1.Технологические и информационные основы контроля и диагностики

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ СТАНОЧНОГО

ОБОРУДОВАНИЯ

1. Функционирование станочного оборудования в условиях гибкого широкономенклатурного производства

Основному технологическому оборудованию ГПС — автоматическому станочному, работающему в условиях широкономенклатурного машиностроительного производства, присущи особенности, отличающие его от станочного оборудования, работающего в любых других условиях эксплуатации:

1) необходимость централизованного автоматического координирования рабочих и вспомогательных движений исполнительных механизмов отдельных модулей комплекса (например, рабочих органов станка « находящихся во взаимодействии с ним узлов промышленного робота), происходящих при смене размерно-конструктивных характеристик обрабатываемых деталей;

2)разнообразие и большой диапазон изменения различных технических состояний узлов станка (например, упруго деформационное, тепловое, электрическое и др.), вызванные переменностью условий резания, что характерно для многономенклатурного производства;

3. воздействия на узлы станка различного рода дестабилизирующих возмущающих факторов, вызванных как разбросом физико-механических свойств материалов обрабатываемых деталей и нестабильностью режущих свойств материалов применяемых инструментов, так и изменениями свойств внешней среды;

4. многофакторность самого процесса резания, т. е. Наличие большого числа возможных управляющих воздействий, регулируемых переменных возмущающих воздействий, а так-

же выходных параметров процесса;

5. нелинейность большинства характеристик связи между отдельными входными и выходными переменными процессами резания, отсутствие между ними строгих аналитических зависимостей и не стационарность статических и динамических характеристик процесса резания;

6. высокий уровень помех при измерении некоторых переменных процесса резания, обусловленных наличием СОЖ, сходящей стружки и другими причинами, и неконтролируемость ряда выходных параметров из-за отсутствия надежных в работе конструкций соответствующих измерительных преобразователей;

7. наличие технологических и технических ограничений на управляющие воздействий и регулируемые переменные возмущающих воздействий;

8. необходимость применения средств контроля с нормированными метрологическими характеристиками в широком диапазоне измерений и др.

Перечисленные особенности функционирования станочного оборудования, входящего в состав ГПС, должны учитываться при разработке средств контроля и диагностики и построении систем управления процессом металлообработки.

Для того чтобы на базе штатных узлов станка реализовать средства контроля и диагностики, к данным узлам станка помимо общих требований (жесткость конструкции, минимальная материалоемкость, компактность и др.) необходимо предъявлять еще ряд дополнительных:

1. фактические параметры геометрической и кинематической точности узлов станка, на базе которых будет произведен монтаж средств контроля и диагностики, должны находиться в пределах, допустимых классом точности аттестованного станка; совершенно недопустимы зазоры и люфты в передачах движения, чрезмерный износ сопряженных деталей и другие отклонения от норм точности;

2. следует предусматривать возможность выделения в составе станка нескольких информативных узлов, а внутриних-деталей (по критерию получения максимальной измерительной информации о диагностируем состоянии станка);

3. конструкция выделенного узла должна быть технологичной, чтобы обеспечить возможность монтажа на базе его деталей (или вместо них) средств контроля и диагностики без ухудшения первоначальных технико-экономических показателей штатного узла и ограничения рабочего пространства станка в целом;

4. условия эксплуатации узлов станка должны быть близки к условиям, регламентируемым ГОСТ;

5. в состав станка долине входить устройство ЧПУ, имеющее возможность расширения функциональных характеристик станка: образования Дополнительных измерительных каналов и установления связи с ЭВМ высокого ранга управления. Увеличение на станке числа средств контроля и диагностики поднимает роль блока адаптивного управления УЧПУ. Задача реализации такого блока, например для УЧПУ 2Р22, до определенных пределов осуществляется стандартными блоками SB-450 и SB-757. Необходимость расширения функциональных характеристик станка требует доработки программного обеспечения, предусматривающего реализацию процедур автоматического изменения уровня у ставок для идентификации переменных условий резания и выполнения процедуры контроля и диагностики.