加工中心故障模式庫與數(shù)據(jù)庫建立
5.1.1加工中心故障數(shù)據(jù)的調(diào)研和收集
加工中心故障的收集是FMECA分析工作的基礎(chǔ)[31],故障模式收集基于加工中心的 實際運(yùn)行情況,經(jīng)過項目組和企業(yè)密切聯(lián)系,一共調(diào)研收集整理了 1600多條故障模式。 從中摘錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)見附錄一。其中故障模式的收集途徑主要有兩個方面:
(1) 企業(yè)提供的產(chǎn)品實際運(yùn)行故障的維修情況。沈陽機(jī)床集閉作為VMC650加丁屮 心的生產(chǎn)、研發(fā)企業(yè),為加工中心的使用客戶提供產(chǎn)品的全面維護(hù)。除少數(shù)n常維護(hù)、 用戶可以自修的故障外,當(dāng)加工中心出現(xiàn)典型問題時,均會請求企業(yè)提供相應(yīng)的維護(hù)與 技術(shù)支持。沈陽機(jī)床集團(tuán)通過產(chǎn)品實際運(yùn)行的反饋情況,向項目組提供了加工中心的各 種故障。經(jīng)過整理、提取,得到了寶貴的數(shù)據(jù)。1600多故障模式數(shù)據(jù)中,多來自企業(yè)提 供的寶貴資料。
(2) 進(jìn)入企業(yè),實際調(diào)研所得到的故障模式。實地觀察了 VMC650加工中心的構(gòu)成, 功能、精度范圍等實際運(yùn)行狀況。圖5.1為VMC系列加工中心。實地考察,電主軸的 三個方向平移運(yùn)動和工作臺的轉(zhuǎn)動、擺動兩個方向的運(yùn)動,實現(xiàn)了加工產(chǎn)品的五軸復(fù)合 運(yùn)動。加工中心如圖5.1所示,其技術(shù)參數(shù)見附錄二。
作者進(jìn)入沈陽機(jī)床集團(tuán),實地向相關(guān)技術(shù)人員、操作人員咨詢了加工中心的運(yùn)行狀況,常見問題等。通過參觀學(xué)習(xí),與企業(yè)密切合作,項目組受益匪淺,仔細(xì)觀察了加工 中心產(chǎn)品的整個制造生產(chǎn)過程。加工中心的故障失效,主要是強(qiáng)度失效及精度的失效, 國產(chǎn)機(jī)床主要問題也在于精度加工超差失效的尷尬,因此我們熟悉了各個加工中心部件 的加工工藝,特別是影響加工中心精度的關(guān)鍵部件的生產(chǎn)制造過程,給予了特別關(guān)注。
除了針對VMC650加工中心的故障數(shù)據(jù),我們還采集了相關(guān)領(lǐng)域其它加工中心的故 障數(shù)據(jù)情況。例如MKZJ04-50自動數(shù)控針尖磨床,如圖5.2所示。
學(xué)習(xí)參觀過程中,工作人員給予了熱情的幫助講解,為故障數(shù)據(jù)的整理,故障模式 的分析歸納提供了寶貴意見。
5.1.2加工中心故障數(shù)據(jù)庫的建立
本文將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,整理,填充到了設(shè)計的數(shù)據(jù)庫中。
(l) FMEA數(shù)據(jù)庫。
FMEA數(shù)據(jù)庫中的故障記錄屬性為傳統(tǒng)FMEA分析表格的故障屬性。傳統(tǒng)的FMEA 表格如表5.1所示。在表5.1中,F(xiàn)MEA表格各個屬性的解釋如下[3W5]:
第一欄(序號):分析級中可能包含若干下屬產(chǎn)品,該欄要求按順序填寫下屬產(chǎn)品的 編號。
第二欄(代碼或識別號):該欄要求填寫的代碼就是分析級下屬產(chǎn)品在系統(tǒng)可靠性框 圖中所對應(yīng)的代碼。
第三欄(名稱):記錄被分析產(chǎn)品或功能的名稱。
第四欄(功能):要填寫產(chǎn)品所需實現(xiàn)的功能,有的是單功能,有的是多功能,要注 意區(qū)分。
第五欄(任務(wù)階段與工作模式):說明發(fā)生故障的任務(wù)階段與該階段內(nèi)產(chǎn)品的工作方 式。
第六欄(故障模式):寫分析級下屬產(chǎn)品可能發(fā)生的故障表現(xiàn)形式,應(yīng)力求全面、準(zhǔn) 確,避免遺漏。尤其是潛在的故障模式更需注意。
第七欄(故障原因):填寫導(dǎo)致故障模式發(fā)生的內(nèi)因及外因。內(nèi)因包括設(shè)計缺陷、工 藝損傷、老化、劣化等,外因包括應(yīng)力沖擊、使用不當(dāng)、相關(guān)產(chǎn)品故障、維修不當(dāng)?shù)取?每一個失效模式的原因一般都不止一種,在分析時,需要把相關(guān)的原因一一列出。
第八欄(故障影響):故障影響是指每個潛在的故障模式對產(chǎn)品使用、功能或狀態(tài)所 導(dǎo)致的后果。應(yīng)評價這些后果并將其記入分析表中。除被分析的產(chǎn)品層次外,所分析的 故障還可能影響到幾個約定層次。因此,應(yīng)評價每一故障模式對局部的高一層次的和最 終的影響。
第九欄(故障檢測方法):工作人員或維修人員用以檢測故障模式發(fā)生的方法應(yīng)記入 分析表中。故障檢測方法包括目測、音響報警、自動傳感記錄等方法,應(yīng)根據(jù)具體情況在該欄中填寫。若無任何檢測方法,也應(yīng)注明。
第十欄(補(bǔ)償措施):補(bǔ)償措施是指能夠消除或減輕故障后果的措施,包括設(shè)計方面 的措施和操作方面的應(yīng)急措施。
設(shè)計方面的補(bǔ)償措施包括:具有冗佘設(shè)備;具有安全或保險裝置;具有可替換工作 方式。
操作方面的應(yīng)急補(bǔ)償措施包括:因操作失誤可自動關(guān)機(jī);因操作失誤可自動記錄; 對設(shè)備、人員可應(yīng)急保護(hù)。
第十一欄(嚴(yán)重性級別):據(jù)故障影響確定每一故障模式及產(chǎn)品的嚴(yán)重性級別,即I 類(災(zāi)難性的);II類(致命的);III類(臨界的);IV類(輕度的)。
嚴(yán)重性級別是給產(chǎn)品故障造成的最壞潛在后果規(guī)定一個量度。可以將每一故障模式 和每一被分析的產(chǎn)品按下列對損失程度的表述進(jìn)行分類[36]:
I (災(zāi)難性的)——這是一種會引起人員死亡或系統(tǒng)(如飛機(jī)、坦克、導(dǎo)彈及船舶等) 毀壞的故障;
II (致命的)——這種故障會引起人員的嚴(yán)重傷害、重大經(jīng)濟(jì)損失或?qū)е氯蝿?wù)失敗的 系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞;
III (臨界的)——這種故障會引起人員的輕度傷害、一定的經(jīng)濟(jì)損失或?qū)е氯蝿?wù)延 誤或降級的系統(tǒng)輕度損壞;
IV (輕度的)——這是一種不足以導(dǎo)致人員傷害、經(jīng)濟(jì)損失或系統(tǒng)損壞的故障,但 它會導(dǎo)致非計劃性維護(hù)或維修。
第十二欄(備注h填寫需要補(bǔ)充說明的有關(guān)內(nèi)容,如對設(shè)計改進(jìn)、工藝改進(jìn)的建議, 維修注意事項等。
(2) CA定量分析數(shù)據(jù)庫。
CA分析是FMEA分析后的深一層次的分析。CA定量分析數(shù)據(jù)庫遵照國家標(biāo)準(zhǔn)的 CA定量分析表格,其包含的屬性如表5.2所示。表中各欄的內(nèi)容分別為:
第一欄 第八欄同表5.1中相應(yīng)的內(nèi)容。
第九欄(故障概率或故障率數(shù)據(jù)源):列出計算危害度時,引用故障概率或故障率數(shù) 據(jù)的來源。
第十欄(故障率;):在研制初期可填寫故障率預(yù)計值。
在軟件內(nèi)部VMC650加工中心FMEA存儲顯示情況,VMC650加工中心主軸故障、 VMC650加工中心滾珠絲杠FMEA故障存儲顯示情況,如圖5.4、5.5所示。
第十一欄(故障模式頻數(shù)比?(j=l,2,…)):?表示故障模式j(luò)發(fā)生的故障數(shù)占各 種故障模式發(fā)生的故障數(shù)總和的百分比。
第十二欄(故障影響概率2,…)):&表示產(chǎn)品在故障模式j(luò)發(fā)生的條件下, 可能導(dǎo)致任務(wù)喪失規(guī)定功能的條件概率。A是分析人員根據(jù)經(jīng)驗判斷得到的。
第十三欄(工作時間t): t表示每次任務(wù)時間中,產(chǎn)品的工作時間(或工作循環(huán)次 數(shù))。
第十四欄(故障模式危害度C^. 〇=1,2,…)):(、.是產(chǎn)品的危害度的一部分。
第十五欄(產(chǎn)品的危害度):產(chǎn)品的危害度是該產(chǎn)品在任務(wù)時間中及相應(yīng)的嚴(yán)酷度類 別下各故障模式危害度的總和。
第十六欄(備注):填寫補(bǔ)充說明、產(chǎn)品改進(jìn)措施等。
針對VMC650加工中心搭建的軟件平臺共收錄了 1600多條FMECA故障數(shù)據(jù),軟 件內(nèi)部涉及的子系統(tǒng)如圖2.3所示。其中,各個子系統(tǒng)下又有部件的分層,例如工作臺 子系統(tǒng)又包括工作臺擺動系統(tǒng)、工作臺轉(zhuǎn)動系統(tǒng),換刀系統(tǒng)又包括刀庫、刀架,輔助系 統(tǒng)包括潤滑、測量等下級子系統(tǒng)。
2024-11
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2024-11
宇匠數(shù)控 備注:為保證文章的完整度,本文核心內(nèi)容由PDF格式顯示,如未有顯示請刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試,手機(jī)瀏覽可能無法正常使用!本文摘要:通過對混聯(lián)五軸加工中心自適應(yīng)深度學(xué)習(xí)控制方法的 研 究,可 知 此 方 法 的 創(chuàng) 新 之 處 在 于:1)建 立 了 機(jī) 床 的 運(yùn) 動 學(xué) … [了解更多]
2024-11
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2024-11
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