重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 魏敬剛
數(shù)控車床故障分布規(guī)律及可靠性
重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 魏敬剛
本文通過宏觀數(shù)據(jù)對數(shù)控機(jī)床的故障區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并進(jìn)行了分布規(guī)律的分析,利用可靠性理論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,表明了部分國產(chǎn)機(jī)床的故障分布規(guī)律,同時(shí)采用求取估計(jì)值法來評估數(shù)控車床的性能,進(jìn)而提出提高數(shù)控車床可靠性的方法和相應(yīng)的建議。
數(shù)控車床;故障分布;規(guī)律;可靠性;方案
制造業(yè)工藝是衡量一個(gè)國家競爭力的重要指標(biāo),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,數(shù)字信息技術(shù)也逐漸應(yīng)用到制造工業(yè)當(dāng)中,其中應(yīng)用最為廣泛和最有前景的就是數(shù)控車床,這是現(xiàn)代制造業(yè)一個(gè)非常重要的設(shè)備,在某種程度上代表一個(gè)國家的工業(yè)水平。
人為規(guī)定數(shù)控機(jī)床在確定的時(shí)間和確定的條件下,無法完成規(guī)定的功能或性能參數(shù)超出特定值的現(xiàn)象為發(fā)生故障,具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:(1)一個(gè)甚至多個(gè)性能參數(shù)超出規(guī)定范圍,這種情況稱為參數(shù)性故障;(2)規(guī)定的功能機(jī)床本身不能完成。故障分為兩種情況,一種是關(guān)聯(lián)性故障,另一種是非關(guān)聯(lián)性故障。其中關(guān)聯(lián)性故障是設(shè)備本身質(zhì)量不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致的機(jī)床故障,而非關(guān)聯(lián)性故障指的不是產(chǎn)品本身所引起的,而是外界條件導(dǎo)致的。在分析可靠性指標(biāo)時(shí)僅分析關(guān)聯(lián)性故障,非關(guān)聯(lián)性故障只做記錄以備進(jìn)一步的處理。
由于數(shù)控機(jī)床在使用時(shí)環(huán)境比較復(fù)雜,不確定的因素很多,因此我們采用現(xiàn)場抽樣定時(shí)截尾的方法來進(jìn)行統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)每個(gè)故障點(diǎn)的總時(shí)間和時(shí)間間隔,進(jìn)而計(jì)算出相應(yīng)的分布函數(shù)值,并作圖。
進(jìn)一步檢驗(yàn)分布函數(shù)的擬合優(yōu)度,將所獲得的數(shù)據(jù)的理論分布與實(shí)際分布進(jìn)行比較,得到擬合誤差面積比指數(shù)R,比較威布爾分布和指數(shù)分布情況下求得的R,R較小的所在的分布,表明其為最優(yōu)分布。指數(shù)R所求方法如下所示:
②偏差e(x)曲線與橫坐標(biāo)圍成的面積Se表示為:
其中m表示為分割區(qū)間數(shù)目。由公式中我們可以看出,Se越小越能反映出車床的故障規(guī)律。
④指數(shù)R通過下式計(jì)算
在正常實(shí)際操作中,我們通常會使用一些特定的指標(biāo)來判斷車床的可靠性。一般操作中,我們采用抽樣的辦法,在主體數(shù)據(jù)中抽取一定的樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,進(jìn)而對主體的結(jié)果進(jìn)行評估,對此,就需要參數(shù)的點(diǎn)估計(jì)和區(qū)間估計(jì)數(shù)據(jù)來進(jìn)行可靠性分析。故障間隔時(shí)間的統(tǒng)計(jì)可用故障間隔時(shí)間概率密度函數(shù)對時(shí)間積分得到。
要能夠使得數(shù)控機(jī)床的效率和收益實(shí)現(xiàn)最大化,那么最先應(yīng)該考慮的是提高數(shù)控機(jī)床的可靠性,這就要求我們從數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床故障排查以及配件質(zhì)量等部分來進(jìn)行控制。對此,我們主要提出了下列幾種措施來進(jìn)行改進(jìn)。
(1)首先提高配件的可靠性。配件是數(shù)控機(jī)床必不可少的一部分,只有保證配件的質(zhì)量和性能,才能使得車床正常而高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。這其中的關(guān)鍵在于要選取正規(guī)廠家生產(chǎn)的配件,并能與機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)完美配合,只有細(xì)節(jié)的東西做得好,才能使整體設(shè)備發(fā)揮其應(yīng)有的水平和功效。不同的配件所代表的性能不同,對此,我們需要正確選材,合理安裝和利用,不能投機(jī)取巧,絕不選用不合格產(chǎn)品。
(2)在排除安全隱患的同時(shí)我們還需要加強(qiáng)早期故障的監(jiān)測、分析和排除。故障早發(fā)現(xiàn)早處理,需要定期安排專業(yè)人士檢查,防微杜漸,如果故障沒有及時(shí)排除,長期使用下去,將對企業(yè)產(chǎn)生更大的損失,嚴(yán)重?fù)p害企業(yè)的信用和利益,這就要求我們在日常操作時(shí)注意發(fā)現(xiàn)問題并善于解決問題,不能得過且過,聽之任之。
本文通過對數(shù)控機(jī)床的研究和故障數(shù)據(jù)采集,提出了數(shù)控機(jī)床的故障判據(jù)和可靠性故障的種類,并對其進(jìn)行了深入研究和探討,提出了一些數(shù)學(xué)方法對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,確定分布模型,得到數(shù)控車床故障分布規(guī)律的計(jì)算方法,并提出了提高數(shù)控車床可靠性的一些措施來進(jìn)一步完善數(shù)控機(jī)床的使用和效益。
[1]向偉東,胡紹康,閻鴻銓等.大興安嶺西坡及鄰區(qū)銀鉛鋅礦床成礦作用若干問題的討論[J].鈾礦地質(zhì),2013(06).
[2]潘龍駒,孫恩守.內(nèi)蒙古甲烏拉銀鉛鋅礦床地質(zhì)特征[J].礦床地質(zhì),2015(01).
魏敬剛,男,1973年出生,四川巴中人,大專,高級技師,研究方向:數(shù)控技術(shù)。