[发明专利]一种卧式加工中心端齿盘B轴转台早期故障检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以激发早期机床故障为目的的故障检测方法，尤其涉及一种作为卧式加工中心重要功能部件的端齿盘B轴转台，针对它的机械、液压部分进行早期故障检测的方法。

 

背景技术

卧式加工中心机床是复杂的机、电、液、气一体化系统，主要由机架、自动换刀装置（有刀库）、主轴系统、托盘交换系统、B轴转台及其他液压、气动与电控（数控系统）部分构成。根据对机床进行跟踪统计的结果，机床出厂后在使用过程中，其失效和出现故障的概率在时间上呈浴盆曲线分布。机床出厂之后存在一个早期失效期，这个时间段内，机床出现故障的概率较大，这种故障称为早期故障。

在卧式加工中心机床中，端齿盘结构的B轴转台是卧式加工中心机床的重要功能部件，它是机床加工时承载工件，并能绕B轴旋转的工作台，其主要结构为电机通过蜗轮蜗杆副驱动转台旋转，转台具有以液压缸为动力的升降功能，转台升起时端齿盘脱离啮合，此时转台可以旋转到数控系统设定的角度，降下时上下端齿盘啮合，啮合的端齿盘使机床切削加工时转台锁死，不再转动。该功能部件要求转台升起时旋转自如、升降灵活，噪声小，转台降下时端齿盘啮合可靠、准确。作为卧式加工中心机床的重要功能部件，其可靠性对机床整机的可靠性影响极大，根据统计结果，机床早期故障中很大部分出现在端齿盘B轴转台上。

为此，通过试验对其进行早期故障激发，以在将其装进机床整机前找到该功能部件的加工、装配及设计引起的潜在缺陷，具有重要意义。目前，关于对卧式加工中心机床端齿盘结构的B轴转台，进行以激发早期故障为目的的可靠性试验方法还没有，无法保证将其安装到整机上的可靠性，因此也就无法保证卧式加工中心整机的可靠性。

故怎样设计一种可以激发端齿盘B轴转台早期故障，以在机床出厂前发现端齿盘B轴转台潜在缺陷的早期故障检测方法，成为本领域有待解决的问题。

 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对上述不足，提供一种可以激发端齿盘B轴转台早期故障的卧式加工中心端齿盘B轴转台早期故障检测方法，从而找出端齿盘B轴转台潜在缺陷，为提高出厂机床可靠性创造条件。

为了解决上述技术问题，本发明中采用了如下的技术方案：

一种卧式加工中心端齿盘B轴转台早期故障检测方法，其特点在于，包括以下步骤

（1）空载运转试验步骤：将性能、精度检验合格的端齿盘B轴转台部件直接装入整机，连接好电气线路和液压管路，并运行下述运转程序：①转台旋转一周；②转台升起；③转台降下；重复①②③动作如此循环运转，持续2小时后停止，试验环境温度为10℃～40℃；试验时不加负重载荷，旋转速度为转台设计时的最高转速，升降液压压力与流量按设计最大值选取，试验过程中监测蜗轮蜗杆副安装处垂直于工作台面方向的振动加速度大小和基频、液压系统是否漏油和运转噪声情况，并按照以下判断原则进行判断：如果监测出蜗轮蜗杆副安装处垂直于工作台面方向的振动加速度峰值大于于0.2g、基频大于0.1Hz或者基频幅值超出－10dB～+10dB范围，则判断具有缺陷；发现要求液压系统出现泄漏、升降液压缸压力波动值超出－0.08MPa～+0.08MPa范围，则判断具有缺陷；

如步骤（1）未判断出存在缺陷，则进行下述步骤（2）；

（2）将负重块安装、固定到转台上，模拟加工时的切削工件，进行大载荷运转试验。试验时转台运转程序为：①转台旋转一周、②转台升起、延时5秒、③转台降下、延时2秒，重复①②③动作如此循环运转，持续72小时后停止，环境温度为10℃～40℃；试验时负重载荷为设计最大值，旋转速度为转台设计时的最高转速，升降液压压力与流量按设计最大值选取，试验过程中监测蜗轮蜗杆副安装处垂直于工作台面方向的振动加速度大小和基频、液压系统是否漏油和运转噪声情况，并按照以下判断原则进行判断：如果监测出蜗轮蜗杆副安装处垂直于工作台面方向的振动加速度峰值大于于0.2g、基频大于0.1Hz或者基频幅值超出－10dB～+10dB范围，则判断具有缺陷；发现要求液压系统出现泄漏、升降液压缸压力波动值超出－0.08MPa～+0.08MPa范围，则判断具有缺陷；

如步骤（2）未判断出存在缺陷，则进行下述步骤（3）；

（3）拆卸检验步骤：将端齿盘B轴转台进行拆卸、清洗，分析传动系统磨损情况；如果检测端齿盘啮合间隙超出0.05～0.1mm，则判断存在缺陷；如果轴承的磨损情况不满足轴承技术要求，则判断存在缺陷；如果蜗轮蜗杆副出现破损、粘合现象，则判断存在缺陷。