基于精度衰减分析的自动换刀装置动作可靠性设计方法.pdf

《基于精度衰减分析的自动换刀装置动作可靠性设计方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第9期组合机床与自动化加工技术NO．92013年9月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueSep．2013文章编号：1001—2265(2013)09—0059—03基于精度衰减分析的自动换刀装置动作可靠性设计方法木李加明，沈嘉禾，陶卫军，冯虎田(南京理工大学机械工程学院，南京210094)摘要：从满足自动换刀装置动作可靠性要求出发，对其换刀过程进行分析。在此基础上，建立了传动系统精度模型，分析了其传动系统磨损过程中的精度衰减情况。从而提出了一种基于精度衰减分析的动作可靠性设计方法。结合某链式刀库及自动

2、换刀装置，应用所提出的动作可靠性设计方法进行了仿真计算及分析，结果表明该方法符合换刀装置动作可靠性设计要求。关键词：自动换刀装置；精度衰减；动作可靠性设计中图分类号：TH16；TG65；TP659文献标识码：ATheActionReliabilityDesignMethodofAutomaticToolChangerBasedontheAnalysisofPrecisionAttenuationLIJia—ming，SHENJia—he，TA0Wei-jun，FENGHu．tian(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniv

3、ersityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Tomeettheactionreliabilityrequirementsofautomatictoolchanger(ATC)itsprocessofchangingtoolisanalyzed．Basedonthisanalysis，theprecisionmodelofitstransmissionsystemisbuilt，whichanalysestheprecisionattenuationoftransmissionsystemdur

4、ingthewearprocess．Therefore，anactionreliabilitydesignmethodofATCisproposed．CombinedwithsometypeofATC，thispapercar—riesoutstimulationcalculationbyusingtheproposedactionreliabilitydesignmethod．Theresultsshowthattheapproachisconsistentwithtoolchangeroperatingreliabilitydesignrequirements

5、．Keywords：automatictoolchanger；precisionattenuation；actionreliabilitydesign统中各单元要求完成其设定的动作(如：按要求速度0引言或加速完成的运动、以规定的角速度或角加速度转自动换刀装置作为加工中心的关键零部件，其动、到达要求的位置、在要求的载荷或应力下正常运可靠性水平直接影响着加工中心无故障工作时转等)。传动系统失效的形成过程如图1所示。传间⋯。为适应加工中心高可靠性、高速度，要求自动动系统或设备在规定的条件下、规定的使用寿命中，换刀装置动作快速准确，由此对运动机构定位、运动精度、夹持力大小

6、等都有很高的要求，一旦有运动故准确及时和协调地完成规定动作的能力称之为系统动作可靠性⋯。障或定位、运动误差过大，会引起换刀过程中发生刀具干涉、卡死和掉刀等故障，导致换刀过程失败。因输入变量l此其传动系统动作输出精度是保证换刀成功的关幽键。从提高自动换刀装置可靠性出发，研发其动作—系统性能可靠性非常必要。由此，在分析自动换刀装置换刀过程和传动机构失效机理的基础上，建立其输出精度误差模型，结合磨损过程的精度衰减分析，提出自动换刀装置动作可靠性设计方法。—咀l黏着磨损lI磨料磨损lf疲劳磨损『I振动加大ll摩擦加剧1自动换刀装置动作过程分析与精度建模(1．1传动机构失效

7、机理传动系统一般由多个单元构成，一个单元的输图1传动机构动作失效的形成过程出带动另一个单元根据自身规律完成输出。传动系收稿日期：2013—01—30；修回13期：2013—02—19{基金项目：国家科技重大专项(2010ZX04014—013)作者简介：李加明(1987一)，男，江苏徐州人，南京理工大学机械工程学院硕士研究生，研究方向为链式刀库及机械手可靠性设计与优化，精密机电测控技术；通讯作者：陶卫军(1975一)，男，南京人，南京理工大学机械工程学院讲师，博士研究生，主要从事智能机器人、精密仪器与测控工程方面的研究，(E—mail)taoweijun01@16

8、3．eom