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加工中心各子系統故障自身危害度指標及后繼故障風險因素分析
閱讀：255 發布時間：2020-8-114.1.3加工中心各子系統故障自身危害度指標
加工中心總共可以劃分為主軸系統S，刀庫系統M，進給系統J，數控系 統NC，液壓系統D，電氣系統V，氣動系統G，潤滑系統L，冷卻系統W，排 肩系統K，工作臺T，防護裝置Q共12個子系統。其中液壓系統和工作臺系統并沒有出現故障，本文將僅對其他10個子系統進行故障風險評估。各子系統的 故障自身危害度是由其對應故障模式的故障頻率、危害程度及整個子系統的故 障率綜合決定的。根據上述對該系列機床十個子系統的劃分，各子系統的自身 故障危害度依次是氣動系統（CR1)、進給系統（CR2)、排肩系統（CR3)、潤 滑系統（CR4)、刀庫系統（CR5)、數控系統（CR6)、防護系統（CR7)、主軸 系統（CR8)、電氣系統（CR9)、冷卻系統（CR10)。子系統i以故障模式j出
其中代表子系統在故障試驗期間的故障頻數，»為CNC加工中心故障試驗期間累計工作時間，假定設備運行實行兩班制，每天工作14.5小時，那么故障 期間總共109個故障數據的加工中心累計工作時間為58718小時。&表示對應子
系統i和其故障模式引起子系統損壞的概率，在國標草案中把它稱之為子系統功 能喪失的條件概率，其對應取值如表4.1所示：
表4.1子系統功能喪失條件概率
| 故障模式對子系統元件的損傷程度 |
| 條件概率取值 |
| 子系統元件幾乎不受影響 |
| 0 |
| 子系統元件受輕微影響 |
| 0.1 |
| 子系統元件可能受到損壞 |
| 0.5 |
| 子系統元件肯定受到損壞 |
| 1 |
| 通過對數控加工中心進行FMECA分析可得各子系統的故障自身危害度計算結 | ||
| 果如表4.2所示： |
|
|
| 表4.2加工中心子系統自身危害度表 |
| |
| 子系統部位 自身危害度 | 子系統部位 | 自身危害度 |
| G 5.961E-05 | NC | 6.029E-05 |
| J | 3.696E-04 | Q | 5.109E-05 |
| K | 2.044E-04 | S | 1.335E-04 |
| L | 4.215E-05 | V | 1.032E-04 |
| M | 2.897E-04 | W | 4.266E-05 |
加工中心各子系統的平均維修時間如表4.3所示：
表4.3加工中心子系統故障平均維修時間（單位：h)
| 子系統部位 | 平均維修時間 | 子系統部位 | 平均維修時間 |
| G | 52.0 | NC | 66.7 |
| J | 46.7 | Q | 77.6 |
| K | 49.8 | S | 88.1 |
| L | 41.6 | V | 45.6 |
| M | 73.4 | W | 58.7 |
4.1.4加工中心子系統后繼故障風險因素分析
根據故障的多米諾效應，子系統初始故障可能會引發后繼子系統故障，評 價初始子系統的故障危害度必須要綜合考慮其后繼子系統故障的危害度和維修 性，若假設各后繼子系統發生總體概率相同，那么這些子系統的平均危害度將 反映初始故障的故障危害度。如果某一子系統不存在后繼子系統，那么將認為 會隨機選擇某一子系統作為后繼故障子系統，即其后繼故障子系統可能為所有 其它子系統。根據圖和表所示，各子系統的后繼子系統故障的平均維修時間X4 和平均危害度X6如表4.4所示：
表4.4后繼故障子系統平均維修時間及平均危害度
表4.4后繼故障子系統平均維修時間及平均危害度
| 子系統 | X4 (單位：h) | X6 |
| G | 69.4 | 0.0002643 |
| J | 60.0 | 0.0001356 |
| K | 46.7 | 0.0003696 |
| L | 69.4 | 0.0002643 |
| M | 60.0 | 0.0001356 |
| NC | 69.4 | 0.0002643 |
| Q | 60.0 | 0.0001356 |
| S | 60.1 | 0.0003297 |
| V | 66.7 | 0.0001792 |
| W | 46.7 | 0.0003696 |
本文采摘自“基于故障率相關的加工中心的可靠性及風險評估”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！
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