加工中心刀庫系統可靠性強化試驗方法
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：1故障模式的失效分析和加速因子的選擇1.1故障模式失效分析試驗選取的刀庫及機械手是國產某系列加工中心的直線型鏈式刀庫，其三維結構如圖1所示。伺服電機1通過鏈輪4帶動刀庫刀具旋轉實現選刀動作；倒刀氣缸2帶動刀套6實現刀具從刀庫到換刀位置的移動；兩爪回轉機械手7通過復合分度凸輪8和錐齒輪5傳動實現機械手的換刀動作；步進電機9通過鏈條3和齒輪的傳動實現防護門的迅速開關。為了方便，下面將刀庫及機械手統稱為刀庫系統。首先對刀庫系統的9次早期故障進行統計伺服電機2.倒刀氣缸3.鏈條4.鏈輪5.錐齒輪6.刀套 7.機械手8.分度凸輪步進電機圖1刀庫系統三維分析，將所有故障分類成4種模式，統計得出每種故障模式的頻數。從表1可以看出，刀庫掉刀、刀檢失調和刀檢誤報警的頻數比較高，如果能減少這三類故障模式發生的概率就可以根據上述故障模式的分析結果，對故障模式的故障原因做出以下假設：從根本上提高(1) 刀庫掉刀的主要原因是刀庫換刀位置設置不合理。設置的換刀位置和實際的換刀位置有偏差，導致換刀時刀庫掉刀；換刀點參數對這把刀是適合的，對下一把刀也許就不適合。所以需要進行多次換刀，提高換刀的頻率，并多次修改換刀位置參數，直到找到對所有刀具都適合的換刀位置。對每一把刀反復多次進行換刀試驗可以更精確地確定換刀位置，減少掉刀故障的發生。(2>刀檢失調和刀檢誤報警發生的主要原因是刀檢值設置不合理。刀檢的主要作用是檢查刀具是否有刀尖斷刀現象，其工作原理是：如果刀具的刀尖在傳感器的檢測范圍內，傳感器就會獲得一個信號，說明刀具沒有斷刀；如果沒有收到信號就說明這把刀具的刀尖斷刀。一臺加工中心至少安裝有十幾把各種不同型號的刀具，各種刀具的長短也不同，而刀檢傳感器并不會在使用不同種刀具的時候作位置上的調整。因此刀檢傳感器的值設置不合理就會使傳感器有時無法檢測到刀尖，比如某把刀具的的刀尖沒斷，但此時傳感器沒有檢測到刀尖的信號，發出刀具斷刀報警，產生了• 2852 •刀檢誤報警故障。刀庫發出錯誤的報警信號，會導致檢測系統的程序失調，不能進行正常的刀尖檢測。1.2加速因子的選擇根據上面假設的故障原因，選擇并確定可靠 性強化試驗的加速因子。根據機械部件在生命周期內的應力和壽命之間的關系方程，選取可靠性強化試驗的加速因子：S™N =c式中，m、C為材料常數；N為應力幅值為S時的破壞循環次數M。 根據強化原理，為了減小循環次數N,需要增大應力S,所以本試驗選取一個或多個加速因子來增大環境應力、減小循環次數。根據1.1節假設的故障原因，選擇并確如下定加速因子：(1) 換刀頻率。換刀頻率是最重要的加速因子，增大刀庫的換刀頻率可以加速試驗中掉刀故障以及刀檢故障的發生過程，而且對不同的刀具進行換刀試驗可以提高試驗的可信性。(2) 刀庫載重量。加大刀庫的載重量并超出正常加工時的載重量，可以激發出刀庫旋轉時發生的故障;加大載重量的同時增加換刀刀具的種類，可以加速刀檢故障的發生。(3) 刀庫轉速。提高刀庫的轉速可以使刀庫旋轉時發生的故障更快地激發出來，也可以加速故障的發生。海天精工 備注：為保證文章的完整度，本文核心內容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉換瀏覽器嘗試，手機瀏覽可能無法正常使用！結束語：(1) 該可靠性強化試驗達到了試驗預期，選取的加速因子的工作極限很好地激發了刀庫系統的故障，加速了故障暴露的過程，驗證了試驗前的故障模式及危害度分析的故障原因假設。(2 )成功地將可靠性強化試驗理論應用到加工中心的刀庫系統，填補了加工中心的可靠性強化試驗的空缺，并為其他功能子系統的可靠性強化試驗方法提供借鑒。海天精工是一家集銷售、應用及服務于一體的公司。產品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機、石墨機、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機床的生產工廠設在廣東省寧波市，目前其生產的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務！聲明：本站文章均來自網絡，所有內容不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任！