали в накопителе; определить исходное положение схвата.

Повысить работу роботов, не допустить отказов и аварий можно за счет ос­нащения РТК датчиками внешней информации (рис. 3.14). Если усилие зажима детали схватом недостаточное, то происходит экстренный останов робота и опасная ситуация ликвидируется.

Где L=20\2=10мм – плечо

→

→

Передаточное отношение:

Рассмотрим зубчато-реечное передаточное устройство (см. рис. 2)

У

Рис. 2 - Расчетная схема.

Передаточное отношение:

Общее передаточное отношение:

Методы повышения надежности автоматизированных

систем

Особенность проблемы надежности состоит в том, что она комплексная и свя­зана со всеми этапами жизненного цикла изделия. Надежность является одним из основных показателей качества изделий. Уровень надежности формируется и обеспечивается на всех стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации.

Стадия проектирования.На этой стадии применяют ряд способов создания надежных конструкций:

1. Выбор рациональных и эффективных принципов действия и схем построения машин.

2. Создание избыточности и резервирование.

3. Научно-техническое и экономическое обоснование выбранных материалов, параметров, величин допусков.

4. Моделирование и прогнозирование работы технологических систем или от­дельных элементов (расчет погрешностей, потери точности, усилий зажима заго­товок в приспособлениях и схватах).

5. Оснащение специальными системами (контроля и диагностики за состоянием режущего инструмента и элементами ТС; адаптивными).

6. Использование статистических данных и опыта создания аналогичных кон­струкций.

При проектировании ТП важно заранее (априори) сделать прогноз о потере точности по всей цепи «чертеж — заготовка—деталь». Определить долю и сте­пень влияния каждого элемента ТС на потерю точности (выявить доминирую­щие элементы).

Стадия изготовления. На данной стадии необходимо учитывать факторы, обеспечивающие надежность.

1. Выбор рациональных способов получения заготовок и методов обработки (приближение формы заготовки к форме детали, минимальные припуски).

2. Строгую технологическую дисциплину при изготовлении детали (исключе­ние наследственности, концентраторов напряжений, внутренней потенциаль­ной энергии).

3. Выбор эффективных методов термообработки Применение эффективных уп­рочняющих технологий дли повышения прочности и износостойкости (ионное азотирование, цементация, плазменное напыление и др.).

4. Высокое качество сборки и наладки.

Стадия эксплуатации. При эксплуатации на надежность и стабильность функционирования влияет ряд следующих факторов:

1. Применяемые смазки.

2. Применяемые СОЖ при обработке.

3. Применяемые режимы резания.

4. Условия эксплуатации оборудования (виброзащига, термоконстантные по­мещения).