国内数控机床可靠性研究

发布时间:2017-10-24  发布者:禹创重工机械

  20世纪80年代开始,我国开始重视机械可靠性的研究。经过了30多年的探索,我国数控机床可靠性水平得到了   程度的提升。在“八五’、“九五”及“十五”期间,数控机床可靠性研究作为   重点科技攻关项目,取得了丰硕的研究成果“十一五”期间,   “   数控机床与基础制造装备”科技重大专项正在逐步实施,对数控装备(数控机床、数控系统及数控机床关键功能部件)的可靠性技术研究及数控机床产品的可靠性水平的提升和考核给予高度关注。国内各高校针对可靠性设计、可靠性计算方法、可靠性评估及可靠性分配及可靠性评价模型等方面开展了大量的研究。
  传统设计方法与可靠性设计方法在设计思想及设计原理上的区别,从机械工程现代设计方法出发,在所建立的RS干涉模型的基础上,综合论述了JC法、Monte arlo法及Montearlo有限元法等5种机械可靠性设计的工程方法及特点。对多维机械可靠性设计方法进行了系统的研究,对可能存在的各种情况进行分析并提出处理意见,将多维可靠性设计转化为求解非线性方程组,然后用数值方法求解;对一般可靠性设计方法进行分析,指出其存在的不足;提出了乘(余可靠度的概念,建立了剩余可靠度之和为极小化目标函数,可靠性条件和边界条件为约束的机械可靠性优化设计的数学模型,编制了相应的计算机程序;对过盈联接的可靠性优化设计进行了研究,并用实例验证了研究结果的正确性。
  可靠性本身是一个定性的概念,可以运用概率论与数理统计相关数学基础知识将其进行定量化计算。采用一般概率摄动有限元法的边值求解方法,推导了多随机参数系统周期解稳定性的灵敏度和可靠性计算公式,分析了各随机参数对旋转机械故障特征的影响,可以得知故障发生时,需要   先修改哪些参数,从而可以减小或根治该类故障发生。东北大学回研究了五轴加工中心的运动学的可靠性计算方法。运用蒙特卡洛法,推断出了MC650五轴数控机床的运动学的可靠性的数学模型。该机构的运动学可靠性的计算方法是通过点估计与跟踪估计提出的。运动可靠性分析为提高机床的加工精度及工作寿命提供了理论参考。
  数控机床是高成本的产品,不能仅靠寿命试验获得数控机床的失效时间,研究数控机床的性能随时间而变化的规律,从而对数控机床进行可靠性评估是非常有意义的。性能退化数据包括大量的数控机床的可靠性信息,即使通过寿命试验无法获得数控机床的失效时间,数控机床的可靠性及寿命同样可以通过性能退化数据进行评价。提出了基于退化量分布的可靠性评估方法,将退化量在某时刻所服从Weihull分布的参数均视为时间的函数,利用退化数据找出它们与时间的关系,然后再利用性能可靠性评估方法对数控系统可靠性进行评估。这种评估方法直接利用性能退化数据,原理清晰、计算简单,避免了   先对轨迹参数进行分布假设的缺陷,   加符合数控系统性能退化的实际情况。运用威布尔混合模型研究了多种数控机床定时截尾试验的可靠性评价问题。运用广义期望   大化(GEM)算法估计混合威布尔模型的参数,基于赤池信息准则与贝叶斯信息准则,提出了多种数控机床定时截尾试验的模型选择与故障间隔时间的参数估计的方法。结果显示混合模型比单一模型   适于评价数控机床的可靠性,并且运用蒙特卡洛仿真方法扩大了小样本数据的样本规模,进而提高区间估计的准确性。提出了基于区间分析的数控机床综合模糊可靠性分配方法以及评价数控机床的使用可靠性的综合评价模型,并且计算了可靠性指标的估计值。
 

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