链式刀库及机械手可靠性试验台设计

针对链式刀库及机械手的可靠性问题,提出并设计了一种针对链式刀库及机械手的可靠性试验装置.首先对试验台的总体方案和系统构成进行了设计,然后详细设计试验台结构、控制系统及检测系统.最后分析链式刀库及机械手的常见故障,并结合其换刀过程,提出了其可靠性试验方法,为提高链式刀库及机械手可靠性提供了实验手段和方法.     

加工中心链式刀库的设计

链式刀库结构紧凑,位置精度高,适用于技术规格较大的加工中心。其结构特点是将刀套座布局在封闭的环形链条上用来实现刀具的存储,采用机械手实现刀具的交换,换刀动作多而复杂。不仅要求各个换刀动作之间的衔接流畅,而且在换刀过程中不允许掉刀。针对链式刀库的技术要求,根据VMC630型立式加工中心的结构特点,设计与其相配的链式刀库,分析换刀过程中刀具定位、夹紧所采取措施的可靠性,归纳链式刀库在设计和调试中应把握的若干关键技术,并在试制中得到了验证。     

链式刀库及机械手早期故障筛选试验及分析方法

介绍了国内外链式刀库及机械手早期故障的研究现状和现存问题.针对该系统的结构特点,采用台湾吉辅刀库为核心部件,搭建了链式刀库及机械手可靠性试验台.通过对系统常见故障模式与失效机理的分析,提出一种基于环境应力筛选的早期故障试验方法,激发其早期故障与薄弱环节,对系统缺陷进行有效排除.最后采用FMECA分析方法对链式刀库及机械手进行了定性分析,提出后续分析的方法要点.该早期故障筛选试验与分析方法对同类产品的可靠性研究具有重要意义.     

链式刀库的控制系统设计

针对自主研发的链式刀库及自动换刀装置(ATC),分析了其具体的换刀过程,设计了一种基于PLC和组态王的自动换刀系统.利用PLC实现了对力库运动、刀套翻转以及机械手换刀的控制;利用组态王制作了人机界面,实现了对换刀过程的监控,以及对控制系统的上位机操作.经实验证明,该控制系统性能稳定、控制精确、操作简单、监控方便,具有良好的实用价值.     

刀库及自动换刀装置可靠性熵法评定技术

刀库及自动换刀装置属于典型高可靠性要求的复杂机电系统,针对小子样产品在可靠性评定中试验信息量较少的缺点,文章利用信息熵的相关理论,提出一种可靠性数据折合与评定方法,进行不同环境试验单元之间和“金字塔”式多级系统相邻两级之间的信息折合.讨论了基于经典法的串联系统可靠性评定第一近似限.并以链式刀库及机械手的可靠性综合评定进行实例验证,证明该方法适用正确有效,在大型数控机床可靠性评定方面具有广泛的应用价值.     

基于精度衰减分析的自动换刀装置动作可靠性设计方法

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.     

刀库及机械手多态可靠性建模与分析

刀库及机械手换刀在成功与失败之间具有多种中间工作状态,为真实描述其性能衰退过程,必需采用多态系统可靠性理论进行建模和分析.结合可靠性试验、性能测试所得数据,进行刀库及机械手分系统状态定义,并采用Markov随机过程理论进行分系统状态概率的计算,以及通用生成函数(UGF)的方法构造了系统多态可靠性模型,给出了一定需求条件下性能可靠性的评估公式,该方法易于理解,弥补了刀库及机械手传统二态可靠性分析的不足.     

盘式刀库及自动换刀装置可靠性评价

圆盘式刀库及自动换刀装置是加工中心的重要功能部件,也是加工中心故障部位的薄弱环节,其可靠性水平直接关系到主机的性能.目前圆盘式刀库及自动换刀装置的可靠性还没有适当的标准.鉴于此,在对国内外数控机床及其关键功能部件可靠性评价研究进行归纳分析的基础上,本文通过平均故障间隔换刀次数MTCNBF及平均修复时间MTTR指标对YP系列圆盘式刀库及自动换刀装置进行了可靠性评价.并基于可靠性加速试验数据对圆盘式刀库及自动换刀装置的故障模式、故障原因进行了分析,得到了圆盘式刀库及自动换刀装置最容易发生故障的部位、主要故障模式,可为刀库及自动换刀装置的改进设计提供依据.     

链式刀库中换刀位置误差的消除

链式刀库中换刀位置误差的消除在机床制造业中，链式刀库应用相当普遍，原因是这种刀库库容量大，结构十分紧凑。这种刀库在使用中，链条会由于磨损而产生下垂，导致处于换刀位置的链环产生位置误差。图所示的是刀具一链式刀库的定位装置。该装置可以消除这种位置误差。链...     

小型立式加工中心无机械手自动换刀装置的设计

主要介绍了MCV2520小型立式加工中心无机械手自动换刀装置设计过程。重点阐述了无机械手自动换刀装置主要组成部分刀库的设计计算方法。