加工中心作為現(xiàn)代化生產(chǎn)的基礎(chǔ)裝備,是國家工業(yè)發(fā)展的核心。在中國向智能制造工業(yè)強國邁進(jìn)的背景下,中國成為世界各國機床生產(chǎn)企業(yè)競爭的主市場。與世界數(shù)控機床制造企業(yè)對比,我國高端加工中心的競爭力相對薄弱,受加工中心加工精度、加工速度和可靠性等方面影響使其在國內(nèi)市場占有率較低。針對加工中心進(jìn)行關(guān)聯(lián)故障的可靠性分析為可靠性設(shè)計、維修和故障診斷提供基本的指導(dǎo)。本文以國家自然科學(xué)基金為依托,對加工中心進(jìn)行關(guān)聯(lián)故障及參數(shù)關(guān)聯(lián)退化分析。主要內(nèi)容如下:首先,基于現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)建立加工中心可靠性數(shù)學(xué)模型。依據(jù)制定的加工中心可靠性考核方案進(jìn)行可靠性數(shù)據(jù)收集共獲得107條故障數(shù)據(jù);依據(jù)加工中心結(jié)構(gòu)、工作原理及功能元件對應(yīng)關(guān)系將加工中心劃分為12個子系統(tǒng)。進(jìn)一步對可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,通過模型優(yōu)選、參數(shù)估計和參數(shù)擬合優(yōu)度檢驗確定加工中心威布爾分布可靠性模型;同時建立所有子系統(tǒng)可靠性模型。其次,改進(jìn)的故障危害度分析與故障關(guān)聯(lián)性分析。依據(jù)現(xiàn)場試驗故障數(shù)據(jù)進(jìn)行加工中心故障模式、故障原因分析（FMEA）,確定故障多發(fā)子系統(tǒng);將群體決策方法以及專家評估與熵權(quán)相結(jié)合的方法引入故障模式危害度分析（CA）及子系統(tǒng)危害度分析中,解... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

故障間隔時間頻數(shù)直方圖

第2章基于現(xiàn)場試驗的加工中心可靠性建模19公式（2-11）表示故障間隔時間的理論分布函數(shù)：F(t)P{Tt}……………..…..……………..（2-11）其中：T表示故障間隔時間總體；t表示任意故障間隔時間。故障間隔時間的測量數(shù)據(jù)用12,,,nttt表示，而(1)(2)(),,,nttt是按升序排列的統(tǒng)計量，這樣就可以得到式（2-11）對應(yīng)的經(jīng)驗分布函數(shù)：(1)()()(1)()0,(),,1,2,11,niinttiFttttinntt…………………..（2-12）根據(jù)格利文科定理可知，在收集到的樣本數(shù)據(jù)量n足夠大的前提下，能夠最大程度減小根據(jù)樣本數(shù)據(jù)求解得到的經(jīng)驗分布函數(shù)()()nFt與理論分布函數(shù)F(t)之間的差異，這種情況下就可以用()()nFt來近似F(t)。由于正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布的概率密度函數(shù)形狀為單峰狀，則一定存在極值點，因此，F(xiàn)(t)圖像上必然有拐點。如f(t)單調(diào)上升，分布函數(shù)F(t)在縱坐標(biāo)大于零的部分將表現(xiàn)為凹的形狀。若f(t)單調(diào)下降則相反。由前面的討論可知，應(yīng)用經(jīng)驗分布函數(shù)()()nFt可以實現(xiàn)對理論F(t)分布函數(shù)的估計，而利用F(t)的形狀可以實現(xiàn)f(t)形狀的初步判斷，因此，由()()nFt的形狀也就可以初步判斷f(t)的形狀。為擬合出()nFt的連續(xù)曲線，將式（2-12）簡化為：()()/,1,2,......,nFtinin……………..……………..（2-13）下圖是進(jìn)行曲線擬合后的式（2-12）對應(yīng)的函數(shù)曲線。圖2.4經(jīng)驗分布函數(shù)()()nFt曲線

第2章基于現(xiàn)場試驗的加工中心可靠性建模25通過計算經(jīng)驗分布函數(shù)與假設(shè)分布函數(shù)的插值絕對值，并取最大值為目標(biāo)觀察值nD與臨界值n,D對比，進(jìn)而判斷分布模型的準(zhǔn)確性。0,sup()()maxniniinxDFtFtdD……………..…（2-26）其中0()iFt—假設(shè)分布函數(shù)，()niFt——經(jīng)驗分布函數(shù)。00.3max()0.4iiidFtn，i1,2,107……………..（2-27）依據(jù)上述建模獲得的威布爾分布函數(shù)：0.97101exp[()]t()609iFt得出0.034nD，將假設(shè)檢驗的顯著性水平設(shè)定為0.10，利用前文介紹的經(jīng)驗公式進(jìn)行計算，,1.220.1174nnD。由于,nnDD，原假設(shè)成立，即認(rèn)為該批數(shù)據(jù)服從兩參數(shù)威布爾分布，圖2.6為分布偏差變化圖。圖2.6分布偏差變化圖根據(jù)上述所確定的威布爾兩參數(shù)模型以及所求出的參數(shù)，可得出整機的可靠性函數(shù)：故障分布函數(shù)：0.9711exp609Ftt故障概率密度函數(shù)：0.0290.971()0.971exp609609609fttt


本文編號：3298527