數(shù)控機(jī)床可靠性設(shè)計(jì)體系及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來，作為機(jī)、電、液、控一體化的工作母機(jī)，數(shù)控機(jī)床在國家工業(yè)化進(jìn)程中的地位日益提升。雖然我國在數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的質(zhì)量及可靠性水平提高方面做出了巨大的努力，但與發(fā)達(dá)國家的機(jī)床產(chǎn)品相比，我國在機(jī)床的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、質(zhì)量控制和創(chuàng)新等方面，仍有很大的差距。由于數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件繁多，工作狀況多變，且可靠性研究工作起步較晚，相關(guān)的可靠性數(shù)據(jù)又嚴(yán)重缺乏，機(jī)床的可靠性問題一度成為國內(nèi)外學(xué)者們研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文在國家“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造設(shè)備

2、”科技重大專項(xiàng)“中高檔國產(chǎn)數(shù)控磨床可靠性規(guī)模化提升工程”項(xiàng)目的支持下，以國產(chǎn)數(shù)控磨床及其關(guān)鍵功能部件為研究對(duì)象，對(duì)其可靠性設(shè)計(jì)體系及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，為數(shù)控機(jī)床的可靠性研究提供了新的研究思路與方法，且易于運(yùn)用到工程實(shí)踐，從而從根本上提升國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的可靠性水平和市場競爭力。
　　本文主要研究內(nèi)容如下：①結(jié)合數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)流程，集成了可靠性建模、可靠性預(yù)計(jì)與分配、可靠性分析以及可靠性試驗(yàn)等技術(shù)，構(gòu)建了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的可靠

3、性設(shè)計(jì)體系框架，并通過可靠性數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)與產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)之間的數(shù)據(jù)反饋和信息共享。②針對(duì)數(shù)控機(jī)床在設(shè)計(jì)初期，可靠性數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺乏，影響可靠性預(yù)計(jì)的因素較為復(fù)雜且具有較強(qiáng)模糊性等問題，提出一種基于Vague集的可靠性模糊綜合預(yù)計(jì)方法。在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)級(jí)的可靠性GO圖模型的基礎(chǔ)上，利用VSA模型對(duì)設(shè)計(jì)初期數(shù)控機(jī)床的可靠性進(jìn)行定量分析與預(yù)計(jì)，并通過實(shí)例驗(yàn)證了所提方法的簡便性和有效性。③針對(duì)影響可靠性分配的因素不確定性的特點(diǎn)及其影響程度也存在模糊性的

4、特點(diǎn)，提出一種將熵權(quán)法與模糊層次分析法相結(jié)合的組合賦權(quán)法來進(jìn)行可靠性分配。以數(shù)控磨床整機(jī)為例，采用主客觀組合賦權(quán)分配法，將求得的各系統(tǒng)的可靠性分配結(jié)果與已積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了所提方法的有效性和適用性。④針對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障模式、影響及危害性分析中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問題，論文建立了改進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先函數(shù)模型，考慮風(fēng)險(xiǎn)因子的相對(duì)權(quán)重、故障關(guān)聯(lián)度以及專家的相對(duì)權(quán)重，并基于區(qū)間分析法以及灰色關(guān)聯(lián)理論進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。最后以實(shí)例和與傳統(tǒng)RPN方法的對(duì)比，凸顯