基于边界浴盆强度过程的数控机床全寿命周期可靠性评估-论文.pdf

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1、第9卷第8期中国科技论文Vo1．9No．82014年8月CHINASCIENCEPAPERAug．2014基于边界浴盆强度过程的数控机床全寿命周期可靠性评估任丽娜，任帅。，王先芝，刘宇。(1．兰州理工大学机电工程学院，兰州730050；2．兰州理工大学能源与动力工程学院，兰州730050；3．电子科技大学机械电子工程学院，成都611731)摘要：在最小维修情况下，为实现数控机床的全寿命周期可靠性评估，提出基于边界浴盆强度过程(boundedbathtubintensityprocess，BBIP)模型的数控机床可靠性评估方法。建立了故障时间的边界浴盆强度函数

2、式，推导了早期故障期持续时间的计算公式，并给出了模型参数和可靠性指标的极大似然点估计。采用该评估方法分析了单台数控机床故障截尾的故障过程，结果表明：该数控机床早期故障期的持续时间大约为5个月，与机床的实际情况基本一致，说明BBIP模型可准确地评估早期故障期的持续时间，为提高机床可靠性提供了一定的理论依据。关键词：数控机床；全寿命周期；边界浴盆强度过程；极大似然估计；可靠性评估中图分类号：TG659；TBll4文献标志码：A文章编号：2095—2783(2014)08—0957—04Reliabilityassessmentofnumericalcontrol

3、machinetoolswithwholelifecyclebasedonboundedbathtubintensityprocessRenLina，RenShuai，WangXianzhi，LiuYu。(1．SchoolofMechanicalandElectronicalEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China；2．SchoolofEnergyandPawerEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，Ch

4、ina；3．SchoolofMechatronicsEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu611731，China)Abstract：Thispaperpresentedareliabilityassessmentmethodfornumericalcontrolmachinetoolbasedonboundedbathtubin—tensityprocess(BBIP)mode1．Themethodcanassessthewholelifecyclereli

5、abilityofnumericalcontro1(NC)machinetoolsinminima1repair．Boundedbathtubintensityfunctionoffailuretimeswasbuilt，andaformulaforcalculatingthelastingtimeofear—lyfailureperiodwasderived．Themaximumlikelihoodestimation(MLE)formode1parametersandreliabilityindicesweregiven．Thefailureproces

6、sofasingleNCmachinetoolwithfailuretruncationwasanalyzed．Theresultsshowthatthe1astingtimeofearlyfailureperiodforNCmachinetooliSabout5months．TheestimatedtimeiSbasicallyconsistentwiththeaetualsituation．ItisdemonstratedthatBBIPmodelcanaccuratelyevaluatethelastingtimeofearlyfailureperio

7、dandcanprovideatheoreticalbasisforimprovingthereliabilityofNCmachinetools．Keywords：numericalcontrolmachinetools；thewholelifecycle；boundedbathtubintensityprocess；maximumlikelihoodestima—tion；reliabilityassessment数控机床在投入运行至报废处理的整个寿命周机床属于典型的复杂可修系统，其故障间隔时间一期，通常经历早期故障期、偶然故障期和耗损故障期般非独立同分

8、布，因此非齐次泊松过程是分析其故3个阶段，故障率曲线