数控车床可靠性数据的采集及数据库建立

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前言

     数控机床是现代制造技术的基础装备，其技术水平高低是衡量一个国家的工业现代化
水平的重要标志。数控机床的可靠性是机床质量的关键。目前国产数控机床的可靠性水平
与国外相比明显偏低，严重影响了国产数控机床的竞争能力，提高国产数控机床的可靠
性已成为当务之急。

     可靠性分析是以大量的现场数据为基础的，借助有计划、有目的地收集产品寿命周期
各阶段的数据，进行分析，发现产品可靠性的薄弱环节，改进设计，从而提高产品质量 ，
所以可靠性数据的收集和分析在可靠性工程中具有重要地位。然而这方面正是国内可靠性
研究中的一个薄弱环节。在 1996 年 7 月 1 日至 1996 年 12 月 31 日期间，我们收集了一汽
集团长春齿轮厂的 42 台 CNC 车床的可靠性数据，并初步建立了数控车床可靠性数据库。
以此为例说明数控机床可靠性数据的采集方法及数据库的建立方法。

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可靠性试验方案的确定

     可靠性试验是取得可靠性数据的主要方法之一，它是进行可靠性设计和分析的基础。
近 30 年来，可靠性试验方法取得很大发展。可靠性试验既费时又费钱。对于数控车床而言，

 

主要考虑试验场所和试验样本两方面。

     按试验场所，可靠性试验分为现场试验和实验室试验两种。数控车床由于结构复杂，
使用条件中的不确定因素很多，故选用现场试验方法能够采集到真实的可靠性情况。在现
场试验中数据可靠性问题是一个关键问题。事先必须制订完善的采集计划，事后应对数据
进行处理，以排除不合理因素。

     可靠性试验按样本大小可以分成全数试验和抽样试验两类。对于数控车床这种批量产
品不可能进行全数试验，只能采用抽样定时截尾的试验方法。为了使收集到的数据具有代
表性，并且便于数据收集，在选取试验样本时，应选取尽量多的数控车床作为抽样样本 ，
所选取的设备应该比较集中。因此本文选择了数控车床使用量大且设备比较集中的一汽集
团长春齿轮厂作为试验基地，将其 42 台 CNC 车床作为样本，进行了半年跟踪调查。

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可靠性数据的采集

     根据《数控车床可靠性评定方法》，即标准JB/GQ1153-90 数控车床的故障判据为：

1.由于数控车床的质量缺陷，在规定条件下、规定时间内不能完成规定功能的事件便成为
故障。
2.在用户正常使用之前的早期故障，由于是在规定的截取范围以外，所以不计为故障。
3.与整机功能暂时无关或影响较小的局部微小故障不计为故障。
4.不按规定操作使用而引起的误用故障不计为故障。
     在进行数据采集之前，必须首先明确数控车床故障模式。我们在参考《数控车床可靠性
评定方法》的同时，根据数控车床的本身特点和使用中的实际情况，制定了数控车床故障
模式表(表 1)。

     根据所确定的试验方案，按如下步骤进行数据采集：