HDL63卧式加工中心的可靠性综合分析方法

发布时间：2017-03-28 16:09

  本文关键词：HDL63卧式加工中心的可靠性综合分析方法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国的加工中心和国外的加工中心相比,加工精度和运行性能参数等方面都相差无几,但国产加工中心的主要差别是可靠性水平不高,故障率太高。随着国内汽车产业的不断发展,对加工中心的需求量也越来越大,所以提高国产加工中心的可靠性是目前迫切需要解决的问题。提高加工中心的可靠性可以扩大国产加工中心的市场占有率,提高出口优势,而且国产加工中心可靠性的提高也能提升中国整体的装备制造业的发展水平。首先对缸体生产线的HDL63卧式加工中心进行可靠性评估试验,采集了8台HDL63加工中心运行11个月的故障数据；同时,对加工中心的主要功能部件进行了可靠性强化试验,选取了可以大大激发加工中心故障的加速因子并制定了试验的综合应力剖面；最后,应用FMECA方法对故障数据进行了故障模式的划分和危害度值的计算,根据FMECA结果深入分析了加工中心的故障机理,为加工中心的改进设计提供指导。精确的可靠性建模可以正确地描述加工中心可靠性随时间变化的规律,本文为了提高模型拟合的精度,根据加工中心故障率曲线随时间呈‘浴盆曲线’的规律变化,所以使用一种新型的浴盆曲线对HDL63加工中心的故障数据进行拟合。同时也使用了常用的威布尔曲线对HDL63加工中心的故障数据进行拟合,最后对比两种拟合曲线的精度,浴盆曲线拟合的均方误差MSE参数比威布尔拟合的均方误差要小,所以浴盆曲线拟合的精度较高。然后对缸体生产线的HDL63加工中心进行基于层次分析法的可靠性分配设计,首先确定可靠性分配的指标为平均无故障时间(MTBF);然后确定四个对可靠性分配影响较大的分配准则：故障频繁性、故障危害性、维修性和费效比；计算出准则层的模糊矩阵和隶属度向量；最后,将隶属度向量和模糊矩阵相乘得出可靠性分配的最终方案。最后,利用Sipesc平台编制了针对于加工中心的可靠性综合分析软件,将前三章的计算过程改写成算法框图,最后根据三个基本功能的算法框图编制可靠性综合分析软件；本文编制的可靠性综合分析软件包括三方面的计算功能,分别是：可靠性建模功能、FMECA故障分析功能和可靠性分配设计功能；将故障数据录入可靠性软件的数据库后,计算验证了可靠性软件的正确性；可靠性综合分析软件简化了人工计算过程,为加工中心的可靠性管理和分析节省了大量时间和人力。
【关键词】：卧式加工中心 可靠性评价 FMECA 可靠性分配
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 课题研究的背景和意义10-11
• 1.2 加工中心的可靠性技术国内外研究概况11-13
• 1.3 课题的主要来源及研究内容13-14
• 1.3.1 课题来源13
• 1.3.2 研究内容13-14
• 1.4 章节小结14-15
• 2 加工中心的可靠性试验与故障分析15-32
• 2.1 引言15-16
• 2.2 加工中心的可靠性评估试验16-19
• 2.2.1 HDL63卧式加工中心介绍16-18
• 2.2.2 功能子系统的划分18
• 2.2.3 可靠性评估试验方案18-19
• 2.3 加工中心的可靠性强化试验19-25
• 2.3.1 加工中心的主要功能部件的工作原理分析19-21
• 2.3.2 加速因子的选择21-22
• 2.3.3 可靠性强化试验过程22-25
• 2.4 基于FMECA的故障分析25-31
• 2.4.1 故障模式的划分25-26
• 2.4.2 FMECA故障分析计算26-28
• 2.4.3 加工中心的故障机理分析28-31
• 2.5 章节小结31-32
• 3 基于新型浴盆曲线的加工中心的可靠性评价32-48
• 3.1 引言32-33
• 3.2 故障数据的预处理33-34
• 3.3 威布尔分布的拟合34-38
• 3.3.1 威布尔函数的性质34-36
• 3.3.2 威布尔分布的拟合方法36-38
• 3.4 新型浴盆分布的拟合38-41
• 3.4.1 新型浴盆分布的性质38-39
• 3.4.2 新型浴盆分布的拟合方法39-41
• 3.5 拟合结果的对比与分析41-45
• 3.5.1 威布尔分布拟合结果41
• 3.5.2 新型浴盆曲线拟合结果41-44
• 3.5.3 两种模型拟合检验与精度的对比44-45
• 3.6 加工中心可靠性评价结果分析45-47
• 3.7 章节小结47-48
• 4 基于层次分析法的加工中心可靠性模糊分配48-58
• 4.1 引言48
• 4.2 基于层次分析的加工中心可靠性模糊分配方法48-53
• 4.2.1 可靠性分配的指标层50
• 4.2.2 可靠性分配的准则层50-51
• 4.2.3 准则层的模糊矩阵51-52
• 4.2.4 准则隶属度向量52-53
• 4.2.5 可靠性分配的方案层53
• 4.3 应用实例分析53-57
• 4.3.1 准则层的模糊矩阵的计算53-56
• 4.3.2 准则隶属度向量的计算56
• 4.3.3 可靠性分配的最终方案56-57
• 4.4 章节小结57-58
• 5 加工中心的可靠性综合分析软件58-71
• 5.1 加工中心的可靠性综合分析58-59
• 5.2 可靠性综合分析软件的算法编制59-66
• 5.2.1 变量的符号定义59-61
• 5.2.2 可靠性综合分析软件的算法编制61-66
• 5.3 可靠性综合分析软件的计算结果验证66-70
• 5.3.1 故障数据录入功能66-68
• 5.3.2 可靠性综合分析功能结果验证68-70
• 5.4 章节小结70-71
• 结论71-73
• 参考文献73-76
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况76-77
• 致谢77-78

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