一区免费视频_亚洲精品成人av在线_久久99国产精品久久99果冻传媒_毛片网站多少

   
      摘要: 以故障總時間法對國外高檔加工中心的故障數(shù)據(jù)進行了數(shù)據(jù)處理，并應(yīng)用 Matlab 軟件對故障數(shù)據(jù)進行了包括模型選擇、參數(shù)估計和校驗等可靠性統(tǒng)計分析，得到了加工中心的故障數(shù)據(jù)服從二參數(shù)威布爾分布。并基于所得到的各種可靠性指標對此加工中心進行了可靠性評價。
 
      關(guān)鍵詞: 加工中心; 故障總時間法; 可靠性
 
      0 前言
 
      加工中心是一種加工復(fù)雜零部件的高效率自動化機床，在數(shù)控加工中具有重要的地位。但是，伴隨著數(shù)控機床的發(fā)展，包括故障時間、維修時間等可靠性問題已嚴重制約了其發(fā)展，直接影響了數(shù)控機床的質(zhì)量。在可靠性方面，國內(nèi)外不同品牌的數(shù)控機床，其可靠性指標分散性很大，而且并不是國外所有的數(shù)控機床可靠性都很高。但是，同一級別的數(shù)控機床，尤其是中高檔加工中心，國外的數(shù)控機床的各種可靠性指標明顯高于國產(chǎn)數(shù)控機床。作者針對韓國 H 公司生產(chǎn)的型號為 SIRIS-UL 加工中心，對其進行了可靠性分析與評價。該機床為典型的立式加工中心，其配置的數(shù)控系統(tǒng)是 FANUC-18iMB 系統(tǒng)，主軸最高轉(zhuǎn)速為 20 000 r /min，自帶 36 把刀具的自動刀庫和機械手換刀機構(gòu)，如圖 1 所示。
  
     
  
                             圖 1 SIRIS-UL 機床的外觀和結(jié)構(gòu)
 
      1 、故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析
 
      1. 1 數(shù)據(jù)采集和處理
 
      ( 1) 以韓國 H 公司生產(chǎn)的型號為 SIRIS-UL 立式加工中心為研究對象，采用定時截尾試驗方法，由專業(yè)人員對 37 臺同型號加工中心的故障間隔時間，按照故障發(fā)生時刻順序進行了故障信息的采集，累計共出現(xiàn)各類故障 195 次，有效故障數(shù)據(jù)為 177 次，如表1 所示。
 
                          表 1 數(shù)控加工中心的故障數(shù)據(jù)
  
      

        
   
      ( 2) 在定時截尾試驗過程中，截尾時間占的比重很高，影響了可靠性水平的實際值。因此，采用了故障總時間法對故障數(shù)據(jù)進行了處理，如表 2 所示。
 
                                     表 2 按故障總時間法計算得到的數(shù)據(jù)
     
  
      1. 2 確定分布類型
   
      一般數(shù)控機床可靠性分布類型主要有威布爾分布、瑞利分布、正態(tài)分布、極值分布等。基于 Matlab軟件中的 probplot 命令，將表 2 中的故障間隔時間分別擬合成如圖 2 所示的 4 種分布頻率圖。通過比較分析，圖 2 ( c) 的故障點大 多分布在虛線的附近，而其他三幅圖中，故障點中有多個點偏離虛線很大。所以，可以認為加工中心的故障間隔時間分布類型接近于威布爾分布。
    
     
  
                                             圖 2 分布頻率圖
   
      1. 3 參數(shù)估計與擬合校驗
 
      威布爾分布中常用的兩個分布模型為三參數(shù)和二參數(shù)威布爾分布模型。盡管在威布爾分布中，采用三參數(shù)要比采用二參數(shù)進行參數(shù)估計精度更高，更能體現(xiàn)產(chǎn)品可靠性的真實情況。但是由于表 1 所示的原始數(shù)據(jù)的最小值為 24 h，最大值為 6 000 h，兩者相比，最小值數(shù)據(jù)可以看作接近于零，此時，采用三參數(shù)威布爾模型的效果不明顯。所以，可以采用二參數(shù)威布爾模型。由于故障數(shù)據(jù)的個數(shù)大于 20，采用的經(jīng)驗分布函數(shù)為：

      1. 4 可靠性函數(shù) 
   
      可靠性函數(shù)是可靠性分析中的重要組成部分，為深入研究數(shù)控機床的可靠性提供了理論基礎(chǔ)。根據(jù)第1. 3 節(jié)估計的參數(shù)值可得該加工中心的可靠性函數(shù)。威布爾分布函數(shù):
  
     
  
      2 、可靠性評價
   
      2. 1 平均故障間隔時間 MTBF 的點估計MTBF 是當前各行業(yè)產(chǎn)品的重要可靠性指標。它反映了產(chǎn)品的時間質(zhì)量，是體現(xiàn)產(chǎn)品在規(guī)定時間內(nèi)保持功能的一種能力。根據(jù)第 1. 1—第 1. 4 節(jié)的數(shù)據(jù)處理、模型選擇、參數(shù)估計與校驗，已確定出該故障間隔時間服從二參數(shù)威布爾分布。則通過點估 計 法，求得：

     
  
      2. 2 平均首次故障時間 MTTFF 的點估計平均首次故障時間是給消費者留下的第一印象，直接影響產(chǎn)品的信譽和企業(yè)的經(jīng)濟效益。同時，它在可靠性評價體系中占有重要的地位。
 
      ( 1) 該加工中心的首次故障間隔時間如表 3 所示。參考第 1. 2 節(jié)的內(nèi)容，通過可靠性統(tǒng)計分析，對表 3 的故障數(shù)據(jù)進行了模型選擇、參數(shù)估計與校驗。最終得出首次故障時間服從二參數(shù)威布爾分布。其形狀參數(shù) m 和尺寸參數(shù)分別為 0. 767 1 和 627. 07。
 

                                         表3 加工中心的首次故障時間統(tǒng)計表

      2. 3 可靠性評價
 
      應(yīng)用國內(nèi)通用的靠性評判等級對國外加工中心進行評價。
 
      ( 1) 根據(jù)國家科技重大專項和專家經(jīng)驗確定各項指標的閾值，將可靠性評價指標分為 5 個等級，如表 4 所示。

                    表4 可靠性評價指標閾值
      

      ( 2) 此加工中心的 MTBF 為 8 621. 0 h，已經(jīng)遠遠超出了國產(chǎn)數(shù)控機床的最高級別，MTTFF 為 733. 2h。兩項指標均屬于 ‘高’等級。這說明該加工中心的可靠性水平很高。
 
      3 、結(jié)束語
   
      應(yīng)用故障總時間法對通過現(xiàn)場定時截尾試驗方法采集到的加工中心的故障數(shù)據(jù)進行了預(yù)處理，從而使得到的概率模型更符合實際。在此基礎(chǔ)上進行了參數(shù)估計和擬合校驗，確認該加工中心的故障數(shù)據(jù)符合二參數(shù)威布爾分布，進而得到了可靠性分布函數(shù)，為深入分析加工中心的可靠性奠定了理論基礎(chǔ)。用國產(chǎn)數(shù)控機床可靠性評判標準評價了國外高檔加工中心可靠性。分析結(jié)果表明: 在國外加工中心的各項可靠性指標中，平均故障間隔時間遠遠超出了國產(chǎn)數(shù)控機床可靠性評判標準的最高級別; 平均首次故障時間也處于比較高的水平。因此，可以認為國產(chǎn)加工中心的可靠性水平具有很大的提升空間，需要國家投入更大的精力放在提高國產(chǎn)加工中心的可靠性水平上。