数控机床的可靠性综合评价方法研究

发布时间：2017-06-23 20:15

  本文关键词：数控机床的可靠性综合评价方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现阶段我国工业尚未跻身工业强国行列,国产数控机床的可靠性水平与国外发达国家相比仍有一定差异,虽然我国数控机床龙头企业——沈阳机床推出了i5系列,但是市场并未买账。部分关键技术依然受制于人,这严重制约了我国工业的良好稳定地发展。在中长期发展规划中,我国已经将数控机床的可靠性技术列为关键技术并予以立项,由此可见,国家对机床产业的发展依然十分重视,因此提高数控机床可靠性是中国从制造大国向制造强国转变的一个关键。数控机床的可靠性理论尚未完善,为此,基于前人的研究探索了适合于数控机床可靠性综合评价的方法。论文的研究工作主要有以下四个方面：(1)对数控机床可靠性评价体系的基础理论进行了整理并提出了一些看法,主要涵盖数控机床故障分布规律的典型、可靠性评价指标、数据的采集方法、基于神经网络理论的数据扩充方法等。(2)对当量故障率与危害度进行了阐述,同时给出了危害度分析下的当量故障率的计算方法,该方法考虑了设计故障率与实际故障率的差异,从而给予惩罚。(3)基于前人的研究理论给出了可靠性综合评价的一般过程。首先根据数控机床的可靠性评价指标的选择原则合理选定评价指标,然后通过经典的变异系数法确定归一化权重或者通过指标值内联的动态加权法确定非归一化权重,最后给出2种评价模型：一种是基于变异系数法以及可维修设备可靠性综合评价公式的改进模型,另一种是基于动态加权法的可靠性综合评价模型。此外,还依据可靠性评价指标的阈值给出了基于这两种评价模型的可靠性得分阈值表,以方便确定数控机床可靠性的所属品级。(4)给出了3个应用分析实例,分别基于变异系数法对VT-550型数控车床、基于动态加权法对SIRIUS-1250型龙门加工中心以及基于动态加权法对国内外某数控铣床等进行了可靠性综合评价。结果表明,基于变异系数法与动态加权法构建的可靠性评价模型均较好的反映了数控机床真实的可靠性水平,且基于动态加权法的可靠性综合评价模型能够直观的看出待评价对象间是否存在“质”的差异。
【关键词】：数控机床 当量故障率 可靠性 综合评价
【学位授予单位】：延边大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-16
• 第一章 绪论16-21
• 1.1 引言16-17
• 1.2 研究目的及意义17
• 1.3 国内外研究现状17-19
• 1.4 我国数控机床可靠性工作存在的问题19-20
• 1.5 论文的结构安排及研究内容概述20-21
• 第二章 数控机床可靠性评价的基础理论概述21-35
• 2.1 故障数据的采集21-23
• 2.1.1 可靠性试验方案21-22
• 2.1.2 数据的采集22-23
• 2.2 数控机床可靠性评价指标23-27
• 2.2.1 平均故障间隔时间23
• 2.2.2 平均首次故障时间23-24
• 2.2.3 平均修复时间24
• 2.2.4 固有可用度24-25
• 2.2.5 当量故障率25-27
• 2.3 数控机床的分布典型27-31
• 2.3.1 正态分布模型27
• 2.3.2 极值分布模型27-29
• 2.3.3 对数正态分布模型29
• 2.3.4 指数分布模型29-30
• 2.3.5 瑞利分布模型30
• 2.3.6 威布尔分布模型30-31
• 2.4 故障数据的拓展31-34
• 2.4.1 人工神经网络简介31-32
• 2.4.2 基于RBF神经网络的数据扩充32-34
• 2.5 小结34-35
• 第三章 当量故障率与危害度的关系35-40
• 3.1 基于故障模式的危害度计算35-36
• 3.2 当量故障率与危害度36-39
• 3.2.1 当量故障率与危害度的关系36
• 3.2.2 危害度分析下当量故障率的计算36-39
• 3.3 小结39-40
• 第四章 数控机床的可靠性综合评价40-49
• 4.1 评价指标的选择原则40-41
• 4.2 指标权重的确定41-43
• 4.2.1 变异系数法42
• 4.2.2 动态加权法42-43
• 4.3 可靠性综合评价43-48
• 4.3.1 基于变异系数法的数控机床可靠性评价44-45
• 4.3.2 基于动态加权法的数控机床可靠性综合评价45-48
• 4.4 小结48-49
• 第五章 应用举例49-68
• 5.1 VT-550型数控车床分析49-56
• 5.1.1 可靠性相关指标的计算49-53
• 5.1.2 故障模式危害度的计算53-55
• 5.1.3 基于变异系数法的可靠性综合评价55
• 5.1.4 小结55-56
• 5.2 SIRIUS-1250型龙门式加工中心分析56-62
• 5.2.1 可靠性相关指标的计算56-61
• 5.2.2 基于动态加权法的可靠性综合评价61-62
• 5.2.3 小结62
• 5.3 国内外数控铣床分析62-68
• 5.3.1 可靠性相关指标的计算63-64
• 5.3.2 基于动态加权法的可靠性综合评价64-67
• 5.3.3 小结67-68
• 第六章 结论与展望68-69
• 6.1 结论68
• 6.2 展望68-69
• 参考文献69-74
• 附录A74-75
• 附录B75-77
• 附录C77-80
• 攻读硕士学位期间发表的论文80-81
• 致谢81

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1 倪文凯;数控机床的可靠性综合评价方法研究[D];延边大学;2016年

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本文编号：476199