專利名稱：數(shù)控機(jī)床主軸零件的壽命同步控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝備運(yùn)行維護(hù)與管理方法，尤其是涉及一種數(shù)控機(jī)床主軸零件的壽命同步控制方法。
背景技術(shù)：
高速化、高精度已成為當(dāng)今機(jī)床發(fā)展的方向，而主軸部件是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的部件，也是故障率較高的部件。主軸系統(tǒng)的工作壽命就直接關(guān)系到整個數(shù)控機(jī)床的使用壽命和工作性能。主軸系統(tǒng)由于其組成零件的耗損、運(yùn)動副間隙或摩擦的變化等，出現(xiàn)突發(fā)性故障導(dǎo)致整機(jī)失效，最終使得數(shù)控機(jī)床不能達(dá)到其規(guī)定的工作壽命。例如，主軸系統(tǒng)的齒輪過度磨損及間隙增大，導(dǎo)致工作齒面材料大量磨損，齒厚明顯減薄，齒廓形狀破壞，齒輪工作壽命減少，發(fā)生齒牙折斷等。傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床主軸零件壽命控制方法采用定期檢查主軸零件狀態(tài)的方法，通過經(jīng)歷相同時間段后對主軸零件維修或更換。該方法缺乏對主軸零件的壽命狀態(tài)判斷，導(dǎo)致零件過度維護(hù)或維護(hù)不足，即需要調(diào)整的零件得不到維修或更換，不需要調(diào)整的零件被維修或更換，造成數(shù)控機(jī)床主軸的潛在失效可能增加，降低了數(shù)控機(jī)床整機(jī)的利用率，增加了維修費(fèi)用，減少了使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)控機(jī)床主軸零件的壽命同步控制方法，通過循環(huán)計算固定周期的主軸零件壽命同步時刻瞬時失效概率，依據(jù)準(zhǔn)失效零件判定準(zhǔn)則，動態(tài)選取壽命同步時刻存在故障隱患的主軸準(zhǔn)失效零件，分配壽命同步控制措施，消除故障隱患，實(shí)現(xiàn)主軸零件間的工作壽命同步以·及主軸零件工作壽命與數(shù)控機(jī)床主軸設(shè)計工作壽命同步。
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為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案是:1、一種數(shù)控機(jī)床主軸零件的壽命同步控制方法，該方法的步驟如下:1.1)啟動被告知的數(shù)控機(jī)床，記錄機(jī)床主軸的運(yùn)行參數(shù)，擬合數(shù)控機(jī)床主軸零件瞬態(tài)壽命系數(shù)n和β，建立數(shù)控機(jī)床主軸零件瞬態(tài)壽命模型，描述數(shù)控機(jī)床主軸零件連續(xù)運(yùn)行時間內(nèi)任意時刻的零件瞬時工作壽命，數(shù)控機(jī)床主軸零件瞬態(tài)壽命模型公式為:
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控機(jī)床主軸零件的壽命同步控制方法，其特征在于，該方法的步驟如下: 1.1)啟動被告知的數(shù)控機(jī)床，記錄機(jī)床主軸的運(yùn)行參數(shù)，擬合主軸零件瞬態(tài)壽命系數(shù)η和β，建立數(shù)控機(jī)床主軸零件瞬態(tài)壽命模型，描述數(shù)控機(jī)床主軸零件連續(xù)運(yùn)行時間內(nèi)任意時刻的零件工作壽命，數(shù)控機(jī)床主軸零件瞬態(tài)壽命模型公式為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床主軸零件的壽命同步控制方法，其特征在于:所述的建立數(shù)控機(jī)床主軸零件瞬態(tài)壽命模型過程中，建立數(shù)控機(jī)床主軸零件的兩參數(shù)威布爾分布瞬態(tài)壽命模型，模型公式為:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種數(shù)控機(jī)床主軸零件的壽命同步控制方法，其特征在于:根據(jù)建立的數(shù)控機(jī)床主軸零件瞬態(tài)壽命模型，計算主軸零件當(dāng)前時刻前任意時刻的零件失效概率，或計算主軸零件當(dāng)前時刻后有限時間內(nèi)任意時刻的零件失效概率，零件失效概率計算公式為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床主軸零件的壽命同步控制方法，其特征在于:所述的準(zhǔn)失效零件判定準(zhǔn)則根據(jù)主軸零件特性和數(shù)控機(jī)床主軸特性建立，建立準(zhǔn)失效零件判定準(zhǔn)則的方法如下:·4.1)對零件樣本手冊定義的失效工作壽命進(jìn)行分類，按失效工作壽命的升序排列，獲得第一類準(zhǔn)失效零件判定準(zhǔn)則； ·4.2)對零件重要性進(jìn)行分類，按零件采購價格和采購周期的降序排列，獲得零件重要度，根據(jù)零件重要程度設(shè)置失效概率閥值，獲得第二類準(zhǔn)失效零件判定準(zhǔn)則。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種數(shù)控機(jī)床主軸零件的壽命同步控制方法，其特征在于:所述的零件維修壽命修正模型，是通過對準(zhǔn)失效零件進(jìn)行維修，降低部分零件失效概率，修正零件工作壽命，修正值計算公式為
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的零件維修壽命修正模型，其特征在于:維修準(zhǔn)失效零件，部分降低壽命修正周期內(nèi)運(yùn)行增加的零件失效概率，不能使準(zhǔn)失效零件的失效概率回復(fù)到全新初始狀態(tài)，修正后零件瞬態(tài)壽命為:
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種數(shù)控機(jī)床零件的壽命同步控制方法，其特征在于:所述的零件更換壽命修正模型，是通過對準(zhǔn)失效零件進(jìn)行更換，降低零件失效概率，修正零件工作壽命，修正值計算公式為'Ku 二 。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的零件更換壽命修正模型，其特征在于:更換準(zhǔn)失效零件，降低壽命修正周期內(nèi)運(yùn)行增加的零件失效概率，使準(zhǔn)失效零件的失效概率回復(fù)的到全新初始狀態(tài)，修正后零件瞬態(tài)壽命為:
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)控機(jī)床主軸零件的壽命同步控制方法。根據(jù)數(shù)控機(jī)床主軸運(yùn)行參數(shù)，擬合主軸零件瞬態(tài)壽命系數(shù)，建立數(shù)控機(jī)床主軸零件瞬態(tài)壽命模型；根據(jù)數(shù)控機(jī)床主軸零件瞬態(tài)壽命模型，計算固定周期的主軸零件壽命同步時刻瞬時失效概率，依據(jù)準(zhǔn)失效零件判定準(zhǔn)則，動態(tài)選取存在故障隱患的主軸準(zhǔn)失效零件，分配壽命同步控制措施，消除主軸零件故障隱患；根據(jù)零件壽命同步修正模型，修正數(shù)控機(jī)床主軸零件工作壽命，實(shí)現(xiàn)主軸零件間的工作壽命同步以及主軸零件工作壽命與數(shù)控機(jī)床主軸設(shè)計工作壽命同步。本發(fā)明針對數(shù)控機(jī)床主軸運(yùn)行過程中各零件工作壽命不一致導(dǎo)致的問題，具有方法簡便，適用性強(qiáng)，通用性和擴(kuò)展性好的特點(diǎn)。
文檔編號B23Q5/00GK103240633SQ20131013586
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者馮毅雄, 高一聰, 譚建榮 申請人:浙江大學(xué)