全自动可转位刀片磨床的可靠性分析

陈宝月

摘要：全自动可转位刀片磨床适合磨削较长的刀具，并且有较好的平直度和精度。本文通过对该数控机床的可靠性技术分析进行论述，首先提出了全自动可转位刀片磨床可靠性存在的主要问题，然后提出了解决策略，最后根据全自动可转位刀片磨床的可靠性的现状进行了总结。并希望通过试验，使全自动可转位刀片磨床得可靠性指标到达要求，用更高的可靠性指标值以确保机械故障的最小概率。

关键词：全自动；可转位；刀片磨床；可靠性分析

中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号2095-6363（2016）06-0153-01

全自动可转位刀片磨床广泛应用于制造业，并发挥着巨大作用，其可靠性水平直接影响我国各个行业的发展，比如机械制造业、军工行业、核电行业、航空航天行业等领域。

本文充分结合FMECA与FTA，能够迅速找出影响全自动可转位刀片磨床可靠性的核心问题，进而提出有效措施来提高可靠性。全自动可转位刀片磨床的可靠性一般是以故障形式来体现出来的，可靠性越高，就意味着产品在使用过程中所发生的各种故障的情况越少。

1.全自动可转位刀片磨床可靠性存在的主要问题

磨床的组成主要是由主机部分与自动上料组成。主机部分主要包括床身、导轨、卧式转台、立式转台、砂轮架拖板、砂轮主轴、头尾架、砂轮修整系统组成，还包括其他安全装置和辅助装置。虽然全自动磨床在设备方面已经取得了很大的进步但在技术方面，不得不承认还存在着很多的问题，其中，最主要的问题是缺乏试验以及试验的规范性不够高，所以导致产品研发过程中会出现大量的不可预期的故障。并且现代技术主要是在产品的设计方面缺乏试验性比较可靠的工具，一般大家都只注重考虑精度和准度，忽略对其进行可靠性的分析，所以这样的行为就会导致产品在结构性设计方面不合理，出现大批零件卡死和磨损现象，对企业和国家造成一定损失。如果加工零件的设备工序能力比较低，就会导致加工产品的质量变的较差。所以在进行机床装配时，如果只是考虑产品的使用精度，而不采取可靠性的检测措施，就可能造成装配的机床不能适应机床运行，影响加工。在管理方面，很少按照要求去维护和保养全自动可转位刀片磨床，因此缺乏科学合理的可靠性控制标准和要求。总体来说，在全自动可转位刀片磨床的可靠性检测和重视方面力度不够，希望能引起相关人员的高度重视。毕竟，可靠性直接影响着产品的最终效益。

2.全自动可转位刀片磨床可靠性提升策略

据调查统计分析可以知道，全自动可转位刀片磨床是非常典型的一种产品，它具有多品种、小批量的特点，而且全自动可转位刀片磨床自身所需要的可靠性特点与汽车、电子、飞机、火箭等产品的生产过程也有很大的不同，因为数控机床在实施的整个过程中都需要密切结合机床自身的特点制定比较有针对性并且实施比较有策略性的方案。主要的目的可以归结为提高国产机床的可靠性。但要达到这样的目标就必须大大增强企业的可靠性分析能力，达到企业自身所要求的的“可靠性”素质，这样才可以确保能够制造出比国外更可靠的产品，满足大家的需求。

所以为了提高全自动可转位刀片磨床的可靠性，需要从以下几方面入手：1）预防能力，可靠性设计在全自动可转位刀片磨床方面，基本上不做可靠性设计与分析，因此，从源头上来讲就带着巨大的隐患。因此，为了提升全自动可转位刀片磨床的可靠性，就必须从设计入手，在设计之初就将产品的可靠性分析计算在内，从根本上解决问题；2）试验手段，现在的全自动可转位刀片磨床操作设施普遍缺乏可靠性试验手段。所谓的试验方法，一般情况是指产品在出厂前就把隐藏的故障带给了用户，操作者如果在运行阶段没有发现问题，甚至是发现问题但却对试验装置的问题不重视，甚至吧提出不解决，那么实验阶段就发挥不了任何的有效作用。正确的使用是通过用户现场跟踪试验采集产品的故障数据，搭建功能部件的可靠性试验台，然后再建立整机可靠性试验加载装置，建立成套试验规范，以此来建立早期故障消除的技术体系。此外，用户“粗放型”使用全自动可转位刀片磨床，也降低了全自动可转位刀片磨床的可靠性系数，尤其是缺乏必要的维护和保养。为了提升全自动可转位刀片磨床的可靠性保障能力，需要完成以下几点内容包括配套零部件的可靠性分析保障、可靠性保障体系的建立、甚至需要建立可靠性管理体系以及及时准确对可靠性分析数据的掌控及分析等等。

3.具体阶段性的可靠性控制策略

3.1制造阶段的可靠性控制

全自动可转位刀片磨床制造阶段的主要工作内容包括前期材料的采购、机床和零部件的设计、加工、装配以及后期的调试，因此，为了制造出可靠性比较好的产品就需要包括很多的方面，其中最主要的是以下的3个方面：1）可靠性采购，全自动磨床的制造过程是比较复杂的，其中所需的材料也比较多，并且与大多数的汽车和家电等大批量生产的产品所需的材料要求有所不同，通常情况下机床零部件制造业的产品质量要求可能普遍要差一些，因为这其中有很多的零部件都是在一些不太正规的小作坊里生产出来的，这些小作坊的管理制度不规范，技术要求不高，因此，产品质量很难保证；2）可靠性加工，通常指的是需要通过一系列有效并且可行的措施来保证设备在运行过程中的性能要求和设备的完好程度，并且需要对工序能力进行一定的分析，确保加工零件的质量精度要求相同；3）可靠性装配，机电产品的装配不仅成本高，而且非常耗时，而且对可靠性的影响很大，国内机床业的可靠性装配能力本来就不高，提高了可靠性装配能力就能保证整机的可靠性。

3.2运行阶段的可靠性控制

全自动可转位刀片磨床运行阶段是检验可靠性技术的最后阶段，也是最主要、最关键的阶段，可靠性是衡量产品质量的一个重要指标，也是能使产品真正转化为使用价值的阶段。而决定产品可靠性的因素就是产品的设计和制造，固有可靠性的作用主要体现在运行阶段。据数据统计分析可知，机床在运行阶段由于可靠性不足出现的问题已经达到了机床总故障率的25.6%以上。因此，在产品的加工、安装、调试和运行阶段一定要加强对可靠性的控制，确保机床的可靠性满足要求，降低故障的发生率。为了达到这样的目的，就需要企业在机床的生产过程中严格控制遵循以下要求：1）严格控制机床的工作环境，温度不能太高或太低，应控制在最适合机床运行的温度；湿度也是一项很重要的影响因素，因为零部件的运行需要保持在比较干燥的环境中；除此之外还需要减少灰尘等因素的影响，确保不会因温度、湿度导致机床零部件的变形影响，不会因灰尘过大造成磨损等等；2）虽然机床工作条件要求有一定的范围，但在实际的生产工作中，一定要严格控制在允许工作的规定范围之内，不要进行超负荷使用，以免导致机械产生故障；3）定期的日常的维护和保养；在很多企业中会忽略这项要求，但定期的维护和保养也是十分重要的，这样可以大大降低故障的发生率，提高生产效率；4）提高维修技术和服务能力，在机床出现故障时，能够在最短的时间快速处理故障。最好建立对机床运行状态的实时监控系统，使得机床的固有可靠性能得到最大限度的发挥。

全自动可转位刀片磨床是刀具行业中一种加工高质量可转位刀片和特种刀片所必备的加工装置，广泛用于造纸、印刷、木材加工以及大量用刀行业而设计的强磨削型端面磨刀机。磨刀角度为0°～90°可调，行程导轨采用滚动直线导轨。由于其自身采用的液压装置，使得磨头部件质量较重，因此，具有磨头电机功率大、砂轮直径大等特点。这样既确保了平稳的工作又具有磨削力大的特性。本文简单介绍了全自动可转位刀片磨床可靠性存在的问题和一些解决方案，并在文章最后介绍了具体阶段的可靠性控制的策略，以此来保证全自动可转位刀片磨床的固有可靠性，并在此基础上提高可靠性系数，为整机的运行提供保障。