基于故障相关的加工中心维修性分配

发布时间：2020-06-15 00:58

【摘要】：数控机床作为装备制造业的工作母机,保障其正常运行是我国制造企业的重要任务。合理的维修性设计将赋予数控机床良好的维修性与系统效能,而维修性分配作为维修性设计的核心环节,分配结果的好坏直接影响着整机维修性水平。传统的维修性分配方法因忽略子系统之间的故障相关性,很难适用于数控机床这类复杂系统,因此探寻基于故障相关的数控机床维修性分配方法意义重大。论文在综合国内外子系统可靠性建模方法基础上,考虑多模式竞争性及子系统间故障相关性,建立子系统综合故障率模型,为维修性分配奠定基础。通过功能结构映射进行加工中心子系统划分,结合故障及截尾信息,应用平均秩次法进行秩次修正,在获得单失效模式可靠性模型基础上,考虑突发与退化模式竞争性,建立子系统竞争失效可靠性模型;以子系统可靠性模型为边缘分布,引入Gumbel Copula函数,建立子系统间可靠性联合分布模型,采用遗传算法求解模型参数,从而建立基于故障相关的子系统综合故障率模型。通过分析加工中心维修特点及影响因素,确定加工中心维修性分配原则及指标;针对传统按故障率和设计特性的综合加权分配法的不足,在子系统串联假设基础上,应用模糊数学量化各影响因素及权重,据此建立基于子系统综合故障率的维修性分配模型,并对加工中心进行维修性分配,分析结果表明可以满足预期要求。研究结果可为类似复杂可修系统维修性设计提供参考。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG659
【图文】：

以刀库系统为例，首先通过分析其故障模式，发现在考核期间，刀库系统发生 19 次故障，其中退化失效 10 次，突发失效 9 次，整理得到刀库系统每种失效模式故障间隔时间如表 2.3。表 2.3 刀库故障间隔时间（单位：小时）刀库系统 故障间隔时间（h）退化失效677 658 191 639 1239 1421343 2269 963 400突发失效2059 1411 105 1011 524 143515 276 3423在整理好刀库系统故障间隔时间数据后，以刀库突发失效模式时间数据为例使用 Minitab 软件进行分布模型初选，依据 Anderson-Darling 系数，系数值越小则表示故障数据越服从该分布，据此选择最优的故障间隔时间分布。通过 Minitab进行拟合，分别对威布尔分布、对数正态分布、指数分布和正态分布的拟合图进行比较，结果如图 2.4 所示。并对比 Anderson-Darling 系数，如表 2.4 所示。

第 2 章 加工中心子系统竞争失效可靠性建模1.106 1.7621.106 1.762( ) ( ) ( )= exp exp3940.23 2390.208= exp3940.23 2390.208c h sR t R t R tt tt t 为刀库系统可靠度函数曲线

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 周济;;智能制造——“中国制造2025”的主攻方向[J];中国机械工程;2015年17期

2 段平;胡斌;郭玉坤;李君雅;王琰辉;;基于故障率和设计特性动态加权的维修性分配法[J];火力与指挥控制;2014年12期

3 张英芝;牛序磊;申桂香;郑珊;宋琪;;基于竞争失效模式的数控机床可靠性建模[J];系统工程理论与实践;2014年08期

4 张根保;柳剑;;数控机床可靠性概述[J];制造技术与机床;2014年07期

5 陈霁恒;孔衍;任鑫;;基于遗传算法和满意度函数的武器系统维修性分配规划问题研究[J];数学的实践与认识;2014年06期

6 申桂香;孟书;张英芝;戚小艳;栾兰;宋琪;;平均秩次法在子系统可靠性建模中的应用[J];吉林大学学报(工学版);2014年01期

7 苏春;瞿众洲;郝会兵;;考虑相关竞争故障过程及变动阈值的可靠性评估(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2013年01期

8 张英芝;郑锐;申桂香;王志琼;李怀洋;郑珊;;基于Copula理论的数控装备故障相关性[J];吉林大学学报(工学版);2011年06期

9 苏春;张恒;;基于性能退化数据和竞争失效分析的可靠性评估[J];机械强度;2011年02期

10 ;Analysis of Incomplete Data of Accelerated Life Testing with Competing Failure Modes[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2009年06期

相关重要报纸文章 前1条

1 司建楠;;装备工业“十二五”关注民生与新兴产业[N];中国工业报;2010年

相关博士学位论文 前2条

1 孙曙光;基于QFD的加工中心可用性保障技术研究[D];吉林大学;2015年

2 樊少华;基于模糊理论的数控车床可靠性分配[D];吉林大学;2011年

相关硕士学位论文 前1条

1 刘晓娟;基于多失效模式的复杂系统可靠性分析研究[D];南京航空航天大学;2017年

本文编号：2713643