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    技術(shù)文章

    加工中心各子系統(tǒng)故障自身危害度指標(biāo)及后繼故障風(fēng)險因素分析

    閱讀:251          發(fā)布時間:2020-8-11

    4.1.3加工中心各子系統(tǒng)故障自身危害度指標(biāo)

    加工中心總共可以劃分為主軸系統(tǒng)S,刀庫系統(tǒng)M,進給系統(tǒng)J,數(shù)控系 統(tǒng)NC,液壓系統(tǒng)D,電氣系統(tǒng)V,氣動系統(tǒng)G,潤滑系統(tǒng)L,冷卻系統(tǒng)W,排 肩系統(tǒng)K,工作臺T,防護裝置Q共12個子系統(tǒng)。其中液壓系統(tǒng)和工作臺系統(tǒng)并沒有出現(xiàn)故障,本文將僅對其他10個子系統(tǒng)進行故障風(fēng)險評估。各子系統(tǒng)的 故障自身危害度是由其對應(yīng)故障模式的故障頻率、危害程度及整個子系統(tǒng)的故 障率綜合決定的。根據(jù)上述對該系列機床十個子系統(tǒng)的劃分,各子系統(tǒng)的自身 故障危害度依次是氣動系統(tǒng)(CR1)、進給系統(tǒng)(CR2)、排肩系統(tǒng)(CR3)、潤 滑系統(tǒng)(CR4)、刀庫系統(tǒng)(CR5)、數(shù)控系統(tǒng)(CR6)、防護系統(tǒng)(CR7)、主軸 系統(tǒng)(CR8)、電氣系統(tǒng)(CR9)、冷卻系統(tǒng)(CR10)。子系統(tǒng)i以故障模式j(luò)出
    其中代表子系統(tǒng)在故障試驗期間的故障頻數(shù),»為CNC加工中心故障試驗期間累計工作時間,假定設(shè)備運行實行兩班制,每天工作14.5小時,那么故障 期間總共109個故障數(shù)據(jù)的加工中心累計工作時間為58718小時。&表示對應(yīng)子
    系統(tǒng)i和其故障模式引起子系統(tǒng)損壞的概率,在國標(biāo)草案中把它稱之為子系統(tǒng)功 能喪失的條件概率,其對應(yīng)取值如表4.1所示:
    表4.1子系統(tǒng)功能喪失條件概率

    故障模式對子系統(tǒng)元件的損傷程度

    條件概率取值

    子系統(tǒng)元件幾乎不受影響

    0

    子系統(tǒng)元件受輕微影響

    0.1

    子系統(tǒng)元件可能受到損壞

    0.5

    子系統(tǒng)元件肯定受到損壞

    1

    通過對數(shù)控加工中心進行FMECA分析可得各子系統(tǒng)的故障自身危害度計算結(jié)

    果如表4.2所示:

    表4.2加工中心子系統(tǒng)自身危害度表

    子系統(tǒng)部位 自身危害度

    子系統(tǒng)部位

    自身危害度

    G 5.961E-05

    NC

    6.029E-05

    J

    3.696E-04

    Q

    5.109E-05

    K

    2.044E-04

    S

    1.335E-04

    L

    4.215E-05

    V

    1.032E-04

    M

    2.897E-04

    W

    4.266E-05

    加工中心各子系統(tǒng)的平均維修時間如表4.3所示:
    表4.3加工中心子系統(tǒng)故障平均維修時間(單位:h)

    子系統(tǒng)部位

    平均維修時間

    子系統(tǒng)部位

    平均維修時間

    G

    52.0

    NC

    66.7

    J

    46.7

    Q

    77.6

    K

    49.8

    S

    88.1

    L

    41.6

    V

    45.6

    M

    73.4

    W

    58.7

    4.1.4加工中心子系統(tǒng)后繼故障風(fēng)險因素分析
    根據(jù)故障的多米諾效應(yīng),子系統(tǒng)初始故障可能會引發(fā)后繼子系統(tǒng)故障,評 價初始子系統(tǒng)的故障危害度必須要綜合考慮其后繼子系統(tǒng)故障的危害度和維修 性,若假設(shè)各后繼子系統(tǒng)發(fā)生總體概率相同,那么這些子系統(tǒng)的平均危害度將 反映初始故障的故障危害度。如果某一子系統(tǒng)不存在后繼子系統(tǒng),那么將認(rèn)為 會隨機選擇某一子系統(tǒng)作為后繼故障子系統(tǒng),即其后繼故障子系統(tǒng)可能為所有 其它子系統(tǒng)。根據(jù)圖和表所示,各子系統(tǒng)的后繼子系統(tǒng)故障的平均維修時間X4 和平均危害度X6如表4.4所示:
    表4.4后繼故障子系統(tǒng)平均維修時間及平均危害度

    4.4后繼故障子系統(tǒng)平均維修時間及平均危害度

    子系統(tǒng)

    X4 (單位:h)

    X6

    G

    69.4

    0.0002643

    J

    60.0

    0.0001356

    K

    46.7

    0.0003696

    L

    69.4

    0.0002643

    M

    60.0

    0.0001356

    NC

    69.4

    0.0002643

    Q

    60.0

    0.0001356

    S

    60.1

    0.0003297

    V

    66.7

    0.0001792

    W

    46.7

    0.0003696

    本文采摘自“基于故障率相關(guān)的加工中心的可靠性及風(fēng)險評估”,因為編輯困難導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示,有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章!

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