Indexing accuracy reliability sensitivity analysis of power tool tur ret

Power tool turret (PTT) is one of the most key parts of CNC (Computer Numerical Control) turning center and CNC turning and milling machining center. Therefore, it is very important for improving these two types of machine tools’ reliability to explore the indexing accuracy reliability of PTT and its sensitivity. To analyze the indexing accuracy reliability sensitivity of PTT, the angular displacement error of the rotating gear disc is discussed based on the measurement uncertainty theory. The tooth thickness wear process of the fixed gear disc, the rotating gear disc and the lock gear disc are modeled using Gamma process of which the parameters are estimated. The indexing error of PTT is formulated by employing the BP neural network and validated by the experiment data. Then, the indexing accuracy reliability equation of PTT is derived and its sensitivity to the mean and the standard deviation of random variables or wear stochastic processes is analyzed. The results show that the presented indexing accuracy reliability and its sensitivity of PTT are effective.

Głowica narzędziowa z napędzanymi narzędziami (ang. power tool turret, PTT) stanowi jedną z kluczowych części sterowanych komputerowo tokarskich i tokarsko-frezarskich centrów obróbczych CNC. Dlatego też dla poprawy niezawodności tych dwóch rodzajów obrabiarek istotne jest badanie niezawodności w zakresie dokładności indeksowania głowicy PTT oraz wrażliwości wskaźnika niezawodności. Dla celów analizy wrażliwości wskaźnika niezawodności w zakresie dokładności indeksowania głowicy PTT, omówiono błąd przesunięcia kątowego obrotowej tarczy narzędziowej w oparciu o teorię niepewności pomiaru. Proces zużycia ściernego zębów tarcz narzędziowych: stałej, obrotowej oraz uchwytowej, zamodelowano przy użyciu procesu Gamma o szacunkowych parametrach. Błąd indeksowania PTT obliczono przy zastosowaniu sieci neuronowej BP i zweryfikowano na podstawie danych doświadczalnych. Następnie wyprowadzono równanie niezawodności w zakresie dokładności indeksowania PTT oraz przeprowadzono analizę wrażliwości wskaźnika niezawodności na średnią i odchylenie standardowe zmiennych losowych lub procesów stochastycznych zużycia. Wyniki pokazały skuteczność omawianej analizy niezawodności w zakresie dokładności indeksowania PTT oraz wrażliwości wskaźnika niezawodności.