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文檔簡介
1、隨著高檔數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的日益廣泛及重要性的不斷增加,人們對數(shù)控機(jī)床質(zhì)量的要求也越來越高??煽啃宰鳛楹饬繑?shù)控機(jī)床質(zhì)量的重要指標(biāo),對其進(jìn)行定量評估和預(yù)測已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床可靠性評估在整個機(jī)床的方案論證、工程研制、投入生產(chǎn)及交付使用、維護(hù)等各個階段都非常重要,可以衡量機(jī)床的可用性是否達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo),驗(yàn)證機(jī)床可靠性設(shè)計的合理性,指出機(jī)床的薄弱環(huán)節(jié),為改進(jìn)機(jī)床的設(shè)計、制造、工藝及維修優(yōu)化指明方向。因此,數(shù)控機(jī)床可靠性評估技術(shù)的研究
2、對于我國機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。
可靠性評估工作必然涉及到可靠性信息的收集與整理,在可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場數(shù)據(jù)匱乏的情況下,可以通過擴(kuò)充樣本量的方法來解決這一問題;或者通過綜合利用其它一些不同來源的相關(guān)可靠性信息來解決這一困難。另一方面,高檔數(shù)控機(jī)床裝配過程對可靠性的影響很大,而人們卻總是忽略了裝配過程對于保證機(jī)床可靠性的重要性。這些都使得現(xiàn)有的可靠性評估方法在多數(shù)場合已經(jīng)不能滿足工程上的要求。
在這樣的背景
3、下,本文結(jié)合國家科技重大專項(xiàng)和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,在總結(jié)國內(nèi)外同行對機(jī)械產(chǎn)品可靠性評估方法研究成果的基礎(chǔ)上,以國產(chǎn)某系列臥式加工中心為研究對象,對加工中心及其典型功能部件的可靠性評估方法進(jìn)行了比較深入的研究。全文的研究工作主要包括:
①針對加工中心可靠性評估過程中可靠性數(shù)據(jù)量極少的單一數(shù)據(jù)類型問題,根據(jù)前期收集的小樣本可靠性數(shù)據(jù)應(yīng)用徑向基函數(shù)(Radial Basis Function, RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擬合、擴(kuò)充,形成
4、與小樣本可靠性數(shù)據(jù)具有相同失效統(tǒng)計規(guī)律的擴(kuò)充可靠性數(shù)據(jù)。對擴(kuò)充后的可靠性數(shù)據(jù)應(yīng)用最小二乘法和K-S檢驗(yàn)法進(jìn)行分析,可以確定可靠性數(shù)據(jù)的分布模型。最后以國產(chǎn)某型號臥式加工中心為例,驗(yàn)證了所提方法的可行性并計算了相關(guān)的可靠性評價指標(biāo)。
?、谠诩庸ぶ行膹?fù)雜系統(tǒng)可靠性評估方面,為了充分挖掘產(chǎn)品多種來源的可靠性信息,提出了基于環(huán)境因子和信息熵綜合法的可靠性評估技術(shù)。首先,將不同時間環(huán)境下的試驗(yàn)信息融合為工作環(huán)境下的等效試驗(yàn)信息;接著,將零
5、部件和子系統(tǒng)的工作環(huán)境試驗(yàn)信息融合為系統(tǒng)的等效試驗(yàn)信息;最后利用系統(tǒng)的綜合試驗(yàn)信息進(jìn)行可靠性評估。用此方法對主軸系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了評估,經(jīng)工程實(shí)踐驗(yàn)證,效果很好。
?、坩槍ΜF(xiàn)有的可靠性評估技術(shù)大多只是涉及到產(chǎn)品的設(shè)計過程,而卻忽略了對數(shù)控機(jī)床最終可靠性影響極大的裝配過程可靠性分析及評價技術(shù)的研究。因此,提出一種應(yīng)用灰色廣義隨機(jī)Petri網(wǎng)(Grey Generalized Stochastic Petri Nets, GGSPN
6、)模型進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的可靠性建模與評價的方法。首先,通過對裝配過程中各道工步之間的裝配關(guān)系分析,建立起產(chǎn)品裝配過程的GGSPN模型;其次,采用基本隨機(jī)Petri網(wǎng)模型及其性能等價公式對GGSPN模型進(jìn)行簡化;接著,針對裝配過程故障信息的貧信息不確定性問題,在廣義隨機(jī)Petri網(wǎng)模型的變遷激發(fā)率中引入了灰數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理;然后,針對建立的產(chǎn)品裝配過程可靠性模型,求解出用灰數(shù)表示的穩(wěn)態(tài)概率并對其進(jìn)行白化處理,再通過對產(chǎn)品裝配過程的可靠性分析,提
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