- •Введение
- •1.1. Основы автоматизации технологических процессов
- •1.2. Требования к металлорежущему оборудованию и производственным процессам, подлежащим автоматизации
- •1.3. Типовые и групповые технологические процессы
- •Классификация деталей
- •Технологичность конструкций изделий для условий автоматизированного производства
- •Типизация технологических процессов и метод группового изготовления деталей
- •Вопросы для самоподготовки:
- •Лекция №2 Производительность автоматизированных систем и средства их оснащения
- •2.1. Промышленные роботы
- •2.2. Роботизированные технологические комплексы
- •2.3. Роботизированные системы для обслуживания станков
- •2.4. Типовые компоновки ртк
- •2.5. Технологическое оснащение и станочные приспособления
- •Вопросы для самоподготовки:
- •Лекция №3 Надежность, контроль и диагностика в автоматизированном производстве
- •3.1. Состояния объекта и физический смысл понятий в области надежности
- •3.2. Физика отказов и их особенности
- •3.3. Показатели оценки надежности
- •3.4. Связь надежности с производительностью
- •3.5. Специфика формирования показателей надежности и их связь с производительностью
- •3.6. Зависимость показателей надежности и производительности от времени эксплуатации станков
- •3.7. Анализ последствий отказов
- •3.8. Методы повышения надежности автоматизированных систем
- •3.9. Принятие решений на начальных стадиях проектирования
- •3.10. Избыточность и резервирование
- •3.11. Повышение информативности
- •Вопросы для самоподготовки:
- •4.1. Автоматизация подготовки управляющих программ для станков с чпу
- •4.2. Системы автоматизации программирования
- •4.3. Определение структуры и основных характеристик производственного процесса
- •4.4. Условия применения автоматической сборки
- •4.5. Последовательность проектирования технологического процесса автоматической сборки
- •Вопросы для самоподготовки:
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
3.6. Зависимость показателей надежности и производительности от времени эксплуатации станков
Все показатели надежности и производительности являются функциями времени, носят случайный характер, изменяются при эксплуатации станков в результате действия различных погрешностей и факторов (износа, коррозии, старения, короблений, разрегулирования и др.).
При эксплуатации станков можно выделить три характерных периода, которые имеют общие закономерности: период начальной эксплуатации N0; период нормальной эксплуатации NH; период длительной эксплуатации ЛГД (рис. ).
Период N0 — период ввода в эксплуатацию нового станка (пуско-наладочные работы, регулировки, отработка режимов, обработка пробных деталей, определение технологических и точностных возможностей). Для этого периода характерны частые остановы, отказы, нестабильный ритм работы.
Процессы, происходящие в станке и влияющие на его технические характеристики, бывают обратимые (деформации узлов) или необратимые (изнашивание, коррозия).
Все процессы влияют на характеристики станка, вызывают погрешности при функционировании, снижают качество и производительность технологического процесса. Изнашивание относят к необратимому процессу, приводящему к прогрессивному ухудшению функциональных характеристик станка во времени.
Износ начинается с приработки сопряжений. Приработка приводит к изменению геометрических характеристик качества поверхностей.
В начальный период происходит интенсивное изнашивание неровностей трущихся поверхностей, их упругое и пластическое деформирование.
В результате приработки происходит сглаживание наиболее выступающих элементов поверхностей, частичное или полное их уничтожение и установление новых, отличных от первоначальных по форме и размерам.
Реальные детали машин имеют кроме шероховатости поверхности отклонения формы в виде волнистости и макроотклонения. Из-за отклонения формы нет полного макроконтакта сопряжения, в результате чего происходит его макроприработка, которая является причиной интенсивного изнашивания деталей и быстрого изменения параметров функционирования.
В результате приработки технологический микрорельеф превращается в эксплуатационный.
Период нормальной эксплуатации NH — период, когда значения всех параметров машины удовлетворяют требуемым и обеспечивают стабильный, надежный ТП, показатели надежности и производительности высокие и лежат в заданных пределах.
Период длительной эксплуатации Ыд — период, когда происходит моральное и физическое старение всех элементов технологической системы — станка, приспособлений, узлов, механизмов, деталей системы управления (из-за износа, старения, усталости, коррозии, изменения свойств). Частота отказов нарастает, расширяется их диапазон и разновидность, увеличивается время восстановления работоспособности станка.
Показатели надежности начинают ухудшаться, что приводит к снижению показателей производительности Г|т, г|и, Q, Гр.
3.7. Анализ последствий отказов
Для работающей технологической системы наиболее опасны внезапные отказы, т. е. отказы функционирования. Они непредсказуемы и могут привести к тяжелейшим последствиям:
отказ по точности обработки (когда Аф > Адоп) приводит к браку;
отказ функционирования, т. е. внезапный отказ станка, отдельного узла или детали. При этом могут возникать опасные ситуации:
поломка режущего инструмента (авария и брак);
поломка элементов механической части (узла, механизма, отдельной детали), что требует поиска и устранения неисправностей, а иногда и ремонта;
неисправности в системе управления, которые трудно обнаружить сразу (сгорела плата, элемент, нет контакта и пр.).
Экономический ущерб из-за отказов проявляется в следующем: работа с ухудшенными параметрами; повышенные простои и трудозатраты на восстановление работоспособности; снижение производительности и эффективности.
Для повышения надежности автоматизированных систем применяют специальные методы, хотя это требует дополнительных затрат.