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。
本論文設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)復雜多變 致使建模復雜的問題,，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,。
加工中心作為一種比較高級的精工機床，前身是由精工銑床發(fā)展而來,，自 身配備刀庫和自動換刀裝置,。加工中心的種類[6]按主軸的空間位置不同，可分為 臥式加工中心,、立式加工中心,、萬能加工中心;按控制軸數(shù)可分為三軸加工中心,、 四軸加工中心、五軸加工中心
隨著我們制造業(yè)的發(fā)展,，回轉(zhuǎn)工作臺將會被應用的越來越多廣泛,。近幾年 要求轉(zhuǎn)配回轉(zhuǎn)工作臺的機床大幅度增長。預計未來幾年,，雖然某些行業(yè)可能由 于產(chǎn)能過?；蚴艿胶暧^調(diào)控的影響而出現(xiàn)行業(yè)景氣度外，部分裝備制造業(yè)將有 望保持較高的增長率,，特別是那些國家政策鼓勵振興和發(fā)展的裝備行業(yè),。作為 裝備制造業(yè)的母機，加工機床將獲得年均15%~20%左右的穩(wěn)定增長,。
本章分別就課題研究的背景及意義,，以及目前國內(nèi)外加工中心的研究情況、 加工中心精工回轉(zhuǎn)工作靜動態(tài)特性的研究現(xiàn)狀精工回轉(zhuǎn)工作臺的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面 的研究情況作了分別闡述,，根據(jù)工作臺系統(tǒng)的設計要求,，制定了課題研究的基 本思路。
本章首先分析了精工機床的能量流系統(tǒng),，主要包括精工機床主傳動系統(tǒng)和進 給傳動系統(tǒng),，而精工機床主傳動系統(tǒng)又可以細化為電機拖動系統(tǒng)和機械傳動系統(tǒng) 兩部分，然后通過對主傳動系統(tǒng)所包含的電機拖動系統(tǒng)和機械傳動系統(tǒng)進行分別 描述分析和建模,，再將這兩個部分有機的聯(lián)系起來,，得出精工機床主傳動系統(tǒng)的 能量流模型，為后續(xù)章節(jié)建立功率能耗模型提供理論支撐,。
關于軸承熱量主要來自摩擦,，其中熱量的傳遞是三種基本形式：熱對流、熱傳導,、 和熱輻射,。與傳導熱和對流熱相比，輻射熱影響很小,，分析和計算時,，忽略其大小。 軸承的熱量傳遞是空間三維問題,，實際情況非常復雜,。為了分析，做了下列簡化假設:
五軸聯(lián)動精工技術(shù)是精工技術(shù)中難度******,、應用范圍最廣的技術(shù),，體現(xiàn)在它 集計算機控制、高性能伺服驅(qū)動和精密加工技術(shù)于一體[1],。五軸聯(lián)動精工機床是 五軸聯(lián)動精工技術(shù)的集中體現(xiàn),，它是在三軸精工機床X,、Y、Z三個直線坐標軸 的基礎上增加兩個旋轉(zhuǎn)軸,，加工時實現(xiàn)五個軸的同時動作，使刀具可以在任何一 點以任意角度對零件進行切削加工,，所以五軸聯(lián)動精工機床被認為是加工連續(xù),、 平滑和多復雜曲面零部件最有效的手段之一[2]。根據(jù)兩個旋轉(zhuǎn)軸的組合形式,，五 軸聯(lián)動精工機床大體上分為：雙轉(zhuǎn)臺式,、雙擺頭式以及轉(zhuǎn)臺加擺動三類，其中雙 轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的五軸聯(lián)動精工機床具有結(jié)構(gòu)簡單,、制造成本低等特點,，市場上數(shù)量最 多動，其結(jié)構(gòu)如圖1.1所示,。
1969年,，美國數(shù)字設備公司成功研制出世界上第一臺PLC(Programmable Logical Control，可編程邏輯控制器),，由于它功能強大,、可靠性好、抗干擾能力 強等優(yōu)點逐步替代繼電器廣泛應用在工業(yè)控制的各個領域,。在精工領域,，PLC作 為精工系統(tǒng)的一部分負責完成機床順序邏輯動作控制，在精工系統(tǒng)配置機床時相 當于一個接口[12],，如圖1.2所示,。
綜上所述，當前國內(nèi)外的科研工作者對機械加工過程中的精工機床能耗特性 已經(jīng)展開了大量研究,，針對不同工件加工工藝建立了不同的能耗模型,，但大多數(shù) 集中在精工機床總的能耗分析或能量效率傳遞方面，在針對精工機床主傳動系統(tǒng) 的能量消耗特性領域研宄不是很多,，在當前大的環(huán)境下,，從各個不同的方面對制 造系統(tǒng)展開全面深入細致的研宄工作是必不可少的。