臥式加工中心主軸系統的可靠性分析

發布者: 發布時間:2020/7/22 17:06:12 閱讀:次 【字體:

臥式加工中心是一種自動化發展程度較高、加工復雜零部件的先進企業生產設備,在現代信息加工制造業中處于世界領先地位。 隨著制造業加工設備自動化程度的提高,機床失效的概率也隨之發生變化,可靠性問題是機床發展中首先要解決的問題,因此有必要研究機床可靠性的改進或提高。

故障模式,效果和臨界分析(FMECA)是傳統的工具故障分析,但是,根據影響的故障模式數的值,故障模式損壞部分的概率描述已經引起片面性質的現象。為了社會科學、全面的考慮進行加工技術中心問題發生故障 的隨機性與模糊性,采用基于模糊綜合評判法進行了分 析,并應用 Matlab 軟件對主軸系統的故障信息數據管理進行了研究分析,根據學生得到的可靠性指標對該加工企業中心主軸系統方面進行了可靠性評價。在國外生產SIRIUS-850型加工中心為研究對象,SIRIUS-850型加工中心的外觀,其特點是FANUC-18iMB數控系統,高速和超精密集成的主軸(電機內置)結構,所述最大主軸速度高達12 000轉/分。

主軸系統的故障模式及危害度分析

主軸系統的故障數據

采用現場定時截尾實驗法采集故障數據,記錄161 臺同型號加工中心歷時 7 年實際生產過程中發生的故障,剔除無效數據。并對其整理數據分析,制成子系統進行故障發生頻率排序表。

主軸系統故障頻率 (24. 0%) 在所有子系統中居于首位,其次為進給系統 (21. 0%) 和防護系統 (12. 6%)。

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通過對主軸系統故障的頻次分析,得出主 軸系統的首要故障模式是主軸冷卻循環系統異常,達到了 0. 73 次/10 000 h,說明了該主軸系統質量較好。然后,對于重要度分析的每個子系統,主軸系統排在第三位。為了能夠充分發展考慮進行加工技術中心主軸系統可以發生 故障的隨機性與模糊性,采用模糊綜合評判法進行了危害度分析,結果數據顯示主軸系統排到了中國第一位。最后,通過對主軸系統首次故障時間進行了參數估計與檢驗,得到主軸系統首次故障時間服從二參數威布爾分布模型,求得可靠性指標 MTTFF 值為 3 143. 88h,其指標值表明:該加工心主軸系統的平均首次故障時間遠遠的超過國產數控機床可靠性指標的最高值。因此,它被認為是國內的加工中心主軸系統的可靠性水平有很大的改善空間,應該進行科學和全面的研究國內加工中心主軸系統的一定時間內的可靠性。

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