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国内数 控机床可靠性的研究现状

2019-05-19

国内可 靠性研究起步并不比国外晚很多,但早期 主要是针对电子产品的可靠性进行研究。相对而言,机械产 品的可靠性研究起步较晚,机械可 靠性方面的理论积累相对较少。直到80年代末 才开始了机床可靠性的研究工作。从1989年开始,我国对 部分机床产品进行可靠性摸底,从“八五”开始把 可靠性技术列入数控机床主机关键共性技术进行研究,在此期间,制定了JB/GQ1153-10《数控车 床可靠性的评定方法》、GB10962-89《机床电器可靠性通则》等相关标准。“九五”至“十五”期间,国度先后批准立项了“数控机 床可靠性增长技术的应用研究”、“数控机 床可靠性增长技术研究和应用示范”等一批 国度重点科技攻关项目,开始对 国产数控机床的可靠性技术与应用进行重点研究。

使攻关产品的MTBF由原来的200多小时提高到500-600小时,缩小了 与环球水平的差距。“十一五”期间,“专业数 控机床与基础制造装备”国度科 技重大专项开始实施,国内大 量的主机和功能部件企业及高校投入到数控机床可靠性技术研究队伍中来,通过产 学研用的广泛结合,产生了 一大批的研究成果,推动了 我国的机床可靠性研究,明显提 升了国产数控机床的可靠性水平。

我国开 展数控机床可靠性研究早的科研机构之一。在“九五”和“十五”期间,结合国 度科技攻关项目,吉林大 学科研人员长年深入我国20多家数 控机床骨干企业和大量的典型用户,进行可 靠性技术的应用研究。

经过近20年的深入研究,在数控 机床可靠性理论和工程应用方面,取得了 大量的研究成果,推动了 我国数控机床可靠性水平明显提升。归纳起来,主要开 展了以下几方面工作:

(1)数控机 床可靠性建模与评估技术研究。针对国 内外数控机床进行了大量的现场跟踪试验,建立了 各类数控机床的可靠性模型,开发了 数控机床可靠性评估软件,对现有 产品进行了可靠性评估和分析,为企业 改进设计和新产品研发提供了大量有用的数据。

(2)数控机 床可靠性增长技术研究。通过分 析现有产品薄弱环节,建立了AMSAA-BISE可靠性增长模型,引入了试验,分析和改进(TAAF,Test,AnalyzeandFix)的可靠 性增长并行管理模式,并提出 了实施数控机床可靠性增长的具体措施。

(3)数控机床可用度分析。通过综 合分析可靠性和维修性,建立了 数控机床的可用度模型,分析了 数控机床各个子系统的可用性影响度,为评价 机床的可用性及优化维修策略提供了。

(4)数控机床故障模式、影响及危害性分析。根据现 场跟踪试验收集到的故障数据,对其进 行了故障部位和故障模式分析,并应用FMECA对故障 危害度较大的部位进行进一步的研究,指出了 相关型号整机和功能部件的可靠性薄弱环节,为数控 机床的可靠性设计提供了依据。

(5)数控机 床载荷谱的收集和建立。在大量 调研和采集数据的基础上,对近百 台数控机床的载荷与循环次数进行了分析与研究。采用多 元回归分析方法建立了载荷的分布模型,为数控 机床可靠性设计提供了重要依据。

(6)数控机 床功能部件可靠性试验装置研发。针对数 控机床关键功能部件开发了一系列能够模拟真实工况的可靠性试验装置,从而在 实验室进行功能部件的可靠性试验,缩短试验周期,较有效 地暴露产品故障,为可靠 性设计提供基础数据。

(7)数控机 床可靠性预计和分配技术。建立了 考虑多种影响因素的可靠性预计和分配模型,为达到 规定的合同指标及开展可靠性定量设计提供了重要依据。

(8)数控机床维修性研究。提高数 控机床的可用性需要从可靠性和维修性两方面来考虑,课题组 针对数控机床维修性提升及维修策略优化进行了研究,提出了 数控机床的维修性评价方法和维修性指标的分配方法。

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