汽車行業(yè)作為我國(guó)的支柱型產(chǎn)業(yè)之一,其關(guān)鍵零部件加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率直接關(guān)系到汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。作為汽車動(dòng)力系統(tǒng)零部件主要加工機(jī)床之一,立式加工中心的高精度、高效率以及高可靠性是我們追求的目標(biāo)、也是汽車行業(yè)提檔升級(jí)的基礎(chǔ)。國(guó)外加工中心的可靠性已經(jīng)達(dá)到了較高的水準(zhǔn),然而國(guó)內(nèi)的加工中心在早期使用階段故障頻發(fā),一直制約著機(jī)床行業(yè)和汽車行業(yè)從中端邁向高端的發(fā)展,因此消除立式加工中心早期故障,提高其可靠性已經(jīng)刻不容緩。本文依托重慶市科委“汽車動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵零部件加工數(shù)控機(jī)床增效技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào):cstc2017zdcy-zdzxX0005）,以重慶市某機(jī)床企業(yè)所生產(chǎn)的立式加工中心（VTC-32S）為研究對(duì)象,使用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)法則建立了與故障數(shù)據(jù)相匹配的可靠性模型,確定了機(jī)床的早期故障期;將故障失效模式及影響分析（FMEA）與故障樹分析（FTA）技術(shù)相結(jié)合,確定了早期故障期的嚴(yán)重故障模式和導(dǎo)致相應(yīng)早期故障產(chǎn)生的重要底事件;針對(duì)故障頻發(fā)的子系統(tǒng),設(shè)計(jì)早期故障試驗(yàn)方案并進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn);最后對(duì)總裝過(guò)程裝配精度進(jìn)行了相關(guān)分析。論文主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:（1）立式加工中心故障率曲線建... 

【文章來(lái)源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

VTC-32S型立式加工中心

重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文20圖2.9S-PLP、S-LLP、B-BIP故障強(qiáng)度函數(shù)圖像2.4.2擬合優(yōu)度檢驗(yàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行可靠性評(píng)估建模時(shí)，不同的數(shù)學(xué)模型對(duì)機(jī)床故障數(shù)據(jù)的匹配準(zhǔn)確度也不盡相同，因此在計(jì)算出各模型的參數(shù)后，需要采用適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)目標(biāo)集的模型進(jìn)行優(yōu)選，選出最符合該機(jī)床故障數(shù)據(jù)的可靠性模型。常用模型的選擇方法有赤池信息準(zhǔn)則[82](AkaikeInformationCriterion,AIC)、Cramer-VonMises（C-M）統(tǒng)計(jì)量[83]、和方差（TheSumofSquaredErrors,SSE）[84]、擬合優(yōu)度R[85]、K-S檢驗(yàn)[86]等。為了便于計(jì)算，本文選取AIC信息準(zhǔn)則和擬合優(yōu)度R對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)眩（1）AIC值的計(jì)算AIC信息準(zhǔn)則是利用對(duì)數(shù)似然函數(shù)的最大值maxlnl來(lái)確定模型的擬合優(yōu)度，其AIC值越小，代表模型契合度越高。AIC值的計(jì)算如式（2.18）：AIC=2maxlnl+2k(2.18)式中，k表示模型參數(shù)的個(gè)數(shù)；maxlnl表示對(duì)數(shù)似然函數(shù)最大估計(jì)值。計(jì)算結(jié)果如表2.4所示。（2）擬合優(yōu)度R的計(jì)算根據(jù)實(shí)際值與理想值的偏離程度大小來(lái)衡量模型對(duì)數(shù)據(jù)的擬合程度。根據(jù)文獻(xiàn)[75]定義擬合優(yōu)度評(píng)價(jià)指標(biāo)R為式（2.19）：22111()/NNiiiiiRNMN===(2.19)式中，iN為i時(shí)刻實(shí)際累積故障數(shù)；iM為期望故障數(shù)的估計(jì)值。R越大則說(shuō)明模型擬合程度越好，R較大的模型為最佳模型。計(jì)算結(jié)果如表2.4所示。根據(jù)表2.4中計(jì)算結(jié)果表明，B-BIP模型的AIC值最小為222.36BBIPAIC=，其

重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文26圖3.4早期故障部位統(tǒng)計(jì)圖由上圖的統(tǒng)計(jì)得出，早期故障期內(nèi)自動(dòng)換刀子系統(tǒng)發(fā)生的故障次數(shù)較多，故障率高達(dá)33.33%，其次為主軸系統(tǒng)和進(jìn)給系統(tǒng)，其頻率均為20.00%。對(duì)于自動(dòng)換刀系統(tǒng)，故障現(xiàn)象有機(jī)械手抓不住刀、漏油、刀庫(kù)卡刀、機(jī)械手移動(dòng)不到位等。因此，為了降低該子系統(tǒng)的故障率，后續(xù)第四章將對(duì)該子系統(tǒng)進(jìn)行早期故障排除試驗(yàn)，以消除其潛在的故障。3.2.2早期故障類型統(tǒng)計(jì)早期故障類型統(tǒng)計(jì)是對(duì)機(jī)床在早期故障期階段所出現(xiàn)的故障模式屬于哪一大類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通過(guò)早期故障類型統(tǒng)計(jì)，可以初步了解早期故障期內(nèi)機(jī)床容易發(fā)生的是故障是哪些，為尋找整機(jī)早期故障期最嚴(yán)重的故障模式提供參考。根據(jù)已有的故障數(shù)據(jù)，早期故障類型統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖3.5所示。圖3.5早期故障類型統(tǒng)計(jì)圖由圖3.5統(tǒng)計(jì)得出，早期故障期內(nèi)常發(fā)生的故障類型有工藝型、動(dòng)作型、功能型

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