数控机床主轴零件的寿命同步控制方法

文档序号:3167329阅读:316来源:国知局
专利名称:数控机床主轴零件的寿命同步控制方法
技术领域
本发明涉及一种装备运行维护与管理方法,尤其是涉及一种数控机床主轴零件的寿命同步控制方法。
背景技术
高速化、高精度已成为当今机床发展的方向,而主轴部件是结构最复杂的部件,也是故障率较高的部件。主轴系统的工作寿命就直接关系到整个数控机床的使用寿命和工作性能。主轴系统由于其组成零件的耗损、运动副间隙或摩擦的变化等,出现突发性故障导致整机失效,最终使得数控机床不能达到其规定的工作寿命。例如,主轴系统的齿轮过度磨损及间隙增大,导致工作齿面材料大量磨损,齿厚明显减薄,齿廓形状破坏,齿轮工作寿命减少,发生齿牙折断等。传统的数控机床主轴零件寿命控制方法采用定期检查主轴零件状态的方法,通过经历相同时间段后对主轴零件维修或更换。该方法缺乏对主轴零件的寿命状态判断,导致零件过度维护或维护不足,即需要调整的零件得不到维修或更换,不需要调整的零件被维修或更换,造成数控机床主轴的潜在失效可能增加,降低了数控机床整机的利用率,增加了维修费用,减少了使用寿命。

发明内容
本发明的目的在于提供一种数控机床主轴零件的寿命同步控制方法,通过循环计算固定周期的主轴零件寿命同步时刻瞬时失效概率,依据准失效零件判定准则,动态选取寿命同步时刻存在故障隐患的主轴准失效零件,分配寿命同步控制措施,消除故障隐患,实现主轴零件间的工作寿命同步以·及主轴零件工作寿命与数控机床主轴设计工作寿命同步。
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为了实现上述目的,本发明采用技术方案是:1、一种数控机床主轴零件的寿命同步控制方法,该方法的步骤如下:1.1)启动被告知的数控机床,记录机床主轴的运行参数,拟合数控机床主轴零件瞬态寿命系数n和β,建立数控机床主轴零件瞬态寿命模型,描述数控机床主轴零件连续运行时间内任意时刻的零件瞬时工作寿命,数控机床主轴零件瞬态寿命模型公式为:
权利要求
1.一种数控机床主轴零件的寿命同步控制方法,其特征在于,该方法的步骤如下: 1.1)启动被告知的数控机床,记录机床主轴的运行参数,拟合主轴零件瞬态寿命系数η和β,建立数控机床主轴零件瞬态寿命模型,描述数控机床主轴零件连续运行时间内任意时刻的零件工作寿命,数控机床主轴零件瞬态寿命模型公式为:
2.根据权利要求1所述的一种数控机床主轴零件的寿命同步控制方法,其特征在于:所述的建立数控机床主轴零件瞬态寿命模型过程中,建立数控机床主轴零件的两参数威布尔分布瞬态寿命模型,模型公式为:
3.根据权利要求2所述的一种数控机床主轴零件的寿命同步控制方法,其特征在于:根据建立的数控机床主轴零件瞬态寿命模型,计算主轴零件当前时刻前任意时刻的零件失效概率,或计算主轴零件当前时刻后有限时间内任意时刻的零件失效概率,零件失效概率计算公式为:
4.根据权利要求1所述的一种数控机床主轴零件的寿命同步控制方法,其特征在于:所述的准失效零件判定准则根据主轴零件特性和数控机床主轴特性建立,建立准失效零件判定准则的方法如下:·4.1)对零件样本手册定义的失效工作寿命进行分类,按失效工作寿命的升序排列,获得第一类准失效零件判定准则; ·4.2)对零件重要性进行分类,按零件采购价格和采购周期的降序排列,获得零件重要度,根据零件重要程度设置失效概率阀值,获得第二类准失效零件判定准则。
5.根据权利要求2所述的一种数控机床主轴零件的寿命同步控制方法,其特征在于:所述的零件维修寿命修正模型,是通过对准失效零件进行维修,降低部分零件失效概率,修正零件工作寿命,修正值计算公式为
6.根据权利要求5中所述的零件维修寿命修正模型,其特征在于:维修准失效零件,部分降低寿命修正周期内运行增加的零件失效概率,不能使准失效零件的失效概率回复到全新初始状态,修正后零件瞬态寿命为:
7.根据权利要求2所述的一种数控机床零件的寿命同步控制方法,其特征在于:所述的零件更换寿命修正模型,是通过对准失效零件进行更换,降低零件失效概率,修正零件工作寿命,修正值计算公式为'Ku 二 。
8.根据权利要求7中所述的零件更换寿命修正模型,其特征在于:更换准失效零件,降低寿命修正周期内运行增加的零件失效概率,使准失效零件的失效概率回复的到全新初始状态,修正后零件瞬态寿命为:
全文摘要
本发明公开了一种数控机床主轴零件的寿命同步控制方法。根据数控机床主轴运行参数,拟合主轴零件瞬态寿命系数,建立数控机床主轴零件瞬态寿命模型;根据数控机床主轴零件瞬态寿命模型,计算固定周期的主轴零件寿命同步时刻瞬时失效概率,依据准失效零件判定准则,动态选取存在故障隐患的主轴准失效零件,分配寿命同步控制措施,消除主轴零件故障隐患;根据零件寿命同步修正模型,修正数控机床主轴零件工作寿命,实现主轴零件间的工作寿命同步以及主轴零件工作寿命与数控机床主轴设计工作寿命同步。本发明针对数控机床主轴运行过程中各零件工作寿命不一致导致的问题,具有方法简便,适用性强,通用性和扩展性好的特点。
文档编号B23Q5/00GK103240633SQ20131013586
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月18日 优先权日2013年4月18日
发明者冯毅雄, 高一聪, 谭建荣 申请人:浙江大学
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