第8期 2017年8月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)08007304
D0I:10.13462/j. cnki. mmtamt.2017.08.018
No.8 Aug.2017
基于3F技术的数控机床进给系统可靠性分析
罗静la,lb，陈一凡la,lb，李宇龙，何甫，张根保
（1.重庆理工大学a.机械工程学院；b.汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室，重庆400054； 2.重庆大学机械工程学院，重庆400044）
摘要：以提高数控机床可靠性为目的，选取数控成形砂轮磨齿机（YK7332A）为研究对象，收集故障维修数据并分析整理，发现进给系统为整机的薄弱系统，固此对该系统进行了FMEA和FTA可靠性分析，寻找关键故障固素，并提出有针对性的可靠性改善措施。再结合FRACAS分析，形成一套规范化的故障“闭环”控制流程，及时发现、处理及纠正故障，很大程度上降低故障发生率，该技术也可以应用于其它类型的数控机床，有利于实现机床的可靠性增长，对提高国内机床可靠性有着重要意义。
关键词：数控机床；进给系统；可靠性分析中图分类号：TH166;TG586
文献标识码：A
Reliability Analysis on Feeding System of CNC Machine Tools Based on 3F Technology
LUO Jing,ih, CHEN Yi-fan'a,Ih , LI Yu-long?, HE Fu?,ZHANG Gen-bao2
( la. College of Mechanical Engineering ; b. Key Laboratory of Advanced Manufacturing Technology for Automo-bile Parts, Ministry of Education, Chongqing University of Technology , Chongqing 400054, China ;2. College of Mechanical Engineering, Chongqing University , Chongqing 400044, China)
Abstract : This paper analyzed the features of feed system so as to improve the reliability of the feed system attached to machine tools , with NC grinding wheel grinding machine tools as research object for reliability a-nalysis,collected fault repair data and analyze and organize them,and they showed that the feed system is a weak system of the whole machine,therefore, ,the FMEA and FTA reliability analysis of the system is car-ried out to find the key fault factors, and put forward targeted reliability improvement measures. Combined with FRACAS analysis,the formation of a standardized fault " closed-loop" control process,timely detection, processing and correct the fault,it can greatly reduce the incidence of failure,the technology can also be ap plied to other types of CNC machine tools , which is beneficial to realize the reliability growth of the machine
tool,and has important significance to improve the reliability of the domestic machine. Key words: CNC machine tools;feed system;reliability analysis
引言 0
数控机床发展已经步入数控一体化时代，且拥有
高速、高精度、多功能等加工特点。虽然国内的数控机床发展技术迈向了新的台阶，但与国内外同类型数控机床可靠性相比，仍存在一定的差距，可靠性技术是阻碍我国数控机床未来发展的一个瓶颈1-2]。因此数控机床可靠性技术成为整个机床相关领域研究必须予以解决的一个难题3
进给系统是数控机床的重要组成部分，工件加工过程中，进给系统运行的稳定性直接决定了加工产品质量的好坏[4]，因此对数控机床的进给系统进行可靠性研究，并开展与之相关的可靠性分析及可靠性增长技术就显得尤为重要。目前学者们已对数控机床进给系统做了大量的研究，如周磊等[5]建立了机床进给系统的可靠性模型，并对其展开失效树分析，找出了影响
收稿日期：20170308；修回日期：20170424
*基金项目：国家科技重大专项资助项目（2016ZX04004-005）
其系统可靠性运行的薄弱环节，提出了相应的可靠性改善措施：杜登超等6采用信号处理及特殊算法相结合的闭环控制新型精密控制系统对机床的进给系统进行控制，使机床的可靠性得到提高；李姝颖了对数控机床进给系统进行FMECA分析，并结合5M1E分析方法找到潜在故障，最后建立FMECA和FTA可靠性分析工作流程，为数控机床的使用和维护提供了可靠性保障。但是这些涉及到数控机床进给系统的可靠性研究都没有涉及到3F技术，且不够全面和深人，因此本文对数控机床展开FMEA和FTA分析，确定其进给系统的薄弱环节，并对薄弱环节的关键零部件提出相应的可靠性改善措施，再者结合FRACAS技术，对发生故障进行合理管控。为数控机床的可靠性提升奠定了理论支撑。
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（9全），山西新终人，重庆大学教授，博导，博士，研究方向为制造系统质量控制与管理、数控机床可靠性。