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GB∕T 23567.2-2018

基本信息

标准号: GB∕T 23567.2-2018

中文名称:数控机床可靠性评定 第2部分:加工中心

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 数控机床 可靠性 评定 加工 中心

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GB∕T 23567.2-2018 数控机床可靠性评定 第2部分:加工中心 GB∕T23567.2-2018 标准压缩包解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

ICS25.040.20
中华人民共和国国家标准
GB/T23567.2—2018
数控机床可靠性评定
第2部分:加工中心
Reliability evaluation for numerical control machine tools-Part 2:Machining centres
2018-07-13发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2019-02-01实施
GB/T23567.2—2018
规范性引用文件
术语和定义
试验方式
试验要求
试验方法
数据采集和记录
8可靠性评定
附录A(资料性附录)可靠性试验记录目
附录B(规范性附录)可靠性系数k和失效数r次
GB/T23567《数控机床可靠性评定》拟分为以下八个部分:第1部分:总则;
第2部分:加工中心;
第3部分:数控车床与车削中心;第4部分:数控铣床;
第5部分:数控磨床;
第6部分:数控齿轮加工机床;
第7部分:五轴联动机床;
第8部分:复合加工机床,
本部分为GB/T23567的第2部分
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本部分由中国机械工业联合会提出本部分由全国金属切削机床标准化技术委员会(SAC/TC22)归口。本部分起草单位:国家机床质量监督检验中心、清华大学。本部分起草人:赵钦志、王立平、张维、官端阳、王军见、陈妍言、李书林。GB/T23567.2—2018
1范围
数控机床可靠性评定
第2部分:加工中心
GB/T23567.2—2018
GB/T23567的本部分规定了加工中心(以下简称机床)在进行可靠性符合性验证,测定,鉴定和评定时的试验方式、试验要求、试验方法,数据采集和记录、可靠性评定。本部分适用于加工中心产品的可靠性符合性验证、测定、鉴定和评定。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T2900.13一2008电工术语可信性与服务质量GB5226.1一2008机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件GB/T6477—2008金属切削机床术语GB/T18400.1一2010加工中心检验条件第1部分:卧式和带附加主轴头机床几何精度检验(水平Z轴)
GB/T18400.2一2010加工中心检验条件第2部分:立式或带垂直主回转轴的万能主轴头机床几何精度检验(垂直乙轴)
GB/T18400.4—2010
度检验
加工中心检验条件
第4部分:线性和回转轴线的定位精度和重复定位精GB/T18400.7—2010加工中心检验条件货第7部分:精加工试件精度检验
GB18568一2001加工中心安全防护技术条件GB/T20957.1一2007精密加工中心检验条件第1部分:卧式和带附加主轴头机床几何精度检验(水平Z轴)
GB/T20957.2—2007
精密加工中心检验条件第2部分:立式或带垂直主回转轴的万能主轴头机床儿何精度检验(垂直Z轴)
GB/T20957.4—2007
精密加工中心检验条件第4部分:线性和回转轴线的定位精度和重复定位精度检验
GB/T20957.7—2007
GB/T21012—2007
精密加工中心检验条件第7部分:精加工试件精度检验精密加工中心技术条件
GB/T23567.1一2009数控机床可靠性评定第1部分:总则JB/T8801—2017加工中心技术条件JB/T10793.1—2007
JB/T10793.2—2007
JB/T10793.3—2017
3术语和定义
高精度加工中心
第1部分:卧式机床精度检验
高精度加工中心第2部分:立式机床精度检验高精度加工中心第3部分:技术条件GB/T2900.13一2008,GB/T6477一2008,GB/T23567.1-2009界定的以及下列术语和定义适用于本1
GB/T23567.2—2018
文件。为了便于使用,以下重复列出了GB/T2900.13—2008、GB/T6477—2008中的某些术语和定义。3.1
加工心machining centers ,NC machine tools with automatic tool changer它是一种数控机床,主轴通常为卧式或立式结构,并具有两种或两种以上加工方式(如铣削、镗削、钻削),通过加工程序能从刀库或类似存储单元进行自动换刀。在一定范围内,该机床也可进行人工控制。
[[GB/T6477—2008.定义2.1.283.2
失效failure
产品完成要求的功能的能力的中断。注1:失效后,产品处于故障状态。注2:“failure(失效)”与\fault(故障)\的区别在于,失效是一次事件,故障是一种状态。注3:这里定义的“失效”,不适用于仅由软件构成的产品。[GB/T2900.13—2008,定义191-04-01]]3.3
designfault
设计故障
产品设计不当引起的故障。
[GB/T2900.13—2008,定义191-05-093.4
manufacturing fault
制造故障
由于产品未按设计或规定的工艺制造而引起的故障。[GB/T2900.13—2008,定义191-05-10]3.5
intermittentfault
间歇故障
在有限的时间内出现,随后产品未经任何修复性维修即能恢复完成要求的功能的故障。注:这类故障经常会再现。
[GB/T2900.13—2008定义191-05-17]3.6
故障模式
faultmode
对给定的要求的功能,故障产品的可能状态之一。[GB/T2900.13—2008,定义191-05-22]3.7
Jfault recognition
故障识别
识别有故障的事件。
[GB/T2900.13—2008,定义191-07-20]3.8
失效原因
failure cause
设计、制造或使用期间导致失效的因素。[GB/T2900.13—2008.定义191-04-173.9
失效机理
failure mechanism
引起失效的物理、化学或其他过程。[GB/T2900.13—2008,定义191-04-18]]2
符合性试验
compliancetest
表明产品的某一特征或某一性质是否符合所述要求的试验。[GB/T2900.13—2008,定义191-14-02]模拟现场试验
simulation field test
GB/T23567.2—2018
在指定和受控条件下(可模拟或不模拟现场实际工况)所做的符合性试验或测定试验。注:改写GB/T2900.13—2008,定义191-14-04。3.12
跟踪统计现场试验
tracking of statistical field test在对工作、环境、维修和测量条件均作记录的用户现场,采取跟踪统计方式进行的符合性试验或测定试验。
注:改写GB/T2900.13—2008.定义191-14-05。3.13
快速试验
quicktest
为缩短可控性试验进程,在机床工作机理不变和保障安全裕度下,施加的载荷水平超过机床正常工作水平的试验bZxz.net
4试验方式
4.1试验方案
4.1.1试验选择
采用的机床可靠性试验方式,模拟现场试验和跟踪统计现场试验两者任选其一。4.1.2模拟现场试验
对于新研制和新改进的机床,应采用无替换的定时截尾试验的模拟现场试验。模拟现场试验一般应为连续可靠性试验。
4.1.3跟踪统计现场试验
对于批量生产的机床,应采用定时截尾或定数截尾的跟踪统计现场试验。4.1.4重新试验
因各种原因中途停止试验,应重新进行试验,4.2定时截尾试验时间
4.2.1采用快速方式的模拟现场试验,每台样机累积试验时间T≥200h。注:对于非快速试验,可根据机床每天工作班次和试验目的来确定截尾时间。4.2.2采用跟踪统计现场试验,每台样机累积试验时间T≥2000h。4.3定数截尾试验
采用定数截尾方式的截至试验要求按有关规定3
GB/T23567.2—2018
5试验要求
5.1试验环境
室温。
5.2预检验
5.2.1试验前,按使用说明书或技术文件的要求对机床进行预检验。机床预检验合格后,方可进行可靠性试验。
5.2.2试验前,不准许对机床进行任何质量方面的特殊处理5.3试验装置和仪器
5.3.1采用的可靠性试验装置应安全、可靠,并应满足试验要求。5.3.2采用的测量仪器应经过标定,并在标定期限内。5.4
模拟现场试验
5.4.1应尽量模拟机床的实际使用工况。5.4.2机床的润滑、冷却等系统应在正常工作状态下。5.4.3试验装置应尽量安放在工作台中间位置,并应牢固可靠。5.4.4刀库中应装有最重、最长、最大直径模拟刀具。应根据试验机床特性,编制试验用载荷谱和工况谱。5.4.5
采用快速试验时,不应改变机床工作原理,以及故障和失效机理。5.5
跟踪统计现场试验
机床的运行工况应具有代表性,并符合产品设计或说明书的规定。5.5.2选择的样机应尽可能在相似的工况条件下。5.5.3机床应经过早期故障筛除运行试验。5.5.4所有试验机床应有辨识用编号。5.6子
预防性维护
试验过程中允许按规定程序进行正常的预防性维护(如必要的更换、调整、润滑等)。故障判定和计数原则
5.7.1故障的判定原则应按GB/T23567.1一2009中4.1的规定。5.7.2故障的计数原则应按GB/T23567.1—2009中4.2的规定。5.8抽样
5.8.1抽样原则应按GB/T23567.1—2009中5.1的规定。5.8.2抽样数量根据抽样原则,在产品中随机抽样。抽样数量按表1的规定。4
试验方式
模拟现场试验
现场跟踪统计试验
6试验方法
模拟现场试验
试验内容
机床模拟现场试验的试验内容见表2表1
抽样数量
新产品
抽样数量
机床模拟现场试验一览表
试验项目
空运转预运行试验
X轴加载试验
Y轴加载试验
Z轴加载试验
主轴系统静刚度试验
主轴扭矩和功率加载试验
典型试件切削试验
强化空运转试验
安全可靠性试验
机床精度检验
试验过程
6.1.2.1.1
空运转试验
试验时间
≥24h
≥40h
≥40h
≥40h
≥48h
试验说明
消除早期故障的空运转模拟试验GB/T23567.2—2018
单位为台
批量产品
批量产品≤50,为5
(不足5按全台数)
批量产品>50,为10或
年产量的5%,但不超过20
相关条款
模拟X轴进给运动(如铣削)加载试验模拟Y轴进给运动(如铣削)加载试验模拟Z轴进给运动(如钻削)加载试验用来分析制造、装配过程可靠性模拟主轴扭矩和功率加载试验
验证加工精度符合性
主要考核换刀动作,快速直线运动和主轴高速回转运动的、冷却、排屑等可靠性主要考核安全防护装置、液压夹紧装置、限位限压装置等可靠性
检验每个试验阶段的精度变化
机床按GB/T21012—2007、JB/T8801—2017.JB/T10793.3—2017或企业编制的数控程序进行空运转试验。
6.1.2.1.2
机床空运转试验时间应至少为24h。3试验中,冷却液应开启。
6.1.2.1.3
GB/T23567.2—2018
轴线加载试验
6.1.2.2.1在模拟工作状态下,对机床X轴Y轴、Z轴分别进行加载试验。6.1.2.2.2加载力、加载时间、加载频次应按载荷谱的规定进行。6.1.2.2.3主轴转速、进给速度等运行参数应按工况谱的规定。6.1.2.2.4每个轴线加载时间应至少40h。6.1.2.3主轴系统静刚度试验
6.1.2.3.1分别在每个轴线加载后,进行主轴系统静刚度试验。6.1.2.3.2在模拟工作状态下,应分别在X、Y、Z三个方向对机床主轴进行静刚度加载试验(见图1)。6.1.2.3.3加载力不应超过设计规定的最高载荷。6.1.2.3.4每个方向的加载力应分三档(轻载、中载、重载)进行加载,并且每档加载力应重复三次,6.1.2.3.5记录主轴在X轴、Y轴和Z轴方向上的弹性位移值,绘出相应的弹性位移曲线,并计算出主轴在最大静负载下的静刚度。
转速盘—F)
a)XY方向
6.1.2.4主轴扭矩和功率加载试验x
图1主轴系统静刚度试验
转速盘
b)Z方向
6.1.2.4.1在模拟工作状态下,在机床低速运转下进行扭矩加载试验;在机床高速运转下进行功率加载试验。
6.1.2.4.2加载力、加载时间、加载频次应按载荷谱的规定。6.1.2.4.3主轴转速等运行参数应按工况谱的规定。6.1.2.4.4扭矩加载和功率加载时间分别应至少24h。6.1.2.5典型试件切削试验
6.1.2.5.1试件切削试验:普通级加工中心按GB/T18400.7一2010的规定,精密加工中心按GB/T20957.72007的规定,高精度加工中心按JB/T10793.1一2007或JB/T10793.2一2007的规定,或按企业标准、技术规范的规定,对样机进行典型试件工作精度切削试验。6.1.2.5.2加工试件的数量由试验方和制造方协商确定6.1.2.6强化空运转试验
6.1.2.6.1在空运转试验内容基础上采取强化措施,数控程序的设置应包括:主轴采用中速和高速运转,增加部件快速移动和主轴高速运行的时间,增大冷却液体的喷射量,增加模拟切削运动等。6.1.2.6.2空运转加速试验时间应至少24h。6
6.1.2.7安全试验
GB/T23567.2—2018
6.1.2.7.1按GB5226.1一2008,GB18568一2001的规定进行相关安全试验。一般应包括安全防护装置、联锁装置、控制装置、运动部件、刀库和自动交换装置、排屑装置等试验6.1.2.7.2机床动作安全试验的次数应至少20次,功能安全试验应至少10次,其他试验的次数按有关规定进行。
6.1.2.8机床精度检验
6.1.2.8.1在试验前、每个加载试验阶段后、整个试验结束后均应进行几何精度、定位精度和重复定位精度检验。
6.1.2.8.2几何精度检验:普通级加工中心按GB/T18400.1—2010或GB/T18400.2—2010的规定,精密级加工中心按GB/T20957.1—2007或GB/T20957.2—2007的规定,高精度加工中心按JB/T10793.1—2007或JB/T10793.2一2007的规定,或按企业标准、技术规范的规定。6.1.2.8.3定位精度和重复定位精度检验:普通级加工中心按GB/T18400.4一2010的规定,精密级加工中心按GB/T20957.4—2007的规定,高精度加工中心按JB/T10793.1—2007或JB/T10793.2—2007的规定,或按企业标准、技术规范的规定。6.2跟踪统计现场试验
6.2.1一般应从产品投人使用时进行现场跟踪。6.2.2试验停止后,应对样机的性能和主要安全功能进行检验。7数据采集和记录
7.1模拟现场试验
7.1.1试验过程中应随时检查机床运行的情况,并做好记录(参见附录A的表A.1)。记录应准确,凡涂改之处,应有记录人的签章并说明理由。2一旦发生故障,应立即停机检查,检验人员对每一故障立即进行记录,并填写“故障记录表”(参见7.1.2
表A.2)和可靠性试验报告”(参见A.3)。7.1.3在试验过程中,达到寿命期限的耗损件和配套件的更换不计故障,但应作记录。7.2跟踪统计现场试验
7.2.1机床可靠性现场跟踪试验的数据采集点应至少2个。7.2.2数据采集可由试验方或组织用户进行。由用户采集数据时,应对用户进行培训,使用户明确有关定义和含义,掌握故障记录方法,并应向用户提供机床的故障记录表和故障分析报告。7.2.3试验方应定期到用户现场了解情况,并对具体问题以指导,并应定期或一次性对用户的记录和报告进行回收,并负责保存。
8可靠性评定
8.1平均故障间隔时间MTBF估计
8.1.1平均故障间隔时间MTBF估计的计算按式(1)的规定7
GB/T23567.2—2018
式中:
可靠性系数;
评定周期内第;台机床的累积工作时间,单位为小时(h);评定周期内第;台机床的有效累积功能故障数,单位为个;评定周期内第;台机床的累积失效,单位为个;样机数量,单位为台。
可靠性系数k应符合附录B的B.1规定失效数r应符合B.2规定。
可靠性试验结果评定
应按GB/T23567.1—2009中第12章的规定进行。....(1)
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