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圓盤式刀庫自動換刀系統(tǒng)可靠性試驗方法|加工中心

搭建完圓盤式刀庫可靠性試驗臺后,，首先讓試驗臺空刀運轉(zhuǎn)至少一個月，每 天至少運轉(zhuǎn)五個小時以上，這樣做的目的是為了消除早期故障,。試驗臺在運行之 初，由于刀庫本身以及各個支架和虛擬主軸制造的缺陷,，導(dǎo)致刀庫可靠性試驗臺 的故障率比較高,，故在做可靠性試驗之前應(yīng)該消除這些缺陷。早期故障排除之后,， 應(yīng)該按照規(guī)定的可靠性試驗方法,，進行換刀試驗，在不改變失效機理的前提下,， 加速暴露換刀系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),，同時在試驗過程中要對不同的故障信息進行及時 有效的記錄和處理。

實驗室故障數(shù)據(jù)的可靠性建模與分析|加工中心刀庫

實驗室故障數(shù)據(jù)是從圓盤式刀庫自動換刀系統(tǒng)試驗臺搭建完成后,，滿刀運轉(zhuǎn) 一個月以后開始記錄的,。選取了從2011年~2013年間的故障數(shù)據(jù),。通過附錄1 表A-2對實驗室自動換刀系統(tǒng)故障進行記錄，并判斷故障類型，將試驗臺試驗過 程中出現(xiàn)的關(guān)聯(lián)故障通過附錄1表A-6進行統(tǒng)計,。統(tǒng)計結(jié)果見表4.2。

兩參數(shù)威布爾分布模型混合編程|加工中心刀庫

1. 圖形顯示模塊,，包括原始數(shù)據(jù)圖形,、數(shù)據(jù)最小二乘法圖形以及模型曲線 圖形。其中原始數(shù)據(jù)圖形由故障間隔時間頻率圖以及累計頻率圖組成,，要完成的 功能是初步篩選樣本的分布模型,；數(shù)據(jù)最小二乘法圖形由最小二乘法散點圖以及 最小二乘法擬合圖組成，要完成的功能是從擬合圖中初步判斷所選模型是否合適; 壽命曲線圖形由采集數(shù)據(jù)的概率密度分布曲線以及概率分布函數(shù)曲線組成,，要完 成的功能是確定采集數(shù)據(jù)的壽命曲線,。

加工中心盤式刀庫可靠性試驗方法研究的主要內(nèi)容|加工中心

本論文通過搭建圓盤式刀庫自動換刀系統(tǒng)試驗臺進行可靠性試驗，通過可靠 性試驗方法對試驗進行規(guī)范,，對實驗室可靠性試驗以及現(xiàn)場可靠性試驗采集的故 障數(shù)據(jù)及換刀頻率數(shù)據(jù)進行了可靠性分析,，對不同類別數(shù)據(jù)的處理方法以及評估 方式開展了研宄，同時編制基于VB與Matlab的兩參數(shù)威布爾分布模型與三參 數(shù)威布爾分布模型的混合軟件來處理相關(guān)數(shù)據(jù),。

三相電機控制電路|加工中心

三相電機控制電路主要是實現(xiàn)刀盤的選刀以及機械手的換刀,。由于刀盤是根 據(jù)就近原則選刀，故刀盤電機要具備正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)功能,。同時由于機械手在換刀過 程中容易出現(xiàn)卡刀以及刀盤電機選刀過程中出現(xiàn)刀盤電機卡死等故障,，長時間的 卡刀會導(dǎo)致電機過載而損壞電機，故應(yīng)在機械手電機回路以及刀盤電機回路中加 入過載保護裝置,。如圖2.12三項電機控制電路圖中,，F(xiàn)Rl、FR2和FR3為過載 保護熱繼電器，熱繼電器由于其工作原理的原因只有過載保護功能,，而沒有短路 保護功能,。M2為刀盤電機，通過對輸入刀盤電機三相電的改變來實現(xiàn)刀盤的正 轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),，同時要考慮到交流接觸器KM3與KM4之間的互鎖作用,，即當(dāng)KM3 閉合時，KM4要處于斷開狀態(tài),，反之亦然,。

試驗數(shù)據(jù)處理的方法|加工中心

本章主要是從四個方面對圓盤式刀庫自動換刀系統(tǒng)可靠性試驗方法進行了 研宄。首先從試驗環(huán)境,、試驗的前期準備以及試驗要求等方面設(shè)計了可靠性試驗; 其次給出了自動換刀系統(tǒng)的故障定義以及分類方法,、判據(jù)原則和計數(shù)原則，以此 對試驗過程中出現(xiàn)的故障數(shù)據(jù)進行及時有效的歸類總結(jié),；再次劃分了自動換刀系 統(tǒng)故障的危害等級,；最后研宄了實驗室試驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)的采集以及處理 方法，同時研宄了非典型數(shù)據(jù)的處理方法,，如加工中心換刀頻率數(shù)據(jù),。利用上述 試驗方法以及數(shù)據(jù)采集方法規(guī)范以后的可靠性試驗，保證試驗的順利進行以及采 集數(shù)據(jù)的真實可靠性,。

三參數(shù)威布爾分布模型混合編程|加工中心刀庫

本章針對可靠性試驗的不同對象的特點,，研宄了不同的可靠性建模與評估方 法。對于整機以及部件子系統(tǒng),，如果故障間隔工作時間符合威布爾分布則采用兩 參數(shù)威布爾分布模型求解,；對于以耗損為特征的零件以及結(jié)構(gòu)件，如果其壽命分 布符合威布爾分布則采用三參數(shù)威布爾分布模型求解,。針對上述兩種模型的求解 過程,，將VB良好的可視化界面與Matlab強大的計算能力以及圖形能力結(jié)合起 來，利用兩者的優(yōu)勢來處理相關(guān)數(shù)據(jù)以及圖形,。兩者的混合編程不僅使用戶能夠 直觀的觀察相關(guān)圖形以及數(shù)據(jù)的變化，而且能夠?qū)崟r的更新數(shù)據(jù),，而不用花費時 間重新編制程序。

加工中心盤式刀庫可靠性試驗方法研究-總結(jié)

本論文設(shè)計并搭建了圓盤式刀庫自動換刀系統(tǒng)可靠性試驗臺,，闡述了可靠性 試驗方法，規(guī)范了數(shù)據(jù)的采集方法與統(tǒng)計方法,。在此基礎(chǔ)上，對不同類型數(shù)據(jù)以 及同一類型下不同來源的數(shù)據(jù)的分析方法進行了研究：故障數(shù)據(jù)按照樣本量的大 小分別采用常用建模分析方法與貝葉斯建模分析方法,；頻率類數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)采集 方法的不同，采用近似求取和直接計算的方法,。最后針對現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)復(fù)雜多變 致使建模復(fù)雜的問題，基于VB與Matlab軟件，開發(fā)了適用于威布爾分布模型 的數(shù)據(jù)處理軟件,，給出了可視化軟件的編程方法。

試驗臺PLC控制程序設(shè)計|加工中心

PLC是執(zhí)行元件執(zhí)行動作的發(fā)起者，是整個試驗臺控制系統(tǒng)的核心部件,， PLC自身的性能也在一定程度上決定著試驗臺整體性能，與此同時,，PLC邏輯 程序的正確編寫也是整個試驗臺正常運行的基礎(chǔ)，同時是本次試驗臺搭建過程中 的一個難點,、關(guān)鍵點,。

鏈式刀庫及機械手可靠性數(shù)據(jù)來源|加工中心

本文所使用的故障數(shù)據(jù)主要包括兩部分：現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)和實驗室試驗數(shù)據(jù),。 現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)是設(shè)備在實際運行過程中所產(chǎn)生的故障數(shù)據(jù),。本文采用的現(xiàn)場試驗 數(shù)據(jù)是針對鏈式刀庫及機械手現(xiàn)場考核的可靠性數(shù)據(jù),。由于設(shè)備在現(xiàn)場運行過程 中所產(chǎn)生故障的影響因素較多,，故有些故障為非關(guān)聯(lián)故障己剔除,，本文所使用的 現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)以經(jīng)過整理,。下表5.1中列出了部分故障間隔時間的數(shù)據(jù)。實驗室 試驗數(shù)據(jù)主要是實驗室試驗過程中所產(chǎn)生的故障數(shù)據(jù),。通常實驗室試驗是在模擬 鏈式刀庫及機械手換刀過程的前提下，進行的有針對性的可靠性試驗,。本文使用 的實驗室試驗數(shù)據(jù)來源于實驗室鏈式刀庫及機械手可靠性試驗臺運行過程中所 產(chǎn)生的故障數(shù)據(jù),，試驗臺2012年9月到2014年1月期間進行的可靠性試驗?，F(xiàn) 場試驗數(shù)據(jù)和實驗室試驗數(shù)據(jù)如下表：