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結論

數控機床是集機、電、液、氣等于一體的先進制造技術基礎裝備，其技術和可靠性水平是衡量一個國家工業現代化水平和綜合國力的重要標志之一。數控機床可靠性水平是企業與用戶關注的核心，可靠性與故障風險評價一一作為可靠性工作的重要內容之一，是了解產品可靠性水平的重要手段，必然成為當前可靠性研究的熱點和焦點。

我國可以研制出技術參數與國際水平接近的數控機床，但在機床的可靠性方面，與國外先進水平相差甚遠，平均無故障時間幾乎相差1倍。數控機床運行可靠性下降“發于內而形于外”，是部件可靠性及其故障相關性綜合作用結果; 傳統的故障獨立假設下的故障分析與可靠性評價給可靠性研究帶來較大誤差；可靠性與故障風險評估是可靠性設計、試驗、可靠性增長等其他可靠性研究基礎，是數控機床產業可靠性研究的重點和關鍵，是當前數控機床企業與用戶迫切急需的關鍵技術。

因此，本文依托國家自然基金項0，以加工中心為研宄對象，借助有向圖的相關理論來進行加工中心子系統故障關聯結構建模，借助Pagerank算法實現子系統的相關影響度的量化，結合子系統的相關影響度和全概率公式構造子系統固有可靠性模型并對其固有可靠性進行評價，最后在綜合各種故障風險因素的基礎上考慮故障相關性因素，使用灰色關聯度一TOPSIS方法進行加工中心子系統的故障風險綜合評估。

主要結論如下：

(1) 根據CNC加工中心關聯故障信息及機理分析構造子系統之間的關聯故障有向圖模型，應用鄰接矩陣和概率轉移矩陣實現關聯故障傳遞模型定量轉化，借助Pagerank算法求解子系統節點的故障相關影響度和被影響度。分析發現進給系統（J)、刀庫（M)和主軸系統（S)的被影響度比較高，這些子系統屬于執行機構，最容易受到其他子系統故障的影響，是可靠性薄弱環節；電氣系統(V)、潤滑系統(G)、液壓系統(D)、氣動系統(V)等子系統的影響度比較高，它們屬于動力或控制系統，這些子系統出現故障時容易影響其他子系統，是加工中心關鍵子系統。

(2) 將傳統的可靠性威布爾模型和全概率公式結合起來，融合故障相關被影響度因子，構造出全新的子系統固有可靠性函數模型。根據新的固有可靠性函數模型對子系統的固有MTBF進行點估計。其中進給系統、刀庫、主軸系統的固有MTBF點估計值與不考慮故障相關的MTBF點估計值相比較分別增長了 20.2%、20.5%、19.3%。為可靠性預計、分配及故障風險綜合評價提供理論依據。

(3) 綜合考慮故障相關性、維修時間、故障頻次及故障危害性，采用灰色關聯度評價方法與TOPSIS方法，考慮了評價對象數據序列間的幾何相似度、又考慮到了數據序列之間的距離對數控加工中心子系統的故障風險進行綜合評估，確定各子系統故障風險由大到小依次為進給系統、刀庫系統、排肩系統、主軸系統、電氣系統、冷卻系統、數控系統、氣動系統、潤滑系統及防護系統。根據風險評估結果對不同的子系統采取不同的維修和維護方式，最大可能消除故障風險。

本文采摘自“基于故障率相關的加工中心的可靠性及風險評估”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！

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分類：加工中心

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