Надежность.

Надежность станка — свойство станка обеспечивать бес­перебойный выпуск годной продукции в заданном количестве в те­чении определенного срока службы и в условиях применения, тех­нического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Нарушение работоспособности станка называют отказом.При отказе продукция либо не выдается, либо является бракованной. В автоматизированных станках и автоматических линиях отказы могут быть связаны с нестабильностью условий работы под влиянием отдельных случайных факторов и сочетания этих случайных факто­ров — разброса параметров заготовок, переменности сил резания и трения, отказов элементов систем управления и т. д.

Кроме того, причинами отказов может быть потеря первоначальной точности станка из-за изнашивания его частей и ограниченной долговечности важнейших его деталей и механизмов (направляющих, опор, шпин­делей, передач винт—гайка, фиксирующих устройств и т. п.).

Безотказность станка — свойство станка непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени. Безотказность может быть оценена следующими показателями.

Вероятность отказана по результатам испытаний N_o элементов, из которых отказали N_oт = N_o — N_и, a N_и оказались исправными, определяют по формуле

(2.11)

>Вероятность безотказной работы

(2.12)

Интенсивность отказов - условная плотность вероятности воз­никновения отказа в единицу времени

(2.12)

(2.16)

Отказы, связанные с изнашиванием элементов станка, обычно подчиняются законам нормального распределения или логарифми­чески-нормального распределения. В первом случае известны две характеристики распределения — средняя наработка на отказ и среднеквадратичное отклонение

(2.17)

Комплексным показателем надежности станков является коэффи­циент технического использования

(2.18)

Где: п - число независимых элементов, подверженных отказам;

- интенсивность отказов i-ro элемента;

t_{ср i} - среднее время на устранение отказа (на восстановление).

Коэффициент технического использования дает возможность оценить фактическую производительность Q_ф по сравнению с номи­нальным значением производительности Q (при абсолютной надеж­ности): Q_ф = Q .

Долговечность станка — свойство станка сохранять работоспо­собность в течение некоторого времени с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта до наступления предель­ного состояния. Долговечность отдельных механизмов и деталей станка связана главным образом с изнашиванием подвижных соеди­нений, усталостью при действии переменных напряжений и старе­нием.

Изнашивание подвижных соединений в станке (направляющих, опор шпинделя, передач винт—гайка и др.) является важнейшей причиной ограничений долговечности по критерию сохранения пер­воначальной точности.

Ремонтопригодность — свойство, заключающееся в приспособ­ленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работо­способного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов. Этот критерий является особенно важным для станков с высокой степенью автоматизации и автоматических станочных систем, так как определяет стоимость затрат на устранение отказов и связанные с этим простои дорогостоящего оборудования.

Технический ресурс - наработка от начала эксплуатации или ее возобновления после среднего и капитального ремонта до пере­хода в предельное состояние. Для определения долговечности отдель­ных элементов (деталей и механизмов станка) используют средний ресурс (математическое ожидание).

Современные станки и станочные системы (автоматические линии, участки и производства) являются сложной системой из большого числа разнородных элементов (механических, электрических и радио­электронных). Оценка надежности сложной системы должна осуще­ствляться на основе учета и анализа всех действующих факторов. В соответствии с общей формулой (2.14) вероятность безотказной работы станка

(2.19)

где: Р₁(t) — надежность по внезапным отказам механических узлов; Р₂(t) — надежность радиоэлектронной аппаратуры; P₃(t) — надеж­ность, обусловленная отказами по изнашиванию.

Технологическая надежность станков и станочных систем, как свойство сохранять во времени первоначальную точность оборудова­ния и соответствующее качество обработки, имеет важное значение в условиях длительной и интенсивной эксплуатации. В основе ана­литических методов оценки технологической надежности станков лежит разработка математической модели, отражающей характер Изменения точности обработки или точности систем станка во вре­мени.

Ø Для повышения надежности станков и автоматических станочных систем целесообразно:

- оптимизировать сроки службы наиболее дорогостоящих механизмов и деталей станков на основе статистиче­ских данных и тщательного анализа с использованием средств вычис­лительной техники;

- обеспечивать гарантированную точностную на­дежность станка и соответствующую долговечность ответственных подвижных соединений (опор и направляющих); применять материалы и различные виды термической обработки, обеспечивающие высокую стабильность базовых деталей несущей системы на весь срок службы станка; устранять в ответственных соединениях трение скольжения, применяя опоры и направляющие с жидкостной и газовой смазкой;

- применять в наиболее ответственных случаях при использовании сложных систем автоматического станочного оборудования принцип резервирования, резко повышающий безотказность системы; распро­странять в станках профилактические устройства обнаружения и предупреждения возможных отказов по наиболее вероятным при­чинам.