國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床可靠性現(xiàn)狀及其改善對(duì)策研究

摘 要：近幾十年來(lái)我國(guó)數(shù)控機(jī)床在引進(jìn)外國(guó)先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，加大了自主創(chuàng)新的投入，這些都促進(jìn)了我國(guó)數(shù)控機(jī)床的不斷發(fā)展。然而，我國(guó)在數(shù)控機(jī)床的可靠性方面，仍與國(guó)外數(shù)控機(jī)床的質(zhì)量存在著一定的差距。如何提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的可靠性成了當(dāng)今數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域研究的重點(diǎn)，同時(shí)對(duì)我國(guó)數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域有著重要的意義。

關(guān)鍵詞：國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床；可靠；改善對(duì)策

前言

目前，數(shù)控機(jī)床在我國(guó)的制造業(yè)中占有重要的地位，雖然我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)在不斷的提高，但是通過(guò)研究證明我國(guó)的數(shù)控機(jī)床在機(jī)床的使用、維護(hù)、部件的選型、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等方面都存在一定的缺陷，這些都嚴(yán)重影響到我國(guó)數(shù)控機(jī)床的可靠性，為了能夠提高我國(guó)數(shù)控機(jī)床的可靠性設(shè)計(jì)，文章將對(duì)我國(guó)數(shù)控機(jī)床的可靠性現(xiàn)狀進(jìn)行分析，同時(shí)提出了提高我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性的相關(guān)策略，希望可以為數(shù)控機(jī)床的可靠性提供一定的建議。

1 國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床可靠性現(xiàn)狀研究

隨著科技的不斷發(fā)展，客戶(hù)對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量、精度等方面都提高了要求，而數(shù)控機(jī)床正好滿(mǎn)足了當(dāng)今機(jī)械加工類(lèi)高精度、高質(zhì)量的要求。因此數(shù)控機(jī)床也成為了國(guó)家綜合實(shí)力的代表。我國(guó)的數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)和設(shè)計(jì)的可靠性中存在一定的問(wèn)題，文章將對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的可靠性現(xiàn)狀進(jìn)行研究。

可靠性主要是指對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量在一定時(shí)間內(nèi)完成工作任務(wù)的描述。而可靠性對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)占據(jù)十分重要的地位。如果數(shù)控機(jī)床的可靠性低，就代表數(shù)控機(jī)床在使用上、質(zhì)量上以及維修等方面都存在一定的問(wèn)題，而在使用可靠性低的數(shù)控機(jī)床時(shí)，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)不穩(wěn)定，故障發(fā)生率高等問(wèn)題，給生產(chǎn)企業(yè)造成嚴(yán)重的影響。

可靠性已經(jīng)成為評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要因素，而對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)在購(gòu)買(mǎi)數(shù)控機(jī)床時(shí)平均無(wú)故障工作時(shí)間也成為了重要的參考數(shù)據(jù)。與國(guó)外先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床相比，我國(guó)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床平均無(wú)故障工作時(shí)間大約在500-600小時(shí)之間，而國(guó)外則在800-1000小時(shí)。而有的先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床的平均無(wú)故障工作時(shí)間已經(jīng)達(dá)到5000-80000小時(shí)，由此可以看出，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床的可靠性與國(guó)外的數(shù)控機(jī)床存在一定的差距。

隨著我國(guó)對(duì)數(shù)控機(jī)床可靠性研究的重視，我國(guó)數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)也得到一定的發(fā)展，無(wú)論是在質(zhì)量和數(shù)量上都得到一定的發(fā)展。同時(shí)我國(guó)的數(shù)控機(jī)床在價(jià)格方面也具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是我國(guó)數(shù)控機(jī)床在產(chǎn)品的質(zhì)量和性能方面仍存在一定的問(wèn)題，因此對(duì)于我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性的研究具有重要意義。

2 提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床可靠性的對(duì)策

2.1 可靠性的意義

要想提高產(chǎn)品的可靠性需要投入一定的資金，主要是因?yàn)榭煽啃缘难芯考刃枰夹g(shù)也需要經(jīng)濟(jì)方面的投入。但是并不是經(jīng)濟(jì)投入的增加，就認(rèn)為可靠性的研究沒(méi)有意義，實(shí)際上對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床在使用過(guò)程中所產(chǎn)生的費(fèi)用主要包括兩個(gè)方面，分別是購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用和維修費(fèi)用。如果數(shù)控機(jī)床的可靠性得到一定的提高，那么相應(yīng)的機(jī)器的維修費(fèi)用就會(huì)相應(yīng)的減少，相反，如果因?yàn)樘岣呖煽啃孕枰Y金的投入，而減少對(duì)數(shù)控機(jī)床可靠性的研究，那么在使用過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床會(huì)增加維修費(fèi)用，同時(shí)也會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成一定的影響。因此在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況合理的確定機(jī)床的可靠性水平，從而確保數(shù)控機(jī)床在整個(gè)生命周期內(nèi)的費(fèi)用最低。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的社會(huì)中，只有高質(zhì)量的產(chǎn)品才能獲得市場(chǎng)的信賴(lài)，因此高可靠性也就成為數(shù)控機(jī)床增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。

2.2 從機(jī)床的各個(gè)細(xì)節(jié)提高機(jī)床的可靠性

產(chǎn)品的可靠性是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程和生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的，因此為了提高數(shù)控機(jī)床的可靠性需要從各個(gè)細(xì)節(jié)來(lái)把握。

2.2.1 盡量減少零部件的數(shù)量

在數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和維修上，可以看出在機(jī)床內(nèi)部任何零部件出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)造成機(jī)床發(fā)生故障，而在機(jī)床內(nèi)部這些零件之間都是以串聯(lián)的關(guān)系連接在一起的，如果其中一個(gè)零部件出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障。因此可以得出數(shù)控機(jī)床的可靠性與機(jī)床內(nèi)部的零部件有關(guān)，如果零部件的數(shù)量越多，且單位零件的可靠性低，那么機(jī)床的可靠性也會(huì)相應(yīng)的降低；相反，如果零部件的數(shù)量少，且單位零部件的可靠性程度高，那么機(jī)床的可靠性就會(huì)得到相應(yīng)的提高。

同時(shí)，如果系統(tǒng)內(nèi)部在設(shè)計(jì)中的零部件數(shù)量過(guò)多，也會(huì)導(dǎo)致各個(gè)零部件間的匹配出現(xiàn)問(wèn)題，增加了維護(hù)的難度，也在一定程度上降低了數(shù)控機(jī)床的可靠性。所以為了提高數(shù)控機(jī)床的可靠性要在設(shè)計(jì)過(guò)程中，盡可能的減少零部件的數(shù)量。

2.2.2 提高單位零部件的可靠性

除了減少零部件的數(shù)量之外，也要提高零部件的可靠性才能起到提高數(shù)控機(jī)床的可靠性的目的。而在系統(tǒng)中，首先要找到最容易發(fā)生故障的單位零部件，然后對(duì)較薄弱的環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)。主要的方法包括優(yōu)化零部件的設(shè)計(jì)、挑選最合適的材料、加大對(duì)零部件的質(zhì)量檢測(cè)、提高生產(chǎn)工藝、在采購(gòu)零部件時(shí)要加大對(duì)外購(gòu)零部件的檢查力度等。

2.2.3 采用可靠性方法進(jìn)行設(shè)計(jì)

產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性在很大程度上是在設(shè)計(jì)過(guò)程中決定的，因此，為了提高產(chǎn)品的可靠性要在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，了解產(chǎn)品的使用需要，從而采用合理的可靠性設(shè)計(jì)方法，針對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。常用的可靠性設(shè)計(jì)方法包括故障樹(shù)分析、可靠性預(yù)計(jì)和分配、產(chǎn)品失效模式影響和危害度的分析等。

2.3 收集故障過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)

由于我國(guó)的數(shù)控機(jī)床可靠性研究的時(shí)間并不是太長(zhǎng)，因此并沒(méi)有大量的數(shù)據(jù)。但是對(duì)于數(shù)控機(jī)床的維修和可靠性研究，都需要大量的數(shù)據(jù)，才能對(duì)數(shù)控機(jī)床故障進(jìn)行分析，找出薄弱的環(huán)節(jié)，從而對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行可靠性的研究才有一定的依據(jù)。主要需要收集的數(shù)據(jù)包括平均無(wú)故障工作時(shí)間、首次出現(xiàn)故障的平均工作時(shí)間以及產(chǎn)品出現(xiàn)的故障率等主要數(shù)據(jù)。

2.4 不斷改進(jìn)提高數(shù)控機(jī)床的可靠性

數(shù)控機(jī)床的可靠性會(huì)受到多個(gè)因素的影響，并且提高產(chǎn)品的可靠性并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工程，只有在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷的收集產(chǎn)品各個(gè)方面的數(shù)據(jù)，才能逐漸的找出系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，從而逐漸對(duì)數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)進(jìn)行改善，這樣才能逐漸提高產(chǎn)品的可靠性。在設(shè)計(jì)初期，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，在選擇零件和材料、設(shè)計(jì)過(guò)程、制造工藝等都存在一定的問(wèn)題，而要想改進(jìn)這些問(wèn)題只有不斷的研究，才能在試驗(yàn)——分析——研究——再試驗(yàn)這樣的過(guò)程中提高產(chǎn)品的可靠性。

3 結(jié)束語(yǔ)

可靠性研究對(duì)于數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著重要的意義，并且近幾年可靠性科學(xué)研究已經(jīng)逐漸形成一定的理論體系，并且在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，也稱(chēng)為提高產(chǎn)品可靠性的較為有效的評(píng)價(jià)工具，同時(shí)在提高我國(guó)數(shù)控機(jī)床的技術(shù)方面也有著重要的作用。文章在可靠性科學(xué)理論的基礎(chǔ)上對(duì)我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性現(xiàn)狀進(jìn)行研究，并指出數(shù)控機(jī)床在各個(gè)方面存在的不足，同時(shí)提出了提高數(shù)控機(jī)床可靠性多方面的改善對(duì)策，希望可以為我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展提出參考性建議。

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作者簡(jiǎn)介：馬延斌，男，漢，甘肅古浪人，本科學(xué)歷，助教，研究方向：機(jī)電一體化。