加工中心盘式刀库可靠性试验方法研究-总结

6.1结论

本论文设计并搭建了圆盘式刀库自动换刀系统可靠性试验台，阐述了可靠性 试验方法，规范了数据的采集方法与统计方法。在此基础上，对不同类型数据以 及同一类型下不同来源的数据的分析方法进行了研究：故障数据按照样本量的大 小分别采用常用建模分析方法与贝叶斯建模分析方法；频率类数据按照数据采集 方法的不同，采用近似求取和直接计算的方法。后针对现场故障数据复杂多变 致使建模复杂的问题，基于VB与Matlab软件，开发了适用于威布尔分布模型 的数据处理软件，给出了可视化软件的编程方法。

本文所做工作与结论如下：

1. 从机械结构、电气系统以及控制系统等方面设计并搭建了圆盘式刀库自 动换刀系统可靠性试验台。机械结构设置了微调结构以及预留了传感器安装的位 置;电气系统运用了弱电控制强电的方法以及给出了一些元器件的选取原则，控 制系统结合了下位机PLC程序控制与上位机VB控制并且给出了两者的编制方 法。

2. 从试验环境、试验前期准备以及试验要求等方面行论述了可靠性试验方 法，给出了换刀系统故障的定义、判据原则以及计数原则，划分了换刀系统故障 的危害等级，研究了常见可靠性数据与非典型可靠性数据的采集方法和处理方法， 规范了数据采集以及统计的表格。

3. 首先建立了现场可靠性试验的可靠性模型，研宄了现场故障数据的建模 分析方法：样本的频率图与累计频率图初选模型，小二乘法估算参数，线性相 关性检验参数合理性，假设性检验与拟合图形检验模型合理性。得出了现场样本 的可靠性模型为两参数威布尔分布模型，并给出了现场故障数据的模型参数以 及值。其次建立了实验室可靠性试验的可靠性模型，利用贝叶斯方法对实 验室故障数据进行处理，得出了实验室样本的可靠性模型为两参数威布尔分布模 型，并给出了实验室故障数据的模型参数以及值。后给出了现场换刀频 率与实验室换刀频率的计算方法，经过计算，得出现场换刀频率为0.074次每分 钟，实验室换刀频率为6.0696次每分钟。

4. 开发了基于VB与Matlab软件的混合编程，给出了编程方法，列举了编 程实例。

6.2展望

本论文基于实验室可靠性试验与现场可靠性，进行了圆盘式刀库自动换刀系 统的可靠性分析与评估的研宄，在现有对刀库可靠性技术研宄的基础上，增加了 对换刀频率的研宄，同时开发了一款适用于威布尔分布模型的数据处理软件，取 得了一些阶段性的成果。后续的研究将从以下方面展开：

1. 在现有试验台的基础上，研宄其他影响盘式刀库自动换刀系统可靠性的 因素，如振动、温度、噪音等，分析各个因素对换刀机构的影响特性。

2. 目前主要从整机以及关键功能部件来研宄机床可靠性，采用的方法一般 是两参数威布尔分布模型。对于机械零件的疲劳寿命研究的很少，零件的可靠性 决定着整机以及关键功能部件的可靠性，后期研宄的重点应该放在机械零件的疲 劳寿命分析上，提高零件的疲劳寿命。

3. 基于VB与Matlab的混合编程软件有待继续开发，后续开发的功能应包 括自动处理数据、择优选择分布模型以及给出各个模型间的对比分析等^[68]