ICS 25.060.20 J 52
JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 13646—2019
数控刀架 可靠性试验规范
NC turret-Reliability test specification
2020-01-01实施
2019-05-02 发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T 13646—2019
目 次
前言. 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义. 4 一般要求... 5试验方式. 6试验条件.. 6.1试验装置.…. 6.2试验样品要求. 7试验准备. 7.1试验样品的安装， 7.2试验样品的联机 7.3运行前检查 7.4试车.. 7.5负载准备 8试验要求， 9试验方法 9.1刀架载荷试验... 9.2刀架偏重运转试验. 10试验记录..
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10.1 运行记录， 10.2 运行条件监测. 10.3 故障监测与计数. 10.4 故障记录 11试验结束 12试验评估及试验报告 12.1 试验评估 12.2 试验报告附录 A (资料性附录) 可靠性试验运行记录附录 B （资料性附录） 可靠性试验故障记录附录 C （资料性附录） 可靠性试验结果汇总附录 D （规范性附录） 刀架故障判据及可靠性评定指标 D.1 故障的判定和计数原则 D.2 关联故障的判定和计数 D.3非关联故障的判定和计数 D.4刀架可靠性评定指标
10 ..10
10 10 10
- JB/T 13646—2019
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国金属切削机床标准化技术委员会（SAC/TC22）归口。 本标准起草单位：烟台环球机床附件集团有限公司、烟台环球机床装备股份有限公司、国家机床
质量监督检验中心。
本标准主要起草人：张越东、王兴麟、王文胜、张维、时述庆。 本标准为首次发布。
II JB/T 13646—2019
数控刀架 可靠性试验规范
1范围
本标准规定了数控刀架进行功能可靠性试验的内容和程序。 本标准适用于数控刀架（以下简称刀架）在可靠性试验装置上用试验法测试刀架可靠性。
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/T2900.99一2016电工术语可信性 GB/T20959—2007数控立式转塔刀架 GB/T20960—2007数控卧式转塔刀架 GB/T23568.1一2009机床功能部件可靠性评定第1部分：总则
3术语和定义
GB/T2900.99—2016、GB/T23568.1一2009界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了GB/T2900.99一2016、GB/T23568.1一2009中的一些术语和定义。 3.1
可靠性reliability 在给定的条件，给定的时间区间，能无失效地执行要求的能力。 注1：持续时间区间可用产品有关的适合的计量单位表示，例如日历时间、工作周期、行程等，这些计量单位宜清
晰地阐述。 注2：给定的条件包括影响可靠性的各个方面，如运行模式、应力水平、环境条件和维修。 注3：可靠性采用2.5可靠性相关概念：量度中定义的量度予以定量化。 [GB/T2900.99—2016，定义192-01-24]
3.2
刀架可靠性reliability of turret 在满足刀架使用与安装条件下，刀架发生失效前完成要求的功能和保持要求的精度的能力。 注：刀架可靠性包括功能可靠性和精度保持性。
3.3
失效failure 执行要求的能力的丧失。 注1：产品失效是导致产品故障的一次事件。 注2：根据其后果的严酷度可以用如灾难的、致命的、严重的、轻度的、微小和无关紧要的修饰词进行失效分类
严酷度的选择和定义取决于应用的领域。 注3：可用误用、误操作和薄弱点等修饰词，根据失效的原因将失效分类。 [GB/T2900.99—2016，定义192-03-01]
1 JB/T 13646-2019
3.4
刀架功能可靠性functional reliability of turret 在满足刀架使用与安装条件下，刀架发生功能故障前完成要求的功能的能力。
3.5
刀架定次截尾试验times truncated test of turret 为缩短试验时间，刀架转位次数达到一定次数时即停止试验。
3.6
关联故障relevant fault 在解释试验或工作结果或计算可靠性量值时必须计入的故障。计入的准则应加以规定。 [GB/T23568.1—2009，定义3.3]
3.7
非关联故障 non-relevant fault 在解释试验或工作结果或计算可靠性量值时应予排除的故障。 [GB/T23568.1—2009，定义3.4]
3.8
平均故障间隔时间 I mean operating time between failures MTBF 相邻两故障工作时间的平均值。 [GB/T23568.1--2009，定义3.5]
3.9
平均故障间隔次数 mean cycles between failures MCBF 相邻两故障间工作次数的平均值。
3.10
平均修复时间 mean time to restoration MTTR 从发现故障到恢复规定性能所需时间的平均值。 [GB/T23568.1—2009，定义3.7]
4一般要求
4.1 试验的产品应为按精度及技术条件等标准检验合格的产品。 4.2试验场地应符合要求，并应满足下述的正常试验大气条件：
a）环境温度：15℃～35℃； b）相对湿度：45%～75%; c）大气压力：86kPa～106kPa。
4.3工作电压保持为额定值的85%～110%。 4.4 测试仪器、量仪应经检定或标定，并应有检定合格证或标定证书。
5试验方式
5.1 刀架的可靠性试验采用无替换的刀架定次截尾试验方式，累计试验次数≥30万次。 5.2刀架的可靠性试验应在承载状态下进行。
2 JB/T 13646—2019
6 试验条件
6.1试验装置 6.1.1刀架可靠性试验装置应运转正常。 6.1.2刀架可靠性试验装置施加载荷误差应控制在士3%范围以内。 6.1.3电气系统应安全可靠。 6.1.4冷却、润滑等辅助系统应安全可靠。 6.2试验样品要求
试验刀架应按GB/T20959—2007、GB/T20960—2007检验合格，并有完整的检验记录。
7试验准备
7.1试验样品的安装
根据刀架规格参数选择适当辅具将其安装在试验装置上，并保证准确、安全、可靠。 7.2试验样品的联机
按使用说明书的要求连接相关的电缆、液压或气压管路。 7.3运行前检查
检验相关电压、气压或液压符合试验样品要求。 7.4试车 7.4.1起动驱动装置，手动控制刀架，进行转位试验，验证刀架及联机的正确性。 7.4.2刀架空运转试验按以下要求：
a）卧式刀架：带有刀盘的刀架不加其他负载，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，运行时间为15min。刀架中心高小于160mm 的，转位次数每小时不少于250次；刀架中心高大于或等于160mm的，转位次数每小时不少于 125 次。
b）立式刀架：刀架不带负载，在保证每一工位都逐位转换、越位转换的前提下，进行刀架松开、
转位和锁紧的连续运转试验，运行时间为15min。刀架规格小于315mm的，转位次数每小时不少于250次；刀架规格大于或等于315mm的，转位次数每小时不少于125次。
7.5负载准备
试验时需要的模拟负载及加载物品应验证确认。最大尺寸、悬伸长度和最大重量应符合刀架实际使用情况或设计规定。
8 试验要求
试验过程中应按刀架使用说明书的要求进行维护保养。
3 JB/T 13646—2019
9试验方法
9.1刀架载荷试验 9.1.1卧式刀架
在刀架上施加表1规定的重量（含刀盘重量），除刀盘自重外，再加的载荷重量应均匀加在装刀位置处。在保证每一工位都逐位转换、越位转换的前提下，进行刀架松开、转位和锁紧的连续运转试验，运行时间为1h。在1h内，刀架中心高小于160mm的，转位次数不少于250次；刀架中心高大于或等于160mm的，转位次数不少于125次。
表 1
中心高 mm
50 25 16
63 40 27
80 60 40
100 120 80
125 180 120
160 280 200
200 450 315
承重（含刀盘重量） I 型
kg
I 型
9.1.2立式刀架
在刀架每一工位上固定模拟刀杆，刀杆尺寸应为刀架使用最大刀体尺寸，悬伸长度要符合刀架实际使用的可能情况，在保证每一工位都逐位转换、越位转换的前提下，进行刀架松开、转位和锁紧的连续运转试验，运行时间为1h。在1h内，刀架规格小于315mm的，转位次数不少于250次；刀架规格大于或等于315mm的，转位次数不少于125次。 9.2刀架偏重运转试验 9.2.1卧式刀架
在刀盘上装刀位置处固定表2规定的偏重力矩所需重量的50%，然后按每一工位都逐位转换、越位转换进行运转试验，在1h内，刀架中心高小于160mm的，转位次数不少于250次；刀架中心高大于或等于160mm的，转位次数不少于125次。运行至试验结束。
表 2
中心高 mm
50 6 4
63 10 7
80 15 10
100 40 25
125 60 40
160 120 80
200 400 250
I 型 II 型
偏重力矩 N·m
9.2.2立式刀架
按9.1.2的试验条件，撤去一刀杆形成偏重，进行运转试验。在1h内，刀架规格小于315mm的，转位次数不少于250次；刀架规格大于或等于315mm的，转位次数不少于125次。运行至试验结束。
10试验记录
10.1运行记录
试验过程中应及时检查样品运行的情况，并做好记录，记录表参见表A.1。记录应清晰，涂改之处
4 JB/T 13646—2019
应有试验者的签章并说明理由。 10.2运行条件监测
试验过程中应监测试验载荷、转速等参数，以将其控制在要求范围内，并做详细记录。 10.3故障监测与计数 10.3.1试验过程中应监测被测样品运行状态，一旦样品发生故障，可参考附录B的要求，判断故障，记录故障现象、时间、次数、类别。 10.3.2故障可以通过振动、噪声、目测进行监测或定时监测，最终由人工来判定。 10.4故障记录 10.4.1故障计数
对于试验中发现的故障，根据故障现象，分析故障模式，进行故障分类，参照表B.1确定加权系数。 10.4.2 2不计入故障
试验中不计入故障原则： a）误用故障、误操作故障不应计入正常失效数据中。 b）表B.1中未列出的非产品引发的关联故障，不应计入故障数据，例如：动力源故障、连接杆故
障、试验装置故障。从属故障不重复计算。
10.4.3故障情况记录
将每次试验中被测样品故障情况参照表B.2进行记录。 10.4.4故障修复
判断所出现故障的可维修性，若故障属于可修复故障，及时维修后继续试验，记录修复时间，修复时间不计入试验时间。若故障属于不可修复故障，中止该被测样品的试验，记录试验中止时间。
11试验结束
11.1当刀架转位次数累计达到30万次或刀架出现不可修复故障时，试验结束。 11.2试验结束后，填写可靠性试验结果汇总表，参见表C.1。
12试验评估及试验报告
12.1试验评估
内容可参见附录D。 12.2 2试验报告
试验报告需有以下内容： a）前言：说明任务来源； b）目的; c）试验对象；
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