28 Апр

ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Современное высокоавтоматизированное машиностроительное производство, реализующее малолюд­ные и безлюдные технологии, выдвигает на первый план параметрическую надежность тех­нологического оборудования (ТО), т.е. способность ТО сохранять в заданных пределах и во времени значения выходных параметров, определяющих показатели качества изготавливаемых деталей, требования к которым непрерывно возрастают.

При этом важнейшими формообразующими узлами, оказывающими доминирующее влияние на параметрическую надежность ТО, являются шпиндельные узлы (ШУ), любые по­грешности которых непосредственно переносятся на изготавливаемые детали.

Результатами многочисленных исследований доказано, что в качестве основных выходных параметров ШУ целесообразно выбирать параметры траекторий движения (ПТД) шпинделя, которые, во — первых, имеют количественную взаимосвязь с показателями качества изготавливаемых де­талей и, во-вторых, наиболее полно отражают степень реакции ТО на весь спектр эксплуатационных нагрузок и действующих факторов, включая режимы резания [1].

Исследования ПТД шпинделя с целью определения параметрической надежности технологического оборудования могут проводиться экспериментальными и теоретическими методами.

Экспериментальный метод основан на разработанной схеме измерения ПТД шпинделя с помощью, например, высокоточных вихретоковых преобразователей перемещения и применении соответствующих технических средств для вариантов неавтоматизированного и автоматизированного способов исследования.

Теоретический метод предусматривает прогнозирование ПТД шпинделя с помощью математических моделей, описывающих влияние на оборудование, в первую очередь, динамических и тепловых воздействий [2].

Скорости протекающих в оборудовании динамических и тепловых процессов отличаются на несколько порядков, поэтому при прогнозировании ПТД шпинделя модели могут применяться отдельно, но с учетом возможных корреляционных связей между этими процессами.

Параметрическая надежность ШУ с вероятностных позиций оценивается методом сравнения области состояний выходных параметров Xi с областью их работоспособности. Область состояний образуется всей совокупностью значений, которые принимают выходные параметры Xi, под воздействием множества различных факторов, имеющих случайную при­роду [3]. Для построения области состояний, которая характеризуется размахом распределе­ния значений параметров R = Ximax — Ximin, статистическими характеристиками и законом распределения, может применяться метод статистического моделирования или проводятся экспериментальные исследования с последующей статистической обработкой полученных ре­зультатов [4]. Границы области работоспособности выходных параметров Xi (допустимые зна­чения [Xi]) устанавливаются исходя из требований, предъявляемых к качеству изготавливае­мых деталей, с учетом доли погрешности обработки, приходящейся на ШУ. Показателями параметрической надежности ШУ являются вероятность безотказной работы Р(τ) и запас на­дежности Кн.

Таким образом, определение параметрической надежности ШУ предусматривает фор­мирование области состояний множества значений выходных параметров ШУ, подчиняю­щихся чаще всего закону нормального распределения, имеющего статистические характери­стики i — среднее значение и σXi — среднее квадратическое отклонение и проверку вероят­ности нахождения области состояний внутри области работоспособности, ограниченной предельно допустимыми значениями [Xi].

При разработке мероприятий, направленных на обеспечение параметрической надежности технологических машин, принимаются решения о необходимости управления ПТД шпинделя с целью приведения их в соответствие с требованиями, предъявляемыми к качеству изготавливаемых деталей, и предлагаются способы воздействия на них либо путем наложения обоснованных ограничений на эксплуатационные нагрузки и режимы резания, либо путем целенаправленного воздействия на характеристики шпиндельных узлов (жесткость, деформирование), если ограничение режимов резания является нежелательным вследствие снижения производительности технологической машины.

Список литературы

  1. Надежность и диагностика технологического оборудования; Иванников С.Н., Кузьминский Д.Л.; учебное пособие/МГТУ «МАМИ», 2010г.-43с.
  2. Иванников С.Н., Манаенков И.В. Модели для расчета тепловых смещений шпиндельных узлов// Известия МГТУ «МАМИ» 2012 т.2, №2. с.83-86
  3. Иванников С.Н., Шандов М.М. Метод определения параметрической надежности шпиндельных узлов //Известия МГТУ «МАМИ» 2012 №1(13). с.160-162.
  4. Пуш А.В. Исследование шпиндельных узлов методом статистического моделирования //Станки и инструмент. 1981 №1. С.9-12
    ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
    Статья посвящена проблеме обеспечения параметрической надежности технологических машин, функционирующих в условиях современного высокоавтоматизированного производства, к продукции которого предъявляются все более высокие требования.
    Written by: Иванников Сергей Николаевич, Манаенков Игорь Владиславович
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 12/18/2016
    Edition: euroasia-science_28.04.2016_4(25)
    Available in: Ebook