基于元動作單元的數(shù)控機(jī)床可靠性分配與預(yù)計研究.pdf

1、數(shù)控機(jī)床是國家實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的基礎(chǔ)戰(zhàn)略裝備，自然其質(zhì)量和可靠性的高低是衡量一個國家現(xiàn)代化建設(shè)甚至綜合實力的標(biāo)志。改革開放以來，面向高速化、精密化，以及復(fù)合化等方向的發(fā)展是國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床進(jìn)步的重要特點(diǎn)，在這些方面也取得了重要的成就。然而，與發(fā)達(dá)國家相比，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床在質(zhì)量與可靠性方面還有很大的差距。數(shù)控機(jī)床具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格不菲，以及多屬于小批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，通過傳統(tǒng)統(tǒng)計抽樣的方法難以獲取產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)。產(chǎn)品的真實可靠性只有在投入使用到

2、報廢的過程中，通過準(zhǔn)確的記錄和分析其故障信息才能知道。然而，已經(jīng)制造并投入使用產(chǎn)品的可靠性已經(jīng)確定，用這種方式分析產(chǎn)品的可靠性沒太大價值。因此，在產(chǎn)品設(shè)計之初就進(jìn)行可靠性的分配與預(yù)計從而約束研發(fā)過程對提高產(chǎn)品的可靠性是至關(guān)重要的。
　　本文在國家“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項課題的支持下，對某型號加工中心研制過程中的可靠性分配和預(yù)計技術(shù)進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下：
　　①認(rèn)真研究了可靠性分配和預(yù)計的基礎(chǔ)理論，分析了

3、數(shù)控機(jī)床可靠性分配和預(yù)計的特點(diǎn)，以加工中心為例進(jìn)行了FMA分解，劃分了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)層次，定義了“父代單元”和“子代單元”的概念。
　?、谔岢隽嘶谠獎幼骱蛥^(qū)間數(shù)分析的可靠性分配方法。針對FMA分解得到的功能單元、運(yùn)動單元、元動作單元的特點(diǎn)，以及它們之間的關(guān)系，確定影響可靠性分配的因素，并結(jié)合區(qū)間數(shù)層次分析法給出了影響因素的權(quán)重。可靠性的分配是自上而下的分解過程，而經(jīng)過分解之后得到的從整機(jī)到元動作單元是一個緊密聯(lián)系的層次關(guān)系，基于這種

4、關(guān)系，構(gòu)建了由父代單元向子代單元進(jìn)行可靠性分配的數(shù)學(xué)模型。子代單元的可靠性不僅對其父代單元有影響，也影響其它同級子代單元的可靠性?？紤]到這一影響，構(gòu)建了子代單元之間的關(guān)聯(lián)度矩陣以修正可靠性分配方法。
　?、厶岢隽嘶谠獎幼骱拖嗨评碚摰目煽啃灶A(yù)計方法。數(shù)控可靠性的預(yù)計是自元動作單元開始逐次向上綜合的過程。所以，首先通過構(gòu)建綜合評價云模型為元動作單元選擇相似的參考結(jié)構(gòu)，再修正參考結(jié)構(gòu)的可靠性數(shù)據(jù)來預(yù)計元動作的可靠性水平。根據(jù)子代單元和