作為整個裝備制造行業的作業母機,數控機床有著至關重要的作用。就目前而言,我國自主生產的數控機床,無論是在速度上,還是在精度上,亦或是在多軸聯動或復合加工上,都有了極大程度的發展和進步。但是,就可靠性而言,我國數控機床的水平與國外很多發達國家相比,仍然相差甚遠。故此,詳細分析目前我國數控機床在可靠性技術方面的發展情況,對我國數控機床行業的整體發展和進步有非常重要的現實意義。
1 數控機床可靠性技術分析
1.1 建模
就數控機床而言,無論是其可靠性分析,還是其可靠性評估,都是以可靠性建模為載體進行的。隨著社會的不斷發展和時間的持續前進,我國已經相繼頒發了多項具體的可靠性標準。其中代表性較強的包括MIL-STD781和MIL-HDBK-217。這兩項標準對我國數控機床在可靠性建模、可靠性設計以及可靠性試驗等各個方面的規范做了明文規定。通過正態分析以及威布爾分布函數的分析和處理,可針對數控機床進行相應的可靠性模型構建。如此,便可獲取與之對應的有效數據或信息。由于數控機床在作業時間上被不斷延長,其可靠性也隨之持續下降,因而數控機床發生故障的幾率便大幅度上升。如果忽略故障發生之間的間隔時間,直接進行數控機床的可靠性模型構建。那么,對數控機床可靠性進行的描述和預計便會與實際情況之間相差很大,從而影響實際的生產活動。
1.2 設計
隨著我國數控機床在可靠性性能方面的不斷發展和進步,故障分析已經成為數控機床可靠性技術工程中不可缺少的重要部分。其中故障的發生幾率與數控機床的整體設計息息相關。故此,對數控機床進行具體的可靠性設計時,必須按照相關設計準則嚴格進行設計制作。在避免或減少各種設計缺陷反復出現的基礎上,必須根據既定要求和標準將對應的可靠性指標準確分配到與之對應的子系統之中,然后進行科學的矩陣分析,最后得到子系統中真實有效的最佳可靠性分配值。需要特別說明的是,該過程中進行的矩陣分析,必須利用二元模糊分配比進行。另外,對數控機床進行可靠性整體模型構建時,其模型需要綜合考慮各方面因素,包括故障危害性、故障復雜性以及整體技術水平等。
1.3 試驗
作為影響整個數控機床產品可靠性的重要因素,可靠性試驗至關重要,其結果是人們獲知整個產品故障情況、模型構建情況、故障分析和處理情況以及可靠性整體設計情況的重要資料,有著相當重要的參考價值。在具體的可靠性試驗過程中,其現場試驗的中心往往是常規性的應力試驗。這一系列試驗不僅直接關乎樣本試驗及其相關故障分析的成功與否,還能完全反映出整個數控機床最真實有效的可靠性性能。
2 數控機床可靠性技術現存問題分析
綜合分析目前我國數控機床在其自身可靠性技術方面的整體情況,可歸納總結出以下問題:
其一,專業學者缺乏,相關研究結構嚴重不足。就數控機床而言,其多元化的故障形式、復雜化的故障原理、雜亂無章的修復系統,都是影響其可靠性技術發展和進步的重要原因。加之其可靠性技術研發和試驗需要大量的人力和物力,而目前我國無論是在研究人員方面,還是在研究設備方面,都嚴重缺乏與之對應的研究投入。故此,我國數控機床在其自身可靠性技術上始終得不到顯著性發展。
其二,數據、信息等各方面資料薄弱。在數控機床的可靠性分析過程中,荷載、維修、故障等多元化數據無一不是至關重要的數據資料。但是在我國研究數控機床這些年間,其數據資料的收集和整理遠遠不夠完善,尤其是荷載數據的相關資料,可以說是到了稀缺的地步。荷載數據對數控機床進行整機編制有非常重大的影響作用,一旦缺乏數據資料的支持和指導,其可靠性設計在概率計算方面的需求就無法得到相應的滿足,這會直接導致數控機床出現大范圍先天不足。
其三,故障機理的探究不夠深入。無論是物理層面,還是化學層面,故障機理都能直接影響數控機床故障發生的本質反應。但是,現階段我國對故障原因的探究和分析還始終停滯在假設層面上,未進行深入的驗證層面,這嚴重影響了故障本身的危害性以及相關性,為數控機床在可靠性建模、可靠性設計以及可靠性試驗等各個方面造成了巨大的負面影響。
3 數控機床可靠性技術未來發展方向探究
現階段,我國數控機床在其自身可靠性技術上,無論是在可靠性建模方面,還是在可靠性設計方面,亦或是可靠性試驗以及整體故障分析方面,都獲得了顯著性進步。這不僅充分滿足了數控機床在產品升級上的技術要求,還大幅度推動和促進了產品可靠性技術的整體發展。但是,為了進一步提升我國數控機床的可靠性能,各大研究人員應該重點探究可靠性技術的全生命周期。以數控機床為基本載體,在研究其可靠性建模、設計、試驗以及故障分析的基礎上,不斷加大其探究力度,最大限度地排除安裝調試、機械故障等各方面問題。同時,還要積極拓展其相應的可靠性技術,以此保障數控機床在整個生命周期中始終保持較高的可靠性能。除此之外,針對數控機床不斷進行可靠性技術體系的完善和健全,也是必不可少的。在設計和制定基本技術規范和操作注意事項的基礎上,構建系統且全面的數據庫、故障案例庫,以此不斷完善我國數控機床整體發展的技術體系。
上一篇:數控機床加工誤差原因及對策分析
下一篇:數控機床改造的優化方案研究