数控机床及其关键功能部件可靠性研究综述

顾超其

【摘 要】经济水平的提高推动了我国工业的快速发展，在工业发展过程中数控机床的应用发挥着重要的作用，决定着工业生产安全与质量；数控机床也是装备制造业的核心技术，提供国防军工的基础装备，其技术水平影响到国家的安全和经济的发展。数控机床中一些关键功能部件的可靠性直接影响着其质量和性能，我国数控机床关键功能部件可靠性方面与世界先进技术相比仍存在较大的差距，研究数控机床及其关键功能部件可靠性是目前一项非常重要的任务。

【关键词】数控机床；关键功能部件；可靠性研究

数控机床在机械制造业等领域应用广泛，我国的数控机床发展较晚，关键功能部件的可靠性较低，制约着我国工业的发展速度。数控机床能否安全运行关系到工业生产安全，我国的数控机床关键功能部件可靠性较低，尤其是检测与报警等关键功能部件。自十一五计划开始，国家重点研究数控机床关键功能部件的可靠性问题，将其作为国家经济发展的目标之一，本文主要探究数控机床关键功能部件可靠性的相关问题。

一、我国数控机床发展现状

在我国工业的发展过程中，随着科学技术的进步数控机床的数量逐渐增加，应用的领域也逐渐广泛，但是我国的数控机床技术起步较晚，关键功能部件的可靠性方面相对于发达国家仍处于落后的地位。其中检测与报警等关键功能部件的可靠性远远低于国外的先进水平，在目前数控机床的应用中依旧需要从国外进口一些重要的关键功能零部件。我国的数控机床整体发展缓慢，严重制约着我国工业的快速发展和国民经济水平的提高。

二、数控机床关键功能部件的研究

数控机床是一种技术含量较高的技术设备，关键功能部件作为数控机床的最重要的部分，其可靠性决定着数控机床的运行稳定性。数控机床包含的设备种类繁多，关键功能部件主要有主轴单元、换刀装置、刀库、防护装置、数据控制系统、NC工作台等[1]。

三、数控机床及其关键功能部件可靠性研究方法

（一）数控机床及其关键功能部件可靠性研究方式

数控机床及其关键功能部件可靠性的研究能够及时的发现产品在设计、制造以及装置等环节中出现的问题，做出修正提高产品的质量和安全。数控机床关键功能部件可靠性研究的方法有很多，目前我国应用较多的有平均修复时间法、固有可用度及精度保持时间法、平均故障间隔法等[2]。一些研究方法在室内便可以应用，而一些研究方法需要到现场跟踪研究，依据研究方法适用的场地不同可以将研究方法分为两种方式，一种是现场跟踪可靠性研究，另一种是室内可靠性研究。现场跟踪可靠性研究就是让相关技术人员在数控机床及其关键功能部件的生产以及装置过程进行严格的监督，保证数控机床及其关键功能部件的生产质量和适用过程中的安全性；室内可靠性研究就是将制造出的数控机床及其关键功能部件由测试员在实验室内检测关键功能部件的焊接接口、硬度、韧性等重要参数是否符合标准。

（二）数控机床及其关键功能部件可靠性研究的综合实验法

整体上我国研究数控机床及其关键功能部件可靠性应用的方法为综合实验法，该方法应用模拟的方式对数控机床及其关键功能部件进行测试。首先要确定可靠性研究的具体内容，设置相应的研究实验室，然后依据待检测的部件及产品制定出合理的分析方案，最后得到研究的结果。综合实验法不仅能够研究数控机床及其关键功能部件的可靠性，还能够测试设计环节中的环境应力、加载能力等是否符合要求，减少数控机床及其关键功能部件在运行的早期故障。

四、数控机床及其关键功能部件可靠性研究的国内外现状

（一）国外研究现状

国外对于数控机床及其关键功能部件可靠性的研究开始的时间较早，大约在二十世纪七十年代左右，工业的飞速发展，发达国家开始研究数控机床及其关键功能部件的可靠性。在1977年的时候，美国成立了比较完善的系统化可靠性科研小组，主要负责研究国防设备的性能和机械制造业的产品质量，提高国防安全，和機械制造业的发展水平[3]。美国的可靠性科研小组探究出了较为科学、合理的数控机床及其关键功能部件可靠性研究标准，并且不断地进行完善，目前美国的数控机床及其关键功能部件可靠性研究技术一直处于世界的领先地位。

（二）国内研究现状

相比于发达国家先进的数控机床及其关键功能部件可靠性研究水平，我国的研究技术尚不成熟，水平较低。大约在二十世纪七十年代末，我国开始研究数控机床及其关键功能部件的可靠性，目前我国的研究水平处于检测数控机床运行早期的故障和现场跟踪检测阶段。国家已经愈发重视数控机床可靠性的研究，十一五计划期间，我国已经将数控机床及其关键功能部件可靠性的研究纳入国家重点级研究发展项目中。

五、结语

目前我国工业发展速度缓慢，数控机床在工业中有着重要的应用，研究数控机床及其关键功能部件可靠性成为工业发展的核心问题。对比分析国内外的数控机床及其关键功能部件可靠性研究现状，我国的研究水平远落后于一些发达国家，要想保证工业生产质量和安全以及国防安全等就要针对具体的故障探究合理的可靠性研究方法，形成一套科学、规范的数控机床及其关键功能部件可靠性研究体系，并不断的创新、完善。

【参考文献】

[1]李南，卢晓红，韩鹏卓， 等.数控机床及其关键功能部件可靠性研究综述[J].组合机床与自动化加工技术，2012，（11）：105-108.

[2]马福昌.数控机床及其关键功能部件可靠性研究[J].内燃机与配件，2016，（11）：29-30.

[3]姜天根.数控机床及其关键功能部件可靠性研究[J].山东工业技术，2015，（12）：179-180.