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一种实现长工作寿命的数控机床模块化设计方法技术

技术编号:10971037 阅读:97 留言:0更新日期:2015-01-30 00:45
本发明专利技术公开了一种实现长工作寿命的数控机床模块化设计方法。依据数控机床设计方案中的可靠性分配方案、零件样本手册,建立数控机床零件工作寿命模型;依据数控机床设计方案中的结构方案,分析数控机床结构,基于零件间的连接方式和拆解关系,建立零件维修结构网络;依据数控机床零件工作寿命估计模型,计算数控机床零件的维修周期;解析零件维修结构网络,建立零件拆解路径约束;依据维修周期聚类准则和拆解路径约束,求解获得数控机床维修模块规划方案,将维修周期近似、维修拆解路径相同的零件聚类成为模块;依据模块划分方案,制定模块定期维修计划,消除数控机床故障隐患,实现数控机床的长工作寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种面向维修的数控机床模块化设计方法,尤其设计一种实现长工作 寿命的数控机床模块化设计方法。
技术介绍
随着现代制造业的向着高效率和高质量发展,对生产制造企业中使用的数控机床 设备要求具有高稳定性和高可靠性。而数控机床由于存在零部件的磨损和老化等问题,出 现故障的现象是不可避免的。数控机床是集机械、电子、液压等技术为一体的大量先进加工 设备,在提高生产系统运作效率的同时,设备故障控制和故障维修的复杂度大大增加。传统 的数控机床维修保养针对单个零件,造成数控机床维修频繁,导致数控机床无法长时间稳 定运行,同时也大大增加了数控机床的维修费用。
技术实现思路
专利技术的目的在于提供,通过数控 机床零件工作寿命计算确定零件的维修周期,依据维修周期聚类准则,将维修周期近似、维 修拆解路径相同的零件聚类成为模块。在数控机床运行过程中,对到达故障临界状态的零 件进行整体批量维修保养,可以降低数控机床的维修频率,减少数控机床故障停机时间,消 除故障对生产制造的影响,延长数控机床工作寿命。 本专利技术实现长工作寿命的数控机床模块化设计方法,包括以下步骤: 步骤1)依据数控机床设计方案中的可靠性分配方案、零件样本手册,建立数控机 床零件工作寿命估计模型: t\R{() =cxp^£/j(/)dfJ>Riln 式中,h(t)表示零件的可靠性概率密度函数,可靠性函数由零件样本手册查询获 得,Rini表示数控机床设计方案中零件的设计可靠性。 步骤2)依据数控机床设计方案中的结构方案,分析数控机床结构,基于零件间的 连接关系和拆解关系,建立零件维修结构网络;零件维修结构网络中,网络节点表示数控机 床零件和虚拟零件,节点间连线表示零件间可拆解的物理连接;可拆解的物理连接指螺纹 连接、销连接和键连接。 步骤3)依据数控机床零件工作寿命估计模型,计算数控机床零件的维修周期。 步骤4)解析零件维修结构网络,建立零件拆解路径约束。 步骤5)依据维修周期聚类准则和拆解路径约束,利用遗传算法求解获得数控机 床维修模块规划方案,将维修周期近似、维修拆解路径相同的零件聚类成为模块。 步骤6)依据模块划分方案,制定数控机床模块定期维修计划,消除数控机床故障 隐患,实现数控机床的长工作寿命。 所述的虚拟零件,指零件间有不可拆解的物理连接,不可拆解的物理连接指焊接 连接、铆钉连接和粘结连接。 所述的零件维修结构网络,形式化表达为G= {N,E};式中,N是零件集合,E为零 件连接矩阵 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现长工作寿命的数控机床模块化设计方法,其特征在于,步骤如下:步骤1)依据数控机床设计方案中的可靠性分配方案、零件样本手册,建立数控机床零件工作寿命估计模型:t|R(t)=exp[-∫0th(t)dt]≥Rini]]>式中,h(t)表示零件的可靠性概率密度函数,可靠性函数由零件样本手册查询获得,Rini表示数控机床设计方案中零件的设计可靠性;步骤2)依据数控机床设计方案中的结构方案,分析数控机床结构,基于零件间的连接关系和拆解关系,建立零件维修结构网络;零件维修结构网络中,网络节点表示数控机床零件和虚拟零件,节点间连线表示零件间可拆解的物理连接;可拆解的物理连接指螺纹连接、销连接和键连接;步骤3)依据数控机床零件工作寿命估计模型,计算数控机床零件的维修周期;步骤4)解析零件维修结构网络,建立零件拆解路径约束;步骤5)依据维修周期聚类准则和拆解路径约束,利用遗传算法求解获得数控机床维修模块规划方案,将维修周期近似、维修拆解路径相同的零件聚类成为模块;步骤6)依据模块划分方案,制定数控机床模块定期维修计划,消除数控机床故障隐患,实现数控机床的长工作寿命。...

【技术特征摘要】
1. 一种实现长工作寿命的数控机床模块化设计方法,其特征在于,步骤如下: 步骤1)依据数控机床设计方案中的可靠性分配方案、零件样本手册,建立数控机床零 件工作寿命估计模型: /|/?(〇= cxp -|(|/i(r)d/J ^lini 式中,h(t)表示零件的可靠性概率密度函数,可靠性函数由零件样本手册查询获得,Rini表示数控机床设计方案中零件的设计可靠性; 步骤2)依据数控机床设计方案中的结构方案,分析数控机床结构,基于零件间的连接 关系和拆解关系,建立零件维修结构网络;零件维修结构网络中,网络节点表示数控机床零 件和虚拟零件,节点间连线表示零件间可拆解的物理连接;可拆解的物理连接指螺纹连接、 销连接和键连接; 步骤3)依据数控机床零件工作寿命估计模型,计算数控机床零件的维修周期; 步骤4)解析零件维修结构网络,建立零件拆解路径约束; 步骤5)依据维修周期聚类准则和拆解路径约束,利用遗传算法求解获得数控机床维 修模块规划方案,将维修周期近似、维修拆解路径相同的零件聚类成为模块; 步骤6)依据模块划分方案,制定数控机床模块定期维修计划,消除数控机床故障隐 患,实现数控机床的长工作寿命。2. 根据权利要求1所述的一种实现长工作寿命的数控机床模块化设计方法,其特征在 于,所述的虚拟零件,指零件间有不可拆解的物理连接,不可拆解的物理连接指焊接连接、 铆钉连接和粘结连接。3. 根据权利要求1所述的一种实现长工作寿命的数控机床模块化设计方法,其特征在 于,所述的零件维修结构网络,形式化表达为G= {N,E};式中,N是零件集合,E为零件连接 矩阵式中,表示零件Ci和零件间关联关系,若零件Ci与零件间有可拆解的物理连 接,则eu = 1 ;否则e...

【专利技术属性】
技术研发人员:高一聪冯毅雄郑浩
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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