机床数控技术及应用7-3word版本.ppt

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1、机床数控技术及应用7-37.3.1预防性维护n(3)尽量提高数控机床的利用率。由于数控机床价格昂贵，结构复杂，出现故障时用户又难以排除，经常闲置床，这种“保护’’方法是不可取的，尤其对于数控系更是如此。因为数控系统由成千上万个电子器件组成，它们的性能和寿命具有很高的离散性；虽经严格筛选但使用过程中仍不免会有某些元件出现故障。因此可以认为数控系统存在着失效率曲线，即故障曲线，如图7.3.1所示.该曲线似一个浴盆，故又称浴盆曲线。7.3.1预防性维护n失效率曲线可以分成3个区域n在第1区域(即初期运行区)内系统的故障率呈

2、负指数函数曲线，故障率较高，称早期失效。n第II区域为数控系统的有效寿命区，失效率较低，属于随机失效。n第III区域为系统的衰老区，此时的失效率随时间推延而急剧增加，即系统已到了寿命的极限，称耗散失效。n一般来说，数控系统要经过9-14个月的运行才能进入有效寿命区。因此用户安装完数控机床后，要长期连续运行，充分利用一年保修的有利条件，使初期运行区在保修期内结束。7.3.2设备的日常保养n一般维修应包含两方而的含义。n一是日常的维护，这是为了延长平均无故障时间；n二是故障维修，此时要缩短平均修复时间。n为了延长各元器件

3、的寿命和正常机械磨损周期，防止意外恶性事故的发生，争取机床能在较长时间内正常工作，必须对数控机床进行日常保养。n表7.3.1中列举了数控机床定期维护的检查顺序。日常维护分为每天检查、每周检查、每半年及一年检查和不定期检查等多种检查周期，检查内容为常规检查内容。对一些机床上频繁运部件(无论是机械部分还是控制驱动部分)，都应作为重点的定时检查对象。7.4CNC系统的可靠性和故障诊断技术n7.4.1系统可靠性及故障的基本概念n数控系统丧失了规定的功能称为故障。n故障发生的频次及相关的运行时间是衡量数控系统可靠性的基本参数。

4、可靠性是产品的一种属性，是产品在规定的条件下能正确执行预期功能的时间量度。只有功能适当、操作使用方便有效使用期长的产品，才能在工业环境中推广应用。n1．可靠度或可靠率R(t)n系统(或设备、元件)在规定的条件下工作到t时刻，能正确地完成规定功能的概率为可靠度(或可靠率)。它也表示产品在一定时间内不易发生故障的程度，一般用R(t)表示。7.4.1系统可靠性及故障的基本概念n2．失效率λ(t)n指在t时刻前系统无故障，而在t时刻后的单位时间内因故障而引起失效的概率。对于质量稳定的产品，其失效率可用一个常数表示，称为平均失

5、效率λ，λ可通过试验确定，即λ＝n／TN其中n为一定时间内失效的产品数；T为接收试验产品的总试验时间；N为受试产品的总数。失效率的单位为“1/h”，常用“％/kh”或“h-5”表示。7.4.1系统可靠性及故障的基本概念左图所示为典型的R(t)与λ(t)曲线。λ(t)有一段低平部分，表示产品的偶然失效率，可视为常数λ。此时其可靠度为以λ为参数的指数函数，即R(t)＝e-λt7.4.1系统可靠性及故障的基本概念n3.平均无故障时间（MEANTIMEBETWEENFAILURE，简称MTBF）n平均无故障时间的含义是：n可

6、修复产品在两次故障之间能正常工作的时间的平均值，也就是产品在寿命范围内总工作时间与总故障次数的比，即7.4.1系统可靠性及故障的基本概念它与可靠度R（t）的关系为而式中的t为系统连续正确工作的时间。如果MTBF＝30000h，则系统连续正确工作16小时的概率为R（t）＝99.468％，若MTBF＝22000h，则系统连续正确工作16小时的概率为R（t）＝99.927％。7.4.1系统可靠性及故障的基本概念t又因为lnR(t)MTBFt而R(t)e1所以MTBF这是平均寿命的表示法，在实际中很有用。我国的

7、《机床数字控制系统通用技术条件》规定，数控系统产品的可靠性验证用平均无故障工作时间MTBF作为衡量指标,MTBF最低不应低于3000h、5000h或10000(分三档)。日本FANUC系统的MTBF可达22000h，甚至36000h。7.4.1系统可靠性及故障的基本概念n4.平均修复时间（meantimetorepair，简称MTTR）n平均修复时间是指n数控机床在寿命范围内，每次从出现故障开始维修，直至能正常工作所用的平均时间。显然这个时间越短越好。除必要的物质条件外，诊断人员的水平在这里起主导作用，造就一批精干的

8、维修队伍是非常关键的。7.4.1系统可靠性及故障的基本概念n5.有效度An这是从可靠性和可维修度对数控机床的正常工作概率进行综合评价的尺度，是指一台可维修的数控机床在某一段时间内，维持其性能的概率。nA是一个小于1的数，但越接近1越好。7.4.1系统可靠性及故障的基本概念我国数控机床可靠性现状n数控机床可靠性的主要指标MTBF一直是影响我国数控