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基于任務(wù)的數(shù)控機(jī)床模糊可靠性分配方法研究
泰州技師學(xué)院 孫進(jìn) 2015/12/11 16:33:22
摘要：數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)發(fā)展的重中之重。目前，我國(guó)在數(shù)控機(jī)床的可靠性與國(guó)際上擁有先機(jī)水平的國(guó)家相比，存在著很大的差距，一些高端方面的部件仍需向他國(guó)進(jìn)口�？煽啃运揭呀�(jīng)成為我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的重要因素，必須加以重視。本文主要通過(guò)原任務(wù)層面對(duì)數(shù)控機(jī)床模糊可靠性的分配方法進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；任務(wù)；模糊可靠性；分配方法
可靠性是指產(chǎn)品在給定的條件下和給定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)完成要求的功能的能力。對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，包括的范圍就比較廣泛，可以指螺絲、液壓閥、電子元件等一些小的零件，也可以指某一個(gè)部件，甚至是整個(gè)機(jī)床。
可靠性分配本質(zhì)上是一個(gè)工程決策問(wèn)題，是一個(gè)眾多因素綜合權(quán)衡的過(guò)程。目前，常用的可靠性分配方法主要有等分配法、比例組合法、評(píng)分分配法和A-GREE分配法等，這些傳統(tǒng)的可靠性分配方法雖然有一定的可行性，但卻不能全面考慮到數(shù)控機(jī)床的影響因素。因此，應(yīng)從多方面整體考慮數(shù)控機(jī)床的可靠性分配方法。
一、基于任務(wù)的數(shù)控機(jī)床可靠性研究：影響因素
在對(duì)可靠性進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)當(dāng)貫穿在數(shù)控機(jī)床的整個(gè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造過(guò)程中。通過(guò)物理分析和統(tǒng)計(jì)分析，將數(shù)控機(jī)床中可能發(fā)生的物理故障和機(jī)理故障分析出來(lái)，并找出解決這些問(wèn)題的辦法，以此來(lái)提高我國(guó)數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)水平。
可靠性分為基本可靠性和任務(wù)可靠性。隨著時(shí)間和任務(wù)形態(tài)的推移，數(shù)控機(jī)床的可靠性也是會(huì)隨之變化的。因此，應(yīng)基于實(shí)際例子，對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性進(jìn)行分析。
數(shù)控機(jī)床的影響因素主要包括以下幾點(diǎn)：
1、運(yùn)行時(shí)間
由于數(shù)控機(jī)床的各元任務(wù)組是隨機(jī)參與加工的，因此在數(shù)據(jù)排列方面，就不容易進(jìn)行判定。經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)詳細(xì)的分析可以看到各元任務(wù)組在時(shí)間上有一定的邏輯關(guān)系，存在著必然的聯(lián)系。由此，在研究時(shí)可以根據(jù)這些邏輯上的關(guān)系進(jìn)行模擬操作。
2、重要程度
在進(jìn)行可靠性研究時(shí)，可以通過(guò)對(duì)元任務(wù)組發(fā)生故障的頻率進(jìn)行分析，從而找出個(gè)部件之間的影響程度，找出各原任務(wù)部件的重要程度。
3、復(fù)雜程度
數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。各元任務(wù)組的元任務(wù)數(shù)量、連接方式等組成各原任務(wù)組的復(fù)雜程度。
此外，技術(shù)水平、工作狀況等發(fā)面的因素也會(huì)影響數(shù)控機(jī)床的可靠性分配方法。
二、具體實(shí)例
對(duì)數(shù)據(jù)機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)可靠性進(jìn)行試驗(yàn)，選取20臺(tái)立式加工中心。
現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)機(jī)床實(shí)際運(yùn)行時(shí)間
單位：小時(shí)
機(jī)床編號(hào) 考核時(shí)間 機(jī)床編號(hào) 考核時(shí)間 機(jī)床編號(hào) 考核時(shí)間 機(jī)床編號(hào) 考核時(shí)間
0002 3409 0024 4848 0030 4848 0096 4448
0003 3409 0025 4848 0066 4488 0097 4448
0005 3409 0027 4848 0067 4488 0098 4448
0010 3409 0028 4848 0068 4488 0100 4448
0022 4848 0029 4848 0070 4488 0102 4448
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，總共出現(xiàn)了102次故障，通過(guò)對(duì)具體發(fā)生的故障間隔時(shí)間和故障修復(fù)時(shí)間進(jìn)行研究，可以找到其中的聯(lián)系，進(jìn)而對(duì)數(shù)控機(jī)床模糊可靠性進(jìn)行思考。
可以制出數(shù)據(jù)故障主次圖，通過(guò)圖片，最后可以得出這樣的結(jié)論：累積故障的頻率雖然在上升，但整體趨勢(shì)是在慢慢減小的。數(shù)據(jù)故障主次圖以系統(tǒng)故障原因、故障模式或故障部位為橫坐標(biāo)，以故障原因、故障模式或故障部位發(fā)生的頻率為縱坐標(biāo)，它的應(yīng)用十分廣泛。一般情況下，累計(jì)頻率0~0.8的故障原因、故障模式或故障部位為關(guān)鍵故障原因、關(guān)鍵故障模式或關(guān)鍵故障部位，0.8~0.9 的故障原因、故障模式或故障部位為主要故障原因、主要故障模式或主要故障部位，0.9~1.0 的故障原因、故障模式或故障部位為次要故障原因、次要故障模式或次要故障部位。
三、數(shù)控機(jī)床可靠性模糊可靠性分配方法
1、數(shù)控機(jī)床可靠性分配要點(diǎn)
對(duì)于發(fā)生偶然故障幾率比較小的機(jī)械部件來(lái)說(shuō)，以床身為例，可以認(rèn)為其發(fā)生的幾率比較小，就可以不對(duì)其分配MTBF指標(biāo)。
在可靠性分配時(shí)，要考慮到偶然故障的發(fā)生，因此必須預(yù)留分配余量。在分配的過(guò)程中，要考慮到實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行合理的分配，一般指標(biāo)控制在整機(jī)指標(biāo)的5%—10%之內(nèi)。
在可靠性分配工程中，要認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)：可靠性分配的最終目的是為了讓工程能夠順利進(jìn)行，因此，不僅要在理論中可以實(shí)施，在實(shí)際的操作中也應(yīng)該可以進(jìn)行。
2、基于模糊綜合評(píng)判的可靠性分配模型
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