制造業(yè)是我國實體經(jīng)濟的重要板塊,數(shù)控機床又是制造業(yè)最根本的生產(chǎn)加工設(shè)備。國產(chǎn)數(shù)控機床的先進程度代表了國家工業(yè)水平發(fā)展的高低�？煽啃詥栴}成為限制我國占領(lǐng)機床領(lǐng)域發(fā)展高地的主要原因。可靠性工程在機床整個壽命周期都非常重要,合理而準(zhǔn)確的可靠性建模技術(shù)對于數(shù)控機床可靠性的研究至關(guān)重要。本文的研究對象為數(shù)控機床,在以可靠性為中心的前提之下,探索數(shù)控機床可靠性建模與分析的前沿技術(shù),研究數(shù)控機床可靠性模型的建立方法、復(fù)雜模型的參數(shù)估計方法、模型的檢驗方法等,為可靠性的工程應(yīng)用提供理論依據(jù)。本文在數(shù)控機床可靠性建模與分析方面取得了如下的研究成果:1)首先介紹了系統(tǒng)可靠性分析的基本理論,然后系統(tǒng)總結(jié)了可靠性工程中常用的各種簡單模型和推導(dǎo)方法及其使用范圍。重點分析了數(shù)控機床可靠性建模中常用的模型及其參數(shù)估計方法、檢驗方法。2)刀具為機床最重要的部件之一,其故障往往是在多種失效原因的共同作用下發(fā)生的,不同加工時段故障數(shù)據(jù)服從不同的分布。為了準(zhǔn)確評估刀具的可靠性,綜合考慮切削用量等因素的影響,采用混合Weibull分布并結(jié)合比例危險模型對刀具故障數(shù)據(jù)進行建模。所得模型參數(shù)較多,用馬爾科夫鏈蒙特卡洛仿真方法解決了模型參數(shù)估計難題。所提方法可給出刀具可靠度、平均壽命、刀具壽命標(biāo)準(zhǔn)差、故障率及平均剩余壽命等可靠性指標(biāo)。通過對一工程實例進行分析,展示了該模型的應(yīng)用價值。3)數(shù)控機床故障數(shù)據(jù)的收集周期往往很長,此過程中環(huán)境變化等因素往往會導(dǎo)致故障數(shù)據(jù)的非同質(zhì)性。為了解決非同質(zhì)故障數(shù)據(jù)的多臺數(shù)控機床不完全維修的可靠性評估問題,基于Cox比例危險模型,提出了混合冪律過程比例強度模型。給出了該模型的一般表達式,并用非線性約束規(guī)劃方法給出了模型的參數(shù)估計,避免了復(fù)雜方程組的求解。結(jié)合試驗總時間(total time on test,TTT)圖和解析法對模型進行了檢驗。并對一工程實例加以分析,給出了各項可靠性指標(biāo),表明混合冪律比例強度模型優(yōu)于單一模型和最小維修模型,評估結(jié)果更加合理。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG502
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 課題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 可靠性理論和技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 數(shù)控機床可靠性的研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題的主要研究目的
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第2章 數(shù)控機床可靠性基本理論與可靠性模型
    2.1 數(shù)控機床可靠性基本理論
        2.1.1 系統(tǒng)可靠性分析方法
        2.1.2 常用可靠性指標(biāo)
    2.2 可靠性模型及參數(shù)估計方法
        2.2.1 常用可靠性模型
        2.2.2 常用的參數(shù)估計方法
    2.3 可靠性模型的檢驗方法及其比較
        2.3.1 假設(shè)檢驗
        2.3.2 故障數(shù)據(jù)單調(diào)趨勢檢驗
    2.4 浴盆曲線
    2.5 本章總結(jié)
第3章 刀具混合三參數(shù)Weibull比例危險模型及可靠性評估
    3.1 模型建立
        3.1.1 三參數(shù)Weibull分布模型
        3.1.2 混合三參數(shù)Weibull模型
        3.1.3 混合三參數(shù)Weibull比例危險模型
        3.1.4 刀具可靠性指標(biāo)估計
    3.2 實例分析
        3.2.1 模型選擇
        3.2.2 模型參數(shù)估計
        3.2.3 刀具可靠性指標(biāo)計算
    3.3 本章小結(jié)
第4章 多臺不完全維修機床的混合冪律比例強度模型及可靠性分析
    4.1 隨機過程混合模型
    4.2 混合冪律比例強度模型（MPL-PIM）
        4.2.1 模型建立
        4.2.2 模型參數(shù)估計
        4.2.3 可靠性指標(biāo)估計
        4.2.4 模型檢驗
    4.3 實例分析
        4.3.1 模型選擇
        4.3.2 結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所撰寫及錄用的學(xué)術(shù)論文

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本文編號：2872010