《可靠性综述》word版

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1、数控机床可靠性摘要：本文对国内外数控机床可靠性的现状进行了详细分析，简单叙述了一些关于数控机械的某些可靠性，讨论了数控机床可靠性的评定指标，分析了影响数控机床可靠性的因素，提出了提高数控机床可靠性的有效途径，最后做了总结与评价。关键词：数控机床；可靠性；评定指标；提高途径0引言可靠性是指系统、机械设备或零部件在规定的工作条件下和规定的时间内保持与完成规定功能的能力。一个系统、一台设备，无论其如何先进，功能如何全面，精度如何高级，如果故障频繁、可靠程度差，不能在规定时间内可靠地工作，那么它的使用价值就不高，经济效果就不佳。从设计规划、制造安装、使用维护、更新改造到修复报废

2、，可靠性始终是系统和设备的灵魂。可靠性是评定系统和设备好坏的主要指标之一，它体现了产品的耐用和可靠程度。数控机床是现代制造技术的基础装备，其技术水平高低是衡量一个国家工业现代化水平的重要标志，而数控机床的可靠性是机床质量的关键。目前国产数控机床的可靠性水平与国外相比明显偏低，严重影响了国产数控机床的竞争能力，如何合理、准确地评定数控机床的可靠性，提高国产数控机床的可靠性已成为当务之急。　　1数控机床可靠性发展现状1.1国外数控机床可靠性发展现状随着可靠性技术在电子工业、自动化工程及航天与宇航工业等领域的广泛应用，预示着现代化加工生产、现代化系统工程、现代化技术研究的每一

3、项成果都离不开可靠性技术。科学技术的高速发展，使可靠性变成了产品的重要技术指标之一，并贯穿于产品的整个研制过程。航空领域是可靠性的概念最早起源地，在二战期间纳粹德国在研制V1火箭中首先应用了可靠性理论——串联系统可靠性乘积定律如图1。2。美国于1943年成立了“电子管研究委员会”，该委员会专门研究电子管的可靠性问题。1949年“美国无线电工程师学会”成立了第一个可靠性专业学术组织即“可靠性技术组”。日本于1956年从美国引进可靠性技术，将其应用到民用产业，带来了可观的经济收益。前苏联于20世界50年代开始研究可靠性技术。20世界60年代以后，随着宇航技术和空间科学的发展

4、，即提高了可靠性的研究水平又扩展可靠性的研究范围。之后可靠性的研究，已经由电子工业、航空航天、核能等尖端行业扩展到机械加工、能源动力、电机、电力系统、土木工程等一般产业部门。可见产品的可靠性，已经成为产品质量的关键性指标。前苏联是机床可靠性研究的倡导者。苏联学者在当时专门研究了故障模型参数、可靠性的预测、加工工艺的可靠性等。20世纪80年代，日本和欧美等工发达国家开始了对数控机床的可靠性研究，他们主要研究流程是：采集数控机床现可靠性数据并建立可靠性数据库，开发研制数控机床的可靠性数据分析软件，此基础上由分析软件处理现场采集的可靠性数据，最终得出数控机床的故障分布规律和薄

5、弱环节。比如英国布拉德福大学的KellerA。Z等人，对数控机床故据进行处理时引入了模糊数学理论，从而定量处理了模糊不确定性问题。国伯明翰大学的研究人员深入到数控机床的使用者中，在现场跟踪监测的同时以查表的形式采集到35台数控机床的故障信息，最后在可靠性领域国际权威杂志公布了研究结果。此项以现场故障数据为基础的研究，为数控机床可靠性评价提了理论依据。德国作为世界上工业发达的国家，对数控机床产品售后的故障信反馈十分重视，他们在数控机床生产制造、整机组装、出厂验收的全过程中加入质量及可靠性监控保障系统。日本新泻大学的教授藤井义也等人，对25台立式加工中心和45台卧式加工中心

6、的机床用户进行了现场跟踪调查，并对加工中心类分析，在《机械技术》期刊上公布了分析调查结果。结果表明日本立式加工中的平均无故障间隔时间为824小时，卧式加工中心的平均无故障间隔时间为700时。从记录的结果还能够看出，这些受试机床除数控装备和外部附件在外的机床体故障占一半，是数控机床可靠性的薄弱环节。近些年，世界各国对数控机床的可靠性研究越来越重视，在如下方面提出了许多新的方法和理论即可靠性设计与管理、可靠性评价、故障分析等，使数控机床向着更开放、更可靠、更智能、更协调的方向发展。1.2国内数控机床可靠性发展现状我国电子工业部门最早开始了可靠性研究。20世纪60年代初期，进

7、行了可靠性评估的开拓性工作，即电子产品和设备的可靠性研究。故发展到今天电子工业可靠性技术体系已经比较完善和成熟。相对而言，机械可靠性发展不仅起步较晚而且发展较缓慢，但这也是由机械可靠性的一些固有特点所决定的。我国数控机床的可靠性研究始于20世纪80年代末，而20世界90年代以后，国家在重点科技攻关项目中加入了数控机床可靠性研究。国内开展数控机床可靠性研究最早的单位是“吉林大学数控装备可信性工程研究所”，在国家“863”项目和“九五”、“十五”国家重点科技攻关项目中，不仅对数控机床的可靠性研究问题进行较为深入的考察分析，还取得了阶段性成果。