Станки с ЧПУ

и их инструментальная оснастка

Основы разработки систем диагностирования (1 из 2).

Опыт эксплуатации технологических систем, созданных на основе автоматизированных станков, показывает, что надежность их недостаточна. Простои из-за отказов функциональных блоков элементов технологической системы и поиск повреждений снижают эффективность технологических процессов. В связи с этим во время эксплуатации технологических систем решаются задачи повышения их надежности за счет технической диагностики. В ГОСТ 27518-87 указывается, что целью "диагностирования является поддержание установленного уровня надежности, обеспечение требований безопасности и эффективности использования изделий". Диагностирование объектов, каковыми являются технологические системы, не только поддерживает, но и в ряде случаев повышает их надежность.

Исходным является измерение отклонений основных входящих параметров, наиболее существенно влияющих на изменение выходного параметра. Измерения могут выполняться периодически после завершения технологической операции или перехода и непрерывно в течение процесса обработки. Периодические измерения  как правило, не решают задачи обнаружения значительных отклонений, приводящих к отказам, так как быстропротекающие процессы могут привести к отказу за время, меньшее периода измерения. Поэтому предпочтительными являются непрерывные измеренш. Однако часто непрерывные измерения невозможно осуществить прямыми методами, и применяют косвенные методы измерения.

Косвенные измерения – это измерения, при которых искомое значение величины отклонения находят на основании известной зависимости между этой величиной и величиной, доступной для измерения в процессе обработки. Косвенные методы определения отклонений входящих параметров возможны после выявления признаков этих отклонений. В качестве признаков часто используются параметры физических процессов внутри работающего объекта, содержащие определенный объем информации о его техническом состоянии. Эти параметры измеряются также косвенными методами. Например, используются электрические методы измерения неэлектрических величин, генерирования электрических сигналов в датчиках – преобразователях.

Так как системы диагностирования устанавливаются на автоматизированном технологическом оборудовании, то и диагностирование должно осуществляться в автоматическом режиме. Достигается автоматическое определение состояния технологической системы (ее элементов) и автоматическое определение выходных параметров. Средства достижения в общем виде представлены на рисунке.

Структура средств автоматического определения состояния технологической системы

В зависимости от решаемой задачи в состав этих средств входят различные измерительные устройства (ИУ), состоящие из первичных датчиков преобразователей диагностических признаков состояния технологической системы и электронного блока для первичной обработки сигналов датчиков, устройства сбора и обработки информации от ИУ и принятия решений по результатам обработки (устройство принятия решений – УПР), и наконец, устройства реализации решений. В качестве последнего, как правило, используется либо устройство ЧПУ (УЧПУ), либо компьютер, входящие в состав современной системы управления станком.

Таким образом, функции обеспечения надежной эксплуатации технологической системы в "безлюдном режиме" возлагают на систему контроля, диагностирования и принятия решений, заменяющую сенсорно-моторную деятельность человека-оператора.

В соответствии с приведенной структурной схемой ведутся разработки систем диагностирования. На производстве работают станки с ЧПУ, оснащенные мониторами, – электронными устройствами, постоянно, по программе, следящими за состоянием процесса резания, инструмента и станка.

Разделяют два направления решения задач диагностики: пред-эксплуатационная диагностика и диагностика в процессе эксплуатации.

Направления решения задач диагностики

Предэксплуатсщионная диагностика решает задачи на стендах автоматизированных систем научных исследований (АСНИ), создаваемых на базе диагностируемого технологического оборудования.

На стендах АСНИ для решения широкого круга задач реализуется метод комплексного диагностирования. Для этого стенды оснащаются целым рядом разнообразных датчиков для измерения физических величин, сопровождающих обработку.

Быстрый переход в разделы

• Особенности технологии обработки на станках с ЧПУ
• Режущий инструмент
• Вспомогательный инструмент
• Системы инструментальной оснастки
• Инструментальные наладки станков с ЧПУ
• Диагностика инструмента как элемента технологической системы
• Комплексное инструментальное обеспечение станков с ЧПУ
• Автоматизированное проэктирование инструментальной оснастки