[发明专利]基于历史运行故障数据的数控机床可靠性预估方法

摘要

本发明提供一种基于历史运行故障数据的数控机床可靠性预估方法。基于以往数控机床的历史运行故障数据的采集与管理以及产品的失效分析，历史运行故障数据包括系统运行故障数据以及部件运行故障数据，通过威布尔分布对数控机床的系统寿命进行三参数威布尔分布建模并对其参数进行估计，进而得出以往数控机床的系统故障间隔时间和系统失效率；再采用评分分配法并根据部件运行故障数据得出待评数控机床的每个部件的失效率分配系数ki，进而得出待评数控机床的每个部件的部件失效率，并根据部件失效率对部件的可靠性进行评价，提出可能采取的预防改进措施，以提高产品质量和可靠性。

主权项

1.一种基于历史运行故障数据的数控机床可靠性预估方法，用于根据多个以往数控机床的历史运行故障数据来对待评数控机床的多个部件的可靠性进行评价，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，采集多个所述以往数控机床的历史运行故障数据，该历史运行故障数据包括系统运行故障数据以及部件运行故障数据；步骤二，对所述系统运行故障数据进行处理并得到多个所述以往数控机床的系统故障间隔时间；步骤三，对所述以往数控机床的系统寿命进行三参数威布尔分布建模并对其参数进行估计，是根据以下过程实现：三参数威布尔分布的失效分布函数F(t)以及概率密度函数f(t)分别为公式(1)和公式(2)中，t为时间变量，t≥0，θ为尺度参数，θ>0，α为位置参数，α≥0，β为形状参数，β>0，通过所述步骤二得到的所述系统故障间隔时间并利用公式(1)和公式(2)求出所述θ、所述α以及所述β的估计值；步骤四，将所述步骤三得到的所述θ、所述α以及所述β的估计值代入公式(3)得到所有的所述以往数控机床的系统平均故障间隔时间(MTBFs)：公式(3)中，Γ为伽马分布，则所述以往数控机床的系统失效率λs为：步骤五，采用评分分配法并根据所述部件运行故障数据得出所述待评数控机床的每个所述部件的失效率分配系数ki，是根据以下步骤实现：首先，设所述待评数控机床的部件的数目为n，所述评分分配法所考虑的因素的数目为m，第i个所述部件的第j个所述因素的评分数为Eij，按照以下公式(5)和公式(6)分别求出每个所述部件的部件评分数ωi以及所述数控机床的系统总评分数ω：公式(5)和公式(6)中，n、m均为大于或等于1的自然数，1≤i≤n，1≤j≤m；然后，将所述部件评分数ωi以及所述系统总评分数ω代入公式(7)得到每个所述部件的失效率分配系数ki：步骤六，将所述步骤五得到的所述失效率分配系数ki代入公式(8)得到每个所述部件的部件失效率λi：λi＝kiλS                     (8)，并根据所述部件失效率λi对所述部件的可靠性进行评价。