Файл: Сергиевский, Л. В. Наладка, регулировка и испытание станков с программным управлением учебное пособие.pdf

менты и расчеты показывают, что особенно опасны зазоры в кинематике корректирующих цепей (например, редукторе привода тахогенератора) и в редукторах при­ водов рабочих органов станков. Например, зазор в ре­ дукторе тахогенератора станка ФП-7 приводит к автоко­ лебаниям и неустойчивой работе системы станка при ра­ боте по программе. Неустойчивость работы привода станка с системой ЧПУ может быть вызвана различными при­ чинами. Наиболее часто встречающимися неисправностями могут служить неправильная настройка отдельных эле­ ментов или их разрегулировка в процессе работы. Напри­ мер, если неправильно настроен золотник, т. е. рабочие щели золотника не имеют нейтрального положения, то через какое-то окно золотника поступает рабочая жидкость

Практика показывает, что основная масса отказов в гидросистемах станков с ЧПУ связана с нарушением герметичности, причем большинство гидроузлов и гидро­ агрегатов выходят из строя вследствие нарушений вну­ тренней герметичности. Повышение внутренних утечек можно объяснить увеличением зазоров в плунжерных парах гидронасосов и гидродвигателей из-за износа тру­ щихся поверхностей и выхода появившихся зазоров за пределы установленных допусков. Внешняя негерметичность может оказаться следствием выхода из строя уплот­ нительных элементов, в частности резиновых уплотни­ тельных манжет, а также нарушений стыковых соедине­ ний трубопроводов из-за температурных деформаций или вибрации. Если внешняя негерметичность может быть определена просто, по количеству вытекающей рабочей жидкости в единицу времени, то внутренние утечки опре­ делить сложнее. Может быть предложен способ для опре­ деления внутренних утечек с помощью индукционных ма­ нометров и осциллографирования изменения давления. Для этого в магистрали подачи рабочей жидкости уста­ навливают индукционные манометры типа ДИМ; установку манометров надо производить как в линию нагнетания и

186

подпитки, так и в линию слива, так как при изменении направления подачи жидкости линии нагнетания и слива поменяются местами. По характеру работы подпиточного насоса и изменению давлений в линии нагнетания и слива, отснятых на ленту осциллографа, можно судить о том, есть ли внутренние утечки в гидросистеме станка.

Задача обнаружения неисправностей в электронных и электрических системах станков с ЧПУ может решаться с помощью инструментальных (приборных) измерений про­ хождения сигналов по системе и в зависимости от появив­ шейся неисправности поведения системы. Например, для изменения уровня считываемого сигнала с магнитной ленты в системе пульта ПРС-ЗК, сигнал, пройдя электрон­ ные блоки, вызовет нестабильную работу шагового дви­ гателя, т. е. при отработке вводимой информации в си­ стему будут наблюдаться сбои в системе, которые выра­ зятся в потере информации, и рабочие органы станка не придут в заданную программой точку. При обнаружении неисправностей в системах станка с ЧПУ в качестве активного датчика, который бы обнаруживал неисправ­ ность в элементах, узлах и блоках электрической и элек­ тронных схемах системы станка, можно использовать дат­ чики, установленные на самом станке, например тахогенераторы, вращающиеся трансформаторы, редусины, которые сами вырабатывают сигналы в соответствии с за­ данной в систему программы, и по деформации этого сиг­ нала можно судить о поведении системы. Например, при набросе скорости в программе, превышающей максимально допустимую величину для системы станка, тахогенератор будет вырабатывать сигнал, тоже превышающий допусти­ мый. По величине этого сигнала можно судить о работо­ способности системы. Если сигнал, снимаемый с тахогенератора, заснять на пленку осциллографа, то можно определить и момент появления в системе величины, пре­ вышающей допустимую.

В механических передачах станков с ЧПУ подчас из-за незнания величин действующих сил в передачах допускается превышение этих величин. Для определения такого вида неисправностей можно использовать измере­ ния в электрических цепях приводов; например, для стан­ ков с тиристорным электроприводом такого вида не­ исправности характеризуются превышением допустимых токов в цепях якоря электродвигателя при перемещении на холостом ходу, т. е. без обработки детали. Задавая

187

мм/мин

Рис. 88. График изменения скорости и пути рабочего органа по тест-программе, испытания станка

с помощью задатчика перемещения движения рабочему органу станка в ту или другую сторону, измеряют токи в цепи якоря электродвигателя привода и по величине превышения тока относительно номинального значения определяют, в каком направлении действует сила.

Для определения динамических характеристик при­ вода станка с ЧПУ и поведения системы станка нередко вводят в систему станка программу, составленную из так называемых скачков по скорости и ускорению, причем в такую программу закладывают максимально возможные паспортные данные отработки приводом скорости и уско­ рения. График изменения скорости и ускорения, который закладывается в программу проверки системы станка ФП-7 при снятии динамической характеристики, показан на рис. 88. Проверку следящего привода производят шлей­ фовым осциллографом. Для определения динамической характеристики по скорости и ускорению вибратор под­ ключают к тахогенератору, так как скорости движения рабочих органов (двигателей привода) пропорциональны напряжению, развиваемому тахогенератором. Часто для определения скорости и ускорения в следящих приводах с тиристорным управлением осциллографируют токи ис­ полнительного двигателя. Обычно до и после осциллографирования на одну и ту >ке пленку снимают масштабы всех измеряемых величин. Это облегчает обработку ос­ циллограмм и уменьшает возможные ошибки при опре­ делении масштабов времени,

188

Г л ав а V

Определение характеристик надежности станочных систем ЧПУ по данным об их отказах

§ 1. СБОР И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ О РАБОТЕ СТАНКОВ С ЧПУ

Проблема надежности включает в себя весьма широкий круг теоретических и прикладных вопросов, относящихся к различным этапам проектирования, производства и экс­ плуатации автоматических устройств. Определение ис­ тинного уровня надежности автоматических устройств в процессе эксплуатации и выявление наиболее ненадеж­ ных узлов, элементов и блоков системы, анализ причин их ненадежной работы являются одной из важнейших задач проблемы надежности. Теоретические методы расчета надежности дают приближенную (ориентировочную) оцен­ ку ожидаемого уровня надежности. Более полную и до­ стоверную оценку надежности работы элементов, узлов и блоков можно получить только в результате опыта, реаль­ ной эксплуатации.

В настоящее время существует два источника полу­ чения информации о надежности работы автоматических систем: статистические данные отказов по результатам реальной эксплуатации или данные при проведении спе­ циальных испытаний.

При эксплуатации автоматических систем возникают отказы отдельных элементов, узлов и блоков, сконцентри­ рованные по физическим причинам и происходящие за продолжительный срок эксплуатации систем. Статисти­ ческие данные об отказах являются, с одной стороны, основой для экспериментального определения надежности системы, а также отдельных ее узлов, блоков и элементов и, с другой стороны, они позволяют конструкторам опре­

190