加工中心關鍵功能部件的可靠性分析


       數(shù)控機床是組成和裝備現(xiàn)代制造系統(tǒng)的物質(zhì)和技術基礎,其發(fā)展水平關乎國家安全和國民經(jīng)濟的發(fā)展。就目前我國數(shù)控機床技術發(fā)展形勢來看,國內(nèi)研發(fā)的數(shù)控機床在功能方面取得了明顯進展,但可靠性水平輕差,,與國外相比差距顯著。尤其是與數(shù)控機床配套的功能部件,如刀庫、直線導軌、滾珠絲杠、主軸、數(shù)控轉臺、導軌防護罩等的可靠性水平與國外相比差距更大。這些關鍵功能部件大多依靠進口,成為數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。本文基于數(shù)控轉臺可靠性研究及導軌防護罩可靠性研究,就這兩種加工中心關鍵功能部件可靠性研究方法進行闡述。
1 數(shù)控轉臺可靠性研究
  數(shù)控轉臺作為加工中心的重要功能部件之一,主要實現(xiàn)加工時的旋轉分度。相比于其他功能部件,轉臺處在加工區(qū)域,受切削液、工件切屑和切削力的影響,工作環(huán)境十分惡劣,容易導致故障的發(fā)生和旋轉精度的過快衰減,是影響國產(chǎn)加工中心可靠性的重要因素。為了研究其可靠性,設計制造了一套試驗平臺(見圖 1),采用強化試驗方法進行試驗。其中,數(shù)控轉臺選用的是國產(chǎn)某系列加工中心連續(xù)分度轉臺。電動機通過齒形帶帶動蝸桿轉動 , 蝸輪蝸桿傳動使得數(shù)控轉臺的回轉體相對軸心轉動以實現(xiàn)    360°的分度。
1.1 數(shù)控轉臺可靠性強化試驗方法
  數(shù)控轉臺可靠性強化試驗方法包括試驗時間的規(guī)定、試驗內(nèi)容的確定。試驗時間為現(xiàn)有數(shù)控轉臺 MTBF 的 3 倍或以上。對數(shù)控轉臺進行早期故障排除試驗時,試驗總時間應不少于 120h。試驗內(nèi)容包括空載轉位試驗、轉臺靜止時的力加載試驗、轉臺運轉時的動態(tài)力加載試驗。
   ①安裝試驗臺
   ②空載轉位試驗
  在空載轉位試驗前,檢查數(shù)控轉臺試驗臺及數(shù)控轉臺的潤滑和冷卻狀態(tài)。在數(shù)控轉臺工作臺面安裝設計規(guī)定的卡盤,并裝夾形狀及尺寸均符合數(shù)控轉臺承載要求的工件。試驗時,數(shù)控轉臺需按表 1 所示角度間隔及順序進行抱閘機構松開、轉位和緊鎖的正、反向連續(xù)順序轉位。

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3 結語
 ?、?通過自主設計制試驗平臺,成功的完成了數(shù)控轉臺和導軌防護罩的可靠性研究強化試驗,驗證了故障模式,獲取了大量的試驗數(shù)據(jù),課題數(shù)據(jù)庫提供了寶貴的數(shù)據(jù)。。根據(jù)可靠性分析結果得知,該類數(shù)控機床功能部件產(chǎn)品的可靠性薄弱環(huán)節(jié),為新產(chǎn)品可靠性試驗方案的制定提供依據(jù)。
 ?、?同時,制定了數(shù)控轉臺和導軌防護罩的可靠性試驗規(guī)范,根據(jù)所制定的試驗規(guī)范,利用這兩個試驗平臺,后續(xù)可以對此類相關的功能部件進行強化驗證試驗,對擬使用的數(shù)控轉臺和導軌防護罩進行可靠性評估和篩選。



標簽: 加工中心  
分類: 加工中心  
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