數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的發(fā)展

孫厚春（天津市地下鐵道運(yùn)營(yíng)有限公司,天津　300000）

數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的發(fā)展

孫厚春
（天津市地下鐵道運(yùn)營(yíng)有限公司,天津300000）

摘要：數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)嚴(yán)重影響我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，對(duì)我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)生不良影響，因此需重視可靠性技術(shù)的發(fā)展，以提高我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的可靠性與穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；可靠性技術(shù)；發(fā)展

數(shù)控機(jī)床在我國(guó)的裝備制造業(yè)占據(jù)極為重要的地位，數(shù)控機(jī)床[1]的技術(shù)水平真實(shí)反映我國(guó)制造業(yè)的水平。現(xiàn)階段我國(guó)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床不管是在速度、精度方面，還是在復(fù)合加工與多軸聯(lián)動(dòng)等方面，均得到顯著發(fā)展，但是我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性還是和國(guó)際水平之間存在很大差距，嚴(yán)重影響我國(guó)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)的占有率，影響我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的發(fā)展。

1　數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)

隨著我國(guó)數(shù)控機(jī)床的不斷發(fā)展，其故障發(fā)生日漸受到重視，并針對(duì)數(shù)控機(jī)床中的故障進(jìn)行分析，以提高數(shù)控機(jī)床的可靠性。

1.1可靠性建模

數(shù)控機(jī)床的可靠性分析與評(píng)估是在可靠性建模的基礎(chǔ)上開(kāi)展的，且隨著時(shí)間的不斷推移，我國(guó)相繼頒布了多種可靠性標(biāo)準(zhǔn)，例如：MIL-STD781、MIL-HDBK-217等，對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性建模、預(yù)計(jì)以及試驗(yàn)等進(jìn)行了明確規(guī)定。通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行正態(tài)分析與威布爾分布函數(shù)[2]等處理，逐漸構(gòu)建數(shù)控機(jī)床的可靠性建模，從而獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。隨著數(shù)控機(jī)床工作時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，其可靠性不斷下降，故障發(fā)生率大大上升，在不考慮故障間隔時(shí)間的同時(shí)，構(gòu)建可靠性模型，以對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性進(jìn)行預(yù)計(jì)與描述，但普遍與實(shí)際情況存在較大差異。

1.2可靠性設(shè)計(jì)

在我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性不斷發(fā)展的過(guò)程中，故障分析屬于不可或缺的組成部分，而起故障發(fā)生率與數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)密切相關(guān)，需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)，以避免設(shè)計(jì)缺陷的重復(fù)出現(xiàn)，并將可靠性指標(biāo)根據(jù)相關(guān)要求分配到子系統(tǒng)中，通過(guò)二元模糊分配比進(jìn)行矩陣分析，從而得出準(zhǔn)確的子系統(tǒng)可靠性分配值。而模型需對(duì)故障復(fù)雜性、危害性以及技術(shù)水平等多方面進(jìn)行綜合考慮。

1.3可靠性試驗(yàn)

可靠性試驗(yàn)的結(jié)果嚴(yán)重影響產(chǎn)品的可靠性，是得知產(chǎn)品故障資料、構(gòu)建模型、故障分析以及可靠性設(shè)計(jì)的重要參考資料。在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中以常規(guī)應(yīng)力試驗(yàn)為主，不僅關(guān)系到樣本試驗(yàn)與故障，而且還能夠充分展示數(shù)控機(jī)床真實(shí)的可靠性。

2　數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的問(wèn)題

2.1專業(yè)學(xué)者與研究結(jié)構(gòu)相對(duì)不足

數(shù)控機(jī)床具備多樣化的故障模式、復(fù)雜的故障機(jī)理、修復(fù)的系統(tǒng)等特點(diǎn)，其可靠性受到多種技術(shù)與多個(gè)學(xué)科的影響，與生命周期、空間密切相關(guān)，極具復(fù)雜性。因此數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)在實(shí)際研究過(guò)程呢夠中，需要的周期較長(zhǎng)，且耗費(fèi)較大，但研究成果卻不明顯，需要大量的研究人員團(tuán)結(jié)協(xié)作才能有所收獲。現(xiàn)階段，我國(guó)國(guó)內(nèi)的數(shù)控機(jī)床研究投入相對(duì)較少，缺乏完善的技術(shù)體系與探究模式，嚴(yán)重影響數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的發(fā)展。

2.2數(shù)據(jù)資料相對(duì)薄弱

數(shù)控機(jī)床可靠性包括多種數(shù)據(jù)資料，例如荷載數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)以及故障數(shù)據(jù)等，雖然我國(guó)對(duì)于數(shù)控機(jī)床的研究已經(jīng)有了一段時(shí)間，也有了一定的數(shù)據(jù)資料，但是其荷載數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺乏，或是已有的數(shù)據(jù)資料只是針對(duì)某一型號(hào)的，覆蓋面較為狹窄，缺乏普遍性。荷載數(shù)據(jù)[3]影響數(shù)控機(jī)床整機(jī)的編制，無(wú)法滿足可靠性設(shè)計(jì)的需要，影響其概率計(jì)算，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床存在先天問(wèn)題。

2.3故障機(jī)理欠缺探究

故障機(jī)理能夠?qū)?shù)控機(jī)床的故障本質(zhì)有所反應(yīng)，不管是物理方面還是化學(xué)方面。但現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)于故障的探究還僅限于假設(shè)階段，嚴(yán)重影響其危害性與建模評(píng)估，影響故障相關(guān)性、物理本質(zhì)與共因故障等產(chǎn)生不良影響，大大增加資金成本的投入，嚴(yán)重時(shí)存在無(wú)法改善的情況。

3　數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)階段，數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)在我國(guó)的探究已經(jīng)過(guò)三十多年的歷史，其可靠性建模、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)以及故障分析等均獲得很大進(jìn)步，不僅滿足產(chǎn)品升級(jí)的技術(shù)要求，而且推動(dòng)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)階段，我國(guó)依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性技術(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模、智能化分析等操作，但是仍存在一定的問(wèn)題影響其發(fā)展。現(xiàn)階段，我國(guó)機(jī)床行業(yè)的發(fā)展深受數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的影響，因此，為了推動(dòng)機(jī)床行業(yè)的快速發(fā)展，其可靠性受到足夠的重視，迫切需要提高。

3.1重視全生命周期的可靠性技術(shù)

在數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)探究的過(guò)程中，需重視對(duì)數(shù)控機(jī)床全生命周期[4]中的可靠性技術(shù)進(jìn)行探究，以數(shù)控機(jī)床可靠性建模、分析、試驗(yàn)以及設(shè)計(jì)等為基礎(chǔ)，提高數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的探究力度，以排除故障、安裝調(diào)試等方面的問(wèn)題，并對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性技術(shù)進(jìn)行拓展，從而保障數(shù)控機(jī)床全生命周期過(guò)程中的可靠性。

3.2完善數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的體系

利用全生命周期中獲取的技術(shù)成果，需不斷完善研究成果，并對(duì)研究成果進(jìn)行嚴(yán)格篩選，以排查出核心技術(shù)，并以此為基礎(chǔ)制定完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范，以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建故障案例庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)，形成滿足我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的完善的技術(shù)體系。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的發(fā)展是以企業(yè)支持為動(dòng)力的，因此需構(gòu)建完善的管理體系，以對(duì)可靠性技術(shù)的實(shí)施與應(yīng)用進(jìn)行管理，并在發(fā)展過(guò)程中重視企業(yè)自身的發(fā)展力，以推動(dòng)數(shù)控機(jī)床企業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張根保,范秀君.“數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)”專題(二)可靠性增長(zhǎng)體系[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2014(08):6-9.

[2]王國(guó)強(qiáng),張根保,陳家焱等.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)控機(jī)床運(yùn)行監(jiān)視預(yù)警系統(tǒng)研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2013,30(12):3682-3685.

[3]張根保,王立平.國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)綜述[J].航空制造技術(shù),2013(05):26-31.

[4]歐陽(yáng)昭.數(shù)控機(jī)床可靠性研究[J].中小企業(yè)管理與科技,2014(13):313-313.

作者簡(jiǎn)介：孫厚春（1984—），男，天津人，本科，助理工程師，研究方向：地鐵車輛檢修、數(shù)控機(jī)床操作與維修。