基于故障分析的飞机发动机叶片加工中心可靠性分配

文章预览：

随着技术进步，航空飞机发动机对制造技术提出了更加苛刻的要求。特别是航空飞机发动机中的叶片零部件，由于其特殊的应用要求，体现了更为专业化的制造特点，而且叶片零部件需要高精度连续大批量生产，因此更加对叶片加工中心的可靠性和故障率有较高的要求。

可靠性分配是可靠性设计过程中的主要内容之_。可靠性分配是将设计中需要达到的可靠性目标按照一定的规律合理地分配到子系统和零部件上，用来确定子系统和零部件的可靠性指标，暴露出设计时的薄弱环节，以此来反应和提高整机的可靠性。吉林大学樊少华^[1]利用模糊理论针对数控车床整机进行了可靠性分配，张根宝^[2]也重点针对任务的重要度对数控加工中心进行可靠性分配。重庆大学的刘英等[³]采用了一种主观客观方法相融合的方法进行了可靠性分配方法的研究。张锐等^[4]提出了综合分配法，基于比例分配法和评分分配法由专家法确定权重系数计算得到分配数。Yung-Chia Chang等H提出影响可靠性分配的因素不应该给予相同的权重，提出了一种大熵有序加权平均分配的方法，对战斗机机载雷达系统进行了可靠性分配问题的研究。

加工中心的各个零部件的可靠性保证的。为了更加精确地进行可靠性分配，本文进行了整机到重要零部件的故障统计分析和可靠性分配，并针对危害度高的部件提出了详细的可靠性保障建议。

1叶片加工中心故障分析

叶片加工中心是为了适应飞机发动机小型特定叶片的加工特点，采用了立式斜床身直驱双轴摆台的总体结构，如图1所示。主要功能部件有24 000 i./min内装电机式主轴单元、高性能直驱双轴回转摆台和高精度进给系统。转台要求定位精度7",重复定位精度3^b;

主轴为轴承定压预紧直驱电主轴；进给系统的丝杠为固定-半固定支撑的创新结构形式。

叶片加工中心生产的叶片采用高温镍基合金GH4169材料，

叶片长约26.5 mm,宽约28.8 mm; i¹』后缘转接尺要求达到i?〇.lmm~/J0.3 mm,壁厚处小于0.10 mm,轮廊度为 0.05~0.08 mm,

如图2。

备注：为保证文章的完整度，本文核心内容都PDF格式显示，如未有显示请刷新或转换浏览器尝试！

结束语：

根据叶片加工中心现场采集的故障数据进行故障及危害度分析，找出了整机到部件的薄弱环节是进给子系统，且重要部件主轴和直驱双轴摆台是薄弱部件。针对薄弱环节合理分配隶属度并进行了可靠性分配，计算出高频故障子系统的各重要部件可靠度具体数值。后还根据此系列叶片加工中心的特点有针对性提出了可靠性保障措施，为实现提高叶片加工中心的可靠性提供了依据，对增强国产叶片加工中心的竞争力有重要的意义。