國外對可靠性技術的研宄可以追溯到二戰(zhàn)時期,當時的軍方高層對軍用物品 如戰(zhàn)斗機、炮彈以及槍械等的高故障率十分關注,可靠性由此而產生。美國軍部 在上個世界五十年代開始系統(tǒng)的從事可靠性研宄,1952年美國成立AGREE小組, 即電子設備可靠性咨詢,拉開了可靠性研宄的序幕。到1957年,AGREE報告首 次比較完整的闡述了可靠性的理論與研宄方向[12]。從此,可靠性工程發(fā)展為一門 獨立的工程學科[13]。這時的可靠性研究主要是針對電子產品,其他領域涉獵的很 少,還很空白。
隨著可靠性技術的不斷完善,可靠性研宄的對象開始從單一的電子產品發(fā)展 到機械領域,一些國家開始注重機床的可靠性技術研宄,從整機到關鍵功能部件, 從可靠性預測到機床的故障診斷和預警,從狹義可靠性再到后來的廣義可靠性, 數控機床的可靠性研宄越來越深入,越來越系統(tǒng)。在二十世紀七十年代,機床可 靠性研宄開始產生,前蘇聯(lián)的AC.普羅尼科夫等學者專門從事機床的可靠性預測 與工藝可靠性等方面的研究[14]。在二十世紀八十年代,美國首先開始對數控機床 進行現(xiàn)場跟蹤試驗,采集機床故障信息,并對采集的故障信息進行歸類、分析與 處理,研究整機以及關鍵功能部件的薄弱環(huán)節(jié),在此基礎上進行可靠性增長設計
[15]
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德國主要是對機床使用用戶反饋的故障信息進行歸類總結,在此基礎上開發(fā) 了機床預測與機床診斷技術,并建立了機床的可靠性研宄體系,將可靠性研宄分 析理論應用到機床的實際開發(fā)應用中,提高了機床的可靠性水平[16][17]。日本主 要是將現(xiàn)場檢測和故障診斷技術應用到機床的可靠性試驗研宄,通過對機床的故 障模式與故障原因的分析研宄來保證機床的可靠性水平,如FANUC15系統(tǒng)就使 用了專家故障診斷系統(tǒng)[18]。加拿大主要是研究主軸在穩(wěn)態(tài)或者瞬態(tài)下的可靠性與 動力性的相關性[19]。英國將模糊理論應用到數控機床的可靠性分析中,對機床可 靠性技術的研究具有重要的指導意義[2°][21]。印度學者將遺傳算法應用到數控機 床的可靠性維修分析中,進一步豐富了機床的可靠性研宄技術[22]。意大利主要是 在車床上進行可靠性與維修性(R&M)分析[23]。現(xiàn)今,隨著可靠性技術的不斷 發(fā)展,數控機床可靠性也從單一化研宄跨入到多元化的發(fā)展,數控機床可靠性也 從傳統(tǒng)的定性分析逐漸發(fā)展到定量計算[24]。
關鍵功能部件作為數控機床的核心部件,也越來越引起各國的重視,可靠性 技術的研宄也從整機開始往關鍵功能部件方向發(fā)展。但是由于國外對這方面的技 術封鎖以及企業(yè)保密等,關鍵功能部件的可靠性研宄文獻非常少,只能從中外文 文獻以及教科書上了解一些關于這方面研究的影子。文獻[25][26]是瑞士的IBGA 公司對電主軸進行了深入的研宄,生產的電主軸可靠性非常高,能夠在高強度工 作環(huán)境中長時間的使用。文獻[27][28]是國外生產企業(yè)對自動換刀系統(tǒng)進行改進, 對機械手結構進行優(yōu)化,提高換刀系統(tǒng)的可靠性。文獻[29]是介紹國外公司像意 大利的迪普馬、德國的肖特等都從事數控轉塔刀架的設計、研發(fā)以及生產等,他 們研發(fā)生產的數控刀架穩(wěn)定性好,可靠性高且適應能力強,具有很高的性價比。 從這些可以看出,國外對關鍵功能部件的可靠性研宄非常成熟,也非常重視這方
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