Введение к работе
Актуальность темы. Современное производство машин и приборов основано на технологических системах, состоящих из взаимосвязанных станочных систем. К работе этих комплексов предъявляются требования к качеству производимых деталей, их количеству и ритмичности их поступления на сборку.
При совершении рабочего процесса оборудование изменяет свои свойства: точность обработки падает, производительность снижается, состояние станка приближается к предельному состоянию и к отказу. Предельное состояние – это состояние когда система не может выполнять заданные функции с требуемыми параметрами. Это событие представляет собой «случайное» событие. В целях предотвращения таких «случайностей» производство имеет систему обеспечения работоспособности оборудования. В станкостроении существует система планово-предупредительного ремонта (ППР). Система разработана в 50-х годах прошлого века. Она проста в применении, но обладает низкой достоверностью оценки состояния станка. В настоящее время используют восстановление «по состоянию». Для этого используют экспертную оценку. Эксперт субъективен в оценках, достоверность зависит от уровня квалификации эксперта.
Современное оборудование сложное, выполняемые функции ответственные, и «неожиданные» простои в ремонте дорого обходятся производству. В современном оборудовании применяют диагностические системы. Но система позволяет судить об ограниченном количестве показателей функционирования станка.
Анализ публикаций обнаружил отсутствие подходов к оперативной оценке текущего состояния станка с целью предотвращения «неожиданностей» во время рабочего процесса. Актуальность работы продиктована именно этим фактом.
Объектом работы является текущее состояние станка, который находился в процессе длительной эксплуатации, по параметрам точности. Технический объект: токарный станок универсального назначения, среднего типа размера, класса точности Н, П.
Предметом исследования является достоверность оценки текущего состояния станка по параметрам точности произведенных деталей.
Методы исследования основаны на результатах таких разделов машиностроения, как методы расчета конструкции станков, теоретической механики, технологии машиностроения, теории резания, метрологии, методов прогнозирования технических процессов.
Цель работы состоит в разработке метода прогнозирования остаточного ресурса (ОР) станка по параметрам точности при условии получения требуемой достоверности оценки результатов прогноза.
Задачи работы:
- установить связь текущего состояния станка со временем эксплуатации;
- установить форму закономерности процесса старения станка в течение длительного времени эксплуатации;
- разработать метод оценки количественных значений параметров процесса старения станка по точности;
- обобщить результаты исследований с целью формирования типовой методики оценки ОР станка.
Научная новизна работы состоит в разработке положений, образующих научные знания, при выполнении которых ОР станка исследуют методами прогнозирования, что основано на положении, что станочная система стареет под действием условий, которые сопровождают процесс эксплуатации, по экспоненциальному закону; при этом достижение требуемой достоверности оценки результатов прогнозирования ОР основано на необходимости оценки точности обработки и воспроизводства тех условий, которые возникают во время рабочего процесса.
Практическая значимость основана на использовании информации об ОР в двух направлениях:
- оценка ОР станка с целью принятия решения о дальнейших действиях над станком: продолжение работы или восстановление;
- информация об ОР позволяет учитывать при восстановлении работоспособности станка взаимное влияние процессов ухудшающих его текущее состояние.
На защиту выносится:
1. Разработанная типовая методика по оценки ОР станка с требуемым уровнем достоверности;
2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований по получению количественных значений параметров закона старения станка;
3. Разработанное положение по формированию требуемого уровня достоверности оценки ОР станка.
Степень достоверности полученных результатов основывается на комплексном анализе результатов теоретических и экспериментальных исследований. Сформулированные в диссертации научные положения, выводы и рекомендации обоснованы теоретическими и экспериментальными решениями и не противоречат известным положениям.
Реализация работы. Практическое применение результатов работы нашло в ОАО «Национальный центр лазерных систем и комплексов «Астрофизика» при оценке работоспособности оборудования.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Всероссийской научно-технической конференции «Машиностроительные технологии» Москва 2008, на Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов, во Владимирском Государственном Университете, сентябрь 2012г, на заседаниях кафедры МТ-1 в 2008, 2010, 2012, 2013 годах.
Публикации. Результаты диссертационного исследования отражены в 5 научных публикациях, из них опубликовано 3 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК РФ.
Объем работы. Диссертация содержит 106 страниц машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, заключения, общих выводов, списка литературы (95 наименований) и приложений (3-х штук).
