本文搭建了鏈式刀庫及機械手可靠性試驗系統(tǒng),，進行了鏈式刀庫及機械手實 驗室可靠性試驗,，實現(xiàn)了鏈式刀庫的頻繁換刀,，暴露了鏈式刀庫及機械手設(shè)計缺 陷或薄弱環(huán)節(jié)，并在接下來的文章中對鏈式刀庫及機械手實驗室試驗和現(xiàn)場試驗 分別制定了試驗方案和數(shù)據(jù)收集方法,，制定了數(shù)據(jù)收集所需的運行記錄表、故障 記錄表,、加工工序記錄表等,，并在文章第五章對所收集的數(shù)據(jù)進行了建模分析, 得出了服從的分布模型，并分析出了系統(tǒng)的薄軟環(huán)節(jié),，得出了鏈式刀庫及機械手 的可靠性水平,，為精工機床整機可靠性的提高提供了依據(jù)。
國外對可靠性技術(shù)的研宄可以追溯到二戰(zhàn)時期,，當時的軍方高層對軍用物品 如戰(zhàn)斗機,、炮彈以及槍械等的高故障率十分關(guān)注，可靠性由此而產(chǎn)生,。美國軍部 在上個世界五十年代開始系統(tǒng)的從事可靠性研宄,，1952年美國成立AGREE小組， 即電子設(shè)備可靠性咨詢,，拉開了可靠性研宄的序幕,。到1957年，AGREE報告首 次比較完整的闡述了可靠性的理論與研宄方向[12],。從此,，可靠性工程發(fā)展為一門 獨立的工程學(xué)科[13]。這時的可靠性研究主要是針對電子產(chǎn)品,，其他領(lǐng)域涉獵的很 少,，還很空白,。
實驗室搭建試驗臺采用的是國內(nèi)某知名關(guān)鍵功能部件生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的YP系 列圓盤刀庫自動換刀系統(tǒng)，型號為YP40-24T ,如圖2.1所示,。被試圓盤刀庫的主體結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個部分：1.刀盤以及刀盤旋轉(zhuǎn)電機;2. 機械手以及機械手旋轉(zhuǎn)電機,；3.刀套垂直與水平氣缸4.刀庫分度裝置，控制刀 盤旋轉(zhuǎn)是一個轉(zhuǎn)位一個轉(zhuǎn)位的旋轉(zhuǎn),，且使旋轉(zhuǎn)過程平滑穩(wěn)健,，便于完成后續(xù)刀具 的選擇與定位。如圖2.2所示,。
如上圖2.9所示,，在主干線電路上設(shè)置有空氣開關(guān)QS3,在控制刀盤電機正 反轉(zhuǎn)、機械手電機與控制強電電路的支干線電路上分別設(shè)置有空氣開關(guān)QS2,、 QS1和QS4,起到保護主干線電路以及支干線電路的作用,，同時保證各自的相互 獨立性，互不干擾,；主干線上的交流接觸器KM1起到控制各個支線路的通斷的 作用,，而支干線上的交流接觸器KM2、KM3以及KM4則分別起到控制機械手 電機,、刀盤正轉(zhuǎn)和刀盤反轉(zhuǎn)的作用,；支干線上的熱繼電器FR1、FR2,、FR3起到 熱保護支線電路的作用,；VC為穩(wěn)壓電源，為24V電源提供穩(wěn)定的直流電源,。VC 除了最基本的穩(wěn)定電壓功能外,，還具有一定的過壓保護、欠壓保護以及缺相和短 路過載保護功能,。
試驗過程中要配備相關(guān)試驗人員進行跟蹤試驗,，同時查看換刀系統(tǒng)控制 柜是否在安全范圍內(nèi)。同時試驗人員要明確自己的職責：1) 了解試驗臺操作說 明書以及相關(guān)技術(shù)文件內(nèi)容,；2)在試驗過程中試驗臺遇見突發(fā)故障時,，知道如 何處理，能夠冷靜對待,；3)在試驗結(jié)束后,，要明確知道如何記錄試驗數(shù)據(jù)，包 括刀庫運行時間,、換刀次數(shù)以及試驗故障等,。在整個試驗過程中要同時配備設(shè)備 維修人員以及故障分析處理人員來協(xié)助試驗人員，保證試驗的順利進行。
圓盤式刀庫自動換刀系統(tǒng)的可靠性試驗數(shù)據(jù)來源于實驗室可靠性試驗以及 現(xiàn)場加工中心可靠性試驗,。根據(jù)不同類型的數(shù)據(jù)采用不同的分析方法,。
函數(shù)以及威布爾概率密度函數(shù)是確定的，且不含有積分形式,，故采用最小二乘法 進行參數(shù)估計,，并用線性相關(guān)性系數(shù)進行擬合檢驗，同時通過解析法以及圖形法 來驗證所選模型是否合理,，若驗證合理,，加工中心現(xiàn)場故障間隔時間的分布模型 為威布爾分布模型；若驗證不合理,，加工中心現(xiàn)場故障間隔時間的分布模型有可 能是對數(shù)正態(tài)分布或者其他分布,，通過具體分析排除后再次確定分析模型進行相 關(guān)計算分析。
加工中心回轉(zhuǎn)工作臺系統(tǒng)是由伺服電機,、蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)、齒輪傳動機 構(gòu)以及工作臺組成,，傳動機構(gòu)在電機和工作臺之間進行運動和能量的傳動,，以 實現(xiàn)工作臺的精確轉(zhuǎn)動。在按照設(shè)計要求,，伺服電機需要訂購FNAUC公司提供 的伺服電機,；工作臺臺面設(shè)置為帶有T字形槽的工作臺臺面；回轉(zhuǎn)工作臺一般有 兩種傳動方式：一種是多級齒輪傳動,，該傳動方式的結(jié)構(gòu)緊湊,，只能完成回轉(zhuǎn) 功能，不能進行自鎖且占用空間比較大,；第二種傳動方式采用蝸輪蝸桿傳動和 齒輪傳動相結(jié)合的方式,，該方式雖然傳動效率相對于第一傳動方式低，但其能 夠完成自鎖,，并且占用空間小,，結(jié)構(gòu)緊湊。兩種傳動方式進行比較發(fā)現(xiàn),，蝸輪 蝸桿傳動具有以下特點：
可靠性試驗的大體流程為：首先確定試驗方案,，然后進行數(shù)據(jù)的收集，最后 是數(shù)據(jù)的處理,。依據(jù)可靠性試驗的流程,，首先要確定試驗方案，即試驗將如何進 行的一個指導(dǎo)性文件,。再者是可靠性數(shù)據(jù)的收集,，與廣義的可靠性數(shù)據(jù)不同，本 文中的可靠性數(shù)據(jù)是指：一是通過實驗室可靠性試驗得到的試驗數(shù)據(jù)；二是通過 現(xiàn)場可靠性試驗得到的現(xiàn)場數(shù)據(jù),。下文將對實驗室試驗,、現(xiàn)場試驗的方案及可靠 性數(shù)據(jù)的收集過程進行研宄，并對故障的判定技術(shù)進行扼要闡述,。
通過對第四章中的式(4-17)分析后可知,，可以通過多種途徑達到降低精工加工中心 主傳動系統(tǒng)能耗的目的：如改進工件加工工藝，優(yōu)化加工時間,，降低工件加工過 程中的待機空載時間,；合理規(guī)范精工加工中心操作方法，降低精工加工中心加工過程中的 輔助系統(tǒng)能耗和各種機械損耗等,。接下來通過具體的分析得到主傳動系統(tǒng)相應(yīng)的 節(jié)能優(yōu)化措施,。