梁勇登

摘要：本文主要是对高速冲压机床的可靠性评价指标系统进行了开发，通过建立一定的系统，对功能需求等进行一定的分析，进而进行了一定的开发和应用，旨在更好的促进高速冲压机床工作效率的提高。

关键词：高速冲压机;可靠性评价系统;开发

引言：高速冲压机床是一种具有高精度的冲压设备，自动化的程度很高的，一般用于生产数量比较大和精度要求比较高的冲压件。高速冲压机床为航空航天、汽车制造、交通运输以及冶金化工行业提供了很多必要的冲压件，对这些行业的发展具有重要的影响。但是对于高速冲压机床来说，它的可靠性还没有什么综合性的系统可以对其进行评价，想要对其可靠性进行评价，就需要对高速冲压机床的评价系统开发与应用进行重视。

一、可靠性评价指标

（一）平均故障间隔时间

平均寿命对一个产品平均能工作多长时间的一个衡量和标志，对于很多产品来说，都可以使用平均寿命来作为其可靠性的指标，通过这样的指标可以对的它的可靠性水平进行更为直观的认识。

（二）平均修复时间

对于高速冲压机床来说，它是一种可维修产品，在可靠性分析重要对数控机床进行维修性的评估，就需要对平均修复时间进行重视。

（三）平均首次无故障工作时间

首次故障的时间就是产品在首次进入到可用的状态之后，一直到首次故障发生所持续的工作时间，它就可以说是相当于不可修产品的一个寿命问题。

（四）可用性

可用性能够对可靠性和维修性的尺度量进行综合性的反映，在高速冲压机床上的应用来说，可以对其稳态可用性进行分析。

二、可靠性评价系统的设计与开发

（一）设计要求

可靠性的实验平台和评价体系的主要目的是为了对高速冲压机床的可靠性进行研究，因此不仅要有较高的可用性，同时还需要便于操作，具有较为实用的功能特点，具有通用性和开放性，同时还要兼具可扩展性。系统的方案设计会直接对系统的稳定性造成影响，因此需要对其设计要求进行重视。

（二）功能需求分析

高速冲压机床是一种比较复杂的机电液一体化的产品，因此是由比较复杂的单元和子系统来构成的，结构较为复杂且容易出现各种各样的故障，对于高速冲压机床可靠性的管理和评价来说，也是一个非常繁杂的工作。想要对高速冲压机床的可靠性进行分析，就需要建立起可靠性分析的系统。具体来说这个评价系统能够帮助相关的工作人员对高速冲压机床进行可靠性的分析、管理和评价，同时还能为机床的维护和保养提供很多信息参考，对提高工作效率具有重要意义。系统的主要功能模块主要有以下几点：

1、数据管理模块

数据管理模块是进行可靠性工作的基础，通过数数据进行一定的采集，才能为后面的可靠性分析和评价提供一定的基础，具体来说这个模块的主要功能就是故障信息的录入、查询和编辑、删除。

2、故障分析模块

对数据库数据进行利用，然后对高速冲压机床进行一定的故障分析，其中包括故障原因的分析、失效机制的分析等等，进而对高速冲压机床的薄弱处进行判断，从而提出一定的改进措施。

3、性能退化分析模块

该模块主要是用于对高速冲压机床滑块动态精度的退化过程进行分析，因为滑块动态精度是影响高速冲压机床加工性能的重要因素，通过这样的分析可以对其进行一定的可靠性分析评价，对后续的维护和保养也具有很大的影响。

4、可靠性评价模块

可靠性评价模块主要是对故障数据库中的数据进行一定的计算来对系统的可靠性特征量进行明确。对于这个模块来说，它的主要功能就是性能的可靠性评级以及其他特征量的估计。

5、结果显示与处理模块

这个可靠性系统主要通过图表的形式来对可靠性的结果进行输出，这样可以让用户更加方便的进行浏览和分析，同时还能提供给用户可靠性的数值和报告，方便用户分析。

6、辅助性模块

辅助功能的模块是为用户提供个性化的服务，其中不仅包括用户的登录和权限管理等，还会涉及到一些个性化的设置，能够协助用户实现更多的操作。

（三）系统开发

对于可靠性评价系统来说，在对基本的功能进行完成支护，还需要的提供友好的交互界面，需要通过简单的阶段来对复杂的程序和计算进行操作，同时还要能观察到可视化的图形。高速冲压机床的可靠性评价系统的程序开发能够完成系统模块功能，人机互动能够对整个系统的性能进行更好的发挥，对于高速冲压系统的开发界面来说，它的主要交互方式就是菜单、工具按钮和对话框等等，主要是通过这样的方式来实现日常的系统应用。

三、高速冲压机床可靠性评价系统应用

（一）高速冲压机床可靠性评价指标计算

根据已经获得的高速冲压机床故障数据，进行一定的计算就可以得到高速冲压机床的平均故障间隔时间和平均修复时间，进而能够对高速冲压机床的可靠性进行一定的分析。

（二）滑块动态精度性能退化分析

对于高速冲压机床来说，滑动动态精度是其关键性的精度指标之一，采用可靠性评价系统对滑块动摇精度性能退化进行分析，能够对高速冲压机床的精度可靠性进行有效的评价。在空载的情况下，从高速冲压机床上的冲压速度是100次/min，在这个时候对滑块下四点精度和滑块水平方向的精度进行测量，然后每隔一段时间将冲压速度进行增加，一直增加到800次/min之后，逐渐稳定之后进行数据的采集。对各个速度状态下的测量值和精度值进行明确，然后绘制出曲线，如下图所示。滑块下死点动态重复精度会随着冲压速度的增加而出现在增加，并且随着冲压速度的增加，机床的振动和热变形也会随着变大，因此导致滑块下死点动态精度下降。

随着冲压速度的增加，滑块X防线位置的平均值也在上升，这就说明滑块与X方向的传感器距离在变大。滑块X方向动态重复精度平均值随着冲压速度的增加而不断的增大，但是之间的差值比较小的，这也可以认为，高速冲压机床欢快在X方向上动态重复精度较高。

结语：综上所述，通过对高速冲压机床的特点进行分析，可以建立起可靠性的评价系统，进而对高速冲压机床的故障数据进行有效的获取，对其进行可靠性评价指标的计算。对高速冲压机床的可靠性评价进行重视，可以对机床的精度进行分析，同时也能对其故障进行分析，在一定程度上可以提供机器维护和保养的质量，对提升工作效率具有重要意義。

参考文献：

[1]张新洲，孙宇，彭斌彬，王栓虎.高速冲压机床可靠性评价系统开发及应用[J].机械设计，2015（01）：62-67.

[2]张新洲. 高速冲压机床可靠性试验与增长技术研究[D].南京理工大学，2014.

[3]张新洲，孙宇，彭斌彬，王栓虎.高速冲压机床可靠性试验平台开发及应用[J].计算机集成制造系统，2018（05）：1064-1070.