数控机床可靠性技术的研究进展高延兵

数控机床可靠性技术的研究进展高延兵

高延兵

（舜天造船（扬州）有限公司江苏仪征211404）

摘要：随着我国生产制造业的快速发展，很多制造企业正在进行企业改革和结构调整，生产制造企业对于数控机床的需求逐渐提升，分析和研究数控机床的可靠性技术是十分必要的，有助于提高数控机床的使用科学性，有利于提升产品产量和质量。相比于西方发达国家，我国的数控机床技术起步较晚，数控机床质量和技术与西方国家相比存在较大的差距，想要提高我国数控机床的竞争力，就要从机械的可靠性上入手，采用先进技术对机器进行检测与维护，做好故障排除，提高数控机床维修水平，进而保证生产制造企业的经济效益与社会效益。

关键词：数控机床；可靠性技术；研究进展

1数控机床有关概念分析

1.1数控技术分析

数控技术是一种数字化技术，主要是指利用数字控制的方法实现对工作流程和机械操作的控制，数控技术对于物体位置、速度、角度等控制是十分精准的，是经过专业计算和统计的，精确性较高。

1.2数控机床研究

数控机床是数字控制机床的简称，数控机床是一种自动化机床，采用数字符号与数字化技术实现对机械设备的控制，数学符号和编码是数控机床控制中不可缺少的基础信息，编译后的代码一般用数字表示，将这些代码输入到数控设备中，利用设备中的软件和程序对编码进行解读，进而实现对机床的数字化控制，机床系统接收到信息后按照固定的尺寸和大小，找好角度，进行零部件的加工。

1.3数控机床可靠性技术分析

数控机床的可靠性不是利用具体数值来衡量的，主要是指在规定时间内完成产品生产的任务的能力和效率，可靠性指标受多种因素的影响。数控机床的可靠性主要是指数控机床在使用中表现出来的特性，数控机床使用了多种基础，包括机电技术、电气技术、计算机技术等，是一种集成技术的综合体。现在的产品生产对于精度要求较高，因此，数控机床的优势比较明显，可以实现精准的产品模型制造与批量生产。

2可靠性增长技术分析

可靠性增长一般是遵循不停的改正产品设计计划、制造方法、装配以及配件零件的漏洞弥补，从而提升了车床的稳定性的过程。因此可靠性增长针对的是产品的可靠性或者时出现故障的产品。为了增强产品的可靠性技术，因此这就需要从实践操作中总结数据，从产品中暴露出来的问题出发进行针对性的研究，找出问题所在，并根据实际操作所依据的理论知识进行一定的更改，最后消除问题或者减弱问题的整体原因，提高车床的工作寿命和疲劳寿命。

3数控机床可靠性研究存在的不足问题

3.1缺乏专业的机床可靠性研究机构

数控机床本身就是一个复杂的系统，工作原理较为复杂，故障机理很繁琐，机床的内部模式千差万别，因此，在针对机床可靠性进行研究时，研究人员必须要掌握多学科的知识，要做好准备，研究周期较长。数控机床可靠性技术研究不是一个人就可以已完成的，需要一个团队和机构，大家齐心协力的展开实验与研究，工作周期长，资金消耗大，人力物力消耗不容忽视，而且效果不是很明显。面对这些问题，我国在数控技术研究方面一直处于摸索状态，数控机床的研究人员较少，缺乏专业的研究机构和团队，阻碍了数控机床可靠性技术的发展。

3.2缺乏科学的数据统计

数控机床可靠性研究与分析的过程要建立在一定的资料与数据的基础之上，但由于数控机床相关数据与信息十分复杂多样，导致数据统计与分析过程需要占据大量的时间。数控机床可靠性数据包括故障数据、维修数据、载荷数据，这些是基础资料的一部分，对这些数据和信息进行分析和研究是开展可靠性研究的前提。但实际上，多家制造企业经常缺失机床的载荷数据，导致数据分析不客观，不科学。载荷数据不仅仅针对某一型号，还要针对数据车床和加工中心资料的掌握，当前载荷数据不足会造成机床可靠性水平较低。机床可靠性技术设计环节中，机床整机、功能件、关键件加工都要以数据为支撑，数据统计与分析环节薄弱必然导致可靠性受到影响。

3.3不重视功能部件的作用

数控机床中有很多功能部件，还有数控系统，这是核心系统和结构，数控机床的可靠性与这些零部件关系十分密切，功能部件是数控机床良好运转的基础结构，数控机床功能部件起着决定性的作用，因此，强化功能部件的功能使提高机床可靠性的关键。但很多机床研发及生产企业重视整机质量，对于功能部件不够重视，还有专门从事功能部件制造的企业其生产技术相对落后，市场竞争激烈，研究机构的工作重心偏重于机床整机研究，给数控机床可靠性技术的研究带来了负面的影响。

4数控机床可靠性分析技术介绍

4.1收集与分析故障信息

数控机床在实际使用中，受使用年限，使用环境等因素的影响，难免存在一些故障，针对故障信息的研究可以为可靠性分析和研究提供基础的资料和信息，故障分析可以了解机床的薄弱部分，为其后续机械的研发提供借鉴，避免薄弱环节，收集和获取可靠性数据。数控机床中可靠性数据主要分为故障数据、维修数据和载荷数据，这些数据主要来自于机床用户与机床制造企业，他们进行的可靠性试验还有机床出厂试验等，还有机床实际使用暴露出的问题。可靠性指标要精确的时间统计，进而保证可靠性分析的准确性。使用Excel，Mintab等软件存储机床可靠性数据和资料，不同类型的数控机床故障也不同，故障信息也存在一定的差异，要对故障信息和资料进行分类保存。还可以购买专业的Relex可靠性分析软件读取数据，汇总后输入数据库，为提高机床可靠性提供科学的依据。

4.2可靠性匹配技术

在数控机床中各功能系统中，容易出现故障的主要是电气系统、液压系统、排屑系统，故障率约占总故障率的3/4，主要原因除了装配环节之外，很大的原因在于部件不是原厂生产，很多是组装机床，部件外购，整机与零部件不够匹配，机床可靠性难以保证，因此，在选购部件时要注意与整机匹配。

4.3影响及危害性分析技术

危害性分析主要是指针对数控机床的隐患分析，主要原则是“谁设计、谁分析”、“边设计、边分析、边改进”，设计师在设计机床时就要考虑到多种因素，相关企业建立分析小组，配备专业的技术人员还。针对不同类型的数控机床要建立个性化的故障模式表单，以类似产品故障模式为基础，使用环境判定模式，主要用于机床改型。分析故障原因时要注意直接原因与间接原因。为了提高FMECA（FailureMode，EffectsandCriticalityAnaly－sis，故障模式影响与危害度分析）分析质量和效率，可靠性技术部门要建立科学的“FMECA字典”，对故障位置进行确定，确定故障模式，按照模板可以轻松找到问题所在，设计人员可以进行菜单选择，使流程更规范。

5结论

数控车床采用可靠性增长技术手段，可以明显增强设备自身运作的长期稳定性，以减少车床发生忽然停机、标准篡改、精度运算下降等问题，并且可以大大降低车床的休息成本，使用寿命也能得到明显增长，车床废置率也会有所减小，最终为相关单位长期提供一个稳定可靠的收益增长平台。

参考文献

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