Силовой привод автоматических поворотных устройств

- функциональной независимости и совместимости;

- универсальности для множества предприятий;

-возможности актуализации показателей с учетом

требований стандартов и рыночной ситуации.

Анализ и установление единого перечня квалификационных показателей в соответствии с указанными критериями проведены экспертной группой ведущих специалистов в области качества промышленных предприятий региона. Данной экспертной группой также определена система балльных оценок по каждому показателю и весовые коэффициенты, учитывающие значимость принятых показателей [2].

В настоящее время используется ряд основных квалификационных показателей:

- наличие на предприятии службы качества;

- наличие на предприятии дипломированных специалистов в области метрологии, стандартизации, сертификации и управления качеством;

- наличие на предприятии системы менеджмента качества;

- опыт разработки системы менеджмента качества;

- доля сертифицированной продукции от объема производимых изделий;

- наличие на предприятии аккредитованных измерительных и испытательных лабораторий;

- деятельность по дальнейшему совершенствованию системы менеджмента качества после ее сертификации;

- применение в производстве изобретений, патентов и результатов инновационных разработок;

- наличие претензий со стороны потребителей;

- затраты на исправление несоответствий, в % от объема выпускаемой продукции;

- общее состояние предприятия;

- проведение маркетинговых исследований;

- участие предприятия в программах и премиях по качеству;

- использование на предприятии программ самооценки деятельности по обеспечению качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции;

- наличие перспективных планов предприятия в области повышения качества и конкурентоспособности продукции;

- проведение на предприятии обучения персонала в области качества.

Имеющийся пятилетний опыт применения представленной системы показал, что получаемые результаты могут служить объективной базой для проведения предприятиями самооценки и совершенствования деятельности по определенным аспектам обеспечения качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции. Так, в связи с планируемой интеграцией России в ВТО, большое внимание в регионе уделяется увеличению количества предприятий, разрабатывающих и применяющих сертификационные системы менеджмента качества в соответствии с международными стандартами ИСО 9000:2000, а также росту доли продукции, сертифицированной в системе добровольной сертификации на соответствие требованиям международных стандартов. Важными резервами повышения эффективности всей деятельности в области качества являются снижение уровня дефектности продукции, развитие инновационной активности, широкое применение перспективных планов по повышению качества и конкурентоспособности продукции, развитие системы обучения персонала в области качества, увеличение числа работающих на предприятии дипломированных и сертифицированных специалистов. Оценка предприятий по уровню обеспечения качества и конкурентоспособности осуществляется ежегодно. При-

менение данной методики показало, что в Курганской области существует устойчивая тенденция к повышению уровня обеспечения качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции.

Список литературы

1. Никитин В. А. Управление качеством на базе стандартов ИСО

9000:2000. - СПб.: Питер, 2002. - 272 с.

2. ГОСТ 24294 - 80. Определение коэффициентов весомости при

комплексной оценке технического уровня и качества продукции.

УДК 658.512

А.С. Пухов, Д.Н. Свидунович, М.М. Федотова Курганский государственный университет

СИЛОВОЙ ПРИВОД АВТОМАТИЧЕСКИХ ПОВОРОТНЫХ УСТРОЙСТВ

Аннотация

В статье изложены особенности создания приводов поворотных патронов, применяемых при многосторонней обработке вращающихся деталей, функции, выполняемые приводами, и решения их реализующие. Предложены принципиально новые конструкторские решения, обеспечивающие закрепление деталей в патроне, ее поворот и контроль положения посредством одного вращающегося пневмоцилиндра.

Ключевые слова: поворотный патрон, пневмопривод.

A.S.Pukhov, D.N. Svidunovich, M.M. Fedotova Kurgan State University

AUTOMATIC INDEXING CHUCK POWERED DRIVE

Annotation

The article contains features of creating indexing chucks powered drives, using for multilateral maintaining of details, their functions and solutions. It is offered principle new constructions for fixing, turning and control details in the chuck by means of single turning pneumocylinder.

Key words: rotary cartridge, pneumodrive.

Привод в поворотных устройствах автоматических комплексов многосторонней обработки (АКМО) вращающихся деталей выполняет ряд функций [1], основными из которых являются следующие:

- закрепление заготовки при ее установке и базировании в поворотном патроне;

- обеспечение поворота вращающейся заготовки на заданный угол посредством механизма, размещенного в корпусе или в радиально подвижных кулачках патрона;

- обеспечение работы датчика контроля положения заготовки при ее повороте по команде управляющего устройства станка (модуля).

Каждая из этих функций может быть реализована множествами вариантов структурных и конструктивных решений, обеспечивающих пространственное расположение и силовое воздействие элементов на исполнительные механизмы АКМО. Для выявления возможных вариантов решений, их систематизации необходим декомпозиционный анализ, а затем синтез оптимального струк-

турного варианта силового привода.

Декомпозиционная схема (ДС) анализа задачи создания привода, разработанная по аналогии с созданными ранее ДС [1, 2], содержит характеристики, определяющие концепцию его строения (свойства, признаки) и альтернативные решения реализации каждой из характеристик, приведенных в табл. 1.

Несмотря на значительное многообразие существующих конструкций приводов и их известные недостатки, в предлагаемую ДС включены лишь свойства и признаки, предположительно несущие инновационные решения на уровне изобретений, полезных конструкций.

Таблица 1

Декомпозиционная схема анализа задачи формирования структуры привода автоматических поворотных устройств

Х5 1-й уровень Декомпозиции Х5в 2-й уровень Декомпозиции

Х1 Вид привода по используемому энергоносителю Х11 Х12 Х13 Х14 Электромеханический Гидравлический Пневматический Комбинированный

Х2 Размещение силовых элементов привода Х21 Х22 Х23 Непосредственно в поворотном патроне На заднем конце шпинделя и шпиндельной бабки Комбинированное

Хз Механизм, на который воздействует привод закрепления заготовки Хз1 Хз2 ХЗЗ Винт и гайки в кулачках патрона Клиновой механизм Шток пневмо- или гидроцилиндра

Х4 Механизм, на который действует привод поворота детали Х41 Х42 Х43 Непосредственно на механизм поворота Реечная передача Непосредственно на элементы (клинья) механизма поворота

Х5 Совмещение функций привода XX X X Отсутствует Совмещение функций закрепления, поворота и управления датчиком положения (обратной связи) Разделены закрепление и поворот детали, совмещенный с управлением датчиком положения Выполнение всех функций разделено

Хб Наличие механизма управления силовым приводом Хб1 Х62 Хб3 Отсутствует Гидро- или пневмоци-линдр с фиксирующими плунжерами Электромагниты с фиксирующими плунжерами

Х7 Контроль выполнения приводом заданной функции XX X X Отсутствует Совмещен с датчиком положения Выполняется датчиком исполнительного механизма Собственным датчиком

Синтез структуры привода включает два этапа:

- формирование многомерной цели Х3 ,

- выбор условий-ограничений Хе.

В качестве локальных целей Ха Р в данном случае приняты альтернативы:

Х31Р = Х42 - совмещение функций закрепления заготовки, ее поворота и управления датчиком положения, (X1 = 0,6);

Х32 Р = Х22 - расположение силовых элементов привода на заднем конце шпинделя и шпиндельной бабки, (X 2 = 0,4).

Оптимальные по Парето условия-ограничения выбираются также из ДС (табл. 1). Результаты выбора условий ограничений приведены в табл. 2.

Наличие декомпозиционной схемы (табл. 1), Б-мер-ной цели Х3 = {Х52, Х22} с оценочными параметрами X1 = 0,6 и X2 = 0,4 и выбранные локальные условия-ограничения (табл. 2) дают возможность сформировать оптимальное паретовское решение-ограничение:

V * — Гу3у2у2-у2у21

Х0 = {Х1 ,ХЗ ,Х4 ;Х6 ,Х7 }.

Затем формируется множество решений Х*, определяющее оптимальный по Парето вариант структуры силового привода автоматического комплекса многосторонней обработки вращающихся деталей:

у* — Гу2у2-уЗу2у2 у2у2\

Х = {Х2 , Х5 ; Х1 , ХЗ , Х4 , Х6 , Х7 }.

Данный результат выполненного структурного синтеза после расшифровки множества (1) с некоторым редактированием текста декомпозиционной схемы (табл. 1) можно представить в виде следующего описания.

Таблица 2

Результаты присвоения весов оценкам X щ Р при выборе условий-ограничений синтеза структуры привода АКМО

Хд Хо/ Хя в = Х52; ^1=0,6 Х82Р = Х22; ^2=0,4

Х11 0 0,1

Хо1=Х1 Х12 0 0,1

[Х13] 0,6 0,1

Х,4 0 0,1

Хз1 0,2 0

Ха2=Хз [Хз1 0,2 0,4

Хз3 0,2 0

Х41 0,2 0

Хоз=Х| [Х42] 0,2 0,4

Х43 0,2 0

Хб2 0 0,133

Х04=Х6 [Хб2] 0,6 0,133

Хб3 0 0,133

Х71 0 0,1

Ха5 Х7 [Х72] 0,6 0,1

Х73 0 0,1

Х74 0 0,1

СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 5

Привод автоматического комплекса многосторонней обработки вращающихся деталей

предназначен:

- для выполнения посредством одного силового цилиндра функций закрепления, поворота и управления датчиком положения детали в поворотном патроне - Х52;

- для размещения на заднем конце шпинделя и шпиндельной бабке станка - Х^;

обеспечивает:

- использование энергоносителя в виде сжатого воздуха (пневмосети) - Х1З;

- воздействие на клиновой механизм при закреплении заготовки в поворотном патроне - ХЗ2;

177

- воздействие на реечную передачу в корпусе патрона при повороте детали - Х42;

- работу привода с применением пневмоцилиндра управления с фиксирующими плунжерами - Х62;

- контроль выполнения функций совместно с датчиком положения детали - Х72.

Разработанная на основе выполненного синтеза структурно-функциональная схема привода АКМО приведена на рис. 1.

Согласно схеме (рис. 1) привод 2 содержит силовой вращающийся пневмоцилиндр 2.1, смонтированный на подшипниках качения с возможностью осевого перемещения в гильзе 2.2, закрепленной на задней стенке шпиндельной бабки. На гильзе также закреплен привод управления 2.3, содержащий стационарный пневмоцилиндр, соединенный плунжерами, поочередно фиксирующими через подшипники качения силовой цилиндр или его поршень. Цилиндр 2.1 через трубчатый шток воздействует на ползун клинового механизма при зажиме и разжиме заготовки. Шток поршня силового цилиндра 2.1 соединен с реечной передачей и далее с механизмом поворота детали 4, размещенным в одном из кулачков поворотного патрона.

На схеме (рис. 1) показано положение привода в процессе обработки зажатой в патроне заготовки. Для ее поворота поршень силового цилиндра совершает возвратно-поступательные ходы (циклы). За каждый такой цикл, отслеживаемый датчиком положения 3.1, происходит угловое перемещение заготовки на 900. Циклы повторяются от команд УЧПУ до вывода заготовки в заданное программой угловое положение при последующей обработке или останове шпинделя для снятия обработанной детали со станка.

р - 0,4... 06 МПа

Рис. 1. Структурно-функциональная схема привода АКМО

Для разжима заготовки с целью ее замены приводом 2.3 производится переключение положения плунжеров с освобождением от фиксации цилиндра 2.1, с возможностью его движения в левую сторону, что обеспечивает расхождение кулачков (разжим заготовки) и фиксацию поршня цилиндра 2.1, оставляя заготовку в фиксированном угловом положении (для ее снятия).

Таким образом, приводом АКМО, работающим совместно с устройством управления положением вращающейся детали от одного силового цилиндра, выполняются основные функции, задаваемые программой ЧПУ.

Силовой привод внедрен в составе АКМО в производство на ряде машиностроительных предприятий Российской Федерации.

Список литературы

1. Пухов А. С. Синтез решений при поисковом проектировании

автоматизированных систем: Монография. - Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2009.-154 с.

2. Пухов А.С., СвидуновичД.Н. Конструктивно-параметрический

синтез поворотных устройств// Автоматизация и современные технологии.-2007.-№11.-С.3-8.

УДК 658.012

А.С. Пухов, И.А. Иванова

Курганский государственный университет

ПОТОКОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВРЕМЕННЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ

Аннотация

В статье рассмотрены принципы формирования структуры автоматизированных систем (АС) как совокупностей элементов с устойчивыми связями, отражающими единство противоположных сторон: расчлененности и целостности. Выделены две главные подсистемы АС - исполнительная и информационно-управляющая, образующих единый автоматизированный производственный Т-поток. Рассмотрены составляющие Т-потока и их системные интегрирования в АС.

Ключевые слова: автоматизированные системы, потоки материалов, инструментов, информации, интеграция потоков.

A.S. Pukhov, I.A. Ivanova Kurgan State University

STREAM CHARACTERISTICS OF MODERN AUTOMATED PRODUCTION SYSTEMS

Annotation

The article contains principles of creating automated system structures (AS) as number of elements with steady connections describing features: separateness and integrity. It is allocated two main subsystems of AS -executive and information-operating, creating automated production T-stream. Components of T-stream and their system integration in AS are considered.

Key words: the automated systems, streams of materials, tools, information, integration of streams.

Структуру автоматизированных систем (АС) определяет совокупность элементов (подсистем) с устойчивыми связями между ними, отражающими единство их противоположных сторон: расчлененности и целостности. В качестве главных подсистем АС выделяют исполнительную и информационно-управляющую системы.

Исполнительная система реализует технологические процессы и включает в себя технологическое обо-