[00803245]数控机床关键功能部件可靠性试验装备与检测技术

数控机床是制造业的工作母机，其技术性能代表了一个国家装备制造业的发展水平。中国是世界上机床的生产和消费第一大国，但国产数控机床的可靠性与国际水平差距较大，成为中国机床产业发展的技术瓶颈。可靠性水平低的主要原因是国产数控机床关键功能部件的可靠性水平低，导致国产数控机床也大量采用进口关键功能部件。进行可靠性试验是提高产品可靠性的主要技术手段。可靠性试验必须遵循两个原则：一是不能改变故障模式，二是不能改变故障机理，这就要求可靠性试验系统必须具有实际工况的模拟能力。国内的数控机床和功能部件企业主要注重产品研发，尚不能开发出能够进行实际工况模拟的可靠性试验系统。 该项目历经10余年的努力，产学研用相结合发明并研制了数控机床主要关键功能部件的可靠性试验系统。 该项目提出了利用电液伺服控制的切削力动、静态模拟加载新方法，发明了能够进行实际工况模拟的数控刀架（包括数控转塔刀架和动力伺服刀架）的可靠性试验系统。项目提出了利用电力测功与多自由度电液伺服相结合的广义切削力（切削扭矩与线性切削力的复合）的模拟加载新方法，发明了能够进行广义切削力工况模拟的数控机床主轴（包括电主轴和机械主轴）的可靠性试验系统。 项目研究建立了加工中心刀库机械手的载荷谱（包括单刀重量谱和全链重量谱），发明了能够同时按单刀谱和全链谱进行工况模拟的刀库机械手的可靠性试验系统。该项目还研究制定了各类关键功能部件的可靠性试验和可靠性评估技术规范，开发了了工具软件，建立了动态故障数据库。 项目的研究成果创新解决了数控机床关键功能部件在高速、精密运动状态下进行实际工况模拟的技术难题，使中国机床行业具备了在模拟真实工况的条件下进行关键功能部件可靠性试验的技术能力。 该项目获授权发明专利25件、授权实用新型专利37件、获专有技术证书2份、软件著作权6项，制定技术规范8项，发表论文60余篇。项目成果已在多家行业龙头企业推广应用，创造了显著的经济效益和社会效益，还先后被人民日报和科技日报报道。