现场数据是产品的可靠性研究的基础,但由于研发周期短、试验成本高,企 业难以获得足够的可靠性数据[1()][49],导致试验单位获得数据的难度增大,不能 从研发企业中直接获得大量的试验数据。这就要求试验单位在产品出厂后派人进 行时时跟踪记录,从生产企业转到用户企业采集故障数据以及其他相关数据。圆 盘式刀库自动换刀系统作为加工中心的关键功能部件之一,其可靠性水平是影响 机床整机的可靠性水平的主要因素之一。但是考虑到加工中心现场的实际情况: 加工时间包括换刀时间和工步持续时间这两部分,换刀时间比较短,一般在 5s~10s之间,工步持续时间比较长,一般在3min~2h之间,故相对于工步持续 时间,换刀时间比较短,导致现场故障周期拉长,采集效率不高。这就要求除了 在现场采集数据外,试验单位应该在实验室的条件下,对其进行加速试验,快速 激发其潜在故障,使故障在短时间内暴露出来,提高故障数据采集效率。
可靠性试验是可靠性研宄的基础,是进行可靠性评价、预计和增长的重要前 提[11]。本文就国产圆盘式刀库自动换刀系统的可靠性进行分析,首先根据实验室 现有的条件,搭建了换刀系统试验台,试验台包括机械系统、电气系统以及控制 系统,试验台可使换刀系统能够独立于机床实现自动换刀动作,相对于现场换刀 系统,实验室换刀系统省掉了大量的加工时间,换刀频率加快,更容易激发换刀 系统故障,加快暴露潜在缺陷,便于换刀系统故障数据的采集;其次,从试验环 境、试验前期准备以及试验要求等方面对试验进行论述,同时规范数据采集内容, 便于实验室数据以及现场数据的采集;再次是根据采集的数据进行可靠性建模分 析与评价,对故障产生的原因以及解决方案进行归类总结,有利于针对换刀系统 的薄弱环节提出相应的改进措施,这对提高换刀系统甚至整个机床的可靠性水平 都具有指导性意义;最后是将VB良好的可视化界面与Matlab强大的计算能力 以及图形能力结合起来,利用两者的优势来处理相关数据以及图形,两者的混合 编程不仅使用户能够直观的观察相关图形以及数据的变化,而且能够时时的更新 数据,且不用花费大量的时间从新编制程序。
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