梁勇登

摘要：本文主要是對(duì)高速?zèng)_壓機(jī)床的可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)，通過建立一定的系統(tǒng)，對(duì)功能需求等進(jìn)行一定的分析，進(jìn)而進(jìn)行了一定的開發(fā)和應(yīng)用，旨在更好的促進(jìn)高速?zèng)_壓機(jī)床工作效率的提高。

關(guān)鍵詞：高速?zèng)_壓機(jī);可靠性評(píng)價(jià)系統(tǒng);開發(fā)

引言：高速?zèng)_壓機(jī)床是一種具有高精度的沖壓設(shè)備，自動(dòng)化的程度很高的，一般用于生產(chǎn)數(shù)量比較大和精度要求比較高的沖壓件。高速?zèng)_壓機(jī)床為航空航天、汽車制造、交通運(yùn)輸以及冶金化工行業(yè)提供了很多必要的沖壓件，對(duì)這些行業(yè)的發(fā)展具有重要的影響。但是對(duì)于高速?zèng)_壓機(jī)床來說，它的可靠性還沒有什么綜合性的系統(tǒng)可以對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，想要對(duì)其可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)，就需要對(duì)高速?zèng)_壓機(jī)床的評(píng)價(jià)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用進(jìn)行重視。

一、可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)

（一）平均故障間隔時(shí)間

平均壽命對(duì)一個(gè)產(chǎn)品平均能工作多長(zhǎng)時(shí)間的一個(gè)衡量和標(biāo)志，對(duì)于很多產(chǎn)品來說，都可以使用平均壽命來作為其可靠性的指標(biāo)，通過這樣的指標(biāo)可以對(duì)的它的可靠性水平進(jìn)行更為直觀的認(rèn)識(shí)。

（二）平均修復(fù)時(shí)間

對(duì)于高速?zèng)_壓機(jī)床來說，它是一種可維修產(chǎn)品，在可靠性分析重要對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維修性的評(píng)估，就需要對(duì)平均修復(fù)時(shí)間進(jìn)行重視。

（三）平均首次無故障工作時(shí)間

首次故障的時(shí)間就是產(chǎn)品在首次進(jìn)入到可用的狀態(tài)之后，一直到首次故障發(fā)生所持續(xù)的工作時(shí)間，它就可以說是相當(dāng)于不可修產(chǎn)品的一個(gè)壽命問題。

（四）可用性

可用性能夠?qū)煽啃院途S修性的尺度量進(jìn)行綜合性的反映，在高速?zèng)_壓機(jī)床上的應(yīng)用來說，可以對(duì)其穩(wěn)態(tài)可用性進(jìn)行分析。

二、可靠性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

（一）設(shè)計(jì)要求

可靠性的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和評(píng)價(jià)體系的主要目的是為了對(duì)高速?zèng)_壓機(jī)床的可靠性進(jìn)行研究，因此不僅要有較高的可用性，同時(shí)還需要便于操作，具有較為實(shí)用的功能特點(diǎn)，具有通用性和開放性，同時(shí)還要兼具可擴(kuò)展性。系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)會(huì)直接對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響，因此需要對(duì)其設(shè)計(jì)要求進(jìn)行重視。

（二）功能需求分析

高速?zèng)_壓機(jī)床是一種比較復(fù)雜的機(jī)電液一體化的產(chǎn)品，因此是由比較復(fù)雜的單元和子系統(tǒng)來構(gòu)成的，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜且容易出現(xiàn)各種各樣的故障，對(duì)于高速?zèng)_壓機(jī)床可靠性的管理和評(píng)價(jià)來說，也是一個(gè)非常繁雜的工作。想要對(duì)高速?zèng)_壓機(jī)床的可靠性進(jìn)行分析，就需要建立起可靠性分析的系統(tǒng)。具體來說這個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)能夠幫助相關(guān)的工作人員對(duì)高速?zèng)_壓機(jī)床進(jìn)行可靠性的分析、管理和評(píng)價(jià)，同時(shí)還能為機(jī)床的維護(hù)和保養(yǎng)提供很多信息參考，對(duì)提高工作效率具有重要意義。系統(tǒng)的主要功能模塊主要有以下幾點(diǎn)：

1、數(shù)據(jù)管理模塊

數(shù)據(jù)管理模塊是進(jìn)行可靠性工作的基礎(chǔ)，通過數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的采集，才能為后面的可靠性分析和評(píng)價(jià)提供一定的基礎(chǔ)，具體來說這個(gè)模塊的主要功能就是故障信息的錄入、查詢和編輯、刪除。

2、故障分析模塊

對(duì)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行利用，然后對(duì)高速?zèng)_壓機(jī)床進(jìn)行一定的故障分析，其中包括故障原因的分析、失效機(jī)制的分析等等，進(jìn)而對(duì)高速?zèng)_壓機(jī)床的薄弱處進(jìn)行判斷，從而提出一定的改進(jìn)措施。

3、性能退化分析模塊

該模塊主要是用于對(duì)高速?zèng)_壓機(jī)床滑塊動(dòng)態(tài)精度的退化過程進(jìn)行分析，因?yàn)榛瑝K動(dòng)態(tài)精度是影響高速?zèng)_壓機(jī)床加工性能的重要因素，通過這樣的分析可以對(duì)其進(jìn)行一定的可靠性分析評(píng)價(jià)，對(duì)后續(xù)的維護(hù)和保養(yǎng)也具有很大的影響。

4、可靠性評(píng)價(jià)模塊

可靠性評(píng)價(jià)模塊主要是對(duì)故障數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的計(jì)算來對(duì)系統(tǒng)的可靠性特征量進(jìn)行明確。對(duì)于這個(gè)模塊來說，它的主要功能就是性能的可靠性評(píng)級(jí)以及其他特征量的估計(jì)。

5、結(jié)果顯示與處理模塊

這個(gè)可靠性系統(tǒng)主要通過圖表的形式來對(duì)可靠性的結(jié)果進(jìn)行輸出，這樣可以讓用戶更加方便的進(jìn)行瀏覽和分析，同時(shí)還能提供給用戶可靠性的數(shù)值和報(bào)告，方便用戶分析。

6、輔助性模塊

輔助功能的模塊是為用戶提供個(gè)性化的服務(wù)，其中不僅包括用戶的登錄和權(quán)限管理等，還會(huì)涉及到一些個(gè)性化的設(shè)置，能夠協(xié)助用戶實(shí)現(xiàn)更多的操作。

（三）系統(tǒng)開發(fā)

對(duì)于可靠性評(píng)價(jià)系統(tǒng)來說，在對(duì)基本的功能進(jìn)行完成支護(hù)，還需要的提供友好的交互界面，需要通過簡(jiǎn)單的階段來對(duì)復(fù)雜的程序和計(jì)算進(jìn)行操作，同時(shí)還要能觀察到可視化的圖形。高速?zèng)_壓機(jī)床的可靠性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的程序開發(fā)能夠完成系統(tǒng)模塊功能，人機(jī)互動(dòng)能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)的性能進(jìn)行更好的發(fā)揮，對(duì)于高速?zèng)_壓系統(tǒng)的開發(fā)界面來說，它的主要交互方式就是菜單、工具按鈕和對(duì)話框等等，主要是通過這樣的方式來實(shí)現(xiàn)日常的系統(tǒng)應(yīng)用。

三、高速?zèng)_壓機(jī)床可靠性評(píng)價(jià)系統(tǒng)應(yīng)用

（一）高速?zèng)_壓機(jī)床可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算

根據(jù)已經(jīng)獲得的高速?zèng)_壓機(jī)床故障數(shù)據(jù)，進(jìn)行一定的計(jì)算就可以得到高速?zèng)_壓機(jī)床的平均故障間隔時(shí)間和平均修復(fù)時(shí)間，進(jìn)而能夠?qū)Ω咚贈(zèng)_壓機(jī)床的可靠性進(jìn)行一定的分析。

（二）滑塊動(dòng)態(tài)精度性能退化分析

對(duì)于高速?zèng)_壓機(jī)床來說，滑動(dòng)動(dòng)態(tài)精度是其關(guān)鍵性的精度指標(biāo)之一，采用可靠性評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)滑塊動(dòng)搖精度性能退化進(jìn)行分析，能夠?qū)Ω咚贈(zèng)_壓機(jī)床的精度可靠性進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)。在空載的情況下，從高速?zèng)_壓機(jī)床上的沖壓速度是100次/min，在這個(gè)時(shí)候?qū)瑝K下四點(diǎn)精度和滑塊水平方向的精度進(jìn)行測(cè)量，然后每隔一段時(shí)間將沖壓速度進(jìn)行增加，一直增加到800次/min之后，逐漸穩(wěn)定之后進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。對(duì)各個(gè)速度狀態(tài)下的測(cè)量值和精度值進(jìn)行明確，然后繪制出曲線，如下圖所示?；瑝K下死點(diǎn)動(dòng)態(tài)重復(fù)精度會(huì)隨著沖壓速度的增加而出現(xiàn)在增加，并且隨著沖壓速度的增加，機(jī)床的振動(dòng)和熱變形也會(huì)隨著變大，因此導(dǎo)致滑塊下死點(diǎn)動(dòng)態(tài)精度下降。

隨著沖壓速度的增加，滑塊X防線位置的平均值也在上升，這就說明滑塊與X方向的傳感器距離在變大?；瑝KX方向動(dòng)態(tài)重復(fù)精度平均值隨著沖壓速度的增加而不斷的增大，但是之間的差值比較小的，這也可以認(rèn)為，高速?zèng)_壓機(jī)床歡快在X方向上動(dòng)態(tài)重復(fù)精度較高。

結(jié)語：綜上所述，通過對(duì)高速?zèng)_壓機(jī)床的特點(diǎn)進(jìn)行分析，可以建立起可靠性的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，進(jìn)而對(duì)高速?zèng)_壓機(jī)床的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的獲取，對(duì)其進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算。對(duì)高速?zèng)_壓機(jī)床的可靠性評(píng)價(jià)進(jìn)行重視，可以對(duì)機(jī)床的精度進(jìn)行分析，同時(shí)也能對(duì)其故障進(jìn)行分析，在一定程度上可以提供機(jī)器維護(hù)和保養(yǎng)的質(zhì)量，對(duì)提升工作效率具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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