考虑工况载荷影响的数控机床可靠性评估方法
发布时间：2022-12-04 12:42
高效率、高性能、高稳定性、高可靠性的国产数控机床能够提升我国先进基础制造能力和中国制造产品的附加值。精确的可靠性评估方法是对数控机床进行健康维护管理、可靠性增长设计、可靠性水平鉴定与验证的前提,数控机床在实际使用过程中,工况环境千变万化,工作载荷多种多样,导致同一批次的数控机床在不同工况条件下表现出来的可靠性水平也有较大的差异。然而,目前,相关数控机床的可靠性评估方法多数是基于机床的历史故障数据及其时间历程数据进行的统计评价,可靠性建模与评估过程中并未考虑工况载荷因素的影响。因此,本文以数控机床为研究对象,重点研究其在考虑工况载荷影响下的精确可靠性评估方法。具体研究内容如下:1.进行工况载荷因素对数控机床可靠性水平的影响能力分析,提出基于AHP-模糊综合评价的方法对工况载荷重要度进行评价。研究建立数控机床工况载荷的重要度评价层次结构模型,构造判别矩阵,并对判别矩阵进行一致性检验。在此基础上,建立模糊综合评价的评判结果矩阵,实现数控机床工况载荷重要度的定量评价。2.研究并提出基于多维指数分布的混合变参数模型,使用极大似然估计方法和偏似然估计方法等对模型参数进行估计,对工况条件进行分组,建...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 论文来源、研究背景和研究意义
1.1.1 论文来源
1.1.2 研究背景
1.1.3 研究目的和意义
1.2 数控机床可靠性技术国内外研究现状
1.3 数控机床可靠性建模与评估研究现状
1.4 考虑工况载荷影响的可靠性评估技术研究现状
1.5 论文主要内容
1.6 章节安排
第2章 基于AHP-模糊综合评价的工况载荷影响分析方法
2.1 数控机床工况载荷分析
2.1.1 数控机床的种类和结构
2.1.2 数控机床关键子系统工况载荷分析
2.2 基于AHP模糊综合评价的数控机床工况载荷重要度评价
2.2.1 层次分析法(AHP)
2.2.2 模糊综合评价法
2.3 实例分析
2.4 结论
第3章 考虑工况载荷影响的数控机床可靠性评估
3.1 传统可靠性建模及评估方法研究
3.1.1 威布尔分布模型
3.1.2 其他传统可靠性建模及评估方法
3.2 模型参数估计方法
3.2.1 极大似然法
3.2.2 最小二乘法
3.2.3 算例分析
3.3 基于混合变参数幂律分布的数控机床可靠性评估
3.3.1 多维指数分布的变参数幂律分布模型
3.3.2 模型参数求解
3.3.3 混合变参数幂律分布模型
3.3.4 Kolmogorov-Smirnov检验
3.4 算例分析
3.4.1 数据分析与整理
3.4.2 模型建立与比较
3.5 本章小结
第4章 考虑工况载荷影响的可靠性特征量估计
4.1 MTBF点估计值计算过程
4.2 极大区间估计方法
4.2.1 形状参数区间估计
4.2.2 尺度参数区间估计
4.2.3 MTBF的区间估计
4.3 案例分析
4.4 本章小结
第5章 数控机床可靠性评估软件设计
5.1 工况载荷数据采集
5.1.1 数控机床性能指标检测平台
5.1.2 切削力采集装置
5.1.3 用户现场载荷数据获取
5.2 可靠性数据记录
5.2.1 运行记录表
5.2.2 故障记录表
5.2.3 数控机床工况载荷信息记录表
5.3 可靠性数据整理
5.3.1 故障数据整理
5.3.2 工况载荷数据整理
5.4 可靠性评估软件设计
5.4.1 功能描述
5.4.2 软件系统支持
5.4.3 数控机床可靠性评估软件流程设计
5.4.4 可靠性评估软件操作步骤
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]融合内外场退化数据的可靠性评估方法[J]. 吴晓辉,蔡忠义,李全祥. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(12)
[2]基于退化数据的小样本时变可靠性评估方法[J]. 张晓东,赵建斌,安海. 强度与环境. 2017(06)
[3]考虑相关性的数控车床多因素可靠性分配法[J]. 王昊,张义民,杨周,刘盼学. 哈尔滨工业大学学报. 2017(07)
[4]基于状态监测数据的电器电接触性能评估[J]. 李玲玲,马东娟,李志刚. 机械工程学报. 2015(18)
[5]基于Bayes法的电主轴极小子样可靠性研究[J]. 蒋喜,刘宏昭,訾佼佼,原大宁,刘丽兰. 振动与冲击. 2015(04)
[6]滚动直线导轨副寿命试验方法[J]. 徐弘博,冯虎田,欧屹. 机械制造与自动化. 2014(05)
[7]基于竞争失效模式的数控机床可靠性建模[J]. 张英芝,牛序磊,申桂香,郑珊,宋琪. 系统工程理论与实践. 2014(08)
[8]基于数据融合的加工中心功能铣头贝叶斯可靠性评估[J]. 彭卫文,黄洪钟,李彦锋,杨圆鉴,李海庆. 机械工程学报. 2014(06)
[9]数控机床可靠性技术的研究进展[J]. 杨兆军,陈传海,陈菲,李国发. 机械工程学报. 2013(20)
[10]基于隐Markov模型的重型数控机床健康状态评估[J]. 邓超,孙耀宗,李嵘,王远航,熊尧. 计算机集成制造系统. 2013(03)
博士论文
[1]基于数据驱动的电器产品寿命预测方法研究[D]. 马东娟.河北工业大学 2016
硕士论文
[1]基于工况因素聚类分析的数控机床小样本可靠性建模[D]. 姜京男.吉林大学 2019
[2]面向数控刀架可靠性试验的CPS研究[D]. 胡炜.吉林大学 2019
[3]基于性能退化的电主轴可靠性评估[D]. 杨斌.吉林大学 2018
[4]考虑性能退化的机械装备服役可靠性评估方法研究[D]. 付洋.西安电子科技大学 2018
[5]基于性能退化数据的产品竞争失效可靠性评估方法及理论研究[D]. 尹继东.西南交通大学 2018
[6]考虑维修程度的重型数控机床可靠性评估研究[D]. 王闪.燕山大学 2018
[7]基于状态监测数据的盘式刀库故障预测与健康管理技术研究[D]. 杜乐.吉林大学 2018
[8]考虑认知不确定性的重型数控机床电气控制与驱动系统可靠性分析[D]. 李丽.电子科技大学 2017
[9]链式刀库可靠性试验台研制及试验研究[D]. 王阳.吉林大学 2013
[10]高速电主轴电液伺服加载的可靠性试验台研制[D]. 王凯.吉林大学 2013
本文编号：3708291
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 论文来源、研究背景和研究意义
1.1.1 论文来源
1.1.2 研究背景
1.1.3 研究目的和意义
1.2 数控机床可靠性技术国内外研究现状
1.3 数控机床可靠性建模与评估研究现状
1.4 考虑工况载荷影响的可靠性评估技术研究现状
1.5 论文主要内容
1.6 章节安排
第2章 基于AHP-模糊综合评价的工况载荷影响分析方法
2.1 数控机床工况载荷分析
2.1.1 数控机床的种类和结构
2.1.2 数控机床关键子系统工况载荷分析
2.2 基于AHP模糊综合评价的数控机床工况载荷重要度评价
2.2.1 层次分析法(AHP)
2.2.2 模糊综合评价法
2.3 实例分析
2.4 结论
第3章 考虑工况载荷影响的数控机床可靠性评估
3.1 传统可靠性建模及评估方法研究
3.1.1 威布尔分布模型
3.1.2 其他传统可靠性建模及评估方法
3.2 模型参数估计方法
3.2.1 极大似然法
3.2.2 最小二乘法
3.2.3 算例分析
3.3 基于混合变参数幂律分布的数控机床可靠性评估
3.3.1 多维指数分布的变参数幂律分布模型
3.3.2 模型参数求解
3.3.3 混合变参数幂律分布模型
3.3.4 Kolmogorov-Smirnov检验
3.4 算例分析
3.4.1 数据分析与整理
3.4.2 模型建立与比较
3.5 本章小结
第4章 考虑工况载荷影响的可靠性特征量估计
4.1 MTBF点估计值计算过程
4.2 极大区间估计方法
4.2.1 形状参数区间估计
4.2.2 尺度参数区间估计
4.2.3 MTBF的区间估计
4.3 案例分析
4.4 本章小结
第5章 数控机床可靠性评估软件设计
5.1 工况载荷数据采集
5.1.1 数控机床性能指标检测平台
5.1.2 切削力采集装置
5.1.3 用户现场载荷数据获取
5.2 可靠性数据记录
5.2.1 运行记录表
5.2.2 故障记录表
5.2.3 数控机床工况载荷信息记录表
5.3 可靠性数据整理
5.3.1 故障数据整理
5.3.2 工况载荷数据整理
5.4 可靠性评估软件设计
5.4.1 功能描述
5.4.2 软件系统支持
5.4.3 数控机床可靠性评估软件流程设计
5.4.4 可靠性评估软件操作步骤
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]融合内外场退化数据的可靠性评估方法[J]. 吴晓辉,蔡忠义,李全祥. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(12)
[2]基于退化数据的小样本时变可靠性评估方法[J]. 张晓东,赵建斌,安海. 强度与环境. 2017(06)
[3]考虑相关性的数控车床多因素可靠性分配法[J]. 王昊,张义民,杨周,刘盼学. 哈尔滨工业大学学报. 2017(07)
[4]基于状态监测数据的电器电接触性能评估[J]. 李玲玲,马东娟,李志刚. 机械工程学报. 2015(18)
[5]基于Bayes法的电主轴极小子样可靠性研究[J]. 蒋喜,刘宏昭,訾佼佼,原大宁,刘丽兰. 振动与冲击. 2015(04)
[6]滚动直线导轨副寿命试验方法[J]. 徐弘博,冯虎田,欧屹. 机械制造与自动化. 2014(05)
[7]基于竞争失效模式的数控机床可靠性建模[J]. 张英芝,牛序磊,申桂香,郑珊,宋琪. 系统工程理论与实践. 2014(08)
[8]基于数据融合的加工中心功能铣头贝叶斯可靠性评估[J]. 彭卫文,黄洪钟,李彦锋,杨圆鉴,李海庆. 机械工程学报. 2014(06)
[9]数控机床可靠性技术的研究进展[J]. 杨兆军,陈传海,陈菲,李国发. 机械工程学报. 2013(20)
[10]基于隐Markov模型的重型数控机床健康状态评估[J]. 邓超,孙耀宗,李嵘,王远航,熊尧. 计算机集成制造系统. 2013(03)
博士论文
[1]基于数据驱动的电器产品寿命预测方法研究[D]. 马东娟.河北工业大学 2016
硕士论文
[1]基于工况因素聚类分析的数控机床小样本可靠性建模[D]. 姜京男.吉林大学 2019
[2]面向数控刀架可靠性试验的CPS研究[D]. 胡炜.吉林大学 2019
[3]基于性能退化的电主轴可靠性评估[D]. 杨斌.吉林大学 2018
[4]考虑性能退化的机械装备服役可靠性评估方法研究[D]. 付洋.西安电子科技大学 2018
[5]基于性能退化数据的产品竞争失效可靠性评估方法及理论研究[D]. 尹继东.西南交通大学 2018
[6]考虑维修程度的重型数控机床可靠性评估研究[D]. 王闪.燕山大学 2018
[7]基于状态监测数据的盘式刀库故障预测与健康管理技术研究[D]. 杜乐.吉林大学 2018
[8]考虑认知不确定性的重型数控机床电气控制与驱动系统可靠性分析[D]. 李丽.电子科技大学 2017
[9]链式刀库可靠性试验台研制及试验研究[D]. 王阳.吉林大学 2013
[10]高速电主轴电液伺服加载的可靠性试验台研制[D]. 王凯.吉林大学 2013
本文编号：3708291
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