Системы диагностики и управление точности обработки

 

Любое спроектированное и изготовленное технологическое оборудование и его система ПУ в процессе эксплуатации должны находиться в работоспособном состоянии. Под этим понимают такое состояние данного оборудования (станка, линии) и системы ПУ, при котором значения всех их параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации. Если значение хотя бы одного параметра не соответствует этим требованиям, то данное технологическое оборудование или система его управления будут находиться в неработоспособном состоянии. Когда нарушается работоспособное состояние технологического оборудования или системы его управления, наступает отказ в их работе.

При работе станка с ЧПУ происходит взаимодействие большого числа механических, гидравлических, пневматических и электронных устройств и элементов, от правильного и надежного функционирования которых в значительной степени зависит точность выполнения заданной программы управления обработкой заготовок. При этом важно не только обеспечить безотказное функционирование станка с ЧПУ, но и обеспечить в течение установленного периода эксплуатации выполнение обусловленных его назначением технологических операций с показателями качества и производительностью, установленными нормативно-технической документацией, т. е. обеспечить заданную технологическую (параметрическую) надежность.

Изменение точности станка с ЧПУ в процессе эксплуатации происходит вследствие действия на него различных внутренних и внешних факторов.

Изменение точности станка с ЧПУ в процессе эксплуатации в результате действия на него указанных факторов, обусловливается появлением допустимых и недопустимых повреждений как в самом станке, так и в устройстве ЧПУ.

Обеспечение высокой точности и надежности работы станков с ЧПУ в процессе их эксплуатации непосредственно связано с системой их технического обслуживания, своевременного и качественного выполнения профилактических работ и ремонта (рис. 13).

Под техническим диагностированием понимают определение технического состояния объекта диагностирования (станка, его отдельных узлов и механизмов, системы управления, ее отдельных блоков и элементов и др.) с определенной точностью. Его результатом является заключение о техническом состоянии данного объекта с указанием, при необходимости, места, вида и причины дефекта.

Применение систем технического диагностирования позволяет значительно сократить простои технологического оборудования благодаря оперативной выдаче информации о месте и характере дефекта, а также дает возможность прогнозировать состояние отдельных элементов технологической системы (станка, СЧПУ, режущих инструментов), оценивать погрешность обрабатываемых заготовок и своевременно выдавать информацию для проведения технического обслуживания и ремонта.

Система технического диагностирования является, как правило, частью системы управления данным технологическим оборудованием и использует чаще всего те же информационные каналы.

Системы технического диагностирования предназначены только для нахождения неисправностей, но не дли их устранения. Поэтому введение этих систем не увеличивает надежности технологического оборудования, но зато позволяет быстрее определить местонахождение и характер дефекта, сократить простои и повысить производительность оборудования.

При создании системы технического диагностирования рекомендуется руководствоваться следующими основными принципами построения.

 

 

Рис. 13. Схема поддержания заданной точности и надежности работы станка

1.Система технического диагностирования должна быть составной частью общей системы управления технологическим оборудованием (станком с ЧПУ) и создаваться на единой с ней методологической и элементной базе так, чтобы можно было использовать общие информационные каналы. Для получения диагностической информации необходимо максимально использовать существующие устройства системы управления. Сама СЧПУ должна иметь систему самодиагностики, построенную с использованием тест-программ.

2. Система технического диагностирования должна эффективно функционировать не только в процессе эксплуатации технологического оборудования, но и при его наладке, подготовке и ремонте.

3. Система технического диагностирования по своим функциям, структуре и используемым техническим средствам должна соответствовать уровню автоматизации соответствующего производства. При встраивании оборудования в гибкие автоматизированную линию, участок, цех его система технического диагностирования наряду с системой управления должна быть составной частью соответствующей общей АСУ производством.

4. Диагностическая информация должна подаваться в центральный пульт обслуживания технологического оборудования в расшифрованном и доступном для пользователя виде. Необходимая часть информации должна подаваться в запоминающее устройство (с указанием времени, дня и даты) для последующего накопления и анализа этой информации, а также прогнозирования состояния технологического оборудования и его отдельных узлов и механизмов. При наличии центральной ЭВМ эта информация должна поступать и в нее.

5. При необходимости подача диагностической информации должна сопровождаться подачей акустических или (и) оптических сигналов. Разработка системы диагностирования требует детального изучения всех возможных неисправностей, их причин и последствий. При этом необходимо сконцентрировать внимание на тех неисправностях, которые вызывают самые длительные простои оборудования и наибольшие затраты на устранение их последствий.

Диагностирование может проводиться непрерывно в процессе всего времени работы станка и обработки заготовок, например, контролируется температура в шкафу УЧПУ или температура масла в гидросистеме станка и др. В отдельных случаях диагностирование может проводиться оператором в зависимости от конкретных требований и условий.