滾珠絲杠副服役壽命預(yù)測關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)控機(jī)床作為高技術(shù)含量的現(xiàn)代化“工業(yè)母機(jī)”，是實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)和裝備制造業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)裝備，其性能、質(zhì)量和擁有量已成為衡量一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。滾珠絲杠副作為數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵部件，在使用過程中不可避免地存在著服役壽命衰退的現(xiàn)象，滾珠絲杠副服役壽命的衰退會引起機(jī)床加工工件的精度下降，嚴(yán)重時(shí)會引起機(jī)床振動(dòng)、降低工件的合格率?？紤]到滾珠絲杠副訂貨周期長、采購價(jià)格高等特點(diǎn)，若提前采購大量備件，將占用企業(yè)大量流動(dòng)資金;若發(fā)生故障后再采購

2、，因機(jī)床停機(jī)造成的停產(chǎn)損失更為嚴(yán)重，進(jìn)而影響產(chǎn)品的市場競爭力。針對上述問題，本文進(jìn)行了如下研究工作:
　　1.在研究了國內(nèi)外相關(guān)資料和現(xiàn)場調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出了兼顧滾珠絲杠副使用工況和用戶對滾珠絲杠副性能具體需求的滾珠絲杠副服役壽命的描述計(jì)算方法。該描述方法更符合滾珠絲杠副現(xiàn)場應(yīng)用的實(shí)際需求。結(jié)合滾珠絲杠副相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，分析了滾珠絲杠副精度、摩擦力矩等關(guān)鍵性能，建立了滾珠絲杠副服役壽命評價(jià)體系，給出了滾珠絲杠副綜合性能評價(jià)方法和服

3、役壽命計(jì)算方法。
　　2.研發(fā)了滾珠絲杠副加速壽命退化試驗(yàn)裝置。該試驗(yàn)裝置通過伺服控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了滾珠絲杠副軸向載荷的可控加載，通過加速壽命退化試驗(yàn)在線監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了滾珠絲杠副全壽命周期試驗(yàn)數(shù)據(jù)的監(jiān)測與采集，為滾珠絲杠副服役壽命預(yù)測技術(shù)研究提供了良好的試驗(yàn)平臺。
　　3.在對試驗(yàn)監(jiān)測信號進(jìn)行時(shí)域、頻域和時(shí)頻域分析的基礎(chǔ)上，提出了變特征預(yù)測滾珠絲杠副服役壽命的新方法。該方法采用相關(guān)系數(shù)法自動(dòng)選擇監(jiān)測特征，提高了滾珠絲杠副服役壽命

4、的預(yù)測精度，有利于滾珠絲杠副服役壽命在線預(yù)測系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
　　4.基于在線自學(xué)習(xí)的雙模型結(jié)構(gòu)，建立了滾珠絲杠副服役壽命預(yù)測模型，該模型具有運(yùn)算速度快、可移植性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠副服役壽命的在線預(yù)測。
　　5.提出了一種滾珠絲杠副性能退化的圖示化分析方法，該方法以圖形的方式直觀地表示出滾珠絲杠副各部分的性能退化分布狀態(tài)，為滾珠絲杠副服役壽命的判定和滾珠絲杠副的維護(hù)保養(yǎng)提供了直觀可靠的維護(hù)依據(jù)，有利于提高數(shù)控機(jī)床的工作