數(shù)控刀架可靠性分析與信息管理系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、數(shù)控刀架是中高檔數(shù)控機床的關(guān)鍵零部件，其可靠性水平直接影響數(shù)控機床的綜合技術(shù)水平。為有效開展專門針對數(shù)控刀架的可靠性工作，文中開發(fā)設(shè)計數(shù)控刀架可靠性分析及信息管理系統(tǒng)軟件。
　　數(shù)控刀架屬于機電液混合產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)原理復(fù)雜，工作環(huán)境多變。因此，數(shù)控刀架的可靠性信息中存在多故障模式、故障部位及故障原因，這給可靠性信息收集工作帶來一定的困難。文中針對數(shù)控刀架這一特點，結(jié)合已有數(shù)控刀架的維修信息、刀架特性及專家經(jīng)驗，歸納總結(jié)出其典型的故障

2、模式、故障原因及故障部位并對其進行故障樹分析。文中初步建立了數(shù)控刀架的故障樹，并對其進行了定性和定量分析，為可靠性分析及信息管理系統(tǒng)的開發(fā)做出了前期準備。
　　可靠性指標分析依賴于可靠性模型的建立，文中開發(fā)設(shè)計的信息管理系統(tǒng)采用Weibull分布模型和指數(shù)分布模型。這兩種模型的建立依賴于大量的可靠性信息數(shù)據(jù)，但是在數(shù)控刀架可靠性工作的早期階段，可靠性數(shù)據(jù)極其匱乏，傳統(tǒng)的可靠性建模方法不能滿足可靠性指標分析的需要。文中采用經(jīng)典的Ba

3、yes理論方法充分利用驗前信息，估算各故障時間點的概率值，然后采用2參數(shù)Weibull混合分布模型對其各數(shù)據(jù)點進行曲線擬合，并結(jié)合加權(quán)最小二乘法和差分進化算法(DE)進行參數(shù)估算，最終求得各參數(shù)指標。小樣本情況下的可靠性建模彌補了可靠性信息管理系統(tǒng)的不足，為該系統(tǒng)的開發(fā)提供了補充和支持。
　　在充分了解數(shù)控刀架的可靠性信息特性之后，基于SQL數(shù)據(jù)庫及MATLAB編程語言開發(fā)設(shè)計可靠性分析與信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備基本的信息錄入、查

4、詢、維護等功能，同時可以對數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計分析。在可靠性指標計算模塊中，可以對故障信息進行可靠性建模、指標計算等。本信息管理系統(tǒng)功能完善，能夠為數(shù)控刀架的可靠性工作提供有力幫助。
　　為了提升信息管理系統(tǒng)整體的可用性水平，對該信息管理系統(tǒng)的人機界面進行概念設(shè)計。文中從用戶行為、心理學等角度對軟件界面的顏色、文字、布局、功能等進行再設(shè)計。為保證重新設(shè)計后界面的可用性，文中選擇三組設(shè)計前后的典型界面，設(shè)計任務(wù)流程，進行眼動實驗。眼動實