国产数控机床可靠性提升策略

发布时间:2020-01-01  发布者:禹创重工机械
  由于我国的技术水平和基础工业相对其他发达比较落后,数控机床的性能、水平和性与工业发达相比差距还很大。因此,阀门机床加速进行我国数控系统的工程化、商品化攻关,尽快建成与完善我国数控机床和数控产业成了我国的主要任务。目前,我国在发展数控机床业中存在的主要问题主要有以下几点:
  缺乏实事求是的精神,忽视了数控机床本身的技术特点、发展规律,没有实事求是地制定数控机床发展的规划,自一目性大。
   缺乏系统深人的工作难以对各种技术资料进行积累,设计方法陈旧,仅靠类比模仿进行产品设计,既缺乏机床创新的基本理论,又缺乏丰富的生产实际经验,对自动化机床、数控机床的刚度、振动、热变形、噪声、精度补偿等基础技术缺乏深人研究,对各类机床加工工艺、布局、结构、导轨、卡轴、卡具等应用技术又缺乏认真试验,难以创新设计出适销的产品。
  没有合理地运用资源,这主要表现在两点:,对于所涉及到的研究所、厂房等没有综合应用、取长补短,往往见到的是他们孤军作战,而且各单位忙于生存,普遍缺乏深人系统的工作,更没有做到生产一代、研制一代、预研一代等可持续的发展;,机床行业人员素质低,缺乏各方面人才,而且各研究单位、企业、人才流失严重,、设计力量虚弱,往往呈现低效运行状态。
  我国制造业大环境的制约。由于没有在范围内发展大量大批生产自动化,对自动化机床的卞机设金!一的基本功较差,而机床的品种结构发展,全靠主机设计本领加以变化,因此,双面数控镗孔机床依靠引进和合作生产来发展各类卞机,至今我国许多高性能、新结构的数控机床大都为合作产品,基本处于仿制阶段。缺乏吸引高层次、高素质人才创新创业的环境,高速、柔性、机床配套技术的自主能力低。对技术重引进、轻消化吸收的问题仍很突出。“消化”在整个资金投人中所占的比例相对其他工业发达来讲太低。
  经过近20年攻关,国产数控机床的性较大的提高,从早期的100多小时提高到“十五”期末的500多小时。通过《数控机床与基础制造装备》科技重大专项的实施,使得专项产品的性普遍达到900h以上,在“十二五”期间的目标是整机达到2000h,基本达到水平,但距5000h的水平仍然存在的差距。
  数控机床在其寿命周期内的故障发生概率是不同的,可用的故障率曲线(俗称浴盆曲线)来表示。
  本文对数控机床的性技术进行论述,包括性设计技术、制造性技术、性试验技术、性评估技术、早期故障技术、运行性技术、性管理技术等,后提出国产数控机床性提升策略。
  机床的零部件在运行过程中承受的载荷分为两类:工作载荷和非正常载荷。工作载荷是完成设备功能所的;非正常载荷则是由于设计不当和在制造过程造成的,例如加工残余应力、热应力、受力不均衡、刚度不够等,非正常载荷会使零部件的变形加大,造成不正常的磨损和损坏。应力分析的目的就是通过结构设计使得非正常载荷减少到小。
  利用热和结构祸合技术仿真计算了主轴箱在热和结构祸合作用下的温度场及热变形,建立了某数控车床主轴箱有限元分析模型,分析确定了主轴部件和主轴箱的热变形趋势,为主轴箱的优化设计和热误差补偿奠定了基础。通过主轴恒转速和变转速热误差试验分析主轴箱温度场分布及其对主轴热误差的影响趋势,建立龙门机床误差元素模型,分析影响机床各坐标轴加工精度的主轴热误差分量,并提出结构优化、热平衡、误差补偿建模等3种减少热误差的措施。
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