发明名称 一种卧式加工中心机床早期故障检测方法
摘要 本发明公开了一种卧式加工中心机床早期故障检测方法,首先进行非切削加工试验,主要是在工作环境较恶劣的情况下,机床较长时间地进行X轴、Y轴、Z轴及B轴与刀库换刀等动作,且机床负载了极限质量的模拟加工毛坯和刀具,以发现明显的装配缺陷;这之后,再进行切削加工试验,在机床受到切削抗力的情况下,并在比较恶劣的工况下,发现其潜在缺陷;最后,在工件切削完毕后,通过切削标准检验工件进行精度检验,以对机床精度衰减情况进行量化,判断是否精度衰减过快。本方法使用时,可以在卧式加工中心机床出厂前对其进行早期故障试验激发,判断其是否存在早期故障。
申请公布号 CN102059587B 申请公布日期 2012.04.18
申请号 CN201010604311.0 申请日期 2010.12.24
申请人 重庆大学;中国计量学院;四川普什宁江机床有限公司 发明人 张根保;何文辉;李平;许智;涂林;王国强;任显林
分类号 B23Q17/00(2006.01)I 主分类号 B23Q17/00(2006.01)I
代理机构 重庆博凯知识产权代理有限公司 50212 代理人 梁展湖;张先芸
主权项 一种卧式加工中心机床早期故障检测方法,其特征在于,所述卧式加工中心机床为具有连续分度B轴的卧式加工中心机床,本方法包括以下步骤,(1)非切削加工试验步骤:所述非切削加工试验步骤包括①对机床整机系统进行安装和调试,使其能正常运转;②对B轴转台、托盘交换系统、刀库加载,加载方法如下:B轴转台装夹毛坯,所述毛坯质量为机床的最大加工工件质量,B轴转台的旋转速度设定为设计最高转速,所述毛坯最大高度和最大直径不超过机床的最大加工范围;托盘交换系统的交换速度、升降速度按设计正常加工速度选取;按刀库能承载的最大单把刀具质量选用刀具,并将其装入刀库,装入刀库的刀具总质量不超过刀库允许的最大质量,刀具的安装位置位于使刀库振动强度最大处;试验时换刀速度按机床设计最大换刀速度设定;③根据模拟加工工艺编写加工程序并输入系统中,所述模拟加工工艺要求机床X、Y、Z轴速度达到机床设计最高速,机床运动部件都需要运动且要能达到设计最大运动时间;同时所述模拟加工工艺要求刀具进行模拟加工,刀具不能触碰毛坯,只是围绕毛坯运动;④开机通电,运行数控程序,运行时间不低于48小时,运行期间按照以下缺陷判断原则进行判断:如数控系统出现故障报警,则判断机床具有缺陷;监测液压系统,如果液压站输出液压波动超出2%、流量波动超出0.5%、温度超过60℃、连续运转24小时温升超过20℃或者液压站主管道到各子系统的接头处出现泄漏,即判断具有缺陷;检测冷却系统,如果冷却系统输出压力与流量波动超出2%,即判断具有缺陷;监视排屑系统,如果机内螺旋排屑器出现卡、堵现象或者机外排屑器出现泄漏情况,即判断具有缺陷;监视B轴转台,如果B轴转台转动时噪声超出80分贝、出现抖动现象、锁紧气缸出现漏气或者不能锁紧,即判断具有缺陷;监视托盘交换系统,如果两托盘振幅最大处的振动幅值超过5mm或者托盘旋转到位时无法缓冲,即判断具有缺陷;监测主轴系统,如果轴承位置温度超过60℃、旋转接头无法旋转或出现泄漏、前轴承支撑处振动幅值超过0.002mm、噪声超过65分贝、主轴锥孔吹气不通或切屑不能吹净,即判断机床具有缺陷;如果按照上述缺陷判断原则未判断出机床具有缺陷,则切削加工出第一个标准检验工件,并继续进行下述步骤(2),其中所述第一个标准检验工件需要选择至少具有一个中心孔、一个工件定位后呈横平竖直正方形的四周表面、一个工件定位后呈倾斜的正方形的四周表面、一个外圆表面和数个内孔的工件;(2)切削加工试验步骤:所述切削加工试验步骤包括①调试机床并对B轴转台、托盘交换系统、刀库加载;加载方法和步骤(1)加载方法相同;②根据切削加工工艺编写加工程序并输入系统中,所述切削加工工艺要求机床X、Y、Z轴速度达到机床设计最高速,机床运动部件都需要运动且要能达到设计最大运动时间;同时所述切削加工工艺要求刀具进行实际切削加工,并一直连续加工直至毛坯件被切削到无法继续加工为止;③开机通电,运行数控程序,运行期间按照以下缺陷判断原则进行判断:如数控系统出现故障报警,则判断机床具有缺陷;监测液压系统,如果液压站输出液压波动超出2%、流量波动超出0.5%、温度超过60℃、连续运转24小时温升超过20℃或者液压站主管道到各子系统的接头处出现泄漏,即判断存在缺陷;检测冷却系统,如果冷却系统输出压力与流量波动超出2%,即判断存在缺陷;监视排屑系统,如果机内螺旋排屑器出现卡、堵现象或者机外排屑器出现泄漏情况,即判断存在缺陷;监视B轴转台,如果B轴转台转动时噪声超出80分贝、出现抖动现象、锁紧气缸出现漏气或者无法锁紧,即判断机床具有缺陷;监视托盘交换系统,如果两托盘振幅最大处的振动幅值超过5mm或者托盘旋转到位时无法缓冲,即判断机床具有缺陷;监测主轴系统,如果轴承位置温度超过60℃、旋转接头不能旋转或者出现泄漏、前轴承支撑处振动幅值超过0.002mm、噪声超过65分贝、主轴锥孔吹气不通或者切屑不能吹净,即判断机床具有缺陷;如果按照上述试验方法完成了切削加工试验,并按照上述缺陷判断原则未判断出机床存在缺陷,则切削加工出第二个标准检验工件,并继续进行下述步骤(3),其中所述第二个标准检验工件的加工要求和第一个标准检验工件相同;(3)精度检验步骤:分别检测第一个标准检验工件和第二个标准检验工件的加工精度并比较,如果加工精度误差超出许可范围,则判断机床具有缺陷。
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