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数控机床运行可靠性控制技术研究

数控机床运行可靠性控制技术研究

作者：唐贤进重庆大学

学位级别：硕士

长期以来,我国制造的数控机床主要局限于中低端产品,高档数控机床产品基本上都依赖进口。原因是多方面的,除了设计水平低、整机制造能力差、关键功能部件的制造水平低外,主要原因还是机床的可靠性水平比较差。据统计,我国中高档数控机... 详细信息

长期以来,我国制造的数控机床主要局限于中低端产品,高档数控机床产品基本上都依赖进口。原因是多方面的,除了设计水平低、整机制造能力差、关键功能部件的制造水平低外,主要原因还是机床的可靠性水平比较差。据统计,我国中高档数控机床的平均无故障工作时间值大约在500小时左右,而国外高水平数控机床的MTBF值一般在1000小时以上,差距非常大,严重制约了我国高档数控机床的发展。为了尽快提高国产数控机床的可靠性水平,并结合国家重大专项项目的研究,本文以数控机床运行可靠性为出发点,对影响数控机床运行可靠性的关键因素进行了论述,设计和开发了数控机床运行可靠性监控系统,为保障数控机床运行可靠性提供了可操作平台,同时为我国数控机床可靠性的提高打下了坚实的基础。首先从影响数控机床运行可靠性的三个关键因素（维修保养活动、运行状态参数、工作环境因素）入手,对机床运行可靠性的影响机理进行了研究。在结合对机床用户的调研数据基础上,阐述了维修保养活动、运行状态参数与工作环境因素对机床运行可靠性的重要性并提出了相应的保障措施。然后在基于可靠性分析的前提下,对数控机床维修保养活动进行了重点研究。在对比传统故障频次主次图方法的基础上,提出了应用故障占比方法建立数控机床维修保养项的重要度模型。该模型不仅考虑了零部件的故障频次的高低,还考虑了该零部件在整机中的可靠性影响程度,能客观地反映出机床零部件维修保养项的重要程度,用户便可以视现场情况做出判断是否立即采取维修保养措施,避免由停机而造成经济上的损失。同时,在故障数据分析的基础上,以两重威布尔分段函数建立了数控机床基于状态监测的维修保养决策模型,该模型不仅能科学地反映故障率随时间的变化规律,还能为维修保养活动提供真实可信的监测数据。并分别以国产某型号卧式加工中心的液压系统和托盘交换装置为例,对上述的建模技术进行了案例分析。最后,基于上述理论分析,综合运用检测、电子、计算机等技术在SINUMERIK 840D数控系统上设计与开发了数控机床运行可靠性监控系统。该系统包括维修保养监控系统和运行条件监控系统,详细介绍了开机界面和监控系统的设计和开发的实现过程,为保障数控机床的运行可靠性提供了可操作的平台。并将该系统应用到了THM6380卧式加工中心上,通过该系统和机床的正常有效运行表明该系统不仅可以有效地减少数控机床的故障,提高数控机床的可靠性,还为保障数控机床的运行可靠性提供了可操作的平台。

关键词：数控机床运行可靠性维修保养运行状态环境因素

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PBX炸药切削表面粗糙度评定及影响因素

含能材料 2012年第6期20卷 775-778页

作者：张丘刘维唐贤进中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621900

考虑到炸药件表面微观结构影响其使用性能,零件的测量精度和武器部件的使用可靠性,测量了压装高聚物粘接炸药(PBX)车削表面的三维表面微结构,评定和分析了其二维和三维表面粗糙度。结果表明:三维表面粗糙度适合评定具有随机分布的崩落... 详细信息

考虑到炸药件表面微观结构影响其使用性能,零件的测量精度和武器部件的使用可靠性,测量了压装高聚物粘接炸药(PBX)车削表面的三维表面微结构,评定和分析了其二维和三维表面粗糙度。结果表明:三维表面粗糙度适合评定具有随机分布的崩落、坑窝缺陷的PBX的切削表面。三维参数评定优于二维参数评定。在相同切削参数下,圆形刀比菱形刀车削的表面粗糙度小得多。切削进给量极大地影响表面粗糙度,而切削速度对表面粗糙度影响不明显。

关键词：特种加工工艺高聚物粘接炸药(PBX) 车削加工表面粗糙度三维测量与评定

基于径向基函数神经网络的高聚物粘结炸药切削表面粗糙度预测研究

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兵工学报 2014年第2期35卷 200-206页

作者：唐贤进张丘邹刚吴松刘维尹锐中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621900

高聚物粘结炸药(PBX)的切削表面质量是影响炸药部件甚至是武器性能的重要因素。通过对PBX炸药切削表面三维轮廓的观察和分析,发现其切削表面形貌由于材料、工艺和工况等多因素作用而产生不确定崩落现象,导致对切削表面进行二维轮廓算术... 详细信息

高聚物粘结炸药(PBX)的切削表面质量是影响炸药部件甚至是武器性能的重要因素。通过对PBX炸药切削表面三维轮廓的观察和分析,发现其切削表面形貌由于材料、工艺和工况等多因素作用而产生不确定崩落现象,导致对切削表面进行二维轮廓算术平均偏差与三维轮廓算术平均偏差的计算值最大相差32%.基于此,综合考虑多因素影响,利用RBF人工神经网络构建了炸药切削表面粗糙度预测模型。通过网络训练和验证表明,该模型基本能够反映PBX炸药切削表面成形的基本规律,并且预测值与实际值误差不超过3%.

关键词：机械制造工艺与设备高聚物粘结炸药表面形貌粗糙度神经网络

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超声振动对炸药模拟材料车削表面质量的影响

含能材料 2014年第1期22卷 66-70页

作者：吴松黄交虎刘维唐世龙唐贤进中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621900

以MJ-9159炸药模拟材料超声振动车削及数字共聚焦表面微观形貌测量为试验基础,针对炸药材料较差的加工性及对力和温度冲击的敏感性,研究了超声振动车削的切削机理,对比分析了普通车削和超声振动车削以及2,3.4,5μm振幅超声振动车削模式... 详细信息

以MJ-9159炸药模拟材料超声振动车削及数字共聚焦表面微观形貌测量为试验基础,针对炸药材料较差的加工性及对力和温度冲击的敏感性,研究了超声振动车削的切削机理,对比分析了普通车削和超声振动车削以及2,3.4,5μm振幅超声振动车削模式对加工表面质量的影响。结果表明,超声振动车削表面质量优于普通车削。基于应力波作用的断屑方式,使用分离式超声振动切削状态即转速60 m·min-1、振幅5μm时车削表面质量最好。

关键词：超声振动应力波表面质量炸药模拟材料

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数控机床基于状态监测的视情维修决策研究

机械科学与技术 2012年第2期31卷 182-185页

作者：张根保唐贤进许智崔有志重庆大学机械工程学院重庆400030

从机床维修角度入手,提出基于状态监测的机床视情维修方式。研究了包含早期故障期和偶然故障期的两重威布尔比例风险模型的建立方法与过程。以机床可用度最大为目标函数对机床维修时机决策进行了论述。结合转台实例对维修时机决策进行分... 详细信息

从机床维修角度入手,提出基于状态监测的机床视情维修方式。研究了包含早期故障期和偶然故障期的两重威布尔比例风险模型的建立方法与过程。以机床可用度最大为目标函数对机床维修时机决策进行了论述。结合转台实例对维修时机决策进行分析,应用结果验证了分析方法与所建模型的正确性,表明了该维修方式能够有效避免机床过维修和欠维修同时存在的现象。

关键词：机床维修威布尔分布决策