数控机床可靠性技术研究

数控机床可靠性技术研究 概述

可靠性理论和技术的发展及推广应用是当今科学研究、 工业中的一项重要内 容, 尤其在高科技产品和机电产品的研制中, 可靠性保证构成了产品质量保证的

一个重要组成部分。 可靠性是衡量数控机床质量的标准, 也是数控行业发展的重 要环节。

数控机床的可靠性差, 性能稳定性差, 直接影响着我国数控机床的销售和发 展。 为改变我国机床工业的现状, 实现民族装备制造业的振兴, “高档数控机床 与基础制造装备”科技重大专项实施方案经过多次论证, 最终将目标落在重点解 决我国数控机床与基础制造装备行业自主开发能力薄弱, 功能部件发展滞后, 产 品自动化水平低,可靠性、精度保持性差等突出问题上。

根据一般性产品可靠性研究的规律,结合高档数控机床行业的实际,我们对 高速立卧式加工中心产品可靠性研究做了以下设计, 共分五部分:指标确定及体 系研究、产品性能可靠性评估方法、可靠性保证措施制定、可靠性管理技术,并 在用户 xxx 和 xxx 厂家进行了部分用户使用过程的可靠性统计,现就可靠性规 划及研究思路简要予以说明:

1、可靠性指标确定及体系研究 (1可靠性指标确定

为设计要求制定、可靠性管理实施提供依据:国内目前没有建立起高速立卧 式加工中心的可靠性指标体系, 各厂家产品出厂前不能完整准确地回答相关可靠 性问题, 突出表现在没有确切给出针对产品可靠性定义的五要素, 指标笼统, 缺 乏针对性, 无法进行量化考核。 为此, 必须建立起科学完整的可靠性指标体系和 指标确立方法。

(2体系设计的研究内容 主要研究内容:

① 高档数控机床可靠性指标分配方法研究。与高档数控机床用户联合开展整机 可靠性指标的论证, 创新传统可靠性分配方法, 研究确定合理的可靠性分配技术。 ② 论证和确立高档数控机床可靠性指标和要素组成,形成完整的指标体系。 ③

建立科学合理的可靠性指标分配原则。根据机床各组件的功能、重要度,综 合考虑经济、 技术及资源等内容, 确定相应可靠性指标的动态影响因子, 指导设 计、制造和采购组件,促进可靠性不断增长。

2、产品性能可靠性评估方法

产品可靠性评估方法设计科学合理至关重要, 真实地反映产品的可靠性对于 建设节约型社会十分有益,基于此我们设计的产品性能可靠性评估方法是: (1高速立卧式加工中心可靠性评估方法参数确定与模型建立

对经过筛选的有效可靠性数据进行参数回归分析与假设检验, 提出估计给出 可靠性分布形状参数、位置参数、尺度参数,进而建立可靠性评估模型,为可靠 性评估、维修策略制定提供依据,对数控机床整机的可靠性预测提供理论支撑。 (2可高速立卧式加工中心性能可靠性与评估方法

研究含有屏蔽寿命数据的寿命服从 Weibull 分布下小样本数据的贝叶斯统计 分析的可靠性评估方法。 包括:应用贝叶斯方法得到单元可靠性分布参数和屏蔽 概率的验后分布;可靠性参数的验后概率密度函数;可靠性参数 Bayes 估计。 3、可靠性试验标准制定

根据前面用户实际使用的数据,加之试验前各种信息、专家主观判断、历 史数据等, 结合现场试验数据, 经过筛选有效数据进行参数回归分析与假设检验,

给出产品性能可靠性的评估与预测。 对整机进行可靠性综合评估。 包括:①建立 可靠性框图; ②确定评定模型及估计方法; ③获取用户使用数据信息; ④利用评 定模型对可靠性特性进行估计,确定可能的置信区间。

主要研究内容有:

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