數控機床及其關鍵功能部件可靠性研究綜述

顧超其

【摘 要】經濟水平的提高推動了我國工業的快速發展，在工業發展過程中數控機床的應用發揮著重要的作用，決定著工業生產安全與質量；數控機床也是裝備制造業的核心技術，提供國防軍工的基礎裝備，其技術水平影響到國家的安全和經濟的發展。數控機床中一些關鍵功能部件的可靠性直接影響著其質量和性能，我國數控機床關鍵功能部件可靠性方面與世界先進技術相比仍存在較大的差距，研究數控機床及其關鍵功能部件可靠性是目前一項非常重要的任務。

【關鍵詞】數控機床；關鍵功能部件；可靠性研究

數控機床在機械制造業等領域應用廣泛，我國的數控機床發展較晚，關鍵功能部件的可靠性較低，制約著我國工業的發展速度。數控機床能否安全運行關系到工業生產安全，我國的數控機床關鍵功能部件可靠性較低，尤其是檢測與報警等關鍵功能部件。自十一五計劃開始，國家重點研究數控機床關鍵功能部件的可靠性問題，將其作為國家經濟發展的目標之一，本文主要探究數控機床關鍵功能部件可靠性的相關問題。

一、我國數控機床發展現狀

在我國工業的發展過程中，隨著科學技術的進步數控機床的數量逐漸增加，應用的領域也逐漸廣泛，但是我國的數控機床技術起步較晚，關鍵功能部件的可靠性方面相對于發達國家仍處于落后的地位。其中檢測與報警等關鍵功能部件的可靠性遠遠低于國外的先進水平，在目前數控機床的應用中依舊需要從國外進口一些重要的關鍵功能零部件。我國的數控機床整體發展緩慢，嚴重制約著我國工業的快速發展和國民經濟水平的提高。

二、數控機床關鍵功能部件的研究

數控機床是一種技術含量較高的技術設備，關鍵功能部件作為數控機床的最重要的部分，其可靠性決定著數控機床的運行穩定性。數控機床包含的設備種類繁多，關鍵功能部件主要有主軸單元、換刀裝置、刀庫、防護裝置、數據控制系統、NC工作臺等[1]。

三、數控機床及其關鍵功能部件可靠性研究方法

（一）數控機床及其關鍵功能部件可靠性研究方式

數控機床及其關鍵功能部件可靠性的研究能夠及時的發現產品在設計、制造以及裝置等環節中出現的問題，做出修正提高產品的質量和安全。數控機床關鍵功能部件可靠性研究的方法有很多，目前我國應用較多的有平均修復時間法、固有可用度及精度保持時間法、平均故障間隔法等[2]。一些研究方法在室內便可以應用，而一些研究方法需要到現場跟蹤研究，依據研究方法適用的場地不同可以將研究方法分為兩種方式，一種是現場跟蹤可靠性研究，另一種是室內可靠性研究。現場跟蹤可靠性研究就是讓相關技術人員在數控機床及其關鍵功能部件的生產以及裝置過程進行嚴格的監督，保證數控機床及其關鍵功能部件的生產質量和適用過程中的安全性；室內可靠性研究就是將制造出的數控機床及其關鍵功能部件由測試員在實驗室內檢測關鍵功能部件的焊接接口、硬度、韌性等重要參數是否符合標準。

（二）數控機床及其關鍵功能部件可靠性研究的綜合實驗法

整體上我國研究數控機床及其關鍵功能部件可靠性應用的方法為綜合實驗法，該方法應用模擬的方式對數控機床及其關鍵功能部件進行測試。首先要確定可靠性研究的具體內容，設置相應的研究實驗室，然后依據待檢測的部件及產品制定出合理的分析方案，最后得到研究的結果。綜合實驗法不僅能夠研究數控機床及其關鍵功能部件的可靠性，還能夠測試設計環節中的環境應力、加載能力等是否符合要求，減少數控機床及其關鍵功能部件在運行的早期故障。

四、數控機床及其關鍵功能部件可靠性研究的國內外現狀

（一）國外研究現狀

國外對于數控機床及其關鍵功能部件可靠性的研究開始的時間較早，大約在二十世紀七十年代左右，工業的飛速發展，發達國家開始研究數控機床及其關鍵功能部件的可靠性。在1977年的時候，美國成立了比較完善的系統化可靠性科研小組，主要負責研究國防設備的性能和機械制造業的產品質量，提高國防安全，和機械制造業的發展水平[3]。美國的可靠性科研小組探究出了較為科學、合理的數控機床及其關鍵功能部件可靠性研究標準，并且不斷地進行完善，目前美國的數控機床及其關鍵功能部件可靠性研究技術一直處于世界的領先地位。

（二）國內研究現狀

相比于發達國家先進的數控機床及其關鍵功能部件可靠性研究水平，我國的研究技術尚不成熟，水平較低。大約在二十世紀七十年代末，我國開始研究數控機床及其關鍵功能部件的可靠性，目前我國的研究水平處于檢測數控機床運行早期的故障和現場跟蹤檢測階段。國家已經愈發重視數控機床可靠性的研究，十一五計劃期間，我國已經將數控機床及其關鍵功能部件可靠性的研究納入國家重點級研究發展項目中。

五、結語

目前我國工業發展速度緩慢，數控機床在工業中有著重要的應用，研究數控機床及其關鍵功能部件可靠性成為工業發展的核心問題。對比分析國內外的數控機床及其關鍵功能部件可靠性研究現狀，我國的研究水平遠落后于一些發達國家，要想保證工業生產質量和安全以及國防安全等就要針對具體的故障探究合理的可靠性研究方法，形成一套科學、規范的數控機床及其關鍵功能部件可靠性研究體系，并不斷的創新、完善。

【參考文獻】

[1]李南，盧曉紅，韓鵬卓， 等.數控機床及其關鍵功能部件可靠性研究綜述[J].組合機床與自動化加工技術，2012，（11）：105-108.

[2]馬福昌.數控機床及其關鍵功能部件可靠性研究[J].內燃機與配件，2016，（11）：29-30.

[3]姜天根.數控機床及其關鍵功能部件可靠性研究[J].山東工業技術，2015，（12）：179-180.