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影响全自动数控车床系统可靠性的因素有哪些?

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影响全自动数控车床系统可靠性的因素有哪些?

2020-05-31

影响全自动数控车床系统可靠性的因素有哪些?

可靠性定义

数控车床是数控加工的大脑,数控车床销售市场商品的竞争早已从单一性能价格对比变化为性能、可信性、价钱、服务项目等产品品质因素的竞争,但可信性的竞争是客户关心的聚焦点。

自动数控车床可靠性是指在规定的条件下和规定的时间内,自动数控车床产品完成规定功能的能力。或指“在规定的条件下和规定时间内自动数控车床产品所允许的故障数”,这是狭义的可靠性定义。当产品在其生命周期中完成规定功能的能力,即包括产品的可维护性时,称为广义可靠性(=狭义可靠性+可维护性),一般而言,可靠性意味着广义可靠性。

影响因素

1)设计因素:在进行系统设计和选择零部件材料过程中,分析、试验不够,缺乏预测,顶防措施也不够完整、系统初期故障较多。

2)制造因素:自动数控车床生产过程检测手段薄弱,缺乏严格控制措施。

上述二项是影响系统可靠性固有的、关键的因素。

3)环境因素

影响产品性能的环境因素为:

电和电磁环境:包括电场、磁场、传输导线的干扰等;

机械设备自然环境:包含冲击性以内的非稳态振动、稳态振动、随意落下来、撞击、摇晃、歪斜等

气候环境:主要包括高低温度、湿度、降水、辐射等;

化学环境:包括油和腐蚀等化学作用物质、机械作用微粒等。

4)动力因素

影响产品性能的动力因素为:

电源:电源电压、频率的变化、电流的波动等;

流体源(包括气源和液体源):压力、流量变化等。

可靠性评价指标

可靠性评价指标是对可靠性量化的尺度,是进行可靠性分析的依据。1

在自动数控加工中常用的可靠性指标通常是可靠性(R(t))、低效率(故障率λ(t))、平均故障间隔时间和平均维护时间,它们通常是时间的函数。

可靠度:自动数控车床在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的概率

失效率:产品工作到某一时刻t,单位时间内失效数与尚存的有效产品数的比称为失效率,失效率的单位是1/h,也可以表示为“菲特”或Fit(是FailureUnit的缩写)

平均故障间隔:单位为“小时”。表示相邻两次故障之间的平均工作时间。它体现了产品的時间品质,体现了产品在要求時间内维持其作用的能力。自动数控加工是一种可修复的产品,采用随机抽样的方法对其进行评价,通过实验室或现场试验记录每个样品的失效次数和发生时间,然后根据以下公式进行计算:

{displaystyleMTBS={frac{sum_{i=1}^{n}t[i]}{sum_{i=1}^{n}r[i]}}}MTBS={frac{sum_{{i=1}}^{n}t[i]}{sum_{{i=1}}^{n}r[i]}}

式中:n—样品数,t[i]—使用期内第台自动数控车床实际工作时间,r[i]—使用期内第台自动数控车床出现的故障次数

平均修复时间:记为MTTR,是描述产品由故障状态转为工作状态时修理时间的分布,它衡量产品的维修性。

运算式:

{displaystyleMTTR={frac{sum_{i=1}^{n}t[ri]}{sum_{i=1}^{n}r[i]}}}MTTR={frac{sum_{{i=1}}^{n}t[ri]}{sum_{{i=1}}^{n}r[i]}}

式中:t[ri]—使用期内第台受试产品出现故障后修复时间

r[i]—使用期内第台受试产品出现故障的次数

提高可靠性的措施

必须在系统生命周期的各个阶段都采取措施:

自动cnc车床设计阶段:通过设计打下系统可靠性的基础,在设计阶段必须研究如何预测和补充各种可能的故障和隐患,保证系统产品的可维护性措施。

自动数控车床样机试制:研究在有限的样品、时间和使用费用下,通过试验测定和验证,找出产品薄弱环节,提出改进措施。

自动数控车床生产;研究生产过程中系统缺陷的处理和早期故障的排除,通过各种控制措施,保证可靠性设计目标的实现。

自动数控车床使用:研究系统在运行过程中的可靠性监控、诊断、预测,以及采用的售后服务和维修策略,防止系统可靠性劣化。

自动数控车床的可靠性管理。研究可靠性目标的实施计划和资料回馈系统,组织实施以较少的费用、时间实现系统的可靠性目标。

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