数控车床的换刀误差分析

分析了数控车床换刀误差的构成，并提出了减少换刀误差的方法。     

系统共因失效分析及其概率预测的离散化建模方法

通过系统层的载荷-强度干涉分析,展示了零件可靠度(或失效概率)的属性、精细结构及其与载荷／强度分布特性之间的关系,分析了传统的零件可靠性干涉分析过程中发生的系统可靠性信息损失问题以及无法通过传统的零件可靠度参数构建一般系统(具有失效相关性的非独立失效系统)可靠性模型的原因。从数学原理方面探讨了载荷-强度作用机制和冗余系统存在“共因失效”这种失效相关性的原因和建立冗余系统共因失效概率模型的方法。最后,建立了能根据系统的有限失效数据预测系统任意阶失效概率的离散化的系统失效概率模型。     

基于PLC的自动换刀系统研究

随着社会进步和科学技术的发展,工业生产逐步变成了自动化、智能化的生产方式.为了适应生产的需要,基于PLC的自动换刀系统应运而生.本文分析了带刀库的自动换刀系统的具体换刀步骤,介绍了采用PLC对其进行控制的方法.     

共因失效分析中不确定性数据的处理方法

共因失效分析中数据的处理常面临着诸多的不确定性,为此影响向量法得到了广泛的应用,然而如果一个系统没有实时监控装置,数据均来源于周期性的测试,那么发现的失效元件是由几次冲击造成的?对此影响向量法束手无策,针对这一问题本文提出了扩展影响向量法.     

系统共因失效概率分析的非经验模型

根据载荷强度干涉理论,探讨了系统共因失效发生及作用机理,揭示了元件强度统计独立时由系统共因载荷引发元件失效相关的基本规律。采用相关系数建立了共因载荷随机变量方差、元件强度随机变量方差以及失效相关程度之间的近似关系,并导出系统共因失效概率定量分析的非经验模型。针对系统低阶共因失效数据已知而系统载荷分布及元件强度分布未知的现实条件,提出了计算系统共因失效概率的实用方法。该模型与方法直接体现了共因失效内在机理,克服了传统模型过多依赖历史数据或主观经验而忽略共因失效发生及作用规律的局限,为冗余系统风险数据分析、概率预测,特别是可靠性设计提供了新途径。     

经济型数控车床自动换刀装置的故障分析及排除

经济型数控床的自动换刀装置是整个数控机床中最重要的组成部分。本文结合目前经济型机床自动换刀装置的应用现状,结合经济型数控机床对自动换刀装置的要求,对经济型机床的刀架进行了深入详细的研究与探讨,指出了出现故障的原因并提出了排除故障的方法,对经济型机床自动换刀装置的技术改革和发展有一定的积极作用。     

基于幂指数分布的系统共因失效新模型

假定构成系统的元件存在多种失效过程,各失效过程相互独立,并服从非齐次泊松分布。则同一失效过程的连续两次失效事件之间的时间间隔服从幂指数分布,利用条件概率,从系统中某一指定元件完好的概率推广到某指定m个元件完好的概率,将独立失效时系统可靠度表达式转化成包含共因信息的可靠度表达式。算例验证了该理论模型的正确性。     

基于贝叶斯网络的系统可靠性共因失效模型

研究了应用贝叶斯网络建立共因失效系统可靠性模型的方法。应用所建模型,对典型系统进行了可靠性分析,并应用Monte-Carlo数字仿真方法进行了仿真计算。结果表明,模型的计算结果与传统的定性分析结果相吻合,且具有较高的计算精度,证明了该理论模型的正确性和有效性。     

系统共因失效概率分析的非经验模型

根据载荷-强度干涉理论,探讨了系统共因失效发生及作用机理,揭示了元件强度统计独立时由系统共因载荷引发元件失效相关的基本规律。采用相关系数建立了共因载荷随机变量方差、元件强度随机变量方差以及失效相关程度之间的近似关系,并导出系统共因失效概率定量分析的非经验模型。针对系统低阶共因失效数据已知而系统载荷分布及元件强度分布未知的现实条件,提出了计算系统共因失效概率的实用方法。该模型与方法直接体现了共因失效内在机理,克服了传统模型过多依赖历史数据或主观经验而忽略共因失效发生及作用规律的局限,为冗余系统风险数据分析、概率预测,特别是可靠性设计提供了新途径。      

基于Mach3的开放式数控车床系统换刀宏程序开发

首先构建了基于PC+Mach3平台的数控车床开放式控制系统,为实成电动刀架的自动换刀功能,在分析换刀动作及流程的基础上,利用Mach3软件的VB功能开发完成四工位的电动刀架换刀控制宏程序,并设置了相关参数,达到了自动换刀的效果。经实践证明,换刀控制简单,使用效果良好。     

考虑共因失效的系统可靠性模型

不考虑共因失效的影响,求出系统的可靠度表达式,然后将该表达式转化成包含共因信息的可靠度表达式。在模型推导的过程中,直接从系统的失效过程入手,假定构成系统的各元件在独立失效情况下其寿命具有相同的概率分布,构成系统的元件存在多种失效过程,各失效过程相互独立,并服从泊松分布,从系统中某一指定元件的可靠度推广到某指定m个元件均完好的概率。算例解释了该理论模型的使用过程,并将典型系统--串联、并联以及串并联系统的计算结果与不考虑共因失效时系统的可靠度相比较。结果表明,模型的计算结果与传统的定性分析结果相吻合,证明了该理论模型的正确性。     

基于振动信号分析的数控机床自动换刀系统故障诊断研究

以加工中心圆盘式刀库机械手自动换刀系统为研究对象,采用Laplace小波构造参数脉冲字典,利用分裂增广拉格朗日收缩算法求解稀疏表示系数,提取自动换刀循环过程中振动信号的瞬态特征,并用频率、阻尼比、发生时刻等参数表征,实现了系统故障特征的精确提取,提高了自动换刀系统状态分析和诊断的精确性,延长了自动换刀系统的正常工作时间,提升了系统的可靠性。     

弹簧夹头自动换刀系统研究

论述了可供数控机床选型配套的高性能弹簧夹头全自动换刀系统产品化的结构模式,并阐述该结构模式中的关键部件和机构的设计研究。     

共因失效系统动态可靠性模型

考虑共因失效相关性,在系统层运用应力-强度干涉模型建立了共因失效系统可靠性模型。在研究系统可靠性模型的基础上,建立了系统强度的累积分布函数和概率密度函数。采用泊松随机过程来描述载荷的作用过程,运用概率微分方程和全概率公式建立了强度随时间退化时的串联系统、并联系统以及k/n系统动态可靠性模型。以强度退化服从指数退化规律为例,研究了串联系统、并联系统以及k/n系统的可靠度和失效率随时间的变化规律。研究表明:系统的可靠度随时间逐渐降低,k/n系统的可靠度介于串联系统和并联系统之间;系统的失效率具有“浴盆”曲线的特征。     

基于PLC的自动换刀系统研究

分析了链式刀库系统的运行过程,设计了一种基于PLC的自动换刀系统.利用三菱FX1N-40MT小型PLC输出指定数量的高速脉冲来驱动刀库的伺服电机 ;带动链式刀库旋转并定位.利用PLC控制电磁阀的作用,继而控制气缸的运动,实现了对刀具和刀套的翻转.重点介绍了刀库运行过程中刀具的定位、刀套的翻转及机械手换刀的控制.     

基于ANSYS新型机械手自动换刀装置有限元分析

利用Pro /E软件建立了自动换刀装置的三维模型,采用 Ansys软件对关键部件进行应力和变形分析.结果表明,结构设计满足工作要求,同时为结构优化设计提供理论依据.     

大型刀库及自动换刀装置的研制

针对某大型刀库及自动换刀装置研究课题的主要研究内容,重点介绍了该大型刀库及自动换刀装置的结构,并采用三维设计、三维动态仿真、有限元分析等手段进行了优化设计和可靠性分析,找出了影响可靠性的关键环节,并及时给予调整和改进,有效保证了整机可靠性。     

多状态系统共因失效分析及可靠性模型

基于发生函数法建立了含共因失效的多状态系统可靠性分析模型,通过改进的发生函数法求取多状态不可修串并联系统的可靠度函数。具体分两个步骤:①先不考虑共因元件组的影响,用发生函数表示系统的性能分布。②在“系统层”对共因元件组元件各状态信息进行分析,再用分析结果对系统发生函数进行修正,最终得到系统可靠度函数。     

数控铣床升级加工中心的自动换刀系统研究

为提高产品加工精度及生产效率,将现有FANUC-0id数控铣床升级为具有自动换刀系统(ATC)的加工中心。通过对比选择斗笠型无机械手换刀方式以减少复杂的机械结构所带来的不稳定性,进而提高加工中心安全系数。为克服直流电机换向问题及自身结构复杂等缺点,采用交流伺服电机作为刀盘驱动装置。在ATC工作过程分析基础上,对其控制系统硬件电路及软件进行设计,提出一种双向分级换刀方式并设计ATC换刀过程。通过实验对比传统单向旋转换刀方式和双向分级换刀方式的换刀时长,得出双向分级换刀方式在同一扇区内可以快速进行换刀的结论。研究结果为数控机床升级加工中心优化设计和控制策略提供依据。     

冗余结构系统共因失效相关性分析及概率预测

通过分析冗余结构系统环境载荷和元件强度分散度对系统各失效模式之间相关程度的不同影响,阐明了元件强度变量相互独立时冗余系统共因失效的发生机理,揭示了共因失效这种系统失效相关性的最基本原因。通过系统1、2重失效概率近似表达了系统各重失效概率的下限,并在此基础上建立考虑共因失效的冗余结构系统概率预测模型,利用JC方法的分析结果近似预测单位时段冗余系统的失效概率。