本文關(guān)鍵詞：適合加工中心特點(diǎn)的可靠性評(píng)估技術(shù)研究

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【摘要】：加工中心可靠性評(píng)估技術(shù)在加工中心的整個(gè)方案論證、工程研制、投入生產(chǎn)、交付使用及維護(hù)等各個(gè)階段都非常重要,可以說(shuō),可靠性評(píng)估貫穿于加工中心的整個(gè)壽命周期中。通過(guò)評(píng)估,可以衡量加工中心的可靠性水平是否達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)目標(biāo),驗(yàn)證加工中心可靠性設(shè)計(jì)的合理性,找出加工中心的薄弱環(huán)節(jié),為改進(jìn)加工中心的設(shè)計(jì)、制造、工藝及維修優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。因此,加工中心可靠性評(píng)估技術(shù)的研究對(duì)于提升我國(guó)加工中心的可靠性水平具有重要的作用。加工中心可靠性評(píng)估技術(shù)雖經(jīng)近幾年來(lái)的探索與研究已取得顯著成績(jī),但問(wèn)題仍然存在。與其它產(chǎn)品的可靠性評(píng)估不同,加工中心的可靠性評(píng)估具有兩個(gè)鮮明的特點(diǎn):第一,加工中心是一類復(fù)雜的機(jī)電液一體化系統(tǒng),由眾多的零部件和子系統(tǒng)組成,產(chǎn)品的每個(gè)系統(tǒng)故障都可能是在多種故障機(jī)制共同作用下發(fā)生的,所以加工中心的故障數(shù)據(jù)具有多故障模式的特點(diǎn),不同故障模式的故障數(shù)據(jù),其分布類型一般也不同,不同故障模式對(duì)加工中心的影響程度也有所不同;第二,由于加工中心結(jié)構(gòu)復(fù)雜,研制周期長(zhǎng),在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)花費(fèi)周期長(zhǎng),投入試驗(yàn)的樣本量也非常有限,所以得到的加工中心故障數(shù)據(jù)還具有小子樣的特點(diǎn)。在文獻(xiàn)的研究中,對(duì)于加工中心的這兩種特點(diǎn)一般都是單獨(dú)考慮,綜合考慮兩種故障數(shù)據(jù)特點(diǎn)在進(jìn)行模型參數(shù)求解時(shí)存在一定難度,但是綜合考慮兩種故障數(shù)據(jù)特點(diǎn)的可靠性評(píng)估會(huì)更具有實(shí)際工程意義。在這樣的背景下,本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和《高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備》國(guó)家科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目,以某國(guó)產(chǎn)臥式加工中心為研究對(duì)象,通過(guò)模擬實(shí)際工況試驗(yàn)得到一系列加工中心故障數(shù)據(jù),以此為基礎(chǔ)對(duì)加工中心的可靠性評(píng)估方法進(jìn)行了比較深入、系統(tǒng)的研究。全文的研究工作主要包括:①基于小子樣、多故障模式的加工中心可靠性評(píng)估方法。針對(duì)多故障模式的特點(diǎn),采用混合威布爾分布對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行建模;針對(duì)小子樣的特點(diǎn),采用貝葉斯(Bayes)估計(jì)的方法對(duì)已建立的混合威布爾分布進(jìn)行參數(shù)估計(jì);最終形成基于貝葉斯估計(jì)的混合威布爾評(píng)估方法,求得加工中心的可靠性評(píng)估結(jié)果。②基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的加工中心可靠性評(píng)估方法。針對(duì)加工中心可靠性評(píng)估過(guò)程中可靠性故障數(shù)據(jù)為小子樣的特點(diǎn),根據(jù)模擬實(shí)際工況所得到的小子樣可靠性數(shù)據(jù),應(yīng)用徑向基函數(shù)(Radial Basis Function,RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)小子樣數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合、擴(kuò)充,形成與小子樣可靠性數(shù)據(jù)具有相同失效統(tǒng)計(jì)規(guī)律的擴(kuò)充可靠性數(shù)據(jù)。針對(duì)加工中心多故障模式的特點(diǎn),采用混合威布爾分布對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行建模;將擴(kuò)充后的大樣本故障數(shù)據(jù)用常用的最大似然估計(jì)法對(duì)所建立的混合威布爾分布進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。最終求得加工中心的可靠性評(píng)估結(jié)果。③基于故障嚴(yán)重度的加工中心可靠性評(píng)估方法。不同的故障模式對(duì)加工中心的影響程度有所不同,從故障的失效機(jī)理出發(fā)建立相應(yīng)的分布模型,對(duì)不同類型故障模式的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行分布檢驗(yàn)、參數(shù)估計(jì),確定各類故障模式的可靠性指標(biāo);然后用專家評(píng)分法將不同故障模式對(duì)加工中心的影響程度進(jìn)行排序;然后采用考慮了故障模式在融合中作用不同的Bayes數(shù)據(jù)融合法計(jì)算出加工中心整體的可靠性分布模型,最終求得加工中心的可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：加工中心 可靠性評(píng)估 混合威布爾分布 Bayes估計(jì) 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 故障嚴(yán)重度 Bayes數(shù)據(jù)融合
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG659
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-23
• 1.1 課題來(lái)源、背景及研究意義9-11
• 1.1.1 課題的來(lái)源9
• 1.1.2 課題的背景及研究意義9-11
• 1.2 可靠性技術(shù)概述11-13
• 1.2.1 產(chǎn)品可靠性基本概念11-12
• 1.2.2 加工中心可靠性技術(shù)12-13
• 1.3 數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 國(guó)外數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估技術(shù)研究現(xiàn)狀13
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估技術(shù)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 加工中心評(píng)估流程及故障數(shù)據(jù)特點(diǎn)15-21
• 1.4.1 加工中心可靠性評(píng)估流程15-16
• 1.4.2 加工中心故障數(shù)據(jù)特點(diǎn)16-17
• 1.4.3 加工中心多故障模式特點(diǎn)17-21
• 1.5 論文主要研究?jī)?nèi)容21
• 1.6 文章整體結(jié)構(gòu)21-23
• 2 基于混合威布爾分布的加工中心可靠性評(píng)估方法23-43
• 2.1 引言23-24
• 2.2 混合威布爾分布和BAYES理論概述24-26
• 2.2.1 混合威布爾分布概述24
• 2.2.2 Bayes理論概述24-25
• 2.2.3 混合威布爾分布轉(zhuǎn)化為混合指數(shù)分布25-26
• 2.3 加工中心可靠性數(shù)據(jù)收集26-27
• 2.4 加工中心可靠性數(shù)據(jù)預(yù)處理27-32
• 2.4.1 故障特征屬性和故障信息序列28-31
• 2.4.2 故障數(shù)據(jù)的模糊聚類31-32
• 2.5 混合威布爾分布的加工中心可靠性評(píng)估32-42
• 2.5.1 混合威布爾分布形狀參數(shù)求解32-37
• 2.5.2 混合威布爾分布尺度參數(shù)求解37-38
• 2.5.3 加工中心可靠性評(píng)估38-40
• 2.5.4 加工中心可靠性評(píng)估結(jié)果分析40-42
• 2.6 本章小結(jié)42-43
• 3 基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的加工中心可靠性評(píng)估方法43-55
• 3.1 引言43
• 3.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述43-47
• 3.2.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)及思想43-44
• 3.2.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和學(xué)習(xí)算法44-47
• 3.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的基本步驟47-48
• 3.4 加工中心可靠性數(shù)據(jù)擴(kuò)充48-50
• 3.5 混合威布爾模型可靠性評(píng)估及分析50-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 4 基于故障嚴(yán)重度的加工中心可靠性評(píng)估方法55-67
• 4.1 引言55
• 4.2 加工中心分類故障數(shù)據(jù)建模55-60
• 4.2.1 加工中心故障數(shù)據(jù)分類55-58
• 4.2.2 Bootstrap的小子樣故障數(shù)據(jù)建模58-60
• 4.3 加工中心分類故障嚴(yán)重度排序60-63
• 4.4 加工中心分類故障數(shù)據(jù)BAYES融合及評(píng)估結(jié)果63-65
• 4.4.1 Bayes數(shù)據(jù)融合概述63-64
• 4.4.2 加工中心分類故障數(shù)據(jù)Bayes融合64
• 4.4.3 加工中心可靠性評(píng)估結(jié)果64-65
• 4.5 本章小結(jié)65-67
• 5 結(jié)論與展望67-69
• 5.1 論文的主要結(jié)論67
• 5.2 展望67-69
• 致謝69-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 附錄77
• A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄77
• B.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的課題77

【相似文獻(xiàn)】

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1 是有鈞;用于航空航天工業(yè)的世界最大加工中心[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2000年09期

2 林海梁;定梁龍門(mén)加工中心的增程機(jī)構(gòu)[J];機(jī)械工程師;2000年11期

3 趙葛霄;加工中心使用中若干問(wèn)題的探討[J];機(jī)床與液壓;2001年02期

4 余維鎮(zhèn);進(jìn)口加工中心的使用 維護(hù)與保養(yǎng)[J];中國(guó)設(shè)備工程;2001年10期

5 ;加工中心的技術(shù)發(fā)展概況[J];洪都科技;2002年04期

6 ;袖珍型加工中心[J];機(jī)電一體化;2002年04期

7 邵春新;加工中心綜合故障分析與維修[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2003年01期

8 汪建平;加工中心Y軸跳動(dòng)故障的分析與維修[J];設(shè)備管理與維修;2004年02期

9 ;意大利推出新型加工中心[J];林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備;2004年02期

10 楊冬梅,高炳學(xué),姜可;加工中心造型的宜人性設(shè)計(jì)[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2004年01期

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2 范超毅;;打造國(guó)產(chǎn)加工中心的品牌勢(shì)在必行[A];先進(jìn)制造技術(shù)論壇暨第三屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

3 范超毅;;我國(guó)加工中心的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[A];2005年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2005年

4 范超毅;;加速發(fā)展普及型加工中心與促進(jìn)我國(guó)數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)業(yè)化[A];提高全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家——2006中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2006年

5 武亞鵬;侯建偉;;加工中心在推土機(jī)后橋箱上的應(yīng)用[A];2010全國(guó)機(jī)電企業(yè)工藝年會(huì)《上海電氣杯》征文論文集[C];2010年

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7 范超毅;;打造國(guó)產(chǎn)加工中心的品牌勢(shì)在必行[A];《制造業(yè)自動(dòng)化與網(wǎng)絡(luò)化制造》學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

8 朱勇;;加工中心傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的改進(jìn)[A];設(shè)備管理與維修實(shí)踐和探索論文集[C];2005年

9 朱菊紅;;加工中心在用油液的品質(zhì)控制[A];第六屆全國(guó)表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

10 李彬;戴怡;;加工中心故障診斷實(shí)例分析[A];第八屆全國(guó)設(shè)備與維修工程學(xué)術(shù)會(huì)議、第十三屆全國(guó)設(shè)備監(jiān)測(cè)與診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

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5 丁雪生;進(jìn)口激增 國(guó)產(chǎn)加工中心的差距在哪里？[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2005年

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9 飛天;浦項(xiàng)制鐵墨西哥鋼板加工中心正式投產(chǎn)[N];中國(guó)冶金報(bào);2007年

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3 李小兵;加工中心時(shí)間動(dòng)態(tài)可靠性建模[D];吉林大學(xué);2012年

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5 孫曙光;基于QFD的加工中心可用性保障技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2015年

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7 劉建慧;基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和換刀動(dòng)作特性的加工中心運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)方法研究[D];上海交通大學(xué);2006年

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