加工中心关键功能部件的可靠性分析


       是组成和装备现代制造系统的物质和技术基础  ,其发展水平关乎国家安全和国民经济的发展 。就目前我国技术发展形势来看  ,国内研发的数控在功能方面取得了明显进展  ,但可靠性水平轻差  ,  ,与国外相比差距显著 。尤其是与数控配套的功能部件  ,如刀库、直线导轨、滚珠丝杠、主轴、数控转台、导轨防护罩等的可靠性水平与国外相比差距更大 。这些关键功能部件大多依靠进口  ,成为数控机床产业发展的瓶颈 。本文基于数控转台可靠性研究及导轨防护罩可靠性研究  ,就这两种关键功能部件可靠性研究方法进行阐述 。
1 数控转台可靠性研究
  数控转台作为的重要功能部件之一  ,主要实现加工时的旋转分度 。相比于其他功能部件  ,转台处在加工区域  ,受切削液、工件切屑和切削力的影响  ,工作j9九游会平台十分恶劣  ,容易导致故障的发生和旋转精度的过快衰减  ,是影响国产可靠性的重要因素 。为了研究其可靠性  ,设计制造了一套试验平台(见图 1)  ,采用强化试验方法进行试验 。其中  ,数控转台选用的是国产某系列加工中心连续分度转台 。电动机通过齿形带带动蜗杆转动 , 蜗轮蜗杆传动使得数控转台的回转体相对轴心转动以实现    360°的分度 。
1.1 数控转台可靠性强化试验方法
  数控转台可靠性强化试验方法包括试验时间的规定、试验内容的确定 。试验时间为现有数控转台 MTBF 的 3 倍或以上 。对数控转台进行早期故障排除试验时  ,试验总时间应不少于 120h 。试验内容包括空载转位试验、转台静止时的力加载试验、转台运转时的动态力加载试验 。
   ①安装试验台
   ②空载转位试验
  在空载转位试验前  ,检查数控转台试验台及数控转台的润滑和冷却状态 。在数控转台工作台面安装设计规定的卡盘  ,并装夹形状及尺寸均符合数控转台承载要求的工件 。试验时  ,数控转台需按表 1 所示角度间隔及顺序进行抱闸机构松开、转位和紧锁的正、反向连续顺序转位 。

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3 结语
  ① 通过自主设计制试验平台  ,成功的完成了数控转台和导轨防护罩的可靠性研究强化试验  ,验证了故障模式  ,获取了大量的试验数据  ,课题数据库提供了宝贵的数据 。 。根据可靠性分析结果得知  ,该类数控机床功能部件产品的可靠性薄弱环节  ,为新产品可靠性试验方案的制定提供依据 。
  ② 同时  ,制定了数控转台和导轨防护罩的可靠性试验规范  ,根据所制定的试验规范  ,利用这两个试验平台  ,后续可以对此类相关的功能部件进行强化验证试验  ,对拟使用的数控转台和导轨防护罩进行可靠性评估和筛选 。



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