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数控锻压机床可靠性试验研究

刘天祥  
【摘要】:数控锻压机床是重要的制造装备,以其高效和柔性化制造等优点逐步取代传统的锻压机,技术进步较快。标准的可靠性试验成本高、周期长,且部分企业受制于实际条件和缺乏重视等原因,缺乏数控锻压机床可靠性研究。本文在分析某型数控锻压机的工作原理和故障模式的基础上,进行研制期间的可靠性试验,实现了该机床可靠行增长。目的在使该机床达到可靠性增长目标的同时,探索一套快速、较低成本的可靠性试验方案,为类似的设备可靠性实验做参考。由于数控锻压机床结构复杂、功能多样,标准的可靠性试验方案并不完全适用于该型机床。在参考相关的试验标准,兼顾试验成本和机床特性后,通过以步骤进行可靠性研究。首先基于模块化理论划分故障部位,在研制试验的背景下进行故障模式、影响及危害性分析(FMECA),找出影响可靠性的关键部位并为修复改进做依据;接着参考GJB 1407-92的环境条件,施加简短的振动应力对机床进行试验前的筛选;然后参考加速寿命试验的标准,结合FMECA分析结果,有针对性地进行可靠性增长摸底试验,提高研制早期的可靠性;最后进行基于Duane模型的可靠性增长试验,对机床可靠性进行MTBF初步评价,并检验摸底试验的可行性。通过以上研制早期小样本的试验研究和分析,验证了可靠性摸底试验方案对于该型机床的实际效果。在试验方案的试验剖面设计中考虑的重要因素和应力强度,能有效的激发潜在缺陷。试验过程中,调整了润滑、行程等工作参数,提高了机床安全性、加工精度和可靠性,暴露了较高频率的故障,更换重要部件和确定了有效的维修措施。明确了影响机床可靠性的关键部件和实际加工特性,粗略估算其可靠性水平。本实验研究通过分组对比分析,使受试机床初步达到了厂家可靠性增长的试验目标,加速了该产品的研制进程。同时也验证了摸底试验方案的经济性、和实用性,并为设备可靠性积累了经验数据和维修经验。该研究也为类似锻压设备短期、经济可靠性试验方案提供一定的参考,且丰富了数控机床可靠性试验的数据库。


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