基于FMECA与FTA的立式磨床可靠性分析.pdf

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1、设计与研究DesignandR删咄基于FMECA与FTA的立式磨床可靠性分析4王军见①孙江宏①官端阳②杨庆东①(①北京信息科技大学机电工程学院，北京100192；②国家机床质量监督检测中心，北京100102)摘要：根据高精度立式磨床的故障数据，利用故障模式与故障树相结合的方法对数控磨床可靠性进行分析。首先对该数控磨床系统级故障分布情况及其危害度进行研究，再针对危害度较高的子系统进行故障模式分布情况及其危害度分析。最后基于危害度较高的故障模式进行故障树分析，找出其故障发生的主要原因和故障机理。并提出相应的可靠性改进措施。为数控磨床

2、的可靠性设计、分析、维修等提供依据。关键词：数控磨床故障模式分析故障树分析危害度中图分类号：TG659文献标志码：AReliabilityanalysisofverticaIgrindingmachinebasedonFMECAandmWANGJunjian①，SUNJianghong①，GUANDuanyang②，YANGQingdong①(①Mechanical&ElectricalEngineeringSchool，BeijingInformationScienceandTechnologyUniversity，Beiji

3、ng100192，CHN；(室)NationalMachineToolQualitySupervisionandInspectionCenter，Beijing100102，CHN)Abstract：AnalyzedthereliabilityofNCgrindingmachinebasedonFMECAandI；TA．First，studiedthefailuredistributionandcriticalityatthesystemlevel．Second，reusedthemethodtothehigh-critical

4、itysubsys—tern．Last，madefurtherfaulttreeanalysisforhigh-criticalityfailuremodeIfoundthefaultreasonsandmechanism．Putforwardcorrespondingimprovementmeasures，offeredatheorybasisforthereliabilitydesign，analysisandmaintenanceofNCgrindingmachine．Keywords：NCGrindingMachine；

5、FMECA；FTA；Criticality高精度立式磨床广泛应用于制造业并且发挥巨大1数控磨床系统故障部位分析及危害度分析的作用，其可靠性的水平直接影响我国机械制造业、航空航天、船舶、核电、风电、军工等领域的迅速发1．1高精度立式数控磨床结构分析展LIJ。故障模式、影响及危害性分析和故障树分析作根据可靠性数据分析的要求，可以将高精度立式为可靠性故障分析的主要技术，目前已经做了许多研磨床结构划分为电气子系统、进给子系统、磨削子系究工作，如基于模糊理论的FMECA方法研究12J、基于统、液压子系统、冷却子系统和润滑子系统6个部分，层

6、次分析的FMECA方法研究旧J、系统级FMECA与子分别定义系统代码如表1所示。系统丌A结合的研究Hj、基于功能元故障树研究∞o以1．2故障部位分析、危害度及风险度分析及基于模糊理论的故障树研究Mo等。以上方法对数根据对北京广宇大成数控机床厂生产的10台控机床进行可靠性分析，找出薄弱环节的过程中故障MGK28系列高精密转台立式磨床现场故障数据收集数据处理繁杂、工作量大、效率低。基于以往研究中存整理，从2011年9月到2013年6月共获得111条记在的问题，本文充分结合FMECA与YFA，能够快速找录，累计工作时间为。通过，按照表

7、l中划分的子系统出影响数控机床整机可靠性的最核心问题，进而提出对故障数据进行统计分析，并计算出数控磨床各子系提高数控磨床可靠性的有效措施。统发生故障的频率、危害度CRi【_7

8、，如表2所示。}国家“高档控机床与基础制造装备”科技重大专项(2011ZX04002—062；2012ZX04010—021)·56·DesignandR洲心设计与研究表1子系统代码表24．32％、22．52％和25．23％；危害度分别为系统代码系统名称0．003466、0．003324、0．006392。V电气子系统O．3D进给子系统O．2G磨削子系统H

9、液压子系统01W冷却子系统0L润滑子系统VDGHWL图1子系统故障部位频率分布直方图表2故障频次、频率及危害度表0008系统代码系统名称故障频次故障频率／(％)危害度凹。0．006V电气子系统270．243243243O．0034660．004D进给子系统250