GB T 23568.1-2009 机床功能部件可靠性评定.第1部分 总则.pdf

1、ICS 25.060.10 J 51 中华人民=lf工.、， . :，工工巳工E巳.1:1;.:.:. : . :.: . :.事h:_ L:怠工.立且.t:.W!:.:.: 几.、_r:._r:._ ./:.1 、二. 二.足. -飞:气.己.飞-飞:. 咽_ .r;i 和国国家标准G/T 23568. 1-2009 机床功能部件可靠性评定第1部分:总则Reliability evaluation for function units of machine tools一Part 1 : General rule 2009-04-13发布中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理

2、委员会2010-01-01实施发布GB/T 23568.1-2009 目次皿111222333555678录录记记行障运故告验验报试试析性性分靠靠障可可故丰求球标和和和-E川、，证指附附附肋义u配航船uUU和定性性性测评定鹤斗斗引定求定品式容求和性和要判样方内要阳制唰啧啧啧卜阻蜘柑批帷地跚跚地故可结ABC录录录前123456789MHM附附附I 目。吕GB/T 23568(机床功能部件可靠性评定分为以下十个部分:一一第1部分:总则;一一第2部分:滚珠丝杠副;一一第3部分z滚动直线导轨副;一一第4部分z机械主轴单元;第5部分:电主轴;第6部分:刀库和刀具自动交换装置;一一第7部分:数控转塔刀架;

3、一一第8部分:数控转台;一一第9部分:排屑装置;第10部分:防护装置。本部分为GB/T23568的第1部分。本部分的附录A、附录B和附录C为资料性附录。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:北京机床所精密机电有限公司、烟台机床附件研究所。本部分主要起草人:张维、时述庆。本部分为首次发布。GB/T 23568.1-2009 E G/T 23568.1-2009 1 范围机床功能部件可靠性评定第1部分:总则GB/T 23568的本部分规定了机床功能部件在进行可靠性评定时的故障判定准则、抽样原则、试验方法、数据处理、结果评定

4、的总的要求。本部分适用于滚珠丝杠副、滚动直线导轨副、机械主轴单元、电主轴、刀库和刀具自动交换装置、数控转塔刀架、数控转台、排屑装置、防护装置等机床功能部件(以下简称功能部件产品的可靠性评定。各类功能部件产品可根据本部分的原则补充编制相应的可靠性评定方法和要求。其他功能部件产品可参照执行。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T23568的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 3187-

5、1994 可靠性、维修性术语3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 3.4 3.5 GB/T 3187确立的以及下列术语和定义适用于GB/T23568的本部分。机床功能部件function units of machine tools 实现机床某一功能的部件。故障fauIt 丧失规定功能或性能指标超过规定界限的状态和事件。GB/T 3187-1994,4. 2.1J 关联故障relevant fault 在解释试验或工作结果或者计算可靠性量值时必须计人的故障。计人的准则应加以规定。GB/T 3187-1994,4. 1. 13J 非关联故障non-relevant fauIt 在解释试验或工作

6、结果或者计算可靠性量值时应予排除的故障。GB/T 3187一1994，4.1. 14J 平均故障间隔时间MTF mean time between failures 相邻两故障间工作时间的平均值。1 GB/T 23568.1-2009 3.6 3. 7 3.8 3.9 平均故障问隔次数M四Fmean time between failures 相邻两故障间工作次数的平均值。平均修复时间MR mean time to restoration 从发现故障到恢复规定性能所需时间的平均值。定时截尾试验time truncated test 为缩短试验时间，试验进行到一定时间即行停止试验。定数截尾试验t

7、runcated test 试验进行到一定故障数量即行停止试验。4 一般要求4. 1 新研制的功能部件产品及其在定型鉴定时，应进行可靠性试验。4.2 正常生产的功能部件产品应定期进行可靠性试验。5 故障判定原则5. 1 在计算功能部件产品的可靠性指标时，只计关联故障。5.2 发生一次关联故障应计为一个故障次数。5.3 停机监测或试验中止、结束时发现的故障，应计人故障数中。5.4 非关联故障不计数，但在考核时应作记录。非关联故障包括:试验装置故障引起的、超出规定的试验规程和试验条件，超过设计的规定等;5.5 按规定程序进行的预防性维修不作为故障计数。包括易损件的更换或损坏、必要的调整和调校等。5

8、.6 凡是不符合规定程序进行的任何维修和保养，均计为关联故障。5. 7 在规定考核期截止范围以外的故障不计数。6 试验样晶的要求6. 1 样品应具有合格的性能和功能，或具有出厂合格证。6.2 样品应为符合正常生产条件下生产的批量产品或试生产的批量产品，并且为近两年内生产的产品。6.3 从检验合格的产品中随机抽取样品，样品不允许进行任何质量方面的特殊处理。抽取样品的数量见表1。表1抽样数量单位为台套)批量数抽取样品数量50 12 50200 35 200500 610 500 2%3% 2 7 试验方式7. 1 功能部件产品的可靠性试验应采用试验方式。7.2 试验可以采用试验装置进行，也可联机进

9、行。7.3 试验可采用替换或元替换的定时或定数截尾试验。8 试验内容功能部件产品可靠性试验内容按表2的规定。表2功能部件产品可靠性试验内容产品名称试验内容滚珠丝杠副承载下连续运动试验，包括:滚珠丝杠副一一以转数计;或以行程计;或一一以时间计滚动直线导轨副直线运动系统承载下连滚动直线导轨副续运动试验，包括z一一以行程计;或一一以时间计机械主轴单元承载下连续运转试验，以时间计电主轴承载下连续运转试验，以时间计刀库和刀具自动交换装置连续运转和交换试验，以次数计数控转塔刀架承载下连续运转试验，以次数计承载下连续运转试验，包括:数控转台一一以时间计z或一一以次数计排屑装置承载下连续运转试验，以时间计防护

10、装置连续运行试验，以次数计9 试验要求9. 1 试验的环境条件应符合相关规定。9.2 试验的运行工况应具有代表性，并符合设计或产品说明书的规定。GB/T 23568.1-2009 试验时间或次数由各类功能部件产品可靠性评定标准确定9.3 试验样品应尽量在同一试验条件下，以及在性能类似的试验台上进行试验。9.4 试验过程中应按规定程序进行预防性维修。9.5 功能部件可靠性试验要求见表303 GB/T 23568.1-2009 表3功能部件可靠性试验要求产品名称试验要求1.模拟使用条件下进行F2.试验前，滚珠丝杠副的预加载荷应符合有关规定:滚珠丝杠副3.安装型式按相关规定;4.将滚珠丝杠副安装至试

11、验台，逐步加载至规定值;5.连续运转进行试验z6.试验时，润滑可采用脂润滑或泊润滑1.模拟使用条件下进行;2.试验前，滚动直线导轨副的预加载荷应符合有关规定z滚动直线导轨副3.安装型式按相关规定;4.将滚动直线导轨副安装至试验台，逐步加载至规定值;5.连续运转进行试验;6.试验时，润滑可采用脂润滑或油润滑1.模拟实际工作状态，对机械主轴单元施加规定的载荷进行连续运转试验;机械主轴单元2.冷却条件按有关规定;3.主轴转速应包括低、中、高在内的5种以上正转、反转停止和定位，其中高速运转时间一般不少于每个循环程序所用时间的10%，各循环的暂停时间:;1min 1.模拟实际工作状态，对电主轴施加规定的

12、载荷进行连续运转试验;2.冷却条件按有关规定;电主轴3.主要轴转速应包括低、中、高在内的5种以上正转、反转停止和定位，其中高速运转时间一般不少于每个循环程序所周时间的10%;4.各循环的暂停时间:;1min 1.在刀库上安装设计规定的刀具(模拟刀具)，应包括:最大质量、最大直径及最大长度的刀具;刀库和刀具自动交换装置2.每个刀位均应安装刀具(模拟刀具)，并按设计规定加偏重;3.试验时，每个刀位都应进行转位、抓刀动作，包括正、反向的连续顺序转位、不等位转位;4.每次换刀之间的间隔时间:;1min 1.在刀架安装设计规定刀具(模拟刀具)，应包括最大刀体尺寸，悬伸长度应符合刀架实际使用情况;数控转塔

13、刀架2.每个工位均应安装刀具模拟刀具)，并按设计规定加偏重;3.试验时，每一工位都应在逐位转换、越位转换下，进行刀架松开、转位和锁紧的连续运转试验1.在承载状态下，进行连续运转试验;2.转台在允许的转速范围内，应用低、中、高在内的5种以上正转、反转，进行运转、停数控转台止、锁紧、松开和运转试验，其中高速运转时间一般不少于每个循环程序所用时间的10%;3.各循环的暂停时间:;1min 排屑装置1.在加入各种切屑状态下，进行连续运转试验;2.试验动作包括起动、停止等防护装置1.模拟实际工作条件(如喷水、抛切屑)，进行连续运行试验;2.试验包括运行、停止、打开、闭合等4 GB/T 23568.1-2

14、009 10 故障监测和记录10. 1 试验过程中应随时检查样品运行的情况(载荷、转速、噪声、温升、油压等)，并做好记录(见附录A)。记录应准确，凡涂改之处应有记录人的签章并说明理由。10.2 试验过程中一旦发生故障，应立即停止检查。检验人员应根据故障判据、计数原则，对故障立即进行记录，并填写故障记录表(见附录B)、故障分析报告(见附录。11 可靠性评定指标11. 1 平均故障间隔时间MTBF 式中zn一一一样品数z三毛MTBF = k 1二L一2:rj Ti-评定周期内第j台样品的累积工作时间，单位为小时(h); 评定周期内第j台样品的累积故障数;h一一一修正系数。11. 2 平均故障间隔次

15、数MTBF 式中zn 样品数z2鸟MTBF = k 1三L一2: rj Sj一一评定周期内第j台样品的累积工作次数; 评定周期内第j台样品的累积故障数;h一一修正系数。11. 3 平均修复时间MTTR 式中:n一一样品数;2:tRj MTTR= 1三L一2: rj tRj一一评定周期内第j台样品的累积修复时间，单位为小时(h); 评定周期内第j台样品的累积故障数。12 结果判定12. 1 当试验进行到规定的试验时间或次数，试验可结束。. ( 1 ) .( 2 ) . ( 3 ) 12. 1. 1 对于无替换的可靠性试验，MTBF和MTTR达到规定的目标值或无故障，则评定功能部件的可靠性合格;未

16、达到规定的目标值则判为不合格。12. 1. 2 对于可替换的可靠性试验，MTBF和MTTR未达到规定的目标值，则替换样品重新进行试验，如果MTBF和MTTR达到规定的目标值或无故障，则评定功能部件的可靠性合格;未达到规定的目标值则判为不合格。5 GB/T 23568.1-2009 附录A资料性附录)可靠性试验运行记录A.1 可靠性试验运行记录表可靠性试验运行记录表见表A.lo表A.1可靠性试验运行记录表(盖章)产品名称产品型号出厂编号制造单位出厂日期额定寿命a径向载荷试验速度a轴向载荷a冷却方式a当量载荷试验日期年月日时至年月日时重新试验日期年月日时至年月日时试验运行时间Ih故障停止恢复使用时

17、预防性试验者日期班次开始时间时间维修时间签字开始结束a适用于滚动功能部件。6 GB/T 23568.1-2009 附录B资料性附录)可靠性试验故障记录B.1 可靠性试验故障记录表可靠性试验故障记录表见表B.L表B.1可靠性试验故障记录表产品名称产品型号出厂编号出厂日期制造单位样品编号试验日期年月日时至年月日时重新试验日期年月日时至年月日时试验工况条件序号故障发现时间故障部位故障现象采取措施修复时间累计工作时间Ih累计故障数累计修复时间Ih试验者(签字): 填表人(签字): 试验单位(盖章): 年月日7 GB/T 23568.1-2009 C.1 故障分析报告附录C(资料性附录)故障分析报告故障

18、分析报告见表C.l。产品名称产品型号制造单位发现故障时间修复时间故障现象故障原因设计问题口制造问题口装配问题口选用不当口超负荷口故障分类关联故障口对故障采取的措施设计更改口更换零件口调整口填表人:(签字)8 表C.1故障分析报告零件质量问题口误操作口试验装置问题口渗漏口失效、退化、磨损口非关联故障口工艺更改口材料更改口出厂编号出厂日期样品编号累计工作时间故障描述动力源问题口松脱口损坏口从属故障口其他口试验单位:(盖章年月日由OON-.町的NH阁。国华人民共和国家标准机床功能部件可靠性评定第1部分:总则GB/T 23568.1-2009 白* 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 印张1字数20千字2009年8月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2009年8月第一版* 定价18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 1-38262 G