VMC650加工中心主要故障模式与薄弱环节的确定
5.2.1 VMC650加工中心的FMECA分析
针对VMC650加工中心 ,本文在数据库数据的支持下 ,利用所建立的软件平台 ,实 施了主要功能系统的FMECA分析 。分析从FMEA分析、CA定量分析等角度展开 。首 先 ,对VMC650加工中心整体结构进行可靠性框图层次划分 ,如图5.15所示 。其次对 VMC650加工中心的子系统 ,包括工作台、换刀系统、辅助系统、主轴箱部位、机械传 动系统、床身尾座系统、电气控制系统、液压系统、装夹系统、CNC控制系统进行了 具体的FMEA分析;在此基础上 ,进一步进行了 CA定量分析 。由于加工中心部件层次 结构己经基本确定 ,各子系统的分析步骤是相同的 。下面仅以VMC650加工中心换刀系 统为例 ,说明应用所开发软件实施FMECA分析的具体步骤 。
(1) VMC650加工中心换刀系统的FMEA分析
用户登陆软件后 ,单击顶部的tab控件菜单 ,选择FMEA故障记录管理 ,进入FMEA 分析 。单击左侧的VMC650加工中心表示其整体构造层次关系的树状结构进行查询 。分 析换刀系统即单击换刀系统 ,数据显示区显示VMC650加工中心换刀系统的故障 ,如图 5.12所示 。如果想对单个记录进行显示 ,单击右侧的修改选中记录项 ,可以具体查看换刀系统某个FMEA具体描述 ,如图5.13所示 。
同时 ,用户也可以对其中的故障项目进行更新操作 。为了结果更直观 ,在图5.12所 示的操作界面上 ,单击右侧的按钮第五项 ,输出为Excel功能 ,进行输出 ,如图5.14所 示 ,输出结果如图5.15所示 。
(2) VMC650加工中心换刀系统的CA分析
用户登陆软件后 ,单击顶部的tab菜单 ,选择危害性分析(定量) ,进入CA分析 。 FMEA分析后 ,可以进行CA定量分析结果的查看 。单击左侧的VMC650加工中心表示 其整体构造层次关系的树状结构进行查询 。
分析换刀系统 ,即单击换刀系统 ,数据显示区显示VMC650加工中心换刀系统的故 障 ,如图5.16所示 。
选择某单项记录 ,单击图5.16右侧的修改选中记录项 ,可以查看换刀系统某具体单项的CA分析结果 ,如图5.17所示 。
为了结果更直观 ,在图5.16所示的操作界面上 ,单击右侧的按钮第三项 ,可实现 Excel表格输出 ,图5.18为输出文档管理界面 ,图5.19为输出的换刀系统CA结果表 。
5.2.2 VMC650加工中心FMECA结果分析及薄弱环节的确定
经过对加工中心软件平台下进行的FMECA分析 ,在导出的FMECA故障Excel表 中 ,通过Excel饼状图或柱形图的输出 ,可以更直观地把握产品VMC650加工中心不同 子系统运行情况、危害度状况等 。
(1) 产品危害度分析 。对现有VMC650加工中心不同子系统的分析结果表明 ,子系 统危害度大小排序依次为电气控制子系统 ,机械传动子系统 ,刀架子系统 ,液压控制子 系统 ,床身尾座子系统 ,装夹子系统 ,润滑子系统 ,测量子系统 ,CNC控制子系统 。
5.2.3分机结果讨论
由前述的分析分析结果 ,可以得到以下结论:
(1) 产品危害度的分析结果显示了不同子系统的危害程度 ,分析表明电气控制子系 统的产品危害度最大 ,VMC650加工中心电气控制子系统对整个加工中心的运行、可靠 性的保证起着至关重要的作用 。建议对电气系统零部件采购 ,研发需要加强控制管理 。
(2) 对各个子系统故障模式频率比的研究揭示了子系统中那些故障频出 。例如 ,在 刀库子系统中70%的故障是刀库不能换刀 ,排除工人的操作不当 ,这种现象非常不正常 , 已经严重影响了加工中心的F1常运行;在电气子系统中 ,热继电器损坏故障频发 ,该部 件的采购需要关注;在主轴箱部位系统中 ,主轴箱转动不灵活、主轴定向角度偏移故障 频发 ,考虑原因很可能轴承配合精度差 ,或在高速电主轴加工情况下 ,轴承材料产生磨 损变形 。
(3) VMC650加工中心FMECA分析结果为工人的R常维护、产品改进设计提供了宝 贵的依据 。对于频出的故障企业用户有必要提高其安全等级 ,即提高检修频次 ,以保证 系统的正常运行 。最终 ,在产品升级过程中 ,对因结构设计缺陷引起故障频发的部分 , 需要进行结构、工艺上的改进和完善 。
5.3本章小结
本章首先介绍了 VMC650五轴联动加工中心故障模式的调研收集 ,进而建立了加工中心故障模式库以及数据库 。然后介绍了通过使用开发的软件平台 ,实施对VMC650加工中心主要故障模式与薄弱环节的确定 ,给出了 FMECA分析结果 ,并针对结果提出 了一些改进措施 。
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