Оценка технического состояния приводов подач токарных станков по частотным и временным параметрам фазовых координат

• Автор: Казимиров, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 153 с. : ил.

1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1. Состояние проблемы динамического качества станков

1.2. Динамические процессы в станках

1.3. Обеспечение показателей качества функционирования в условиях формообразования

1.4. Анализ методов диагностирования технического состояния

1.5. Анализ средств технической диагностики технологического оборудования

1.6. Выводы. Цель и задачи исследования

2. ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОНТУРА ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

2.1. Классификация дефектов, возникающих в позиционном контуре управления технологической системы станка

2.2. Динамическая модель контура позиционного управления с дефектами

2.3. Информационное обеспечение проявления дефектов в подвижных соединениях

2.4. Диагностическая модель технологической системы в частотной области54
2.5. Оценка влияния случайных процессов на качество диагностических сигналов
2.6. Выводы
3. РЕЗУЛЬТАТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ АЛГОРИТМОВ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В КОНТУРЕ ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ
3.1. Выбор параметров и определение диапазона их изменения при проведении математического моделирования
3.2. Результаты математического моделирования алгоритма обнаружения дефектов методом временной селекции
3.3. Результаты математического моделирования алгоритма обнаружения дефектов методом частотной селекции
3.4. Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АЛГОРИТМОВ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В ПРИВОДАХ ПОДАЧ
4.1. Методика проведения тестовых испытаний
4.2. Результаты тестовых испытаний привода подач
4.3. Перспективы организации циклов оперативной диагностики приводов подач станков с системами ЧПУ
4.4. Выводы
5. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

Развитие машиностроения и автоматизация производства связаны с непрерывным повышением требований к точности оборудования и его эксплуатационной надежности.
Одним из главных факторов, определяющих технологические параметры оборудования, является работа привода подачи, который осуществляет движение формообразования исполнительного органа в соответствии с заданной программой. Обработка деталей сложного контура сопряжена с появлением дополнительных погрешностей в связи с частыми реверсами и работой привода подач на малых скоростях.
При работах на малых подачах резко возрастает неравномерность перемещения исполнительного органа, вызванная в значительной степени нарушением условий трения, следствием которой является повышение шероховатости обработанной поверхности.
Одной из значимых статей затрат в технологических комплексах (ТК) промышленных предприятий являются затраты на техническое обслуживание и ремонт оборудования (ТО и Р). По различным оценкам, они доходят до 7-8 % от совокупных затрат на производство. Качество выполнения ТО и Р во многом определяет безотказность работы технологического оборудования, а следовательно, и уровень ущерба от его внеплановых остановок.
В настоящее время в основу ТО и Р положена система плановопредупредительного ремонта (ППР), которая не позволяет избежать отказов и аварий, приводящих к большим негативным последствиям. Это естественно, так как в процессе эксплуатации оборудования не контролируется фактическое техническое состояние элементов систем и не прогнозируется динамика его изменения.
Одним из прогрессивных способов повышения уровня эксплуатационной надежности станков являются диагностика фактического состояния их элементов и организация ТО и Р. В организации ремонта также необходима дифференциация работ по конкретным системам, а также информационному

8Мс(пщ) = а2п+Ь2п. (2.38)
Спектральные характеристики мощности возмущения, вызванного дефектами в подвижном соединении, выполненные в различных диапазонах частот, приведены на рис. 2.10 и в приложении 1. Они построены для первой гармоники о)0 = сохв / 50, которая захватывает частоты, отвечающие за возможное проскальзывание колец подшипника. Их анализ показывает, что наиболее информативным, с точки зрения проявления дефектов, является диапазон частот
со>2-(охв = 1.0с~].
ад,
?ев6 1 5ев6
1е»6
5*47
га 7« п 78 80 (О
Рис. 2.10. Спектральные характеристики мощности возмущения, вызванного дефектами в трибосопряжении
В этом диапазоне появляются пики на спектральных характеристиках, отвечающие за дефекты подшипника. Это хорошо согласуется с известными данными, утверждающими, что стадия начала разрушения подшипника проявляется в возникновении именно высокочастотных составляющих спектра [122,124].
При наличии отмеченных дефектов пики наблюдаются на частотах, близких к частотам, кратным частотам вращения шариков:
о)к = кектш, (2.39)
где ек - коэффициент флуктуации частоты к-й гармоники, обусловленной наличием дефекта; к - коэффициент кратности частоты гармоники частоте вращения шарика.
Учитывая соотношения (2.14), можно представить: