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精度保持性及可靠性成為今后行業(yè)研究重中之重

返回列表 發(fā)布日期： 2021.05.31

高性能數(shù)控機床離不開高性能功能部件，作為數(shù)控機床關(guān)鍵功能部件的滾動功能部件（包括滾珠絲杠和滾動直線導(dǎo)軌）在精度保持性和性能可靠性方面問題非常突出，急需進行技術(shù)攻關(guān)來解決。目前國內(nèi)滾動功能部件高端產(chǎn)品市場大部分由國外廠家或外資企業(yè)所占領(lǐng)，嚴重影響到我國高端數(shù)控裝備的自主研發(fā)與國產(chǎn)化，因此，從精度保持性和性能可靠性入手，提高滾動功能部件的性能和質(zhì)量已成為國產(chǎn)滾動功能部件生產(chǎn)企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急，直接影響到我國機床行業(yè)和裝備制造業(yè)發(fā)展。

滾動功能部件主要分為三類:精密滾動功能部件、高速滾動功能部件、重載滾動功能部件。對于精密滾動功能部件，可靠性試驗以精度指標檢驗為主，并分析影響精度因素，其可靠性評估以精度保持性進行評估；對于高速滾動功能部件，可靠性試驗以性能指標檢驗為主，并分析影響產(chǎn)品性能因素，其可靠性評估以性能可靠性進行評估；對于重載滾動功能部件，可靠性試驗以壽命指標檢驗為主，并分析影響壽命因素，其可靠性以疲勞壽命進行評估。雖然三類滾動功能部件可靠性研究側(cè)重點有所不同，但各自之間并不是完全獨立的，而是互相交叉的。在研究任何滾動功能部件時，都是既研究主要特性，又研究相關(guān)特性，從而能夠全面分析該滾動功能部件。

對于精度保持性，在可靠性工程試驗中通常用有效精度保持時間（小時或循環(huán)轉(zhuǎn)數(shù)、總運行距離，時間是廣義概念）或精度可靠度來表示。所謂有效精度保持時間是指滾動功能部件精度保持在要求的范圍內(nèi)而未喪失功能及精度的時間；精度保持性還可用精度可靠度來表示，即一批滾動功能部件在規(guī)定的安裝、使用負載、維護保養(yǎng)等工作條件下，規(guī)定的工作時間內(nèi)，完成規(guī)定傳動、定位等功能的概率。對于滾動功能部件而言，其精度可靠性是相對某一精度等級或某一精度范圍而言的。當(dāng)精度超出要滾珠絲杠副發(fā)展趨求的精度范圍時，此時的有效精度保持時間指的是滾動功能部件的磨損壽命，精度的喪失并不代表壽命終止，即磨損壽命不等同于疲勞壽命。對于性能可靠性，其性能指標主要包括:預(yù)緊力，摩擦力矩，靜動載荷，臨界轉(zhuǎn)數(shù)、最大速度和最大加速度，噪聲、振動，溫升、溫位移等。相對于精度和性能壽命則是滾動功能部件產(chǎn)品最主要指標，壽命終止則代表產(chǎn)品完全失效。滾動功能部件壽命指的是疲勞壽命，通常是因為磨損和疲勞點蝕所致。滾動功能部件壽命的衡量標準通常用一定壽命期內(nèi)的可靠度來表示，也有用平均壽命、壽命標準差、可靠壽命等來表示。

國外企業(yè)和外資企業(yè)在滾動功能部件精度保持性和性能可靠性方面技術(shù)領(lǐng)先，開發(fā)了一些相關(guān)的試驗與檢測設(shè)備，但一般僅限于作為本企業(yè)內(nèi)部使用。國內(nèi)滾動功能部件生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模一般不大，在滾動功能部件精度保持性和可靠性技術(shù)方面大多基于經(jīng)驗?zāi)Ｊ剑狈︶槍π韵到y(tǒng)研究，沒有建立起滾動功能部件可靠性試驗體系與試驗規(guī)范，指標籠統(tǒng)且難以進行量化考核。在滾動功能部件可靠性試驗設(shè)備方面基本上還屬空白。針對目前國產(chǎn)滾動功能部件在精度保持性和性能可靠性方面難以滿足高端數(shù)控機床產(chǎn)品要求的這一現(xiàn)狀，非常有必要對滾動功能部件精度保持性和性能可靠性進行系統(tǒng)研究，尤其應(yīng)該注重可靠性試驗研究，爭取在國內(nèi)滾動功能部件生產(chǎn)企業(yè)建立完善可靠性研究體系，提高滾動功能部件使用性能，進而提高其在高端產(chǎn)品市場競爭力。滾動功能部件可靠性研究是一個系統(tǒng)工程，主要圍繞滾動功能部件精度保持性和性能可靠性從可靠性設(shè)計、可靠性分析、可靠性試驗、可靠性評估和可靠性增長等方面進行方法與技術(shù)研究，還包括相關(guān)試驗與檢測設(shè)備開發(fā)等。