面向可靠性的數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)化分解方法及應(yīng)用.pdf

1、數(shù)控機(jī)床由于其自身的復(fù)雜性,機(jī)、電、液、光、控相互交叉耦合,站在整機(jī)的角度直接分析難度非常大?？茖W(xué)研究方法指出,在分析這類復(fù)雜系統(tǒng)的時(shí)候,比較行之有效的方法是將其分解成一個(gè)個(gè)小系統(tǒng)或基本單元,把對整機(jī)系統(tǒng)的分析轉(zhuǎn)化為對―基本單元‖的分析,從而達(dá)到―由繁到簡‖、―由復(fù)雜到簡單‖的分析目的。論文針對傳統(tǒng)的功能模塊分解和―部件—組件—零件‖分解方法中的不足,在分析了可靠性、精度、精度壽命與機(jī)床系統(tǒng)功能運(yùn)動和零部件基本動作之間的關(guān)系后,提出了基

2、于數(shù)控機(jī)床加工運(yùn)動分析的PFMA(譜系—功能—運(yùn)動—?jiǎng)幼?結(jié)構(gòu)化分解技術(shù),詳細(xì)闡述了分析技術(shù)中關(guān)于―譜系—功能—運(yùn)動—?jiǎng)幼鳌南到y(tǒng)功能分解思路與主要研究內(nèi)容。
　　首先針對數(shù)控機(jī)床在加工不同零件、采用不同加工工藝的基礎(chǔ)上,采用大量的調(diào)研和檢測收集數(shù)據(jù),利用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,通過散點(diǎn)圖和條形圖建立了數(shù)控機(jī)床加工運(yùn)動的―功能譜‖。
　　然后在―功能譜‖的基礎(chǔ)上,本文在分析了以零部件為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)化分解方法存在的

3、不足,提出了PFMA結(jié)構(gòu)化分解方法。通過建立數(shù)控機(jī)床從整機(jī)加工功能到零部件基本動作進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分解的原則,研究數(shù)控機(jī)床加工運(yùn)動原理,分析實(shí)現(xiàn)整機(jī)加工運(yùn)動時(shí)各個(gè)部件所具有的運(yùn)動,按照運(yùn)動機(jī)構(gòu)動力的傳遞、轉(zhuǎn)換將部件運(yùn)動繼續(xù)分解,直到得到機(jī)床最小的運(yùn)動單元—元?jiǎng)幼?。通過上述分析,確定了―TOP-DOWN‖結(jié)構(gòu)化分解過程遵循―譜系—功能—運(yùn)動—?jiǎng)幼鳌幕舅悸?將整機(jī)到零件之間劃分成不同的級別,建立層次樹形結(jié)構(gòu)模型即―PFMA樹‖。以臥式加工中心

4、TH(M)6380為例進(jìn)行了PFMA結(jié)構(gòu)化分解,得到機(jī)床基本元?jiǎng)幼鞯慕Y(jié)構(gòu)及示意圖,并對機(jī)床的運(yùn)動傳遞關(guān)系進(jìn)行了梳理。
　　其次,在PFMA分解的基礎(chǔ)上,針對分解的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行可靠性控制。提出了節(jié)點(diǎn)可靠性屬性偽伴隨矩陣的概念,將影響可靠性的5M1E定義為PFMA節(jié)點(diǎn)的屬性,利用網(wǎng)絡(luò)分析法依此提取出層次節(jié)點(diǎn)屬性,利用德爾菲法將節(jié)點(diǎn)屬性進(jìn)行模糊定量化,構(gòu)造節(jié)點(diǎn)屬性的矩陣,并通過偽伴隨矩陣的求解對節(jié)點(diǎn)屬性進(jìn)行優(yōu)化。
　　最后,基于