数控机床精度保持性和可靠性

发布时间:2017-09-14  发布者:禹创重工机械

  随着世界科技的进步和机床工业的发展,数控机床作为机床工业的主流产品,已成为装备制造业实现现代化的关键设备,是装备制造业发展的重中之重。数控机床的拥有量以及其性能水平的高低,已成为衡量   综合   的一项重要标志。随着国民经济的快速、持续增长,我国的机床行业取得了长足的发展与进步。本世纪以来,我国已连续十年成为世界上   大的机床消费国和进口国。2009年,我国   成为世界机床   制造大国。2011年中国的机床销售额达到277亿美元,比上年增长32%,稳居全球   。
  但是,与发达   相比,我们的差距仍然明显:我国从国外进口的基本上都是高中档机床,而出口的主要是中低档机床,进出口逆差多年都保持在较高水平。金属加工机床进口额132.4亿美元,出口额24.2亿美元,逆差高达108.2亿美元,进出
口逆差又创造了新的历史纪录。2012年1-6月,我国进口金属加工机床49635台,其中6月进口金属加工机床8616台,创历史   高纪录。
  进口超高速增长,一方面说明国内需求强劲,另一方面也反映了国产机床与进口机床的巨大差距。不仅   机床的供给能力仍然严重不足,而且国产中档机床的   竞争力也提高得比较慢,中   数控机床及其数控系统和关键功能部件还是主要依赖进口,中国机床工业还是大而不强。中国机床进口额居高不下的根本原因,在于绝大部分国产机床与进口机床在质量和深层次技术上存在差距。
  参与机床重大专项调研的四大服务领域(航空航天、船舶、汽车和发电设备)的用户专家和重点机床企业制造专家普遍认为:目前,国内的一些企业已经可以研制出在精度和速度等技术参数和国外先进水平接近的数控机床,但是在精度保持性和可靠性等表现机床内在水平方面的差距比较大。因此,造成国产数控机床市场占有率低的根本原因不是速度和精度等技术指标无法达到,而是在于表现机床内在水平的稳定性和可靠性方面比较差。精度保持性和可靠性追赶上   先进水平,才是提升机床品质和技术水平的   高境界,也才能真正地提高国产数控机床的   竞争力,这需要主机企业和相关研究机构在基础理论、研发手段和制造装备等方面下很大的功夫。
  在上述背景下,2010年9月国务院审议并通过了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,将“   装备制造业”列为七大战略性新兴产业之一。“有了强大的装备制造业,才算是真正的制造业强国”,工业和信息化部装备工业司副司长王富昌在接受《科技口报》记者采访时表示。鉴于   数控机床和基础制造装备对我国装备制造业发展的关键支撑作用,《   中长期科学和技术发展规划纲要(2006 - 2020年)》将“   数控机床与基础制造装备”列为十六个   科技重大专项之一。该专项确立的目标是:到2020年,四大服务领域所需的   数控机床与基础制造装备要达到80%以上来源于国产机床。在目前已开展的各主机和功能部件课题中,都把提高机床的可靠性放在了重要的位置。在2009-2011年的重大专项课题申报指南中,都将“可靠性设计与性能试验技术”作为“共性技术”的重要课题,课题目标规定主机平均故障间隔时间(MTBF ,  Mean operating Time Between Failures)要达到900小时,关键部件的MTBF提高50%以上,明确要求要开展整机及零部件的可靠性建模与评估、故障模式及影响分析(FMEA, Failure Mode and Effect Analysis、可靠性预计和分配等技术的研究。2013年的课题申报指南要求主机产品的MTBF达到1500小时,数控系统MTBF大于20000小时,主轴MTBF大于2500小时,转塔刀架满载荷无故障运转次数不低于30万次。
  由此可见,提高机床可靠性是一项紧迫而艰巨的任务。对于数控机床来说,特别是高速、精密数控机床,结构复杂、价格昂贵并且生产数量少,很难像电子产品那样通过抽样统计试验而获取可靠性指标。可靠性预计和分配工作可以为设计方案优化、设计过程控制、进行可靠性试验以及降低寿命周期费用等提供重要依据,是确保设计和生产具有规定可靠性指标机床的指导性和基础性工作。因此,在上述可靠性指标的实现过程中,可靠性预计与分配作为可靠性设计的重要手段需要大量运用。在各个设计阶段应通过开展可靠性预计和分配工作来推动数控机床可靠性设计,“按需牵引”,以确保设计、生产符合规定的可靠性指标的产品,不能等待产品既成之后再进行“事后把关”和“补课”。

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