數(shù)控機床是實現(xiàn)裝備制造業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵設(shè)備,，是裝備制造業(yè)發(fā)展的重中之重,。目前,，由于國產(chǎn)數(shù)控機床的性與 水平存在較大差距,，導(dǎo)致中 數(shù)控機床及其數(shù)控系統(tǒng)和關(guān)鍵功能部件主要依賴,。性水平已成為嚴(yán)重制約國產(chǎn)中 數(shù)控機床發(fā)展的關(guān)鍵因素,，提高國產(chǎn)數(shù)控機床的性迫在眉睫,。
對于數(shù)控機床這類可產(chǎn)品來說,，不但要求產(chǎn)品少發(fā)生故障,，還要在發(fā)生故障后能夠,，所以需開展既包含性也包含維修性的廣義性研究。開展性工作的經(jīng)驗表明：要提高產(chǎn)品的性,，關(guān)鍵在于做好產(chǎn)品的性設(shè)計工作,。其中，性分配和預(yù)計作為性設(shè)計中的指導(dǎo)性和基礎(chǔ)性工作,，需要在設(shè)計的各個階段大量運用,，從而推動各項性設(shè)計工作開展，以設(shè)計并生產(chǎn)出滿足規(guī)定性指標(biāo)要求的產(chǎn)品,。目前,，國內(nèi)的機床企業(yè)雖然開展了一些具體的性設(shè)計工作，但由于現(xiàn)有數(shù)據(jù)的缺失和方法的不完善,，多數(shù)企業(yè)并沒有開展的性分配和預(yù)計工作,，從而導(dǎo)致機床各組成部分的性要求不明確。分散的性工作花費了大量的人力和物力,，但是效果卻并不顯著,。針對上述情況，本文結(jié)合 科技重大專項課題“高速/數(shù)控機床性設(shè)計與性能試驗技術(shù)”的任務(wù)需求,，通過對數(shù)控機床設(shè)計階段應(yīng)開展的廣義性(性和維修性)工作進(jìn)行分析,，研究制定了數(shù)控機床設(shè)計階段的性和維修性工作流程，將性建模、故障分析,、定量指標(biāo)的制定,、性及維修性的分配與預(yù)計等工作聯(lián)系起來，并研究了數(shù)控機床性及維修性的分配和預(yù)計技術(shù),。論文的研究工作主要包括以下幾個方面：
(1)根據(jù)數(shù)控機床設(shè)計過程各個階段的任務(wù)分析,，制定了相應(yīng)的性和維修性設(shè)計工作流程，歸納了制定數(shù)控機床性和維修性指標(biāo)時需要考慮的因素,。結(jié)合性工作的特點對數(shù)控機床進(jìn)行了層次劃分,，明確了各個子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成，為開展故障分析,、性分配和預(yù)計等工作打下了基礎(chǔ),。
(2)分析了性數(shù)據(jù)的來源，制定了數(shù)控機床現(xiàn)場數(shù)據(jù)的收集方法,，結(jié)合該方法對現(xiàn)有同類機床進(jìn)行了現(xiàn)場性試驗,，采集了大量的故障和維修數(shù)據(jù)?；诓杉降墓收蠑?shù)據(jù)建立了故障間隔時間的分布模型,，并通過圖形法和解析法兩種方法進(jìn)行了模型檢驗，得出該批產(chǎn)品故障間隔時間服從尺度參數(shù)α=563.21,，形狀參數(shù)β=1.057的兩參數(shù)威布爾分布,。通過對產(chǎn)品進(jìn)行FMECA分析，求出了各個子系統(tǒng)的危害度,。
其中進(jìn)給系統(tǒng)是危害度 大的子系統(tǒng),，其次依次為自動換刀系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和主軸系統(tǒng),。在新產(chǎn)品時應(yīng)分析如何降低這些子系統(tǒng)的故障率,。
(3)結(jié)合數(shù)控機床的層次劃分情況建立了整機的性框圖及其數(shù)學(xué)模型。為了解決數(shù)控機床性分配過程中存在多種影響因素,，且有些因素難以定量分析的問題,，研究了一種將區(qū)間分析、模糊綜合評判和層次分析法相結(jié)合的數(shù)控機床性分配方法,。綜合考慮了故障頻繁性,、故障危害性、維修性,、復(fù)雜性,、技術(shù)水平、費效比等多種影響因素,，根據(jù)影響程度的大小給每個因素賦予相應(yīng)的權(quán)重,；綜合利用現(xiàn)場試驗信息和專家經(jīng)驗,，使用模糊區(qū)間數(shù)代替實數(shù)表達(dá)不確定信息,，建立了數(shù)控機床性分配模型,。使用該方法對研制對象進(jìn)行了性分配。結(jié)果表明該方法是可行的,，能解決目前數(shù)控機床性分配中存在的主要問題,。
(4)針對傳統(tǒng)相似比較法用于數(shù)控機床性預(yù)計時，預(yù)計對象和相似產(chǎn)品之間性水平的差異程度難以準(zhǔn)確評定的問題,，提出了一種引入?yún)^(qū)間層次分析的數(shù)控機床性預(yù)計方法,。 先分析了整機和子系統(tǒng)的性關(guān)系，建立了整機的性預(yù)計模型,。在子系統(tǒng)性預(yù)計過程中,，充分利用了相似產(chǎn)品的性數(shù)據(jù)。建立了性修正因子評估模型,，從設(shè)計,、生產(chǎn)、使用,、管理,、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等方面綜合分析了評價對象和相似產(chǎn)品之間的差異，并通過使用區(qū)間層次分析法求出了性修正因子,，實現(xiàn)了確定性信息和模糊信息的互補,。結(jié)合四臺相似產(chǎn)品進(jìn)行了主軸部件的性預(yù)計，驗證了該方法的可行性,。
(5)針對傳統(tǒng)的按故障率和設(shè)計特性的維修性分配法對所有維修性設(shè)計特性等同考慮,，且這些設(shè)計特性難以定量分析的問題，本文對這一方法進(jìn)行了改進(jìn),。在傳統(tǒng)方法只考慮故障檢測方式,、可達(dá)性、可 換性,、可調(diào)整性四種定性因素的基礎(chǔ)上,，增加了復(fù)雜程度和危害程度兩種定量因素。綜合考慮上述因素,，建立了維修性加權(quán)因子綜合評判模型,；按各個因素對維修性影響程度的大小，采用區(qū)間層次分析法為各個因素賦予了權(quán)重,，使用模糊綜合評判的方法求出了各個子系統(tǒng)的加權(quán)因子,；結(jié)合各子系統(tǒng)的性分配值和維修性加權(quán)因子計算出了各個子系統(tǒng)應(yīng)分配的維修性指標(biāo)。使用該方法對研制對象進(jìn)行了維修性分配,，解決了傳統(tǒng)方法存在不確定性的難題,。
(6)針對現(xiàn)階段數(shù)控機床各子系統(tǒng)的維修數(shù)據(jù)完整程度存在較大差異的情況,，本文提出了一種基于數(shù)據(jù)完整程度的數(shù)控機床維修性預(yù)計方法。和傳統(tǒng)方法 大的區(qū)別是：傳統(tǒng)方法針對零部件進(jìn)行分析,，該方法針對具體的故障模式進(jìn)行分析,，相比較來說數(shù)據(jù) 充分， 性 高,。針對維修數(shù)據(jù)完整程度不同的子系統(tǒng),，分別采用功能層次預(yù)計法和單元對比預(yù)計法來進(jìn)行維修性預(yù)計。 后結(jié)合實例進(jìn)行了數(shù)控機床的維修性預(yù)計,。該方法為數(shù)控機床開展維修性預(yù)計提供了一種新思路,，克服了現(xiàn)階段維修性數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺乏，單純使用一種方法預(yù)計精度較差的問題,。
