CN104858716A - 一种机床滑枕可靠性检测方法 - Google Patents
一种机床滑枕可靠性检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104858716A CN104858716A CN201510295848.6A CN201510295848A CN104858716A CN 104858716 A CN104858716 A CN 104858716A CN 201510295848 A CN201510295848 A CN 201510295848A CN 104858716 A CN104858716 A CN 104858716A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ram
- test
- machine tool
- load
- reliability
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 175
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 15
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000009916 joint effect Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
- B23Q17/007—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for managing machine functions not concerning the tool
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明涉及一种机床滑枕可靠性检测方法,其包括步骤:首先设定试验条件,然后对待检测机床滑枕依次进行空运转试验、模拟加载试验、静刚度试验和典型试件切削试验,最后在上述各试验中以及各试验结束后,对待检测机床滑枕的可靠性进行检测;空运转试验是检验待检测滑枕在无负载条件下的各项性能,初步测定机床滑枕的性能;模拟加载试验记录滑枕系统的故障信息并测量其温度变化和噪声变化情况;静刚度试验是测量记录滑枕的变形情况;典型试件切削试验是判定机床滑枕的实际精度和性能,记录机床滑枕的故障信息以及温度和噪声信息。本发明能对多种机床滑枕可靠性进行测试,测试结果较为准确,可靠性较强;可以广泛在重型数控机床滑枕系统检测中应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种机床部件可靠性检测方法,特别是关于一种利用试验台模拟重型数控机床实际工作载荷的机床滑枕可靠性检测方法。
背景技术
对机床进行可靠性试验是获取机床故障数据、建立可靠性分析模型、进行故障诊断分析和机床可靠性设计的主要方法。机床的可靠性试验主要可以分为两类,一类是针对于机床整机的现场可靠性试验,另一类是针对机床关键部件的试验台可靠性试验。机床整机的现场可靠性试验一般是在机床实际加工过程中收集机床的故障信息,这样能够比较全面的收集到机床的各类故障数据,也可以更为真实的反映出机床的可靠性水平。但是机床整机的现场可靠性试验周期较长、试验条件不可控,试验环境相对较差,所以机床整机的现场可靠性试验并不是进行机床可靠性试验的最佳方法。
随着机床可靠性试验研究的深入,针对机床关键部件的试验台可靠性试验逐渐发展起来。试验台可靠性试验可以针对机床故障多发的关键部件进行加速试验和故障的主动激发试验,即在不超过机床承载能力的情况下,对机床施加尽可能严酷的试验条件,以求尽早的激发出机床关键部件的故障,或者对机床关键部件的某一项或几项故障有针对性的施加试验条件,激发出机床关键部件的某种特定故障信息。试验台可靠性试验具有试验周期短、试验条件可控、试验环境相对较好以及试验效率高的诸多优点,有望成为机床可靠性试验的主要方法。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种机床滑枕可靠性检测方法,该方法可以对多种机床滑枕可靠性进行测试,测试结果较为准确,可靠性较强。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种机床滑枕可靠性检测方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:首先设定试验条件,然后对待检测机床滑枕依次进行空运转试验、模拟加载试验、静刚度试验和典型试件切削试验,最后在上述各试验中以及各试验结束后,对待检测机床滑枕的可靠性进行检测;所述空运转试验是检验待检测滑枕在无负载条件下的各项性能,初步测定机床滑枕的性能;所述模拟加载试验将机床的滑枕同主轴箱和主轴作为一个独立的系统从机床中分离出来,将机床主轴箱固定于试验平台之上,此时该独立的系统只能进行滑枕的伸缩运动以及主轴的伸缩和旋转运动;在主轴端部安装上模拟刀具,调整变载荷试验台,使其中心与主轴完全对中,然后将变载荷试验台固定,将模拟刀具伸入变载荷试验台;在试验过程中改变载荷的加载情况,并改变滑枕和主轴的伸出长度以及主轴的转速,记录滑枕系统的故障信息并测量其温度变化和噪声变化情况,以暴露出滑枕的故障;所述静刚度试验是在径向方向上对模拟刀具施加静载荷,测量记录滑枕的变形情况,实现对滑枕挠度的测量;所述典型试件切削试验是将滑枕系统装回机床,令机床实际加工试件,根据机床所加工试件的精度情况,来判定机床滑枕的实际精度和性能,同时在加工过程中记录机床滑枕的故障信息以及温度和噪声信息。
所述试验条件包括:(1)试验前,按滑枕的已有使用说明对其进行检查,确认滑枕符合试验要求后,再对其进行试验;(2)试验时的环境条件应符合国家关于机床可靠性试验的相关规定,环境温度和相对湿度应达到要求;(3)试验工况:a)模拟滑枕的实际使用情况,在模拟载荷的作用下,使得滑枕的早期故障充分暴露出来;b)试验时不能超过机床滑枕的额定载荷;(4)预防维护:试验时允许对滑枕进行必要的调整和润滑措施。
所述步骤(2)中,环境温度应在16~33℃之间,相对湿度应在19%~70%之间,极值温度不低于﹣5℃并且不高于40℃。
所述空运转试验中,滑枕通过主轴与试验台连接,其试验包括以下步骤:(1)根据预先设定的各转速改变主轴的实际转速,并记录每种转速下主轴的实际转速与预先设定转速之间的差值,以及每种转速下待检测滑枕的伸出长度;(2)测量并记录每种转速条件下待检测滑枕的温度变化信息,温度的检测主要针对滑枕端部位置进行;(3)测量并记录待检测滑枕的噪声信息。
所述步骤(1)中,所述主轴的实际转速不应超过预设转速的±5%,温度不高于75℃,噪声声压级不得大于81dB。
所述步骤(2)中,选用八个贴片温度传感器,将四个贴片温度传感器分别固定在所述滑枕端部的四个顶点位置,将其余四个贴片温度传感器分别固定在所述滑枕靠近端部的四个外壁上,然后将八个贴片温度传感器都与现有温度记录仪连接。
所述模拟加载试验中,载荷施加方法为:(1)重型数控机床的载荷分为空载、轻载、中载和重载,根据载荷分类情况确定机床各种加工方式下的功率利用系数Cp:(a)空载,Cp=0;(b)轻载,0<Cp≤0.3;(c)中载,0.3<Cp≤0.7;(d)重载,0.7<Cp≤1.0;(2)根据机床的平均功率利用系数Cp,得出各种工况下消耗的功率Pi所占工作时间的比例关系,即为机床的功率使用图谱,确定模拟载荷加载方法。
所述步骤(1)中,平均功率利用系数Cp是指机床平均使用的功率与额定功率P的比值,即:
式中,Pi为各种工况下消耗的功率,单位为W;ti为在功率Pi下相应的工作时间,单位为h;T总为总的工作时间,单位为h;T总=t1+t2+···+tn。
所述静刚度试验包括以下步骤:(1)分别令滑枕的伸出长度处于400mm、800mm和1200mm三种状态,施加载荷的方向为滑枕径向的上、下、左、右共四个方向,载荷分为三个档进行加载,每档重复三次;(2)计算滑枕的最大挠度ωmax,使滑枕的变形量保持在0.03/500mm以内;滑枕对中性轴的惯性矩I为:
最大挠度ωmax为:
式中,b为矩形端面宽度,单位为m;h为矩形端面高度,单位为m;D为矩形端面内孔孔径,单位为m;F为径向载荷,单位为N;L为滑枕的伸出长度,单位为m;E为滑枕材料的弹性模量,单位为MPa。
所述步骤(1)中,三个档的载荷分别为允许最大载荷的30%、70%、100%。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本发明采用将模拟刀具与试验台分开进行测试,试验台可以配合多种模拟刀具使用,与不同的模拟刀具配合使用可以对多种机床进行可靠性测试。2、本发明的可靠性试验方法通用性强,其液压加载规律可以按照用户需求而改变,可以应用到多种机床的主轴加载实验中。3、本发明的检测方法集成了多种试验方法,包括应力应变、温度场、噪声以及动静刚度等多种实验方法,这样可以有效保证测试方法的有效性,测试结果准确,可靠性较强。本发明可以广泛在重型数控机床滑枕系统检测中应用。
附图说明
图1是本发明的整体流程示意图;
图2是本发明的空运转试验中温度传感器在滑枕端部的设置位置示意图;
图3是本发明的空运转试验中温度传感器在滑枕外壁上的设置位置示意图;
图4是本发明的空运转试验中滑枕噪声测量点的位置示意图;
图5是本发明的模拟载荷加载方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示,本发明提供一种机床滑枕可靠性检测方法,首先设定试验条件,然后对待检测机床滑枕依次进行空运转试验、模拟加载试验、静刚度试验和典型试件切削试验,最后在上述各试验中以及各试验结束后,对待检测机床滑枕的可靠性进行检测,以使待检测机床滑枕达到《GB/T23567.1-2009数控机床可靠性评定》标准中对机床可靠性试验的要求。
其中,试验条件包括:
(1)预检
试验前,按滑枕的已有使用说明对其进行检查,确认滑枕符合试验要求后,再对其进行试验;同时,不能对滑枕进行任何与质量相关的特殊处理。
(2)试验环境条件
试验时的环境条件应符合国家关于机床可靠性试验的相关规定,环境温度和相对湿度等应达到要求。环境温度应在16~33℃之间,相对湿度应在19%~70%之间,考虑到相对极端气候的影响,极值温度不低于﹣5℃并且不高于40℃。
(3)试验工况
a)应尽量模拟滑枕的实际使用情况,在模拟载荷的作用下,使得滑枕的早期故障能够充分暴露出来。
b)试验时不能超过机床滑枕的额定载荷,因为机床正常工作时不会超过额定载荷,所以在超载情况下暴露出的故障并不是潜在故障的真实体现,不具有参考性。
(4)预防维护
试验时允许对滑枕进行必要的调整和润滑等措施。
上述实施例中,空运转试验主要是检验待检测滑枕在无负载条件下的各项性能,初步测定机床滑枕的性能。在本实施例中,滑枕通过主轴与试验台连接,其试验包括以下步骤:
(1)根据预先设定的各转速改变主轴的实际转速,并记录每种转速下主轴的实际转速与预先设定转速之间的差值,以及每种转速下待检测滑枕的伸出长度;主轴的实际转速不应超过预设转速的±5%,温度不高于75℃,噪声声压级不得大于81dB。
主轴以TK6920型数控落地镗铣床镗轴为例,其滑枕部件的最大伸出长度均为1200mm,主轴的转速的范围可以分为2个档位:
1档:3.15~67.5~201r/min;
2档:12.5~268.4~800r/min;
在空转运行试验中,滑枕的伸出长度从100mm开始,每隔60min伸长100mm,在此期间,主轴分别在2个档,6个转速下进行空转,每个转速状态持续10min。滑枕的伸出量为1200mm达到最大值时,完成一次循环。
(2)测量并记录每种转速条件下待检测滑枕的温度变化信息,因为滑枕的温度与加工精度密切相关,且滑枕的温度也有可能是机床某些故障的表象。由于滑枕端部为机床运行过程中温度最高的位置,所以温度的检测主要针对滑枕端部位置进行。
选用八个贴片温度传感器1-8,将四个贴片温度传感器1-8分别固定在滑枕端部的四个顶点位置,将其余四个贴片温度传感器1-8分别固定在滑枕靠近端部的四个外壁上(如图2、图3所示),然后将八个贴片温度传感器1-8都与现有温度记录仪连接。应疏理好各贴片温度传感器与温度记录仪之间的线路,避免在滑枕移动时发生打结和损坏,试验过程中时刻检测温度记录仪的温度变化情况,如遇温度过高情况需停机检查。
(3)测量并记录待检测滑枕的噪声信息,因为噪声往往与机床的故障紧密联系,是机床故障的一种反映形式:
如图4所示,沿滑枕周边布置噪声测量点,取滑枕正面、后面和两侧面共四个位置做标准测量点位置。当取标准测量点位置不充分时,应增加辅助测量点,本实施例中滑枕通过主轴与试验台相连,故滑枕右端无法放置标准测量点,所以选择在其两侧各设置一个辅助测量点。测量点距离地面的高度为1.55±0.075m,距滑枕周边的水平距离为1m,测量噪声时,将传声器至于测量点,并水平面向噪声源。变换转速时观察并记录噪声的最大值以及其发生位置,如遇噪声过高情况需停机检查。
上述实施例中,模拟加载试验是将机床的滑枕同主轴箱和主轴作为一个独立的系统从机床中分离出来,将机床主轴箱固定于试验平台之上,此时该独立的系统只能进行滑枕的伸缩运动以及主轴的伸缩和旋转运动。在主轴端部安装上模拟刀具,调整变载荷试验台,使其中心与主轴完全对中,然后将变载荷试验台固定,将模拟刀具伸入变载荷试验台。在试验过程中改变载荷的加载情况,并改变滑枕和主轴的伸出长度以及主轴的转速,记录滑枕系统的故障信息并测量其温度变化和噪声变化情况,以暴露出滑枕的故障。其中,载荷施加方法为:
(1)重型数控机床的载荷可以分为空载、轻载、中载和重载四种,根据载荷分类情况确定机床各种加工方式下的平均功率利用系数Cp:
(a)空载,Cp=0;
(b)轻载,0<Cp≤0.3;
(c)中载,0.3<Cp≤0.7;
(d)重载,0.7<Cp≤1.0;
其中,Cp为平均功率利用系数,是指机床平均使用的功率与额定功率P的比值,即:
式中,Pi为各种工况下消耗的功率,单位为W;ti为在功率Pi下相应的工作时间,单位为h;T总为总的工作时间,单位为h;T总=t1+t2+···+tn。
(2)根据机床的平均功率利用系数Cp,得出各种功率Pi所占工作时间的比例关系,即为机床的功率使用图谱,确定模拟载荷加载方法。
例如,以重型数控落地镗铣床为例,由于重型数控落地镗铣床的工作方式与加工中心的工作方式基本类似,铣削、镗削和钻孔为其主要的工作方式,所以加工中心的载荷谱分析方法同样适用于重型数控落地镗铣床。在实际工作条件下,重型数控机床的满载工作情况较少,对于这种不能完全利用功率的情况,采用平均功率利用系数Cp。经过对机床各种加工方式的切削数据进行分析和处理,得到切削功率利用比Cp在整个加工时间内所占的比值统计如表1所示。
表1切削功率利用比统计表
根据上述结果可以初步确立可靠性试验时模拟加载的载荷情况,在加载时间分配上,中载和重载所占用更大的时间比重,而减小轻载和空载的时间比重,具体的可靠性试验模拟载荷所占时间分配如表2所示。
表2可靠性试验模拟载荷时间分配表
| 载荷大小 | 空载 | 轻载 | 中载 | 重载 |
| 时间分配比例 | 1/6 | 1/3 | 1/3 | 1/6 |
由于传统的载荷试验,整个试验过程中一般只施加恒定的载荷,这种方法虽然容易实施,但是这种载荷施加方法并不能完全符合机床的实际工作情况,而且为了使机床的故障充分暴露,试验需要较长的时间。为了能够更加准确的模拟出机床主轴的实际受力情况,并且缩短试验时间,就必须考虑应用不同的载荷施加方法,现在比较普遍的载荷施加方法主要有正弦循环载荷、步进载荷、斜坡步进载荷、三角循环载荷以及斜坡-浸泡-循环载荷。
结合机床载荷谱情况,本实施例试验中采用模拟载荷加载方法(如图5所示)。经计算,刀具所能承受最大径向力为Fr=48238N,最大轴向力为Fn=44218N,加载过程中,分别用0.3Fmax、0.7Fmax和Fmax表示轻载、中载和重载三种载荷,空运转5min后开始对刀具施加载荷,轻载加载5min后,载荷变为中载,中载持续5min后,载荷变为重载,重载持续5min后再次变回中载,如此循环。每次空运转时,主轴转速变化一次,主轴转速变化按照转速档位变化6次,转速循环一个周期需要180min,转速循环一个周期后,改变滑枕的伸出量,滑枕的伸出量从100mm到1200mm分12次变化,共计2160min。需要注意的是,随着滑枕的伸出量的变化,模拟载荷的大小要做相应的调整。
上述实施例中,静刚度试验是在径向方向上对模拟刀具施加静载荷,通过测量仪器,测量记录滑枕的变形情况,通过静刚度试验,可以分析出滑枕承载能力的大小,以及载荷较大情况下重型数控机床的精度是否能达到相关标准,实现对滑枕挠度的测量。其包括以下步骤:
(1)分别令滑枕的伸出长度处于400mm、800mm和1200mm三种状态,施加载荷的方向为滑枕径向的上、下、左、右共四个方向,载荷分为三个档进行加载,每档重复三次,三个档的载荷分别为允许最大载荷的30%、70%、100%。
(2)计算滑枕的最大挠度ωmax,使滑枕的变形量应保持在0.03/500mm以内;
将滑枕部件看做悬臂梁结构,滑枕截面简化为内有圆孔的矩形,滑枕对中性轴的惯性矩I为:
最大挠度ωmax为:
式中,b为矩形端面宽度,单位为m;h为矩形端面高度,单位为m;D为矩形端面内孔孔径,单位为m;F为径向载荷,单位为N;L为滑枕的伸出长度,单位为m;E为滑枕材料的弹性模量,单位为MPa。
由式(4)可以得出,滑枕的变形量只与滑枕的伸出长度和所受载荷有关,且在伸出长度一定时,滑枕的变形量与所受载荷成线型比例关系,在自重和切削力的共同作用下,滑枕会产生一定的变形。
上述实施例中,典型试件切削试验是将滑枕系统装回机床,令机床实际加工试件,根据机床所加工试件的精度情况,来判定机床滑枕的实际精度和性能,同时在加工过程中记录机床滑枕的故障信息以及温度和噪声信息。
例如:试验所用试件
1)加工内容
利用立柱滑座X轴线自动移动,主轴箱垂直自动移动和立柱W轴线手动移动,铣削A、C和D面。利用立柱滑座X轴线自动移动,主轴箱垂直于手动移动铣削B面,至少两次进刀,接刀处重叠约5mm至10mm。
2)试件测量
对加工好的试件进行测量,将测量数据填入表3。
表3切削试件一测量数据表
综上所述,根据机床的故障特点,选定机床的滑枕系统为可靠性的研究对象,结合可靠性试验台对机床的滑枕系统进行空运转试验、模拟加载试验、静刚度试验和典型试件切削试验,试验过程中不但要收集和整理机床的故障信息,还要充分考虑温度和噪声等因素与滑枕系统可靠性之间的关联。本发明通过试验为机床滑枕的可靠性研究提供相关数据。
上述各实施例仅用于说明本发明,各个步骤都是可以有所变化的,在本发明技术方案的基础上,凡根据本发明原理对个别步骤进行的改进和等同变换,均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (10)
1.一种机床滑枕可靠性检测方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
首先设定试验条件,然后对待检测机床滑枕依次进行空运转试验、模拟加载试验、静刚度试验和典型试件切削试验,最后在上述各试验中以及各试验结束后,对待检测机床滑枕的可靠性进行检测;
所述空运转试验是检验待检测滑枕在无负载条件下的各项性能,初步测定机床滑枕的性能;
所述模拟加载试验将机床的滑枕同主轴箱和主轴作为一个独立的系统从机床中分离出来,将机床主轴箱固定于试验平台之上,此时该独立的系统只能进行滑枕的伸缩运动以及主轴的伸缩和旋转运动;在主轴端部安装上模拟刀具,调整变载荷试验台,使其中心与主轴完全对中,然后将变载荷试验台固定,将模拟刀具伸入变载荷试验台;在试验过程中改变载荷的加载情况,并改变滑枕和主轴的伸出长度以及主轴的转速,记录滑枕系统的故障信息并测量其温度变化和噪声变化情况,以暴露出滑枕的故障;
所述静刚度试验是在径向方向上对模拟刀具施加静载荷,测量记录滑枕的变形情况,实现对滑枕挠度的测量;
所述典型试件切削试验是将滑枕系统装回机床,令机床实际加工试件,根据机床所加工试件的精度情况,来判定机床滑枕的实际精度和性能,同时在加工过程中记录机床滑枕的故障信息以及温度和噪声信息。
2.如权利要求1所述的一种机床滑枕可靠性检测方法,其特征在于:所述试验条件包括:
(1)试验前,按滑枕的已有使用说明对其进行检查,确认滑枕符合试验要求后,再对其进行试验;
(2)试验时的环境条件应符合国家关于机床可靠性试验的相关规定,环境温度和相对湿度应达到要求;
(3)试验工况:
a)模拟滑枕的实际使用情况,在模拟载荷的作用下,使得滑枕的早期故障充分暴露出来;
b)试验时不能超过机床滑枕的额定载荷;
(4)预防维护:试验时允许对滑枕进行必要的调整和润滑措施。
3.如权利要求2所述的一种机床滑枕可靠性检测方法,其特征在于:所述步骤(2)中,环境温度应在16~33℃之间,相对湿度应在19%~70%之间,极值温度不低于﹣5℃并且不高于40℃。
4.如权利要求1所述的一种机床滑枕可靠性检测方法,其特征在于:所述空运转试验中,滑枕通过主轴与试验台连接,其试验包括以下步骤:
(1)根据预先设定的各转速改变主轴的实际转速,并记录每种转速下主轴的实际转速与预先设定转速之间的差值,以及每种转速下待检测滑枕的伸出长度;
(2)测量并记录每种转速条件下待检测滑枕的温度变化信息,温度的检测主要针对滑枕端部位置进行;
(3)测量并记录待检测滑枕的噪声信息。
5.如权利要求4所述的一种机床滑枕可靠性检测方法,其特征在于:所述步骤(1)中,所述主轴的实际转速不应超过预设转速的±5%,温度不高于75℃,噪声声压级不得大于81dB。
6.如权利要求4所述的一种机床滑枕可靠性检测方法,其特征在于:所述步骤(2)中,选用八个贴片温度传感器,将四个贴片温度传感器分别固定在所述滑枕端部的四个顶点位置,将其余四个贴片温度传感器分别固定在所述滑枕靠近端部的四个外壁上,然后将八个贴片温度传感器都与现有温度记录仪连接。
7.如权利要求1所述的一种机床滑枕可靠性检测方法,其特征在于:所述模拟加载试验中,载荷施加方法为:
(1)重型数控机床的载荷分为空载、轻载、中载和重载,根据载荷分类情况确定机床各种加工方式下的功率利用系数Cp:
(a)空载,Cp=0;
(b)轻载,0<Cp≤0.3;
(c)中载,0.3<Cp≤0.7;
(d)重载,0.7<Cp≤1.0;
(2)根据机床的平均功率利用系数Cp,得出各种工况下消耗的功率Pi所占工作时间的比例关系,即为机床的功率使用图谱,确定模拟载荷加载方法。
8.如权利要求7所述的一种机床滑枕可靠性检测方法,其特征在于:所述步骤(1)中,平均功率利用系数Cp是指机床平均使用的功率与额定功率P的比值,即:
式中,Pi为各种工况下消耗的功率,单位为W;ti为在功率Pi下相应的工作时间,单位为h;T总为总的工作时间,单位为h;T总=t1+t2+···+tn。
9.如权利要求1所述的一种机床滑枕可靠性检测方法,其特征在于:所述静刚度试验包括以下步骤:
(1)分别令滑枕的伸出长度处于400mm、800mm和1200mm三种状态,施加载荷的方向为滑枕径向的上、下、左、右共四个方向,载荷分为三个档进行加载,每档重复三次;
(2)计算滑枕的最大挠度ωmax,使滑枕的变形量保持在0.03/500mm以内;
滑枕对中性轴的惯性矩I为:
最大挠度ωmax为:
式中,b为矩形端面宽度,单位为m;h为矩形端面高度,单位为m;D为矩形端面内孔孔径,单位为m;F为径向载荷,单位为N;L为滑枕的伸出长度,单位为m;E为滑枕材料的弹性模量,单位为MPa。
10.如权利要求9所述的一种机床滑枕可靠性检测方法,其特征在于:所述步骤(1)中,三个档的载荷分别为允许最大载荷的30%、70%、100%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510295848.6A CN104858716A (zh) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | 一种机床滑枕可靠性检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510295848.6A CN104858716A (zh) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | 一种机床滑枕可靠性检测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104858716A true CN104858716A (zh) | 2015-08-26 |
Family
ID=53905105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510295848.6A Pending CN104858716A (zh) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | 一种机床滑枕可靠性检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104858716A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117991718A (zh) * | 2022-10-18 | 2024-05-07 | 力劲精密机械(昆山)有限公司 | 一种卧式加工中心多轴协同状态监测方法和系统 |
| CN118310666A (zh) * | 2024-06-07 | 2024-07-09 | 山东鑫马智能装备有限公司 | 一种重型机床结构件装配应力测试试验平台 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0481232A2 (de) * | 1990-10-19 | 1992-04-22 | Rainer Ludwig | Prüfeinrichtung |
| CN102778345A (zh) * | 2012-02-10 | 2012-11-14 | 青海华鼎实业股份有限公司 | 一种模拟工况的主轴加载测试装置 |
| CN104019986A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-03 | 沈阳机床(集团)有限责任公司 | 数控车床主轴可靠性加载试验装置及方法 |
| CN203843602U (zh) * | 2014-05-23 | 2014-09-24 | 天通吉成机器技术有限公司 | 一种数控镗铣床的挠度补偿装置 |
| CN104458303A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-03-25 | 吉林大学 | 重型数控立式车床可靠性试验系统 |
-
2015
- 2015-06-02 CN CN201510295848.6A patent/CN104858716A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0481232A2 (de) * | 1990-10-19 | 1992-04-22 | Rainer Ludwig | Prüfeinrichtung |
| CN102778345A (zh) * | 2012-02-10 | 2012-11-14 | 青海华鼎实业股份有限公司 | 一种模拟工况的主轴加载测试装置 |
| CN203843602U (zh) * | 2014-05-23 | 2014-09-24 | 天通吉成机器技术有限公司 | 一种数控镗铣床的挠度补偿装置 |
| CN104019986A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-03 | 沈阳机床(集团)有限责任公司 | 数控车床主轴可靠性加载试验装置及方法 |
| CN104458303A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-03-25 | 吉林大学 | 重型数控立式车床可靠性试验系统 |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局等: "《GB/T 23567.1-2009数控机床可靠性评定 第1部分:总则》", 13 April 2009 * |
| 康俊贤 等: "TX1600G镗铣加工中心滑枕挠度分析与补偿方法研究", 《组合机床与自动化加工技术》 * |
| 杨申仲 等: "《现代设备管理》", 31 October 2012, 机械工业出版社 * |
| 金桂平 等: "VMC600主运动系统空运转试验装置的设计", 《机电工程技术》 * |
| 陈伟: "《数控设备全过程管理技术》", 31 January 2010, 化学工业出版社 * |
| 黄祖广 等: "加工中心可靠性试验载荷谱的研究", 《制造技术与机床》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117991718A (zh) * | 2022-10-18 | 2024-05-07 | 力劲精密机械(昆山)有限公司 | 一种卧式加工中心多轴协同状态监测方法和系统 |
| CN118310666A (zh) * | 2024-06-07 | 2024-07-09 | 山东鑫马智能装备有限公司 | 一种重型机床结构件装配应力测试试验平台 |
| CN118310666B (zh) * | 2024-06-07 | 2024-08-20 | 山东鑫马智能装备有限公司 | 一种重型机床结构件装配应力测试试验平台 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104019986A (zh) | 数控车床主轴可靠性加载试验装置及方法 | |
| CA2184649C (en) | System and method for machining process characterization using mechanical signature analysis | |
| Namazi et al. | Modeling and identification of tool holder–spindle interface dynamics | |
| CN105588718B (zh) | 机床主轴综合性能检测/监测试验系统及方法 | |
| Grossi et al. | Spindle speed ramp-up test: A novel experimental approach for chatter stability detection | |
| CN102012286B (zh) | 一种加工中心电主轴可靠性试验方法及系统 | |
| CN105716845A (zh) | 模拟典型工况加载的动力刀架性能检测和监测装置及方法 | |
| CN106768584A (zh) | 一种基于线激光位移传感器组的航空发动机低压涡轮轴盘紧固力检测方法及装置 | |
| CN102213110B (zh) | 汽轮机组汽封径向间隙测量修整方法及其工具 | |
| CN103617364B (zh) | 基于小样本的大型回转支承剩余使用寿命预测方法 | |
| Andersson et al. | Experimental studies of cutting force variation in face milling | |
| CN204944839U (zh) | 滚动轴承疲劳寿命试验台 | |
| CN103674504B (zh) | 主轴性能测试平台 | |
| CN102032988A (zh) | 一种液体动压推力轴承动刚度的解耦测量方法 | |
| CN106768973A (zh) | 滚动直线导轨副钳制器可靠性试验装置及试验方法 | |
| CN104858716A (zh) | 一种机床滑枕可靠性检测方法 | |
| CN205384136U (zh) | 模拟典型工况加载的动力刀架性能检测和监测装置 | |
| CN110849624A (zh) | 一种主轴径向加载装置及机床主轴性能测试方法 | |
| CN104296980A (zh) | 一种测试重型机床垫铁-基础-地脚螺栓结合面法向静刚度特性的装置及方法 | |
| CN106548009B (zh) | 采空区输电塔动力冲击效应的评估方法及装置 | |
| CN103900439A (zh) | 一种车床尾座主轴顶尖径向跳动与主轴轴向窜动检测装置 | |
| CN106248285A (zh) | 一种基于气缸型接触式位移传感器组的航空发动机低压涡轮轴盘紧固力检测方法及装置 | |
| CN103439128B (zh) | 多功能智能式油压千斤顶测试机 | |
| CN104889821B (zh) | 模拟工况下的数控刀架可靠性切削试验方法 | |
| Jin et al. | Compilation of drilling load spectrum based on the characteristics of drilling force |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150826 |