国内数控机床可靠性的研究现状

发布时间:2017-09-23  发布者:禹创重工机械

  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TB}GQ 11 s3-1990《数控车床可靠性的评定方法》、GB 10962-89《机床电器可靠性通则》等相关标准。“九五”至“十五”期间,   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   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。一批   企业(北京   机床厂、沈阳   机床厂、中捷友谊厂、沈阳数控机床公司、北京机电研究院、南京机床厂、宁夏长城机床厂等)和吉林大学联合攻关,经校企共同努力,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   先进水平的差距。“十一五”期间,“   数控机床与基础制造装备”   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,   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。
  吉林大学是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   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   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,   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, Analyze and Fix)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参考依据。
  (4)数控机床故障模式、影响及危害性分析(FMECA, Failure Mode Effects andCriticality Analysis。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,   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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