论文部分内容阅读
改革开放以来,国产数控机床在高速化、精密化、复合化等方面取得了突破性进展,但与发达国家相比,其在可靠性和精度保持性等方面还存在较大差距,特别是在可靠性方面。数控机床,特别是高档数控机床,结构复杂、价格不菲,且多属于小批量生产,通过抽样统计实验获得可靠性指标的方式难以实现。产品的真实可靠性指标只有在投入使用直到报废的过程中,通过准确记录并分析其故障信息才能确切知道。然而,已经制造并投入使用的产品的可靠性已然确定,这种方式并没有太大价值。因此,如何在设计环节就预计出产品的可靠性至关重要。本文在国家“高档数控机床与基础制造设备”科技重大专项“电控共轨柴油机喷射系统制造技术与关键装配的研究及应用”项目的支持下,对喷油器体柱面成型和螺纹滚压加工高精度复合数控车削中心在研制过程中的可靠性建模与预计技术进行了研究,主要内容如下:(1)仔细研究了可靠性建模与预计基础理论,分析了车削中心可靠性预计的特点,完成了面向可靠性预计工作的车削中心结构层次划分。(2)收集与整理车削中心子系统相似对象的故障数据,并对其可靠性指标进行计算;初步分析故障数据,并进行分布模型初选;利用线性回归法对已初选模型的待定参数进行估计,并做线性相关性检验,以及结合图形法和K-S检验法做拟合优度检验;确定各个子系统相似对象的可靠性特征模型,利用Matlab绘制函数曲线。(3)针对车削中心子系统,提出基于相似产品法和Vague集的可靠性模糊预计法。建立基于相似产品法的子系统可靠性预计模型和基于Vague集的可靠性综合评分模型,根据专家经验分别对车削中心子系统及其相似对象的可靠性水平进行综合评分,求解出车削中心子系统相对于其相似对象的可靠性修正因子,最后预计出各子系统的可靠性指标值,并得到其故障数据分布模型。(4)明确系统定义,构建车削中心整机——子系统层面可靠性框图模型。以此为基础,建立车削中心整机可靠性预计数学模型,用数学解析法预计出车削中心整机的可靠性;对蒙特卡罗仿真方法的基本原理和实现车削中心整机可靠性蒙特卡罗仿真预计的算法逻辑与基本流程进行研究,在Matlab环境下编程实现,并对仿真预计结果及数学解析法的预计结果进行综合分析。