650加工中心主要故障模式與薄弱環節的確定
VMC650加工中心主要故障模式與薄弱環節的確定5.2.1VMC650加工中心的FMECA分析針對VMC650加工中心，本文在數據庫數據的支持下，利用所建立的軟件平臺，實 施了主要功能系統的FMECA分析。分析從FMEA分析、CA定量分析等角度展開。首 先，對VMC650加工中心整體結構進行可靠性框圖層次劃分，如圖5.15所示。其次對 VMC650加工中心的子系統，包括工作臺、換刀系統、輔助系統、主軸箱部位、機械傳 動系統、床身尾座系統、電氣控制系統、液壓系統、裝夾系統、CNC控制系統進行了 具體的FMEA分析；在此基礎上，進一步進行了 CA定量分析。由于加工中心部件層次 結構己經基本確定，各子系統的分析步驟是相同的。下面僅以VMC650加工中心換刀系 統為例，說明應用所開發軟件實施FMECA分析的具體步驟。(1) VMC650加工中心換刀系統的FMEA分析用戶登陸軟件后，單擊頂部的tab控件菜單，選擇FMEA故障記錄管理，進入FMEA 分析。單擊左側的VMC650加工中心表示其整體構造層次關系的樹狀結構進行查詢。分 析換刀系統即單擊換刀系統，數據顯示區顯示VMC650加工中心換刀系統的故障，如圖 5.12所示。如果想對單個記錄進行顯示，單擊右側的修改選中記錄項，可以具體查看換刀系統某個FMEA具體描述，如圖5.13所示。同時，用戶也可以對其中的故障項目進行更新操作。為了結果更直觀，在圖5.12所 示的操作界面上，單擊右側的按鈕第五項，輸出為Excel功能，進行輸出，如圖5.14所 示，輸出結果如圖5.15所示。(2)VMC650加工中心換刀系統的CA分析用戶登陸軟件后，單擊頂部的tab菜單，選擇危害性分析（定量），進入CA分析。 FMEA分析后，可以進行CA定量分析結果的查看。單擊左側的VMC650加工中心表示 其整體構造層次關系的樹狀結構進行查詢。分析換刀系統，即單擊換刀系統，數據顯示區顯示VMC650加工中心換刀系統的故 障，如圖5.16所示。選擇某單項記錄，單擊圖5.16右側的修改選中記錄項，可以查看換刀系統某具體單項的CA分析結果，如圖5.17所示。為了結果更直觀，在圖5.16所示的操作界面上，單擊右側的按鈕第三項，可實現 Excel表格輸出，圖5.18為輸出文檔管理界面，圖5.19為輸出的換刀系統CA結果表。5.2.2VMC650加工中心FMECA結果分析及薄弱環節的確定經過對加工中心軟件平臺下進行的FMECA分析，在導出的FMECA故障Excel表 中，通過Excel餅狀圖或柱形圖的輸出，可以更直觀地把握產品VMC650加工中心不同 子系統運行情況、危害度狀況等。(1)產品危害度分析。對現有VMC650加工中心不同子系統的分析結果表明，子系 統危害度大小排序依次為電氣控制子系統，機械傳動子系統，刀架子系統，液壓控制子 系統，床身尾座子系統，裝夾子系統，潤滑子系統，測量子系統，CNC控制子系統。其余系統的產品危害度較小。各個子系統的危害度情況如圖5.20所示。:(2)典型f系統故障模式概率（頻率比）分析。選擇典型的刀庫系統、lU/G系統、 主軸箱部位進行+系統故障模式概率（頻率比）分析。刀庫系統中，小能換刀故障模式 頻發，值得注意（見圖5.21、5.22)。5.2.3分機結果討論由前述的分析分析結果，可以得到以下結論：(1)產品危害度的分析結果顯示了不同子系統的危害程度，分析表明電氣控制子系 統的產品危害度最大，VMC650加工中心電氣控制子系統對整個加工中心的運行、可靠 性的保證起著至關重要的作用。建議對電氣系統零部件采購，研發需要加強控制管理。(2)對各個子系統故障模式頻率比的研究揭示了子系統中那些故障頻出。例如，在 刀庫子系統中70%的故障是刀庫不能換刀，排除工人的操作不當，這種現象非常不正常， 已經嚴重影響了加工中心的F1常運行；在電氣子系統中，熱繼電器損壞故障頻發，該部 件的采購需要關注；在主軸箱部位系統中，主軸箱轉動不靈活、主軸定向角度偏移故障 頻發，考慮原因很可能軸承配合精度差，或在高速電主軸加工情況下，軸承材料產生磨 損變形。(3)VMC650加工中心FMECA分析結果為工人的R常維護、產品改進設計提供了寶 貴的依據。對于頻出的故障企業用戶有必要提高其安全等級，即提高檢修頻次，以保證 系統的正常運行。最終，在產品升級過程中，對因結構設計缺陷引起故障頻發的部分， 需要進行結構、工藝上的改進和完善。5.3本章小結本章首先介紹了 VMC650五軸聯動加工中心故障模式的調研收集，進而建立了加工中心故障模式庫以及數據庫。然后介紹了通過使用開發的軟件平臺，實施對VMC650加工中心主要故障模式與薄弱環節的確定，給出了 FMECA分析結果，并針對結果提出 了一些改進措施。