[发明专利]数控机床、电主轴寿命预测系统及方法

说明书

本发明提供一种电主轴寿命预测系统、一种电主轴寿命预测方法及数控机床，电主轴寿命预测系统包括数据采集装置、振动测量模块及电主轴寿命预测模块。电主轴寿命预测模块与数据采集模块及振动测量模块相连，电主轴寿命预测模块根据电主轴的转速、电流、温度、轴承理论寿命以及电主轴的振动值预测轴承的寿命剩余值，根据电主轴的振动值、已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命以及锥孔内是否装有刀具的信息预测锥孔的寿命剩余值，根据电主轴的振动值、已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、拉刀力、松夹刀时间预测拉刀机构的寿命剩余值。本发明的数控机床、电主轴寿命预测系统及方法可对电主轴的寿命进行预测，以便及时对电主轴进行维护。

技术领域

本发明涉及机床加工技术领域，特别涉及数控机床、电主轴寿命预测系统及方法。

背景技术

数控机床在工业领域有着广泛的应用，电主轴是数控机床的重要零部件，其可带动刀具对工件进行加工。电主轴容易损耗，若不及时获得其寿命信息，可能会影响工件的加工良率。然而，在现有技术中，没有一套完整的从前期电流、温度等电主轴出现的隐患就能检测到电主轴寿命信息的监控测量分析系统，不及时获得电主轴的寿命，可能会造成设备的突然故障停机。此外，没有电主轴的寿命信息，设备部门无法获得主轴的使用状态，难以计划停机保养维修。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种电主轴寿命预测系统、一种电主轴寿命预测方法及一种数控机床，可对电主轴的寿命进行预测，以便及时对电主轴进行维护。

本发明提出一种电主轴寿命预测系统，其用于预测电主轴的剩余寿命，所述电主轴上设有轴承、锥孔和拉刀机构。所述电主轴寿命预测系统包括数据采集装置、振动测量模块及电主轴寿命预测模块。数据采集装置采集所述电主轴的转速、电流、温度、轴承理论寿命、锥孔理论寿命、拉刀机构理论寿命、已使用装卸刀次数、拉刀力、松夹刀时间和所述电主轴内是否装有刀具的信息。振动测量模块测量所述电主轴的振动值。电主轴寿命预测模块根据所述电主轴的转速、电流、温度、轴承理论寿命以及所述电主轴的振动值预测所述轴承的寿命剩余值，根据所述电主轴的振动值、已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命以及所述锥孔内是否装有刀具的信息预测所述锥孔的寿命剩余值，根据所述电主轴的振动值、已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、拉刀力、松夹刀时间预测所述拉刀机构的寿命剩余值。

在电主轴寿命预测系统的一种示意性实施例中，当所述电主轴寿命预测模块判断所述电主轴的振动值达到预警值，则输出所述轴承需要更换的结果；当所述电主轴寿命预测模块判断所述电主轴的振动值未达到预警值，所述电主轴寿命预测模块基于所述电主轴的转速、电流、温度信息以及所述电主轴的振动值综合判断所述轴承的寿命剩余值。

在电主轴寿命预测系统的一种示意性实施例中，所述电主轴寿命预测模块根据所述电主轴的振动值判断是否发生锥孔带刀碰撞，未发生锥孔带刀碰撞时，所述电主轴寿命预测模块基于电主轴已使用装卸刀次数和锥孔理论寿命计算获得所述锥孔的寿命剩余值；发生锥孔带刀碰撞时，所述电主轴寿命预测模块判断所述电主轴的振动值是否合格，如果振动值不合格，则判断所述锥孔需要维修，如果振动值合格，所述电主轴寿命预测模块基于电主轴已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命、电主轴剩余装卸刀次数及锥孔损耗系数计算获得所述锥孔的寿命剩余值。

在电主轴寿命预测系统的一种示意性实施例中，所述电主轴寿命预测模块根据所述电主轴的振动值判断所述电主轴是否发生碰撞，所述电主轴未发生碰撞时，所述电主轴寿命预测模块基于电主轴已使用装卸刀次数和拉刀机构理论寿命计算获得所述拉刀机构的寿命剩余值；所述电主轴发生碰撞时，所述电主轴寿命预测模块先判断拉刀力是否合格，如果拉刀力不合格，所述电主轴寿命预测模块输出所述拉刀机构需要维修的结果；如果拉刀力合格，所述电主轴寿命预测模块再判断松夹刀时间是否合格，如果松夹刀时间不合格，所述电主轴寿命预测模块输出所述拉刀机构需要维修的结果，如果松夹刀时间合格，所述电主轴寿命预测模块基于电主轴已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、剩余装卸刀次数、拉刀力损耗系数及松夹刀时间损耗系数计算获得所述拉刀机构的寿命剩余值。