机床数控系统故障树分析及软件开发

摘要

对机床数控系统进行故障分析是机床数控系统进行可靠性研究的重要内容。要想找出实际生产中机床数控系统故障的原因，进行维修和改进设计，提高其可靠性，需要对机床数控系统进行系统、深入的故障分析。
　　为了使故障树分析法在机床数控系统可靠性分析中应用起来更加方便，更容易推广，以提高我国机床数控系统可靠性水平，本文开发了一种用于机床数控系统故障树分析的软件。本文利用数据库存储机床数控系统故障数据，在软件界面中根据机床数控系统结构，并利用数据库中的数据，建立零部件的因果模型，通过调用因果模型生成小故障树，再按从上到下的顺序添加小故障树到系统故障树中，建立对象系统的故障树。
　　本文还详细阐述了故障树计算机辅助分析的基本原理，实现了利用素数法等方法开发出求机床数控系统故障树最小割集的模块。由于机床数控系统故障树底事件之间相容，在进行定量分析中，随着故障树规模的扩大，其运算量将是指数级的，因此该软件实现了对最小割集进行晚期不交化，在晚期不交化中引入了状态空间概念并定义了cube子集概念，利用递归sharp法实现了晚期不交化，最后利用晚期不交化的结果与数据库中的数据取得机床数控系统的不可靠度及概率重要度。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 课题研究的目的与意义

1．3 机床数控系统可靠性研究现状

1．4 计算机辅助故障树分析现状

1．5 本文研究的主要内容

第2章 机床数控系统故障树分析法

2．1 机床数控系统故障树分析基本概念及假设

2．1．1 机床数控系统故障树分析基本概念

2．1．2 机床数控系统故障树分析假设

2．2 机床数控系统故障定义及分类

2．2．1 机床数控系统故障定义

2．2．2 机床数控系统故障分类

2．3 机床数控系统故障树分析法概述

2．4 机床数控系统故障树分析法的基本步骤

2．4．1 故障树的建立方法简介

2．4．2 故障树正规化规则

2．5 机床数控系统的故障树分析

2．5．1 机床数控系统顶事件的确定

2．5．2 机床数控系统部分因果模型

2．5．3 故障树的分析

2．6 本章小结

第3章 机床数控系统故障树分析软件设计

3．1 开发技术与开发环境

3．2 机床数控系统故障树分析软件总体设计

3．2．1 功能需求

3．2．2 机床数控系统故障树分析系统流程

3．3 机床数控系统故障树分析软件数据库

3．4 故障树建树模块

3．4．1 基本信息管理子模块

3．4．2 因果模型管理子模块

3．4．3 故障树生成子模块

3．5 故障树分析模块

3．5．1 定性分析子模块

3．5．2 定量分析子模块

3．6 本章小结

第4章 软件功能模块的实现

4．1 机床数控系统故障树数据库的建立

4．2 机床数控系统故障树生成模块实现

4．2．1 机床数控系统故障树分析软件工程的创建

4．2．2 机床数控系统故障树分析软件主界面

4．2．3 机床数控系统故障树分析软件与故障树数据库的连接

4．2．4 利用界面对机床数控系统故障树数据库中基础信息的管理

4．2．5 机床数控系统零部件故障因果模型的管理

4．2．6 生成机床数控系统故障树的实现

4．3 机床数控系统故障树分析模块实现

4．3．1 机床数控系统定性分析实现

4．3．2 机床数控系统定量分析实现

4．4 本章小结

第5章 VMC系列加工中心数控系统故障树分析

5．1 机床数控系统故障树

5．2 机床数控系统FTA定性分析及其薄弱环节的确定

5．3 机床数控系统FTA定量分析

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

致谢

附录