数控机床可靠性技术的研究进展

李新锋

（焦作市技师学院，河南 焦作 454150）

数控机床可靠性技术的研究进展

李新锋

（焦作市技师学院，河南 焦作 454150）

文章将分析数控机床可靠性相应技术以及其现存的问题作为基础，然后深入详细地研究此项技术在未来发展和研发的方向，为数控机床创新以及研发提供有价值的参考建议和相关意见。

可靠性技术；数控机床；研究进展

数控机床作为装备制造行业必不可少的生产部分，在整个机械制造行业中起着不可或缺，至关重要的作用。以当前形势来看，我国的数控机床，在自主研发方面，不论是表现在速度上，还是在制造精度上，或者是在多轴的联动或者是复合的加工上，每一项项目与之前相比有极大程度上的进步以及发展。然而，进步是有，但差距依旧存在，就单可靠性来说，我国的数控机床水平与很多国外的发达国家来相比，依然差距还是很大。所以，进一步的研究分析我国目前数控机床的具体情况，探讨机床在可靠性技术领域的发展情况，对国家现况有正确的定位，对我国的数控机床行业整体发展进步都有重要的实际作用。

1 可靠性技术影响因素

数控机床多元化故障的形式以及复杂的故障原理和复杂的修复系统，种种因素都是影响机床可靠性发展以及进度发展的重要原因。再加上它的可靠性研发以及试验都需要大量人力以及物力的投入，在目前国家不论是研究人员的方面，还是研究设备的方面，都面临着巨大的问题，主要缺乏和它相对应的研究资本投入。所以，我国的数控机床依旧在自身可靠性的技术上得不到明显的发展。

在数控机床的可靠性技术应用工程中最不可缺少的一环就是故障的分析。因为数控机床整体的设计和故障的发生概率是有密切关系的。所以，数控机床在进行初步的可靠性设计时，必须严格按照设计准则合理地进行前期设计制作。在减少或防止各种缺陷出现在数控机床上的大前提上，要根据既定的要求和相应的标准将对应可靠性的指标分配到和它相应的子系统内，之后科学的进行矩阵分析，最后在子系统中得到真实有效的可靠性分配值。在此，需要特别指出的是，在该过程内进行矩阵的分析，必须要利用二元模糊分配的比值进行相应分析。此外，在对数控机床做可靠性整体的模型架构时，机床的模型需要考虑故障的复杂性、危害性还有整体的技术水平等各方面的因素。

2 现存问题分析

现在我国数控机床的研究中需要注意的问题主要有两个。①数控机床的可靠性研究学者以及专业的机构比较少。数控机床原来就是一个特别复杂的系统。所以会有多种多样的故障形式和导致故障的原因出现，因此在对它进行可靠性研究的时候，会涉及到各种各样的学科，和涉及其他领域的知识，学科之间会有非常强的交叉性，与此同时进行研究的基本都为全生命周期，在空间上又会需要到多个部门同时的进行协作，由此看来，研究将会进行得非常繁琐，相应的难度也会很大。从此方面看来，数控机床的可靠性技术特点可以概括为工作的时间较长，消耗资金较多、专业成果方面研究较慢，而且需要专业技术人才数量较多，还有高质量的科研团队来进行协作，而且我国在数控机床方面来和其他关键的共性技术的研究来相比，还是研究专业人才的数量和专业团队较少，当加大投入，没有一套完善技术体系的辅助，研究的成果也会十分的有限，所以由此看来还是需要有关部门的政策扶持。②数控机床的可靠性在数据积累环节相对薄弱。载荷数据的积累也严重不足。现有数据也只是针对特定的型号或者特定的用户，没有覆盖数量庞大的面积较广的数控车床以及加工中心，并不具有普遍性，不适用于其他行业的用户。载荷原始数据积累严重不足，无法编制数控机床的整机和功能相关部件以及关键的零件的载荷谱，可靠性设计的依据也不够充分，最为无力的是它不能够进行可靠性概率设计，由此造成产品固有的可靠性水平会出现先天不足之类的情况。

通过对目前我国的数控机床在自身可靠性的技术方面整体情况进行综合分析，主要存在以下问题：①单从数控机床来说，专业学者的缺乏导致相关研究的结构严重不足，筑基不稳。②数据以及信息等各种资料信息环节薄弱。在进行数控机床可靠性分析的过程中，维修、荷载以及故障等多元化的数据没有一个不是极其重要的数据资料。但是我国从事数控机床研究的这几年内，收集和整理的数据资料的还远远不够，特别是与荷载数据有关的资料，现在可是十分的稀缺。荷载数据对于数控机床的整机编制起到了非常重要的作用，如果缺乏相关数据资料的指导，它的可靠性设计会在概率相关计算方面，需求得不到满足，从而直接造成数控机床表现出先天不足。③故障机理的深入探究没有达到预期的效果。不管是物理层面，还是关于化学层面，故障机理都会直接影响到数控机床发生的本质。但是，在此阶段国内对机床故障原因的探究以及分析还停滞在假设的层面上，并没有进行过于深入的验证，这严重影响了数控机床在其可靠性建模，可靠性设计和可靠性试验等其它几个方面的发展。

3 发展方向探究

在此阶段上，我国的数控机床在自身的可靠性的技术上，不管是在其可靠性建模等方面，还是可靠性的设计方面，又或是在可靠性试验和整体产品升级的技术要求，都大幅度的向前发展。同时，为了使我国数控机床可靠的性能得到大幅度的提升，相关的研究人员应该探究其可靠性技术全生命周期作为重中之重。基本载体使研究人员不断加大探究的力度，在研究它的可靠性建筑模型和设计以及试验，故障分析基础上，最大限度的排除在安装调试以及机械故障进程中各个方面所存在的问题。于此同时，要积极拓展相应的可靠技术，以便用来保障保持数控机床会在整个的生命周期中时刻保持比较稳定的可靠性能。还要针对数控机床来不断进行可靠性技术的综合体系相关建设，使相关功能得以完备和健全，由此看来，这都是不可缺少的。把设计、制定基本的技术规范以及操作注意事项作为基础，来构建系统的，全面的新型数据库以及故障案例库，使我国数控机床的整体发展和技术体系不断完善。

4 结语

由此看来，我国在数控机床的可靠性研究这一方面，虽然取得一定成绩，然而仍然缺少相对完善的理论基础以及方法。为了能够达到数控机床正常运行的可靠性，使其使用寿命得以延长，我国要紧抓此方面的研究，而且要充分地分析产品和零部件设计以及选型。文章通过对数控机床可靠性技术的研究，综合分析我国的数控机床行业的发展情况可知，在当前的标准和技术的基础上，进行积极可靠性技术拓展以及研发，来构建和数控机床相应可靠性的技术体系，是当前发展壮大我国的数控机床可靠性技术的必由之路。

［1］杨兆军，陈传海，陈菲.数控机床可靠性技术的研究进展［J］.机械工程学报，2013，（20）：130-139.

［2］张根保，范秀君.“数控机床可靠性技术”专题（二）可靠性增长体系［J］.制造技术与机床，2014，（8）：6-9.

［3］张根保，喻春.“数控机床可靠性技术”专题（十六）可靠性管理体系［J］.制造技术与机床，2015，（10）：5-11.

Research Progress of Reliability Technology of CNC M achine Tools

LI Xin-feng
（Jiaozuo City Technician College，Jiaozuo，Henan 454150，China）

This paperanalyzes the reliability of CNCmachine toolsand theirexisting problemsas the basis，and then further studies the technology in the future developmentand R&D direction，and provides valuable reference suggestions and related comments forCNCmachine tool innovation and research and development.

reliability technology；CNCmachine tools；research progress

TG659

A

2095-980X（2017）05-0047-01

2017-04-17

李新锋（1982-），男，河南焦作人，大学本科，教师，主要研究方向：数控加工，机械设计及自动化。