精度保持性及可靠性成為今后行業(yè)研究重中之重

        高性能數(shù)控機(jī)床離不開(kāi)高性能功能部件，作為數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵功能部件的滾動(dòng)功能部件（包括滾珠絲杠和滾動(dòng)直線導(dǎo)軌）在精度保持性和性能可靠性方面問(wèn)題非常突出，急需進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)來(lái)解決。目前國(guó)內(nèi)滾動(dòng)功能部件高端產(chǎn)品市場(chǎng)大部分由國(guó)外廠家或外資企業(yè)所占領(lǐng)，嚴(yán)重影響到我國(guó)高端數(shù)控裝備的自主研發(fā)與國(guó)產(chǎn)化，因此，從精度保持性和性能可靠性入手，提高滾動(dòng)功能部件的性能和質(zhì)量已成為國(guó)產(chǎn)滾動(dòng)功能部件生產(chǎn)企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急，直接影響到我國(guó)機(jī)床行業(yè)和裝備制造業(yè)發(fā)展。

        滾動(dòng)功能部件主要分為三類:精密滾動(dòng)功能部件、高速滾動(dòng)功能部件、重載滾動(dòng)功能部件。對(duì)于精密滾動(dòng)功能部件，可靠性試驗(yàn)以精度指標(biāo)檢驗(yàn)為主，并分析影響精度因素，其可靠性評(píng)估以精度保持性進(jìn)行評(píng)估；對(duì)于高速滾動(dòng)功能部件，可靠性試驗(yàn)以性能指標(biāo)檢驗(yàn)為主，并分析影響產(chǎn)品性能因素，其可靠性評(píng)估以性能可靠性進(jìn)行評(píng)估；對(duì)于重載滾動(dòng)功能部件，可靠性試驗(yàn)以壽命指標(biāo)檢驗(yàn)為主，并分析影響壽命因素，其可靠性以疲勞壽命進(jìn)行評(píng)估。雖然三類滾動(dòng)功能部件可靠性研究側(cè)重點(diǎn)有所不同，但各自之間并不是完全獨(dú)立的，而是互相交叉的。在研究任何滾動(dòng)功能部件時(shí)，都是既研究主要特性，又研究相關(guān)特性，從而能夠全面分析該滾動(dòng)功能部件。

        對(duì)于精度保持性，在可靠性工程試驗(yàn)中通常用有效精度保持時(shí)間（小時(shí)或循環(huán)轉(zhuǎn)數(shù)、總運(yùn)行距離，時(shí)間是廣義概念）或精度可靠度來(lái)表示。所謂有效精度保持時(shí)間是指滾動(dòng)功能部件精度保持在要求的范圍內(nèi)而未喪失功能及精度的時(shí)間；精度保持性還可用精度可靠度來(lái)表示，即一批滾動(dòng)功能部件在規(guī)定的安裝、使用負(fù)載、維護(hù)保養(yǎng)等工作條件下，規(guī)定的工作時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定傳動(dòng)、定位等功能的概率。對(duì)于滾動(dòng)功能部件而言，其精度可靠性是相對(duì)某一精度等級(jí)或某一精度范圍而言的。當(dāng)精度超出要滾珠絲杠副發(fā)展趨求的精度范圍時(shí)，此時(shí)的有效精度保持時(shí)間指的是滾動(dòng)功能部件的磨損壽命，精度的喪失并不代表壽命終止，即磨損壽命不等同于疲勞壽命。對(duì)于性能可靠性，其性能指標(biāo)主要包括:預(yù)緊力，摩擦力矩，靜動(dòng)載荷，臨界轉(zhuǎn)數(shù)、最大速度和最大加速度，噪聲、振動(dòng)，溫升、溫位移等。相對(duì)于精度和性能壽命則是滾動(dòng)功能部件產(chǎn)品最主要指標(biāo)，壽命終止則代表產(chǎn)品完全失效。滾動(dòng)功能部件壽命指的是疲勞壽命，通常是因?yàn)槟p和疲勞點(diǎn)蝕所致。滾動(dòng)功能部件壽命的衡量標(biāo)準(zhǔn)通常用一定壽命期內(nèi)的可靠度來(lái)表示，也有用平均壽命、壽命標(biāo)準(zhǔn)差、可靠壽命等來(lái)表示。

        國(guó)外企業(yè)和外資企業(yè)在滾動(dòng)功能部件精度保持性和性能可靠性方面技術(shù)領(lǐng)先，開(kāi)發(fā)了一些相關(guān)的試驗(yàn)與檢測(cè)設(shè)備，但一般僅限于作為本企業(yè)內(nèi)部使用。國(guó)內(nèi)滾動(dòng)功能部件生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模一般不大，在滾動(dòng)功能部件精度保持性和可靠性技術(shù)方面大多基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，缺乏針?duì)性系統(tǒng)研究，沒(méi)有建立起滾動(dòng)功能部件可靠性試驗(yàn)體系與試驗(yàn)規(guī)范，指標(biāo)籠統(tǒng)且難以進(jìn)行量化考核。在滾動(dòng)功能部件可靠性試驗(yàn)設(shè)備方面基本上還屬空白。針對(duì)目前國(guó)產(chǎn)滾動(dòng)功能部件在精度保持性和性能可靠性方面難以滿足高端數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品要求的這一現(xiàn)狀，非常有必要對(duì)滾動(dòng)功能部件精度保持性和性能可靠性進(jìn)行系統(tǒng)研究，尤其應(yīng)該注重可靠性試驗(yàn)研究，爭(zhēng)取在國(guó)內(nèi)滾動(dòng)功能部件生產(chǎn)企業(yè)建立完善可靠性研究體系，提高滾動(dòng)功能部件使用性能，進(jìn)而提高其在高端產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。滾動(dòng)功能部件可靠性研究是一個(gè)系統(tǒng)工程，主要圍繞滾動(dòng)功能部件精度保持性和性能可靠性從可靠性設(shè)計(jì)、可靠性分析、可靠性試驗(yàn)、可靠性評(píng)估和可靠性增長(zhǎng)等方面進(jìn)行方法與技術(shù)研究，還包括相關(guān)試驗(yàn)與檢測(cè)設(shè)備開(kāi)發(fā)等。