高速冲床的可靠性研究及方法

发布时间:2018-10-29  发布者:禹创重工机械
可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力,它作为一门新兴的学科主要有以下几个发展阶段。
(1)可靠性发展的萌芽阶段。双面数控镗孔专用机床可靠性的概念是从20世纪3040年代形成的,它较 初是德国的科学家在武器研究过程中提出来的。随后,美国在对电子设备进行研究的过程中,也进行了可靠性的分析研究,并在相关可靠性研究报告中给出了可靠性的定义、指标及其评价方法等一系列相关的概念与方法,为可靠性的发展奠定了基础。
(2)可靠性理论的形成阶段。20世纪50年代,由于航天技术发展的需要,苏联开始了可靠性的研究,并将可靠性技术应用在人造卫星和宇宙飞船的设计中。同时,其他国家根据相关设计的需求,也逐渐开始对可靠性进行研究。其中,日本不仅将可靠性技术应用在航天等领域,还进一步在民用工业开展了相关的可靠性研究,从而进一步扩展了可靠性的研究范围。
(3 )可靠性理论的发展阶段。20世纪60年代,随着美国和苏联在航天技术上的飞速发展,可靠性的研究工作也取得了很大成功,一些可靠性设计与实验方案也得到相继开展。在此期间,美国开始将可靠性技术普及到英、法等发达国家,随着越来越多的国家开始进行可靠性方面的研究,这使得可靠性技术得到了全面发展。
(4)可靠性工程的深入发展阶段。在20世纪70年代,可靠性技术已不再仅仅局限于电子领域,其研究对象也开始扩大到机械等领域,从而进一步促进了机械可靠性理论的发展。随着信息技术的发展,计算机行业也开始采用相关可靠性技术,并成功将其应用在了软件工程中。伴随着社会科技的发展,可靠性技术己经发展成为一门包含多领域、多体系的综合性学科。
而这期间可靠性的研究方法也经历了以下几个阶段的发展:
(1)经验积累研究阶段。在20世纪50年代以前,相关的可靠性研究主要处在“经验”研究阶段。分析人员只能采用手工的形式对故障信息进行收集、整理,然后直接根据这些故障信息对产品设计进行修改,并未使用任何统计方法和数理知识,仅仅通过在实际分析过程中积累的经验对产品的可靠性进行分析研究。
(2)经验加数理统计的研究阶段。随着可靠性研究经验的不断积累,到20世纪60年代时,研究人员已将数理统计方面的理论应用于可靠性的分析研究当中。该研究方法已不再单一的对故障数据进行整理分析,而是开始从这些整理好的故障数据中寻找某些规律(如一些简单的故障原因、模式等),并根据这些规律进一步研究相关产品的可靠性。
(3)可靠性结合物理方法的研究阶段。为了保障总体系统的可靠性,人们对系统中零部件和元器件的可靠性要求也越来越高,从而使得一些物理研究方法被应用于可靠性的分析研究中。这时的可靠性研究已不在单一的考虑电子设备中元器件的失效形式,还考虑了机械结构中零部件的疲劳、磨损、变形等失效模式。
阀门专机的可靠性研究主要是在机床可靠性研究的基础上发展起来的。20世纪70年代,为了降低机床故障率、保障机床正常、高效的运行,一些前苏联机床专家开始将可靠性技术应用于机床的研究当中,他们建立了机床相应的可靠性模型,并对机床的工艺可靠性方面进行了分析和研究,从而为机床可靠性理论的形成与发展奠定了基础y6,p。到了21世纪之后,其他国家也逐渐加大了对机床可靠性方面的研究:一些美国学者从机床故障数据出发,利用相应的可靠性分析软件对这些故障信息进行处理和分析;英国伯明翰大学的研究人员通过对机床故障时间模型的分析和研究来确定机床所处的故障阶段,他们不仅分析了机床现场故障数据的分布规律,同时还确定了相关故障数据的分布参数;日本的研究人员为了能准确的对机床的可靠性进行评价和预测,还采用了相关可靠性试验来分析和研究机床的早期故障;德国不仅建立了完备的可靠性体系,还将可靠性技术应用于整个机床的生产过程中,因而极大的提高了机床的可靠性(其数控机床的可靠性指标MTBF一般在800小时以上)。
在高速冲床可靠性的研究中,一些国外发达国家充分将这些机床可靠性的研究成果应用在了高速冲床中。日本的一些高速冲床研究单位不仅对冲床进行了相关的可靠性试验,还结合故障分析理论对冲床的故障模式和原因进行了分析,同时利用这些可靠性分析结果对高速冲床的薄弱环节进行了改善,从而在很大程度上提高了高速冲床的各项性能,超高速精密冲压机床在公称力100KN、行程6~的参数下达到了4000 min的冲压频率,可靠性指标MTBF可达500小时以上,而瑞士也通过制定相对完善的可靠性规范流程提高了本国高速冲床的性能,如瑞士BRUDERER公司生产的高速冲床在公称力为800kN、精度在士0.01mm以内的参数下,其冲压频率达到了1000 min。
 
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