國產數控機床可靠性現狀及其改善對策研究

摘 要：近幾十年來我國數控機床在引進外國先進技術的基礎上，加大了自主創新的投入，這些都促進了我國數控機床的不斷發展。然而，我國在數控機床的可靠性方面，仍與國外數控機床的質量存在著一定的差距。如何提高國產數控機床的可靠性成了當今數控機床領域研究的重點，同時對我國數控機床領域有著重要的意義。

關鍵詞：國產數控機床；可靠；改善對策

前言

目前，數控機床在我國的制造業中占有重要的地位，雖然我國數控機床技術在不斷的提高，但是通過研究證明我國的數控機床在機床的使用、維護、部件的選型、系統的設計等方面都存在一定的缺陷，這些都嚴重影響到我國數控機床的可靠性，為了能夠提高我國數控機床的可靠性設計，文章將對我國數控機床的可靠性現狀進行分析，同時提出了提高我國數控機床可靠性的相關策略，希望可以為數控機床的可靠性提供一定的建議。

1 國內數控機床可靠性現狀研究

隨著科技的不斷發展，客戶對于產品的質量、精度等方面都提高了要求，而數控機床正好滿足了當今機械加工類高精度、高質量的要求。因此數控機床也成為了國家綜合實力的代表。我國的數控機床在生產和設計的可靠性中存在一定的問題，文章將對國產數控機床的可靠性現狀進行研究。

可靠性主要是指對產品質量在一定時間內完成工作任務的描述。而可靠性對于數控機床來說占據十分重要的地位。如果數控機床的可靠性低，就代表數控機床在使用上、質量上以及維修等方面都存在一定的問題，而在使用可靠性低的數控機床時，會導致生產不穩定，故障發生率高等問題，給生產企業造成嚴重的影響。

可靠性已經成為評價產品質量的一個重要因素，而對于生產企業來說在購買數控機床時平均無故障工作時間也成為了重要的參考數據。與國外先進的數控機床相比，我國生產的數控機床平均無故障工作時間大約在500-600小時之間，而國外則在800-1000小時。而有的先進的數控機床的平均無故障工作時間已經達到5000-80000小時，由此可以看出，我國的數控機床的可靠性與國外的數控機床存在一定的差距。

隨著我國對數控機床可靠性研究的重視，我國數控機床的生產也得到一定的發展，無論是在質量和數量上都得到一定的發展。同時我國的數控機床在價格方面也具有一定的優勢，但是我國數控機床在產品的質量和性能方面仍存在一定的問題，因此對于我國數控機床可靠性的研究具有重要意義。

2 提高國產數控機床可靠性的對策

2.1 可靠性的意義

要想提高產品的可靠性需要投入一定的資金，主要是因為可靠性的研究既需要技術也需要經濟方面的投入。但是并不是經濟投入的增加，就認為可靠性的研究沒有意義，實際上對于數控機床來說，數控機床在使用過程中所產生的費用主要包括兩個方面，分別是購買費用和維修費用。如果數控機床的可靠性得到一定的提高，那么相應的機器的維修費用就會相應的減少，相反，如果因為提高可靠性需要資金的投入，而減少對數控機床可靠性的研究，那么在使用過程中，數控機床會增加維修費用，同時也會對生產造成一定的影響。因此在產品的設計過程中，要根據實際情況合理的確定機床的可靠性水平，從而確保數控機床在整個生命周期內的費用最低。在競爭激烈的社會中，只有高質量的產品才能獲得市場的信賴，因此高可靠性也就成為數控機床增加市場競爭力的重要因素。

2.2 從機床的各個細節提高機床的可靠性

產品的可靠性是在產品的設計過程和生產過程中實現的，因此為了提高數控機床的可靠性需要從各個細節來把握。

2.2.1 盡量減少零部件的數量

在數控機床的設計和維修上，可以看出在機床內部任何零部件出現問題都會造成機床發生故障，而在機床內部這些零件之間都是以串聯的關系連接在一起的，如果其中一個零部件出現問題，將會導致整個系統發生故障。因此可以得出數控機床的可靠性與機床內部的零部件有關，如果零部件的數量越多，且單位零件的可靠性低，那么機床的可靠性也會相應的降低；相反，如果零部件的數量少，且單位零部件的可靠性程度高，那么機床的可靠性就會得到相應的提高。

同時，如果系統內部在設計中的零部件數量過多，也會導致各個零部件間的匹配出現問題，增加了維護的難度，也在一定程度上降低了數控機床的可靠性。所以為了提高數控機床的可靠性要在設計過程中，盡可能的減少零部件的數量。

2.2.2 提高單位零部件的可靠性

除了減少零部件的數量之外，也要提高零部件的可靠性才能起到提高數控機床的可靠性的目的。而在系統中，首先要找到最容易發生故障的單位零部件，然后對較薄弱的環節進行改進。主要的方法包括優化零部件的設計、挑選最合適的材料、加大對零部件的質量檢測、提高生產工藝、在采購零部件時要加大對外購零部件的檢查力度等。

2.2.3 采用可靠性方法進行設計

產品的質量和可靠性在很大程度上是在設計過程中決定的，因此，為了提高產品的可靠性要在產品的設計過程中，了解產品的使用需要，從而采用合理的可靠性設計方法，針對產品進行優化和改進。常用的可靠性設計方法包括故障樹分析、可靠性預計和分配、產品失效模式影響和危害度的分析等。

2.3 收集故障過程中的各種數據

由于我國的數控機床可靠性研究的時間并不是太長，因此并沒有大量的數據。但是對于數控機床的維修和可靠性研究，都需要大量的數據，才能對數控機床故障進行分析，找出薄弱的環節，從而對數控機床進行可靠性的研究才有一定的依據。主要需要收集的數據包括平均無故障工作時間、首次出現故障的平均工作時間以及產品出現的故障率等主要數據。

2.4 不斷改進提高數控機床的可靠性

數控機床的可靠性會受到多個因素的影響，并且提高產品的可靠性并不是一項簡單的工程，只有在設計過程中不斷的收集產品各個方面的數據，才能逐漸的找出系統中的薄弱環節，從而逐漸對數控機床的設計進行改善，這樣才能逐漸提高產品的可靠性。在設計初期，由于缺乏經驗和技術，在選擇零件和材料、設計過程、制造工藝等都存在一定的問題，而要想改進這些問題只有不斷的研究，才能在試驗——分析——研究——再試驗這樣的過程中提高產品的可靠性。

3 結束語

可靠性研究對于數控機床系統的設計有著重要的意義，并且近幾年可靠性科學研究已經逐漸形成一定的理論體系，并且在多個領域得到廣泛應用，也稱為提高產品可靠性的較為有效的評價工具，同時在提高我國數控機床的技術方面也有著重要的作用。文章在可靠性科學理論的基礎上對我國數控機床可靠性現狀進行研究，并指出數控機床在各個方面存在的不足，同時提出了提高數控機床可靠性多方面的改善對策，希望可以為我國數控機床的發展提出參考性建議。

參考文獻

[1]賈亞洲.提高數控機床可靠性，加快振興裝備制造業的關鍵[J].中國制造業信息化，2006，35（6）.

[2]王超，王金，孫志禮，等.機械可靠性工程[M].北京：冶金工業出版社，1992.

[3]李海泉，李剛.系統可靠性分析與設計[M].北京：科學出版社，2003.

作者簡介：馬延斌，男，漢，甘肅古浪人，本科學歷，助教，研究方向：機電一體化。