数控机床主轴系统FMECA分析及改进措施.pdf

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1、第1l期组合机床与自动化加工技术No．112015年11月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueNOV．2015文章编号：1001—2265(2015)11-0111-03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．11．031数控机床主轴系统FMECA分析及改进措施王广勇，郭正才，朱艳飞(1．山东职业学院机械工程系，济南250104；2．太原科技大学机械工程学院，太原030024；3．山东理工大学机械工程学院，山东

2、淄博255000)摘要：根据某国产数控机床生产厂家一年半的数控铣床主轴系统的维修记录，对数控机床主轴系统的故障部位、故障模式、故障原因以及致命度进行分析(FMECA)；通过分析发现主轴系统的主要故障部位在轴承、皮带、主轴及丝杠位置处，总计故障率达到了70％，噪声为主要的故障模式，故障原因主要是部件之间存在松动、间隙或者损坏造成。通过致命度分析发现轴承的致命度最高，达到了0．002354；针对轴承、丝杠等故障问题提出了相应的改进措施，为数控机床主轴系统的可靠性设计和分析提供了依据。关键词：数控机床；

3、主轴系统；FMECA；可靠性中图分类号：TH166；TG659文献标识码：AFMECAandImproveMeasurementofSpindleSystemofCNCWANGGuang．yong．GUOZheng．cai．ZHUYan．fei(1．DepartmentofMechanicalEngineering，ShanDongPolytechnic，Jinan250104，China；2．CollegeofMe·chanicalEngineering，TaiyuanUniversityofS

4、cienceandTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Basedonthemaintenancerecordofcomputernumericalcontrol(CNC)machinespindlesysteminoneandhalfyear，thefailuremodes，effectandcriticalityanalysis(FMECA)wasanalyzed．Thefre—quentfailurepositionofbearing，belt，sp

5、indleandscrewwereupto70％，thefailuremodesismainlynoise，failurecauseismainlyclearanceordamage．thecriticalityanalysisofbeatingwashighestreached0．002354；Aimingthefailureposition，thecorrespondingimprovementmeasureswereputforwardtoprovideabasisforthereliabi

6、litydesignandanalysisofCNCspindlesystem．Keywords：CNCmachine；spindlesystem；FMECA；reliability华¨等对数控机床链式刀库的进行了详细的介绍，并O引言通过设计控制程序以提高其可靠性。但是，对于数控主轴系统作为数控机床的关键子系统，一旦发生机床主轴的FMECA分析，无相关学者进行统计分析，故障，机床将无法正常工作，主轴系统的可靠性对数控找出主轴系统的薄弱环节。基于此，本文对几十台某机床整机可靠性的影响较为严重。在数控

7、机床及型号数控铣床主轴系统进行了FMECA分析，通过分数控系统可靠性方面，吉林大学对机床可靠性方面进析得出了数控机床主轴系统的故障部位、故障模式以行了相应的研究，谷东伟等对数控机床主轴系统的及故障原因的频率图，并针对常发问题提出了相应的可靠性进行评定，为主轴系统设计以及主轴系统可靠改进措施。性增长提供了依据；张海波、张英芝刮等分析了数1主轴系统的FMECA分析控系统的故障部位和原因，且通过分析发现数控系统故障的主要原因是元器件损坏，为提高数控系统的可机床主轴是机床的关键部件，它的工作性能对整靠性对

8、伺服驱动板进行了改进；在数控车床可靠性方机性能和加工质量以及机床生产率有直接的影响；面，对数控车床的故障分布规律及可靠性进行了研究，目前市场上的数控铣床主轴系统是由伺服电机通过同并建立数控车床主轴的模糊故障树理论。在数控机床步带或者齿轮使机床z轴滚珠丝杠旋转带动主轴箱主轴检测方面也有相关学者。进行研究，如对数控机体上下移动。通过对几十台某国产数控铣床进行为期床主轴振动数据的实时监测，建立了数控机床主轴系一年半的跟踪记录，对其故障部位进行统计分析，归纳统的性能退化模型，以及轴承组件的