Collecting of Reliability Data of NC Lathe and Establishing of Database
JIA Zhixin Aidongmei Jiayazhao Yishangfeng
Abstracts：The article introduces method of collecting reliability data and establishing the database. An investigation is made on troubles taken place on 42 CNC lathes in operating in Changchun Gear Works. Their reliability data have been collected and a reliability database of CNC lathe have been established.
Key Words：CNC Lathe, Reliability, Database, Trouble, Data Collecting▲
1 前言
數控機床是現代製造技術的基礎裝備，其技術水平高低是衡量一個國家的工業現代化水平的重要標誌。數控機床的可靠性是機床質量的關鍵。目前國產數控機床的可靠性水平與國外相比明顯偏低，嚴重影響了國產數控機床的競爭能力，提高國產數控機床的可靠性已成為當務之急。
可靠性分析是以大量的現場數據為基礎的，藉助有計劃、有目的地收集產品壽命周期各階段的數據，進行分析，發現產品可靠性的薄弱環節，改進設計，從而提高產品質量，所以可靠性數據的收集和分析在可靠性工程中具有重要地位。然而這方面正是國內可靠性研究中的一個薄弱環節。在1996年7月1日至1996年12月31日期間，我們收集了一汽集團長春齒輪廠的42台CNC車床的可靠性數據，並初步建立了數控車床可靠性資料庫。以此為例說明數控機床可靠性數據的採集方法及資料庫的建立方法。
2 可靠性試驗方案的確定
可靠性試驗是取得可靠性數據的主要方法之一，它是進行可靠性設計和分析的基礎。近30年來，可靠性試驗方法取得很大發展。可靠性試驗既費時又費錢。對於數控車床而言，主要考慮試驗場所和試驗樣本兩方面。
按試驗場所，可靠性試驗分為現場試驗和實驗室試驗兩種。數控車床由於結構複雜，使用條件中的不確定因素很多，故選用現場試驗方法能夠採集到真實的可靠性情況。在現場試驗中數據可靠性問題是一個關鍵問題。事先必須制訂完善的採集計劃，事後應對數據進行處理，以排除不合理因素。
可靠性試驗按樣本大小可以分成全數試驗和抽樣試驗兩類。對於數控車床這種批量產品不可能進行全數試驗，只能採用抽樣定時截尾的試驗方法。為了使收集到的數據具有代表性，並且便於數據收集，在選取試驗樣本時，應選取盡量多的數控車床作為抽樣樣本，所選取的設備應該比較集中。因此本文選擇了數控車床使用量大且設備比較集中的一汽集團長春齒輪廠作為試驗基地，將其42台CNC車床作為樣本，進行了半年跟蹤調查。
3 可靠性數據的採集
根據《數控車床可靠性評定方法》，即標準JB/GQ1153-90數控車床的故障判據為：
（1）由於數控車床的質量缺陷，在規定條件下、規定時間內不能完成規定功能的事件便成為故障。
（2）在用戶正常使用之前的早期故障，由於是在規定的截取範圍以外，所以不計為故障。
（3）與整機功能暫時無關或影響較小的局部微小故障不計為故障。
（4）不按規定操作使用而引起的誤用故障不計為故障。
在進行數據採集之前，必須首先明確數控車床故障模式。我們在參考《數控車床可靠性評定方法》的同時，根據數控車床的本身特點和使用中的實際情況，制定了數控車床故障模式表（表1）。
運動部件爬行
運動部件抖動
運動部件異響
運動部件制動失靈
運動部件間隙過大
運動部件竄動
運動部件過緊
運動部件卡死
運動部件變速失靈
運動部件超速
運動部件掉檔
振動影響工件質量
機電互鎖機構失靈
鎖緊部件失靈
緊固件鬆動
預緊機構鬆動
定位裝置失靈
夾緊裝置失靈
夾緊裝置提前夾緊
夾緊裝置提前鬆開
夾緊裝置夾不緊
夾緊裝置松不開
零、部件損壞
零、部件變形
零、部件鬆動
零、部件脫落
軸承損壞
轉位無動作
轉位不到位
轉位超程
幾何精度超標
定位精度超標
工作精度超標
性能參數下降
回零不準
定向不準
坐標原點漂移
雜訊超標
溫升過高
氣、液控制失靈
液、氣、油滲漏
液、氣、油堵塞不暢
液、氣、油元部件損壞
