数控加工中心液压系统模糊故障树分析

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1、2010年9月机床与液压Sep．2010第38卷第17期MACHINETOOL&HYDRAULICSV0l_38No．17DOI：tO．3969／j．issn．1001—3881．2010．17．041数控加工中心液压系统模糊故障树分析张艳丽，高佩川。，袁勤(1．南京工程学院先进制造技术Z-程中心，江苏南京211167；2．南京工程学院机械工程学院，江苏南京211167)摘要：以某数控加工中心液压系统典型故障为例，将模糊集理论与故障树分析相结合，将故障树中底事件的发生概率描述为模糊数，通过模糊数的运算规则求出顶事件故障概率的可能分布

2、，结果较为符合实际情况。关键词：模糊；故障树；数控加工中心；液压系统中图分类号：TH137．7文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)17—138—3TheFuzzyFaultTreeAnalysisoftheHydraulicSystemofaCNCMachiningCenterZHANGYanli．GA0Peichuan．YUANQin(1．CentreofAdvancedManufacturingTechnology，NanjingInstituteofTechnology，NanjingJiangsu21116

3、7，China；2．CollegeofMechanicalEngineering，NanjingInstituteofTechnology，NanjingJiangsu211167，China)Abstract：Thefuzzytheoryandfaulttreeanalysis(FTA)methodwerecombinedtoanalysethefailureprobabilityoftopeventoftheFrA．TherepresentativefaultofthehydraulicsystemofaCNCmachining

4、centerwasusedasanexampletoobtainthelikelihooddistributionoftheprobabilitybasedonthefuzzinessofthebottomevents．Theresultiswellaccordantwiththereality．Keywords：Fuzziness；Faahtree；CNCmachiningcenter；Hydraulicsystem国产数控机床市场占有率低的主要原因是产品的安装和主轴高低速的转换等。整个液压系统采用变量叶可靠性差，数控机床在使用过

5、程中经常出现故障，造片泵为系统提供压力油，并在泵后设置止回阀用于减小成产品质量下降，废品率上升；设备不能继续运行，由于系统断电或其他故障造成的液压泵压力突降对系统使连续生产系统无法正常工作；若设备出现故障而未的影响，避免机械部件的冲击损坏。压力开关3用以检能及时发现和排除，结果不仅导致机床损坏，而且可测液压系统的状态，如压力达到预定值，则发出液压系能导致其他严重后果。统压力正常的信号，该信号作为CNC系统开启后PLC故障树分析法(FTA)是分析大型复杂系统的安高级报警程序自检的首要检测对象。全性和可靠性的有效工具。传统的故障树分析以

6、布尔代数和概率论为基础，故障树以“事件”和“门”组成，底事件的发生概率用精确值表示，并不完全确切：(1)因为零部件故障不完全是由客观不确定因素造成，有的是由于人为失误、设计经验不足所导致的；(2)对于连续生产且相对故障频率不高的系统，为获取大量统计数据而对其进行长期的、破坏性试验非常困难，甚至是不可能的。作者以某数控加工中心液压系统典型故障为例，将模糊集理论与故障树分析相结合，将底事件的发生概率描述为模糊数，通过模糊数的运算规则求出顶事LS1、LS2、LS3、LS4一行程开关件故障概率的可能分布。1故障树的建立图1VP1050加工中

7、心的液压系统工作原理图该加工中心为立式加工中心，利用液压系统传动功根据该液压系统的工作原理，作者以“G001：率大、效率高、运行安全可靠的优点，在该加工中心中压力开关3无信号，PLC自检发出报警信号，整个数主要实现链式刀库的刀链驱动、主轴箱的配置、刀具的控系统的动作无响应”作为顶事件建立故障树，如收稿日期：2009—08—05作者简介：张艳丽(1972一)，女，博士，副教授，研究方向为机械设备可靠性分析。电话：13805177690，E—mail：ylzh@njit．edu．on。第l7期张艳丽等：数控加工中心液压系统模糊故障树分析

8、·139·图2所示。故障树建造及其定性分析底事件分类精事件确获故得障概底率JIJf各值种描模述糊的数、语言故障概率归一化为梯形模糊数利用顶事件结构函数，结合梯形模糊数算术运算求得顶事件故障概率图3模糊故障树分析方法流程图2．2模糊数及