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数控机床可靠性的故障模式、影响及危害分析研究现状及发展趋势
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作者 田海龙 孙雨治 +3 位作者 杨兆军 刘志峰 陈传海 何佳龙 《中国机械工程》 北大核心 2025年第7期1430-1441,共12页
故障模式、影响及危害分析在数控机床可靠性维护中发挥着重要作用,当前研究聚焦于多元因素综合评估、多源层次信息集成、多分析方法集成和动态特性建模四个方面。通过系统梳理现有研究成果,剖析了四个方面的优势与现存问题。通过整合行... 故障模式、影响及危害分析在数控机床可靠性维护中发挥着重要作用,当前研究聚焦于多元因素综合评估、多源层次信息集成、多分析方法集成和动态特性建模四个方面。通过系统梳理现有研究成果,剖析了四个方面的优势与现存问题。通过整合行业需求特征,阐述了机床故障模式、影响及危害分析的演进路径,为构建高精度的机床可靠性评估体系提供了理论依据。 展开更多
关键词 数控机床 可靠性分析 故障模式、影响及危害分析 研究现状
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乘积负效应消解驱动的数控机床可靠性分配研究
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作者 陈达波 陈一凡 况智允 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第9期156-160,167,共6页
针对数控机床可靠性分配中的乘积负效应问题,提出了一种基于分配与预计交互建模的可靠性分配方法。以功能-运动-动作(FMA)分解树为分配路径,结合分解树的正逆向映射特点,建立数控机床可靠性分配与预计交互模型;采用基于随机谱嵌入(SSE)... 针对数控机床可靠性分配中的乘积负效应问题,提出了一种基于分配与预计交互建模的可靠性分配方法。以功能-运动-动作(FMA)分解树为分配路径,结合分解树的正逆向映射特点,建立数控机床可靠性分配与预计交互模型;采用基于随机谱嵌入(SSE)方法预计运动层的可靠性指标;引入有序加权几何平均(OWGA)算子集结元动作关于分配因素的评分,并结合Copula函数建立考虑故障相关性的元动作可靠性分配模型。案例研究结果表明,与传统方法相比,在满足整机可靠性设计要求的前提下可靠性分配结果更低,为数控机床的可靠性分配提供新的解决策略。 展开更多
关键词 数控机床 FMA分解树 交互建模 乘积负效应 可靠性分配
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基于Markov过程的数控机床可靠性建模及设计
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作者 承姿辛 郭贺洋 +2 位作者 刘玉敏 胡涛 李琼 《南方农机》 2025年第11期139-141,145,共4页
【目的】应用先进技术准确评估数控机床的可靠性,优化数控机床全生命周期控制和质量管理,提升国产数控机床的可靠性水平。【方法】深入探讨了一种基于FTA和Markov建模的综合方法,阐述了将FTA结果有效整合到Markov建模中的详细流程。首先... 【目的】应用先进技术准确评估数控机床的可靠性,优化数控机床全生命周期控制和质量管理,提升国产数控机床的可靠性水平。【方法】深入探讨了一种基于FTA和Markov建模的综合方法,阐述了将FTA结果有效整合到Markov建模中的详细流程。首先,通过对故障树的分析,确定了最小割集,该割集是导致系统失效的最小事件组合;其次,基于最小割集,构建了数控机床的Markov状态转移矩阵,该矩阵能够精确地描述系统在不同状态之间的动态转移概率;最后,通过状态转移矩阵的推导,得到系统的瞬时可用性和稳态分布概率等关键可靠性评估参数。【结果】该方法既能够直观地展现系统故障的逻辑关系,又能够定量地分析系统状态间的动态转移概率,为数控机床的可靠性评估提供了更加全面、系统、准确的参数信息。【结论】本研究对数控机床的可靠性评估有着重要指导意义,可为数控机床的设计和优化提供科学依据。 展开更多
关键词 数控机床 可靠性 马尔可夫模型 故障树
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基于FTA方法的数控机床可靠性分析
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作者 承姿辛 郭贺洋 +2 位作者 刘玉敏 胡涛 李琼 《南方农机》 2025年第14期128-131,共4页
数控机床的可靠性问题是一个涉及数控机床寿命周期各个控制环节和质量管理全过程的复杂问题,正确的可靠性建模技术是进行可靠性分析的前提和基础。基于此,文章围绕数控机床的故障树建立进行了深入探讨和研究。首先,明确故障树的基本结... 数控机床的可靠性问题是一个涉及数控机床寿命周期各个控制环节和质量管理全过程的复杂问题,正确的可靠性建模技术是进行可靠性分析的前提和基础。基于此,文章围绕数控机床的故障树建立进行了深入探讨和研究。首先,明确故障树的基本结构和组成要素,针对数控机床故障中的机械故障和电气故障展开分析,分类整理影响数控机床稳定运行的可能因素;其次,对各种可能因素和数控机床故障建立相应的逻辑关系,从而确定数控机床故障树的各级事件;最后,为了确保实际应用中故障树分析的准确性和有效性,基于以往故障数据对故障树底事件进行筛选和取舍,最终保留了对数控机床稳定运行具有重大影响的事件。根据分析故障模式、构建故障树等关键步骤,最终建立并简化了数控机床故障树模型。研究结果表明,通过故障树分析识别和评估系统中的潜在故障,可为数控机床可靠性评估工作提供有力支持。 展开更多
关键词 数控机床 故障树 可靠性 电气故障 机械故障
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可靠性约束下的重型数控机床维修策略 被引量:3
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作者 陈红霞 郭春成 +2 位作者 李宏悦 李晨光 张俊峰 《机床与液压》 北大核心 2024年第8期189-195,共7页
针对TH65140重型数控机床的各个子系统进行危害度分析,制定经济高效的预防性维修策略。通过威布尔分布对重型数控机床进行可靠性建模,在可靠度约束下,建立以最小维修费用和最大可用度为目标的机床子系统定期预防性维修模型,对模型进行... 针对TH65140重型数控机床的各个子系统进行危害度分析,制定经济高效的预防性维修策略。通过威布尔分布对重型数控机床进行可靠性建模,在可靠度约束下,建立以最小维修费用和最大可用度为目标的机床子系统定期预防性维修模型,对模型进行求解得到了最优的维修次数及维修间隔期,制定出了重型数控机床的预防性维修策略。 展开更多
关键词 重型数控机床 威布尔分布 维修策略 可靠性
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某重型数控机床可靠性建模及评估研究 被引量:2
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作者 陈红霞 李宏悦 +1 位作者 包斯日古楞 郭春成 《机床与液压》 北大核心 2024年第12期239-243,共5页
与传统的机床相比,重型数控机床存在结构复杂、故障溯源困难、样本少、数据不足等缺点,因此对它进行可靠性研究比较困难。针对这一问题,分析某厂TH系列重型数控机床的故障数据,利用威布尔分布函数建立某重型数控机床的可靠性模型;为了... 与传统的机床相比,重型数控机床存在结构复杂、故障溯源困难、样本少、数据不足等缺点,因此对它进行可靠性研究比较困难。针对这一问题,分析某厂TH系列重型数控机床的故障数据,利用威布尔分布函数建立某重型数控机床的可靠性模型;为了获得更高的拟合精度,采用最小二乘线性回归分析法、极大似然估计法和灰色模型估计法3种方法来进行参数估计并选取最优值。通过K-S检验证明了以极大似然估计法所建立模型的威布尔分布拟合误差最小、精度最高;以极大似然估计出的模型作为可靠性评估模型,通过计算得到此系列重型数控机床的观测值与点估计值分别为298.155 0、298.675 9 h,二者基本相等,证明了模型的正确性。 展开更多
关键词 重型数控机床 可靠性建模 可靠性评估 K-S检验
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基于改进阿林斯法的数控机床子系统可靠性分配
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作者 黄贤振 孙超 +1 位作者 赵成英 刘洋 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期226-233,共8页
根据采集到的某国产数控机床的故障信息进行分析整理并进行子系统划分,结合数控机床相关性模型改进可靠性分配方法进行目标值分配.应用层次分析法建立影响因素隶属度集,采取DEMATEL决策实验室分析法确定故障相关数据的中心度影响因素,... 根据采集到的某国产数控机床的故障信息进行分析整理并进行子系统划分,结合数控机床相关性模型改进可靠性分配方法进行目标值分配.应用层次分析法建立影响因素隶属度集,采取DEMATEL决策实验室分析法确定故障相关数据的中心度影响因素,结合维修性、维修时间、故障停时、故障次数及复杂度确定隶属度函数集,对于各影响因素的权重的确定采用熵权法,进而计算出数控机床的可靠性分配因子.将影响度因素引入阿林斯分配法进行改进,使改进后的方法适用于各子系统串联且存在故障相关性的系统.数值算例表明,相较于传统阿林斯法,本文方法能够减少子系统对故障时间的要求.同时,为验证本文分配结果的合理性,采用蒙特卡洛仿真法以分配结果为基础对目标机床整机进行可靠性预计,计算结果证明了方法的可行性. 展开更多
关键词 数控机床 相关性 DEMATEL决策实验室分析 改进阿林斯法 可靠性分配
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基于云模型与DEMATEL法的数控机床可靠性分配方法
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作者 郝凤莲 卫良保 《机床与液压》 北大核心 2024年第24期236-241,共6页
针对传统数控机床可靠性分配方法存在的忽略专家决策过程的随机性和模糊性,以及子系统之间的相互影响等问题,提出一种结合云模型与决策试行与评价实验室(DEMATEL)法的数控机床可靠性分配方法。通过云模型定量表示专家的决策语言,减小了... 针对传统数控机床可靠性分配方法存在的忽略专家决策过程的随机性和模糊性,以及子系统之间的相互影响等问题,提出一种结合云模型与决策试行与评价实验室(DEMATEL)法的数控机床可靠性分配方法。通过云模型定量表示专家的决策语言,减小了决策过程中随机性和模糊性的影响,同时采用TOPSIS方法得到子系统的可靠性分配系数。利用DEMATEL法分析子系统之间的相互影响关系,并对可靠性分配系数进行修正,得到子系统的综合可靠性分配系数,实现对数控机床可靠性的合理分配。最后,将该方法与传统方法进行对比,说明该方法的优势。 展开更多
关键词 数控机床 可靠性分配 云模型 决策试行与评价实验室
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基于改进FMECA与维修性的数控机床可靠性分配方法 被引量:4
9
作者 陈磊 温小明 +2 位作者 郭金妹 魏碧胜 张则羿 《机床与液压》 北大核心 2024年第11期231-236,共6页
FMECA方法可有效指导数控机床的可靠性分配,但是分析过程中忽略了决策专家决策随机性和模糊性以及子系统维修性的影响。因此,提出一种改进FMECA与维修性的数控机床可靠性分配方法。在子系统危害性分析过程中,利用云模型定量表示决策专... FMECA方法可有效指导数控机床的可靠性分配,但是分析过程中忽略了决策专家决策随机性和模糊性以及子系统维修性的影响。因此,提出一种改进FMECA与维修性的数控机床可靠性分配方法。在子系统危害性分析过程中,利用云模型定量表示决策专家的评价值,有效解决了决策专家评价过程中随机性和模糊性对评价结果的影响。考虑维修性因素的影响,建立基于云模型的改进RPN方法(C-RPN),实现了数控机床子系统可靠性的合理分配。并通过与传统方法进行对比,说明了所述方法的优势。 展开更多
关键词 数控机床 FMECA分析 RPN 可靠性分配 维修性
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新工科背景下MATLAB GUI在数控机床故障强度函数实验教学中的应用 被引量:1
10
作者 何佳龙 何秀麟 +2 位作者 安阳 王昕 罗巍 《机械设计》 北大核心 2025年第3期157-162,共6页
随着新一代科技革命和产业革命的不断深入,传统的工程教育已经无法满足新时代对工科人才的需求,因此,高校如何作出教育应答,如何加快推进工科教育的改革、加快新工科拔尖人才的培养,成为我国高等教育发展的必然需求。面向新工科背景,突... 随着新一代科技革命和产业革命的不断深入,传统的工程教育已经无法满足新时代对工科人才的需求,因此,高校如何作出教育应答,如何加快推进工科教育的改革、加快新工科拔尖人才的培养,成为我国高等教育发展的必然需求。面向新工科背景,突破传统教育的局限,优化学科专业新结构,以及创新教育教学新模式具有重要意义。文中围绕数控机床故障强度函数实验教学,查找当前课程建设的不足,积极探索新工科实验教学新手段,基于MATLAB GUI平台进行数控机床故障强度函数建模仿真试验平台的建设,对辅助课堂教学、开展实验项目,加深学生对理论知识的理解及对工程实践能力的培养具有积极的意义。 展开更多
关键词 新工科 数控机床 虚拟仿真 可靠性 故障强度函数
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基于对数线性过程的数控机床不完全预防性维修策略研究 被引量:1
11
作者 任丽娜 王子倩 《现代制造工程》 北大核心 2025年第1期121-127,共7页
针对数控机床维修时产生较高维修成本和未能充分利用系统剩余寿命的问题,提出了一种基于对数线性过程的数控机床非等周期不完全预防性维修方法。建立对数线性过程下机床不完全预防性维修的混合故障强度模型,根据经验取值法给出役龄递减... 针对数控机床维修时产生较高维修成本和未能充分利用系统剩余寿命的问题,提出了一种基于对数线性过程的数控机床非等周期不完全预防性维修方法。建立对数线性过程下机床不完全预防性维修的混合故障强度模型,根据经验取值法给出役龄递减因子和故障强度递增因子的表达式,以可靠度为约束,推导出不同预防性维修阈值和更换阈值下的动态维修间隔期。在此基础上,以平均维修费用最小为目标给出设备维修周期内的最佳预防维修次数。以数控机床主轴系统为例对所提方法进行验证,通过分别与未考虑更换阈值的维修模型以及混合故障强度因子服从均匀分布的维修模型进行对比分析,结果表明该方法可有效降低维修成本且能充分利用设备的剩余寿命。研究结果为制定合理的数控机床预防性维修策略提供了一个新方法。 展开更多
关键词 可靠性 数控机床 对数线性过程 不完全预防性维修 混合故障强度
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基于模糊VIKOR的数控机床FMECA可靠性分析方法 被引量:2
12
作者 崔英杰 王军见 +2 位作者 赵钦志 胡裕 问梦飞 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第8期182-186,194,共6页
针对数控机床传统FMECA分析方法采用风险优先数法在风险评估时产生主观因素大、权重无法合理分配等问题,文章提出一种基于模糊VIKOR的FMECA分析方法用于数控机床可靠性分析。首先针对数控机床各子系统故障进行故障模式分析;其次专家团... 针对数控机床传统FMECA分析方法采用风险优先数法在风险评估时产生主观因素大、权重无法合理分配等问题,文章提出一种基于模糊VIKOR的FMECA分析方法用于数控机床可靠性分析。首先针对数控机床各子系统故障进行故障模式分析;其次专家团队对机床故障模式进行模糊语言评价;然后利用三角模糊数建立数控机床故障模式风险模糊矩阵,并采用熵权法得到各风险因子的客观权重;最后引入VIKOR理论计算风险影响指数得到最终综合评价进行风险排序。该方法在数控机床可靠性分析实例中进行了验证,结果表明,其能更客观地计算出数控机床的高风险部位,采取针对性改进措施,提高数控机床的可靠性。 展开更多
关键词 数控机床 可靠性分析 FMECA VIKOR
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专用数控机床主轴早期可靠性控制图分析 被引量:6
13
作者 周广文 贾亚洲 刘君义 《机床与液压》 北大核心 2005年第3期37-39,共3页
数控机床主轴早期可靠性研究是数控机床可靠性研究的关键组成部分。通过对数控机床主轴早期故障实验前采 集的主轴变形数据的分析,建立了早期可靠性变形控制图,用来监控主轴早期可靠性。根据对数据的分析,判断主轴是否 存在故障,进而在... 数控机床主轴早期可靠性研究是数控机床可靠性研究的关键组成部分。通过对数控机床主轴早期故障实验前采 集的主轴变形数据的分析,建立了早期可靠性变形控制图,用来监控主轴早期可靠性。根据对数据的分析,判断主轴是否 存在故障,进而在不损坏机床主轴的前提下,消除主轴早期故障,提高机床可靠性。 展开更多
关键词 早期可靠性 早期故障 变形控制图 主轴 专用数控机床
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基于多方法融合的机床主轴系统FTA可靠性分析
14
作者 陈红霞 牛波 +2 位作者 李宏悦 张蛟腾 陈王浩 《机床与液压》 北大核心 2025年第12期25-31,47,共8页
以某重型数控机床的主轴系统为研究对象,针对其故障分析时面临的结构复杂、关键功能部件系统的故障数据少等问题,采用主客观融合的方法展开FTA分析,深入剖析主轴系统发生故障的根本原因。针对专家评定底事件发生度时无法进行定量计算且... 以某重型数控机床的主轴系统为研究对象,针对其故障分析时面临的结构复杂、关键功能部件系统的故障数据少等问题,采用主客观融合的方法展开FTA分析,深入剖析主轴系统发生故障的根本原因。针对专家评定底事件发生度时无法进行定量计算且具有较大的个人主观性这一问题,采用熵权、灰色关联度方法对底事件主观发生度进行计算,减少专家评估造成的人为主观性误差。对于已经发生的故障,由于样本量较少,有时会忽略故障发生的偶然性,采用证据理论方法对底事件客观发生度进行计算,减少因重型机床故障数据不足导致的随机误差。最后采用熵权和TOPSIS法对故障树底事件主、客观发生度进行综合计算并排序,得出排名前4的底事件分别为:拉刀爪损坏、轴承磨损、油缸漏油及爬行、切削量大。这4个底事件对主轴系统故障的影响程度最大,企业在日常维护保养过程中应重点关注。 展开更多
关键词 重型数控机床 可靠性 主轴系统 故障树
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专用计算机数控机床动态可靠性研究 被引量:2
15
作者 周广文 贾亚洲 张海波 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2005年第2期38-43,共6页
基于专用数控机床和数控系统可靠性的研究,文章提出了动态可靠性研究方法。在一般工序能力指数等级划分的基础上,重新界定了专用数控机床工序能力指数等级,分析了专用数控机床可靠性分等级特性,讨论了动态可靠性分析评估方法,并进行了... 基于专用数控机床和数控系统可靠性的研究,文章提出了动态可靠性研究方法。在一般工序能力指数等级划分的基础上,重新界定了专用数控机床工序能力指数等级,分析了专用数控机床可靠性分等级特性,讨论了动态可靠性分析评估方法,并进行了应用示范的研究。 展开更多
关键词 专用数控机床 数控系统 工序能力指数 分等 专用计算机 应用示范 评估方法 等级划分 研究方法 基础
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新能源汽车制造技术变革下的高端数控机床发展综述
16
作者 宋涛 苏铮 +3 位作者 王利刚 李天稳 刘阔 李丽 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第9期109-118,共10页
高端数控机床作为汽车先进制造领域的“工业母机”,是决定汽车产业制造水平的核心基础装备。在新能源汽车产业快速发展的驱动下,我国高端数控机床行业既面临重大发展机遇,也暴露出关键核心技术研发滞后、行业协同创新能力不足等诸多挑... 高端数控机床作为汽车先进制造领域的“工业母机”,是决定汽车产业制造水平的核心基础装备。在新能源汽车产业快速发展的驱动下,我国高端数控机床行业既面临重大发展机遇,也暴露出关键核心技术研发滞后、行业协同创新能力不足等诸多挑战。文章对新能源汽车领域制造工艺变革开展深入分析,梳理了我国用于汽车先进制造的高端数控机床发展现状及存在的问题,并从政府、行业和企业三个层面提出加强汽车与机床装备行业协同研发、建设汽车用高性能机床共性技术研发验证和推广应用服务平台、打造技术与人才交流平台等政策建议,对推动高端数控机床和新能源汽车产业高质量发展具有重要意义。 展开更多
关键词 新能源汽车 高端数控机床 零部件 三电系统 可靠性
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基于区间分析的数控机床可靠性模糊综合分配方法 被引量:31
17
作者 杨兆军 郝庆波 +3 位作者 陈菲 许彬彬 李小兵 赵宏伟 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期321-329,共9页
为了解决数控机床可靠性分配过程中具有多种影响因素且有些因素难以定量分析的问题,研究了一种将区间分析、模糊综合评判和层次分析法相结合的可靠性综合分配方法.综合考虑多种影响因素,根据影响程度大小给每个因素赋予相应的权重;使用... 为了解决数控机床可靠性分配过程中具有多种影响因素且有些因素难以定量分析的问题,研究了一种将区间分析、模糊综合评判和层次分析法相结合的可靠性综合分配方法.综合考虑多种影响因素,根据影响程度大小给每个因素赋予相应的权重;使用模糊区间数代替实数来表达不确定信息,综合利用现场试验信息和专家经验,建立了数控机床可靠性分配模型;结合实例进行了整机的可靠性分配.结果表明,该方法是可行的,且能有效解决目前数控机床可靠性分配中存在的主要问题. 展开更多
关键词 数控机床 可靠性分配 区间分析 模糊综合评判 层次分析法
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基于任务的数控机床可靠性分配技术研究 被引量:22
18
作者 张根保 王国强 +1 位作者 何文辉 曾海峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第19期2269-2273,共5页
在分析现有数控机床可靠性分配研究局限性的基础上,利用成功流方法建立了一种考虑数控机床各零部件相关性的可靠性模型,提出了一种实用的可靠性成本预估函数,并对函数中各参数的确定方法进行了研究,建立了数控机床可靠性分配的非线性规... 在分析现有数控机床可靠性分配研究局限性的基础上,利用成功流方法建立了一种考虑数控机床各零部件相关性的可靠性模型,提出了一种实用的可靠性成本预估函数,并对函数中各参数的确定方法进行了研究,建立了数控机床可靠性分配的非线性规划模型,并采用遗传算法对其进行了求解。以主轴拉杆机构为例,获得具有实际意义的数值解,证明了该方法的可用性与正确性,为数控机床的可靠性分配和优化提供了一种具有实际操作意义的解决方案。 展开更多
关键词 数控机床 GO法 可靠性分配 遗传算法
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数控机床及其关键功能部件可靠性研究综述 被引量:29
19
作者 李南 卢晓红 +1 位作者 韩鹏卓 武文毅 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第11期105-108,共4页
目前我国数控机床及其关键功能部件的可靠性水平与国外差距明显。而可靠性已经成为衡量数控机床及其关键功能部件性能好坏的重要指标之一,因此,数控机床及其关键功能部件可靠性研究迫在眉睫。文章在国内外大量相关可靠性研究的基础上,... 目前我国数控机床及其关键功能部件的可靠性水平与国外差距明显。而可靠性已经成为衡量数控机床及其关键功能部件性能好坏的重要指标之一,因此,数控机床及其关键功能部件可靠性研究迫在眉睫。文章在国内外大量相关可靠性研究的基础上,归纳总结了数控机床可靠性故障数据的分析及处理方法、可靠性评价方法、可靠性增长技术及可靠性试验技术;分析了数控机床关键功能部件可靠性研究与整机可靠性研究的不同之处,提出了数控机床整机及关键功能部件可靠性研究方案及展望。 展开更多
关键词 功能部件 数控机床 可靠性
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数控机床基于FMA的功能分解与可靠性分析 被引量:13
20
作者 张根保 张恒 +1 位作者 范秀君 涂林 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第4期528-533,共6页
以数控机床的可靠性控制为目的,提出了FMA(功能-运动-动作)功能分解方法。并将其与传统的分析方法进行了比较,突出了FMA分解方法的特点和优点。通过对机床整机功能的逐层分解找出了构成机床加工的所有元动作,并阐述了元动作与整机可靠... 以数控机床的可靠性控制为目的,提出了FMA(功能-运动-动作)功能分解方法。并将其与传统的分析方法进行了比较,突出了FMA分解方法的特点和优点。通过对机床整机功能的逐层分解找出了构成机床加工的所有元动作,并阐述了元动作与整机可靠性之间的关系。利用故障树对元动作进行分析,找出了元动作异常的根本原因,并根据分析结果制定了可靠性控制的具体措施。通过实例证明了基于FMA的功能分解是一种针对性强,且行之有效的机床可靠性分析技术。 展开更多
关键词 数控机床 FMA 功能分解 可靠性
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