国产数控机床可靠性现状及其改善对策研究

摘 要：近几十年来我国数控机床在引进外国先进技术的基础上，加大了自主创新的投入，这些都促进了我国数控机床的不断发展。然而，我国在数控机床的可靠性方面，仍与国外数控机床的质量存在着一定的差距。如何提高国产数控机床的可靠性成了当今数控机床领域研究的重点，同时对我国数控机床领域有着重要的意义。

关键词：国产数控机床；可靠；改善对策

前言

目前，数控机床在我国的制造业中占有重要的地位，虽然我国数控机床技术在不断的提高，但是通过研究证明我国的数控机床在机床的使用、维护、部件的选型、系统的设计等方面都存在一定的缺陷，这些都严重影响到我国数控机床的可靠性，为了能够提高我国数控机床的可靠性设计，文章将对我国数控机床的可靠性现状进行分析，同时提出了提高我国数控机床可靠性的相关策略，希望可以为数控机床的可靠性提供一定的建议。

1 国内数控机床可靠性现状研究

随着科技的不断发展，客户对于产品的质量、精度等方面都提高了要求，而数控机床正好满足了当今机械加工类高精度、高质量的要求。因此數控机床也成为了国家综合实力的代表。我国的数控机床在生产和设计的可靠性中存在一定的问题，文章将对国产数控机床的可靠性现状进行研究。

可靠性主要是指对产品质量在一定时间内完成工作任务的描述。而可靠性对于数控机床来说占据十分重要的地位。如果数控机床的可靠性低，就代表数控机床在使用上、质量上以及维修等方面都存在一定的问题，而在使用可靠性低的数控机床时，会导致生产不稳定，故障发生率高等问题，给生产企业造成严重的影响。

可靠性已经成为评价产品质量的一个重要因素，而对于生产企业来说在购买数控机床时平均无故障工作时间也成为了重要的参考数据。与国外先进的数控机床相比，我国生产的数控机床平均无故障工作时间大约在500-600小时之间，而国外则在800-1000小时。而有的先进的数控机床的平均无故障工作时间已经达到5000-80000小时，由此可以看出，我国的数控机床的可靠性与国外的数控机床存在一定的差距。

随着我国对数控机床可靠性研究的重视，我国数控机床的生产也得到一定的发展，无论是在质量和数量上都得到一定的发展。同时我国的数控机床在价格方面也具有一定的优势，但是我国数控机床在产品的质量和性能方面仍存在一定的问题，因此对于我国数控机床可靠性的研究具有重要意义。

2 提高国产数控机床可靠性的对策

2.1 可靠性的意义

要想提高产品的可靠性需要投入一定的资金，主要是因为可靠性的研究既需要技术也需要经济方面的投入。但是并不是经济投入的增加，就认为可靠性的研究没有意义，实际上对于数控机床来说，数控机床在使用过程中所产生的费用主要包括两个方面，分别是购买费用和维修费用。如果数控机床的可靠性得到一定的提高，那么相应的机器的维修费用就会相应的减少，相反，如果因为提高可靠性需要资金的投入，而减少对数控机床可靠性的研究，那么在使用过程中，数控机床会增加维修费用，同时也会对生产造成一定的影响。因此在产品的设计过程中，要根据实际情况合理的确定机床的可靠性水平，从而确保数控机床在整个生命周期内的费用最低。在竞争激烈的社会中，只有高质量的产品才能获得市场的信赖，因此高可靠性也就成为数控机床增加市场竞争力的重要因素。

2.2 从机床的各个细节提高机床的可靠性

产品的可靠性是在产品的设计过程和生产过程中实现的，因此为了提高数控机床的可靠性需要从各个细节来把握。

2.2.1 尽量减少零部件的数量

在数控机床的设计和维修上，可以看出在机床内部任何零部件出现问题都会造成机床发生故障，而在机床内部这些零件之间都是以串联的关系连接在一起的，如果其中一个零部件出现问题，将会导致整个系统发生故障。因此可以得出数控机床的可靠性与机床内部的零部件有关，如果零部件的数量越多，且单位零件的可靠性低，那么机床的可靠性也会相应的降低；相反，如果零部件的数量少，且单位零部件的可靠性程度高，那么机床的可靠性就会得到相应的提高。

同时，如果系统内部在设计中的零部件数量过多，也会导致各个零部件间的匹配出现问题，增加了维护的难度，也在一定程度上降低了数控机床的可靠性。所以为了提高数控机床的可靠性要在设计过程中，尽可能的减少零部件的数量。

2.2.2 提高单位零部件的可靠性

除了减少零部件的数量之外，也要提高零部件的可靠性才能起到提高数控机床的可靠性的目的。而在系统中，首先要找到最容易发生故障的单位零部件，然后对较薄弱的环节进行改进。主要的方法包括优化零部件的设计、挑选最合适的材料、加大对零部件的质量检测、提高生产工艺、在采购零部件时要加大对外购零部件的检查力度等。

2.2.3 采用可靠性方法进行设计

产品的质量和可靠性在很大程度上是在设计过程中决定的，因此，为了提高产品的可靠性要在产品的设计过程中，了解产品的使用需要，从而采用合理的可靠性设计方法，针对产品进行优化和改进。常用的可靠性设计方法包括故障树分析、可靠性预计和分配、产品失效模式影响和危害度的分析等。

2.3 收集故障过程中的各种数据

由于我国的数控机床可靠性研究的时间并不是太长，因此并没有大量的数据。但是对于数控机床的维修和可靠性研究，都需要大量的数据，才能对数控机床故障进行分析，找出薄弱的环节，从而对数控机床进行可靠性的研究才有一定的依据。主要需要收集的数据包括平均无故障工作时间、首次出现故障的平均工作时间以及产品出现的故障率等主要数据。

2.4 不断改进提高数控机床的可靠性

数控机床的可靠性会受到多个因素的影响，并且提高产品的可靠性并不是一项简单的工程，只有在设计过程中不断的收集产品各个方面的数据，才能逐渐的找出系统中的薄弱环节，从而逐渐对数控机床的设计进行改善，这样才能逐渐提高产品的可靠性。在设计初期，由于缺乏经验和技术，在选择零件和材料、设计过程、制造工艺等都存在一定的问题，而要想改进这些问题只有不断的研究，才能在试验——分析——研究——再试验这样的过程中提高产品的可靠性。

3 结束语

可靠性研究对于数控机床系统的设计有着重要的意义，并且近几年可靠性科学研究已经逐渐形成一定的理论体系，并且在多个领域得到广泛应用，也称为提高产品可靠性的较为有效的评价工具，同时在提高我国数控机床的技术方面也有着重要的作用。文章在可靠性科学理论的基础上对我国数控机床可靠性现状进行研究，并指出数控机床在各个方面存在的不足，同时提出了提高数控机床可靠性多方面的改善对策，希望可以为我国数控机床的发展提出参考性建议。

参考文献

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[2]王超，王金，孙志礼，等.机械可靠性工程[M].北京：冶金工业出版社，1992.

[3]李海泉，李刚.系统可靠性分析与设计[M].北京：科学出版社，2003.

作者简介：马延斌，男，汉，甘肃古浪人，本科学历，助教，研究方向：机电一体化。