国产重型龙门镗铣床可靠性评估

发布时间：2017-04-17 06:01

  本文关键词：国产重型龙门镗铣床可靠性评估，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前我国机械加工业急需可靠性水平高、加工精度高、稳定性好的高档数控机床。由于我国机床产业起步晚,再加上国外这方面技术上的封锁,使得国产机床的可靠性水平远远落后于发达国家。鉴于数控机床是制造业的“工作母机”,要实现强国梦,使世人更信赖“中国造”,刻不容缓地从机床工业入手,使其可靠性水平提高。但目前国产机床的可靠性如何?具体的薄弱环节在哪里以及采取哪些措施能够提高其可靠性,是我们亟待解决的问题。本文以国产重型龙门镗铣床为研究对象,在吉林大学机械工业数控装备可靠性技术重点实验室和XX企业的共同支持下,详细记录了机床运行状态、故障发生时刻、故障产生的原因。现场试验时间长达7个月,期间采集机床故障数据共204条,其中关联数据为160条。应用采集到的故障数据,借助于MATLAB软件实现了重型龙门镗铣床可靠性模型的建立。同时利用K-S检验法对建立的模型实施检验,最终得到该批重型龙门镗铣床的故障服从两参数威布尔分布。结合故障数据及建立的可靠度模型,计算得该批国产重型龙门镗铣机床当前的MTBF的观测值和拟合估计值。根据国产重型龙门镗铣床的结构,将其分成13个子系统,结合采集的故障数据,完成了各个子系统的故障分析。利用MATLAB软件进行了蒙特卡罗仿真,得到各子系统故障间隔时间的累积概率分布图、概率密度分布图、可靠度-时间图、失效率-时间图及各子系统MTBF值。通过对国产重型龙门镗铣床的FMECA找出了机床危最度较大的子系统,分别为液压和附件铣头子系统,为机床的可靠性改进设计提供了指导。最后分析了国产重型龙门镗铣床的可靠性不高的主客观原因、根据现场故障的实际情况指出有些故障是由于设计、制造、装配等原因造成、并提出了改进措施。
【关键词】：重型龙门镗铣机床 威布尔分布 蒙特卡洛 FMECA
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG536
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 选择本研究对象的意义10
• 1.2 机床可靠性国外发展历程10-11
• 1.3 机床可靠性国内发展历程11-13
• 1.4 课题来源及主要内容13-14
• 第2章 国产重型龙门镗铣床整机可靠性评估14-31
• 2.1 重型龙门镗铣床可靠性评估指标14-15
• 2.1.1 平均故障间隔工作时间（MTBF）观测值估计14
• 2.1.2 平均修复时间（MTTR）观测值估计14-15
• 2.1.3 固有可用度（A）15
• 2.2 研究机床可靠性数学基础15-20
• 2.2.1 威布尔分布（Weibull Distribution）15-18
• 2.2.2 指数分布18-20
• 2.3 故障数据采集20-21
• 2.4 重型龙门镗铣床可靠性模型初选21-24
• 2.4.1 模型的初步判定21-23
• 2.4.2 经验分布函数判断23-24
• 2.5 重型龙门镗铣床可靠性模型建立24-30
• 2.5.1 可靠性模型的假设24-26
• 2.5.2 验证假设模型26-30
• 2.5.3 指标值的计算30
• 2.6 本章小结30-31
• 第3章 国产重型龙门镗铣床子系统可靠性评估31-47
• 3.1 子系统划分及可靠性数据信息31-32
• 3.1.1 子系统划分31
• 3.1.2 子系统故障频率31-32
• 3.2 子系统可靠性仿真评估32-46
• 3.2.1 W轴可靠性软件预测33-34
• 3.2.2 X轴可靠性软件预测34-35
• 3.2.3 Y轴可靠性软件预测35-36
• 3.2.4 Z轴可靠性软件预测36-37
• 3.2.5 电气系统可靠性软件预测37-38
• 3.2.6 防护系统可靠性软件预测38-39
• 3.2.7 滑枕附件系统可靠性软件预测39-40
• 3.2.8 冷却系统可靠性软件预测40-41
• 3.2.9 排屑系统可靠性软件预测41-42
• 3.2.10 润滑系统可靠性软件预测42-43
• 3.2.11 数控系统可靠性软件预测43-44
• 3.2.12 液压系统可靠性软件预测44-45
• 3.2.13 其他系统可靠性软件预测45-46
• 3.3 本章小结46-47
• 第4章 国产重型龙门镗铣床FMECA分析47-61
• 4.1 整机故障模式及原因分析47-53
• 4.1.1 故障部位分析47-49
• 4.1.2 故障模式分析49-51
• 4.1.3 故障原因分析51-52
• 4.1.4 故障原因追溯52-53
• 4.2 薄弱子系统分析53-59
• 4.2.1 液压系统53-56
• 4.2.2 滑枕、附件铣头56-59
• 4.3 重型龙门镗铣床危害性分析59-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第5章 重型机床可靠性偏低的原因及改进措施61-69
• 5.1 可靠性偏低的主客观原因61-62
• 5.2 可提高可靠性的措施62-68
• 5.3 本章小结68-69
• 第6章 结论69-70
• 参考文献70-75
• 致谢75-76
• 附录76-82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 彭鄂;;我国重型机床行业的发展与展望[J];机械工程师;2014年06期

2 张根保;柳剑;王国强;;基于任务的数控机床模糊可靠性分配方法[J];计算机集成制造系统;2012年04期

3 张根保;崔有志;柳剑;唐贤进;葛红玉;;GO-FLOW法在产品装配过程可靠性分析中的应用[J];计算机应用研究;2011年11期

4 高鹏;谢里阳;;基于相关性分析的载荷-强度干涉模型[J];东北大学学报(自然科学版);2010年12期

5 高峰;郭为忠;宋清玉;杜凤山;;重型制造装备国内外研究与发展[J];机械工程学报;2010年19期

6 谢里阳;林文强;;基于载荷—强度关系的失效率离散建模方法及模型[J];机械强度;2010年04期

7 张姣;李永红;;应用MATLAB进行寿命数据分析[J];机械工程与自动化;2010年03期

8 杨丽敏;;国内外重型数控机床的技术对比与发展[J];金属加工(冷加工);2010年07期

9 夏兆鹏;俞建勇;刘丽芳;王飞艳;;Studying the Mechanical Properties of Jute/Cotton Blended Yarns Using the Weibull Model[J];Journal of Donghua University(English Edition);2009年04期

10 张英芝;申桂香;吴u&;薛玉霞;何宇;;随机截尾数控机床三参数威布尔分布模型[J];吉林大学学报(工学版);2009年02期

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 王婷如;;国产重型机床离高端还有多远[N];中国工业报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 王继利;基于可靠性分配与预计的高速精密冲压机床可靠性增长设计[D];吉林大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 韩尚云;重型数控机床可靠性技术研究[D];河南科技大学;2014年

2 张忠松;加工中心可靠性评价指标的扩展及评价方法研究[D];吉林大学;2005年

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