数控机床可靠性
可靠性是系统、机械设备或零部件在规定的工作条件下和规定的时间内保持与完成规定功能的能力。一个系统、一台设备，无论其如何先进，功能如何全面，精度如何高级如果故障频繁、可靠程度差，不能在规定的时间内可靠地工作，那么它的使用价值就不高，经济效果就不佳。从设计规划、制造安装、使用维护、更新改造到修复报废，可靠性始终是系统和设备的灵魂。可靠性是评定系统和设备好坏的主要目标之一，它体现了产品的耐用和可靠程度。数控机床是现代制造技术的基础装备，其技术水平高低是衡量一个国家工业现代化水平的重要标志，而数控机床的可靠性是机床质量的关键。
数控机床的可靠性有以下四个指标：平均无故障间隔时间、平均修复时间、固有可用度、精度保持时间。
平均无故障间隔时间
平均无故障间隔时间MTBF（Mean Time Between Failures）是指对可修复产品，相邻故障工作时间的平均值，是衡量可靠性的重要指标，具体数值在产品标准中给出。平均无故障工作时间能准确反映数控设备正常工作的时间。它是指一次故障发生后，到下次故障发生前无故障间隙工作时间的平均值。MTBF的观测值可用如下公式计算：
公式中：N0为评定周期内的故障总次数；tmi为在评定周期内第i台机床的实际修复时间。
平均修复时间
平均修复时间（Mean Time To Repair）又称平均事后维修时间，是从发现故障到机床恢复规定性能所需修复时间的平均值，简称MTTR。它包括确认失效发生所必需的时间、维修所需要的时间、获得配件的时间、维修团队的响应时间、记录所有任务的时间以及将设备重新投入使用的时间。MTTP不仅和产品本身设计相关，而且和使用方法、维修水平、备件策略也密切相关。MTTR的观测值可用如下公式计算：
公式中：N0为评定周期内的故障总次数；tmi为在评定周期内第i台机床的实际修复时间。
固有可用度又称有效度
固有可用度又称有效度(Availability)，是在规定的使用条件下，机械设备及零部件保持其规定功能的概率，简称A。有效度是评价设备利用率的一项重要指标，也是直接制约设备生产能力的重要因素。有效度是时间的函数，一般提到有效度是指时间t趋于∞时的瞬时有效度，它是数控机床平均无故障工作时间相对于平均无故障时间与平均修复时间和的比率，即在某个观察时间内，产品可工作时间对不可工作时间与可工作时间之和的比，因此有效度的观测值可用如下公式计算：
精度保持时间
精度保持时间（Tk）是数控机床在两班工作制和遵守使用规则的条件下，其精度保持在机床精度标准规定的范围内的时间。其观测值以抽取的样机中精度保持时间最短的一台机床的精度保持时间为准。
以上4个评定指标中，MTBF侧重于数控机床的无故障性，是最常用的评定指标；MTTR反映了数控机床的维修性，即进行维修的难易程度；固有可用度A综合了反映无故障性和维修性，即有效性；精度保持时间反映了数控机床的耐久性和可靠寿命。
想要达到高可靠性，机床各组成部分，尤其是数控系统的可靠性设计很重要。
1.功能模块化设计
数控系统的模块化设计。根据系统各部分的功能不同，将数控系统分成不同的模块：CPU模块、位置控制模块、存储器模块、PLC模块、接口模块、电源模块、图形显示模块等。根据不同机床的数控功能要求，可选择不同的模块进行组合，在优化、通用化、标准化的原则下，进行功能模块的设计和制造，能大大地提高数控系统的可靠性。
3.元器件最少化设计
减少元器件的数量，也就减少了故障发生的机率。设计时要尽量以软件代替硬件来实现所需的功能。软件的成本相对较低，而可靠性相对较高，在运行速度要求不是很高的时候，应充分发挥软件的功能，以较少元器件的数目，提高系统可靠性。
3.缩小化设计
整体包装的缩小化也体现了系统综合技术的进步。由于元器件种类和数量的减少，对元器件采购以及生产调试等工作量都相应减少很多。缩小化后，模块一致性和可靠性有明显提高。
4.抗干扰性设计
1）减少供电线路的干扰 ；2）减少机床控制中的干扰 ；3）采用屏蔽技术； 4）保证“接地”良好； 5）防止信号传输干扰
5.耐环境设计
数控机床的设计首先要考虑的是环境，通过持续的可靠性运转让产品在严酷的环境里（如经受温度、湿度、振动和含有油雾的环境）安全地使用是非常重要的。在产品设计时，关于产品的可靠性着重要对元件和产品本身进行环境耐受力的评估。主要的可靠性评估项目为对热、冷、潮湿、振动、耐久性、噪声、尘埃、切削油和静电的耐受性，也评估电子元件的材料和结构耐受高温切削液浸渍的能力，以确认在加工时腐蚀对暴露在切削液中元件的影响。
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