高档数控车床的可靠性设计及试验技术研究
发布时间：2022-12-25 12:30
机床作为制造业生产的“母机”,其发展程度直接影响着国家工业的发展水平。目前在中高档数控机床方面,与国外先进机床仍存在着较大的差距。其中,最明显的差距体现在机床的可靠性上。为了支撑“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项的实施,本论文依托“千台国产数控车床可靠性提升工程”课题展开研究。高档数控车床的可靠性与设计、制造、试验和应用等息息相关,本文针对目前存在的主要技术难点,重点从设计和试验环节展开研究。论文首先针对目前数控车床缺乏可靠性设计的问题,对整机进行了可靠性设计与分析研究。采用极大似然估计法和Edgeworth级数法建立了数控车床的可靠性模型,并得出了Edgeworth级数对数控车床的故障间隔数据建模的正确性比较好的结论。考虑到数控车床的可靠性取决于各功能部件的可靠性,基于模糊-熵权法对数控车床进行了可靠性分配。这为对功能部件供应商提出可靠性要求提供了基础。对ETC系列的数控车床整机进行了失效模式和影响分析（Failure Mode and Effect Analysis,FMEA）并建立了FMEA分析表,并对数控车床的潜在问题进行了改进。刀架是高档数控车床的关键性和典型性功...
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题来源与背景
1.2 选题的目的和意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外可靠性技术研究现状
1.3.2 国内可靠性技术研究现状
1.4 数控车床可靠性研究存在的问题
1.5 本论文研究的主要内容
第2章 高档数控车床整机的可靠性设计与分析
2.1 引言
2.2 高档数控车床可靠性建模
2.2.1 基于极大似然估计法的可靠性建模
2.2.2 基于Edgeworth级数法的可靠性建模
2.3 基于模糊-熵权的可靠性分配法
2.3.1 车床子系统可靠度模型的建立
2.3.2 高档数控车床可靠性影响因素分析
2.3.3 高档数控车床模糊可靠性分配模型的建立
2.4 高档数控车床的FMEA分析
2.5 本章小结
第3章 动力伺服刀架可靠性及灵敏度分析
3.1 引言
3.2 系统参数化模型的建立
3.2.1 刀架结构原理
3.2.2 初始误差的确定
3.2.3 三齿盘有限元仿真模型
3.3 基于人工神经网络技术的可靠性求解
3.3.1 刀架转位偏差数学模型的构建
3.3.2 系统模型的可靠性计算
3.3.3 灵敏度的计算与分析
3.4 本章小结
第4章 基于大样本的数控车床可靠性试验及评价
4.1 引言
4.2 数控车床的可靠性试验技术
4.2.1 现场试验方案
4.2.2 试验机床的抽样
4.2.3 试验数据的采集
4.2.4 故障判定与计数原则
4.3 基于熵权理论的可靠性评价技术
4.3.1 可靠性评价指标的计算
4.3.2 基于熵权法的可靠性综合评价
4.4 本章小结
第5章 关键功能部件的可靠性加载试验
5.1 引言
5.2 伺服刀架的可靠性加载试验
5.2.1 伺服刀架可靠性加载试验装置
5.2.2 伺服刀架可靠性试验及数据分析
5.3 主轴的可靠性加载试验
5.3.1 主轴可靠性加载试验装置
5.3.2 主轴可靠性试验及数据分析
5.4 本章小结
结论
附录
附录 A 数控车床FMEA分析表
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]数控机床可靠性试验和评估技术分析与研究[J]. 赵钦志,王立平,王军见. 制造技术与机床. 2017(11)
[2]动力伺服刀架端齿盘分度精度可靠性灵敏度设计[J]. 王新刚,常苗鑫,张恒,吕春梅. 东北大学学报(自然科学版). 2017(06)
[3]结合灰色理论的可靠性综合评分分配技术研究[J]. 张根保,杨兴勇,李冬英,李磊. 机械科学与技术. 2016(06)
[4]国产数控机床的技术现状与对策[J]. 赵万华,张星,吕盾,张俊. 航空制造技术. 2016(09)
[5]数控锻压机床加工曲线精度可靠性试验研究[J]. 刘天祥,陈文戈,杨永权,阮卫平. 机电工程技术. 2015(09)
[6]加工中心早期故障的两重威布尔模型研究[J]. 丛明,王冠雄,谢书文,潘大庆. 组合机床与自动化加工技术. 2015(04)
[7]基于可拓学理论的数控机床可靠性评价研究[J]. 夏吉兵,汪永超,赵建平. 组合机床与自动化加工技术. 2015(03)
[8]Comprehensive Reliability Allocation Method for CNC Lathes Based on Cubic Transformed Functions of Failure Mode and Effects Analysis[J]. YANG Zhou,ZHU Yunpeng,REN Hongrui,ZHANG Yimin. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(02)
[9]基于数控机床故障信息的可靠性模糊分配[J]. 张义民,贾敬存,黄贤振. 东北大学学报(自然科学版). 2015(02)
[10]供应链可靠性研究综述与展望[J]. 林勇,姜大立,朱广福,曾国杉. 重庆大学学报(社会科学版). 2015(01)
博士论文
[1]基于性能参数的数控装备服役可靠性评估方法与应用[D]. 吴军.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]数控车床可靠性分析与控制技术研究[D]. 夏长江.重庆大学 2017
[2]基于性能参数的数控机床系统可靠性评估及应用[D]. 陈真.华中科技大学 2017
[3]基于多性能退化的数控装备可靠性建模与评估[D]. 李睿智.电子科技大学 2017
[4]数控机床可靠性关键技术研究[D]. 韦艳珍.广西大学 2015
[5]动力伺服刀架状态监测系统研制[D]. 马帅.吉林大学 2015
[6]基于故障相关性的加工中心可靠性评价[D]. 宋琪.吉林大学 2014
[7]基于故障分析的动力刀架可靠性试验研究[D]. 郑珊.吉林大学 2013
[8]数控机床可靠性评估及分配技术的研究[D]. 李世龙.重庆大学 2013
[9]高速精密数控机床可靠性技术研究[D]. 张涛.河南科技大学 2013
[10]基于元动作的数控机床可靠性分析与控制技术研究[D]. 张恒.重庆大学 2012
本文编号：3726625
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题来源与背景
1.2 选题的目的和意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外可靠性技术研究现状
1.3.2 国内可靠性技术研究现状
1.4 数控车床可靠性研究存在的问题
1.5 本论文研究的主要内容
第2章 高档数控车床整机的可靠性设计与分析
2.1 引言
2.2 高档数控车床可靠性建模
2.2.1 基于极大似然估计法的可靠性建模
2.2.2 基于Edgeworth级数法的可靠性建模
2.3 基于模糊-熵权的可靠性分配法
2.3.1 车床子系统可靠度模型的建立
2.3.2 高档数控车床可靠性影响因素分析
2.3.3 高档数控车床模糊可靠性分配模型的建立
2.4 高档数控车床的FMEA分析
2.5 本章小结
第3章 动力伺服刀架可靠性及灵敏度分析
3.1 引言
3.2 系统参数化模型的建立
3.2.1 刀架结构原理
3.2.2 初始误差的确定
3.2.3 三齿盘有限元仿真模型
3.3 基于人工神经网络技术的可靠性求解
3.3.1 刀架转位偏差数学模型的构建
3.3.2 系统模型的可靠性计算
3.3.3 灵敏度的计算与分析
3.4 本章小结
第4章 基于大样本的数控车床可靠性试验及评价
4.1 引言
4.2 数控车床的可靠性试验技术
4.2.1 现场试验方案
4.2.2 试验机床的抽样
4.2.3 试验数据的采集
4.2.4 故障判定与计数原则
4.3 基于熵权理论的可靠性评价技术
4.3.1 可靠性评价指标的计算
4.3.2 基于熵权法的可靠性综合评价
4.4 本章小结
第5章 关键功能部件的可靠性加载试验
5.1 引言
5.2 伺服刀架的可靠性加载试验
5.2.1 伺服刀架可靠性加载试验装置
5.2.2 伺服刀架可靠性试验及数据分析
5.3 主轴的可靠性加载试验
5.3.1 主轴可靠性加载试验装置
5.3.2 主轴可靠性试验及数据分析
5.4 本章小结
结论
附录
附录 A 数控车床FMEA分析表
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]数控机床可靠性试验和评估技术分析与研究[J]. 赵钦志,王立平,王军见. 制造技术与机床. 2017(11)
[2]动力伺服刀架端齿盘分度精度可靠性灵敏度设计[J]. 王新刚,常苗鑫,张恒,吕春梅. 东北大学学报(自然科学版). 2017(06)
[3]结合灰色理论的可靠性综合评分分配技术研究[J]. 张根保,杨兴勇,李冬英,李磊. 机械科学与技术. 2016(06)
[4]国产数控机床的技术现状与对策[J]. 赵万华,张星,吕盾,张俊. 航空制造技术. 2016(09)
[5]数控锻压机床加工曲线精度可靠性试验研究[J]. 刘天祥,陈文戈,杨永权,阮卫平. 机电工程技术. 2015(09)
[6]加工中心早期故障的两重威布尔模型研究[J]. 丛明,王冠雄,谢书文,潘大庆. 组合机床与自动化加工技术. 2015(04)
[7]基于可拓学理论的数控机床可靠性评价研究[J]. 夏吉兵,汪永超,赵建平. 组合机床与自动化加工技术. 2015(03)
[8]Comprehensive Reliability Allocation Method for CNC Lathes Based on Cubic Transformed Functions of Failure Mode and Effects Analysis[J]. YANG Zhou,ZHU Yunpeng,REN Hongrui,ZHANG Yimin. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(02)
[9]基于数控机床故障信息的可靠性模糊分配[J]. 张义民,贾敬存,黄贤振. 东北大学学报(自然科学版). 2015(02)
[10]供应链可靠性研究综述与展望[J]. 林勇,姜大立,朱广福,曾国杉. 重庆大学学报(社会科学版). 2015(01)
博士论文
[1]基于性能参数的数控装备服役可靠性评估方法与应用[D]. 吴军.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]数控车床可靠性分析与控制技术研究[D]. 夏长江.重庆大学 2017
[2]基于性能参数的数控机床系统可靠性评估及应用[D]. 陈真.华中科技大学 2017
[3]基于多性能退化的数控装备可靠性建模与评估[D]. 李睿智.电子科技大学 2017
[4]数控机床可靠性关键技术研究[D]. 韦艳珍.广西大学 2015
[5]动力伺服刀架状态监测系统研制[D]. 马帅.吉林大学 2015
[6]基于故障相关性的加工中心可靠性评价[D]. 宋琪.吉林大学 2014
[7]基于故障分析的动力刀架可靠性试验研究[D]. 郑珊.吉林大学 2013
[8]数控机床可靠性评估及分配技术的研究[D]. 李世龙.重庆大学 2013
[9]高速精密数控机床可靠性技术研究[D]. 张涛.河南科技大学 2013
[10]基于元动作的数控机床可靠性分析与控制技术研究[D]. 张恒.重庆大学 2012
本文编号：3726625
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3726625.html
