数控系统故障分析及可靠性增长评估

发布时间：2021-07-30 06:33

　　数控系统是机床的大脑,其可靠性影响着整机的性能,乃至国家制造业水平,提升数控系统可靠性是机床快速发展的关键,也是提升综合国力及国家地位的重要途径。本文源于国家科技重大专项子课题“面向航空发动机典型零部件制造的国产数控系统换脑工程”。针对项目中的某型国产数控系统,进行了FMECA和早期故障FTA分析,根据分析结果制定了相应的措施;研究了可靠性增长模型在数控系统可靠性增长上的应用,对于企业提升数控系统可靠性与制定可靠性增长计划,有一定的理论指导意义和实用价值。研究内容包含以下几个方面:（1）针对数控系统进行功能结构分析,根据所收集的故障数据,采用FMECA方法,确定数控系统故障频发部位、故障频发模式、故障频发原因及各子系统及其对应故障模式的危害度。（2）根据浴盆曲线及故障数据的特征,对数控系统早期故障进行分析。为确定数控系统早期故障期,分别建立了两重威布尔模型、两重幂律模型和两重对数线性模型。利用Minitab概率图,找出数控系统的最佳寿命分布,初步确定最优模型。通过计算模型的相关系数并分析故障率曲线,最终确定两重对数线性模型为最佳模型,得到数控系统早期故障期拐点,从所收集的数据中筛选出早... 

【文章来源】：重庆理工大学重庆市

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

数控系统结构示意图

⑥④ ⑤ ⑦ 在运行期间内共发生 n 次故障，故障时间 、 、…为 ，将故障间隔时 ，其经验分布函数为： 可表示为： 故障数据点绘制于定义的 平面内，形成威布尔尔分布的参数求解，通常采用图估计法，即将模型函威布尔分段模型的各函数分别对应威布尔概率图中的.4。

重庆理工大学硕士学位论文而得到数控系统的早期故障期拐点，根据模型相关系数及故障率曲线确定最及准确的早期故障期持续时间。基于 Minitab 概率图的模型初选大量研究表明，数控系统寿命通常服从指数分布或威布尔分布，由于 NHPP 模需要单台系统具有一定量的故障数据，且通过两重威布尔模型数据处理发现，的 76 条数据并不适用于该模型，因此选用故障量较大的两台数控系统，对应间隔时间 分别为（#1）144、432、672、744、3000、4824；（#2）960、4336、2544、2952、1216。为了快速确定寿命分布类型，选取恰当的模型，将两台故障间隔时间排序并导入 Minitab 软件中，利用其概率图进行分布优选，如图 2。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于故障树和层次分析法的地铁施工风险评价——以隧道竖井基坑围护结构失稳为例[J]. 魏丹.  安全与环境工程. 2018(01)
[2]掘进机截割系统的故障树-层次分析法诊断分析[J]. 刘强,尹同舟,唐秀山,唐至威,杨健健,吴淼.  煤炭科学技术. 2017(03)
[3]基于FTA-AHP的铁路安全风险综合评估方法[J]. 刘敬辉.  中国铁道科学. 2017(02)
[4]多台数控机床强度函数浴盆曲线建模技术研究[J]. 张根保,张坤能,王扬,康丽娜.  机械科学与技术. 2016(01)
[5]“数控机床可靠性技术”专题（十二） 使用可靠性保障技术[J]. 张根保,李磊.  制造技术与机床. 2015(06)
[6]机械制造工艺可靠性研究[J]. 张红锐,王泷婧.  中国高新技术企业. 2015(14)
[7]最小二乘法、矩法和最大似然法的应用比较[J]. 胡德,郭刚正.  统计与决策. 2015(09)
[8]改进RPN方法在数控磨床可靠性分析上的应用[J]. 范晋伟,王泽立,刘勇军,周中原.  制造技术与机床. 2014(08)
[9]国产数控系统可靠性现状及对策研究[J]. 周阳红生,张铮,黄铎佳.  电子产品可靠性与环境试验. 2013(S1)
[10]国产数控机床可靠性技术综述[J]. 张根保,王立平.  航空制造技术. 2013(05)



本文编号：3310902