摘要：数控机床作为装备制造行业必不可少的生产部分，在整个机械制造行业中起着不可或缺，至关重要的作用。以当前形势来看，我国的数控机床，在自主研发方面，不论是表现在速度上，还是在制造精度上，或者是在多轴的联动或者是复合的加工上，每一项项目与之前相比有极大程度上的进步以及发展。然而，进步是有，但差距依旧存在，就单可靠性来说，我国的数控机床水平与很多国外的发达国家来相比，依然差距还是很大。所以，进一步的研究分析我国目前数控机床的具体情况，探讨机床在可靠性技术领域的发展情况，对国家现况有正确的定位，对我国的数控机床行业整体发展进步都有重要的实际作用。
关键词：数控机床；可靠性技术；研究；进展
导言：数控机床可靠性技术研究的目的就是为了促进行业发展，确保数控机床在操作过程中能够顺利进行，进而提升产品的质量与生产效率。制造业是我国的支柱型产业，数控机床是装备制造业中不可取少的工作母机，其发展水平集中体现了一个国家制造业的发展情况。数控机床的操作系统十分复杂，它与电子产品以及机械结构产品不同，数控机床在我国缺乏相对完善的可靠性理论，在这个方面我国也缺少专业性人才，技术积累相对薄弱，因此在数控机床安全性技术的研究上必须要更进一步，才能够满足国家发展的要求。
1数控机床可靠性技术的研究
1.1可靠性建模。在可靠性分析数据的基础上，产品结构的逻辑分析模式建立是非常必要的，数控机床的系统属于电液系统，因此其结构十分复杂，数控机床的使用寿命在不同的时期，所呈现出来的具体时间也不同，进而导致故障率曲线也呈现出差异。目前可靠性模型有三种类型，分别为串联模型、并联模型以及混联模型。在数控机床使用时间的增加，其可靠性也会不断下降，并且出现偶然性故障的频率也在增加，过去人们只针对故障间隔工作时间进行考虑，并不是针对发生次序而建立的。这样一来，可靠性模式与机床实际的安全情况并不一致，在机床不断使用的过程中，其可靠性也会逐渐降低。在这样的情况下，很多学者开始对间隔工作时间与故障间隔的时间次序进行建模研究。在掌握了机床安全性退化规律之后，人们发现数控机床可靠性建模经过了简单到复杂的过程，如果假设“修复如新”到“修复如旧”，从时间静态到动态的过程中，模型与工程实际则会不断接近，进而为研究数控机床的可靠性设计提供依据。
1.2可靠性指标。在进行数控机床可靠性技术研究的时候，首先要明确可靠性指标。具体来说，就是产品在规定条件下和规定范围内，对规定功能的执行能力。一般情况下这种性质是无法在同一时间用同一个量来表示的，必须要从实际环境出发，做到具体问题，具体分析。产品可靠性使用定量数据表示，设计与生产阶段，通过各种方法进行计算与分配，最终确定产品的可靠性。
2可靠性分析
2.1应力分析
数控机床在运动的过程中所承受的载荷包括非常荷载以及工作荷载两个方面。前者是因为设计不合理而导致的，后者则是由于设备功能需要的。是能够通过合理进行结构设计而降低的，这就是应力分析的最终目的。
2.2故障树分析
故障树分析是对故障因果关系的一种描述，并且是进行数控机床分析最可靠的方法。在数控机床运行的时候，往往存在很多潜在的故障因素，对这些故障进行分析，一般都会使用这个方法，这个方法的特点是形象、直观、简单。
2.3故障模式影响与危害性分析
故障模式影响与危害性分析是在故障模式分析之后进行的，目的是为了对故障影响进行完善，这种技术实现了对数控机床故障影响要素的精细分析，尤其是一些薄弱环节和关键环节的分析，不仅可以有效识别，同时也十分具体、全面，有效提升了产品的可靠性与安全性。、可靠性设计。
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2.4可靠性预计
可靠性预计是依靠工程经验以及机床的历史故障数据进行分析，结合目前的技术水平以及部件组成的可靠性进行分析，最终达到提升产品可靠性的目的。为了能够实现这个目标，必须要充分借助可靠性预计的结果，对原有的设计进行分析并完善，减少设备出现故障的几率。
2.5可靠性分配
可靠性分配是指把机床的可靠性指标按照一定的准则分配给各个组成单元，使机床的可靠性达到设计要求。通过使用可靠性更高的部件或者改进原有设计方案，来使不能达到可靠性要求的某些部件满足相关指标要求。清楚地知道零件部件可能实现的可靠度，根据可靠度采用恰当的分配方法，是实现可靠性分配的关键。
3数控机床可靠性技术现存问题分析
综合分析目前我国数控机床在其自身可靠性技术方面的整体情况，可归纳总结出以下问题：
其一，专业学者缺乏，相关研究结构严重不足。就数控机床而言，其多元化的故障形式、复杂化的故障原理、杂乱无章的修复系统，都是影响其可靠性技术发展和进步的重要原因。加之其可靠性技术研发和试验需要大量的人力和物力，而目前我国无论是在研究人员方面，还是在研究设备方面，都严重缺乏与之对应的研究投入。故此，我国数控机床在其自身可靠性技术上始终得不到显著性发展。
其二，数据、信息等各方面资料薄弱。在数控机床的可靠性分析过程中，荷载、维修、故障等多元化数据无一不是至关重要的数据资料。但是在我国研究数控机床这些年间，其数据资料的收集和整理远远不够完善，尤其是荷载数据的相关资料，可以说是到了稀缺的地步。荷载数据对数控机床进行整机编制有非常重大的影响作用，一旦缺乏数据资料的支持和指导，其可靠性设计在概率计算方面的需求就无法得到相应的满足，这会直接导致数控机床出现大范围先天不足。
其三，故障机理的探究不够深入。无论是物理层面，还是化学层面，故障机理都能直接影响数控机床故障发生的本质反应。但是，现阶段我国对故障原因的探究和分析还始终停滞在假设层面上，未进行深入的验证层面，这严重影响了故障本身的危害性以及相关性，为数控机床在可靠性建模、可靠性设计以及可靠性试验等各个方面造成了巨大的负面影响。
4数控机床可靠性技术未来发展方向探究
现阶段，我国数控机床在其自身可靠性技术上，无论是在可靠性建模方面，还是在可靠性设计方面，亦或是可靠性试验以及整体故障分析方面，都获得了显著性进步。这不仅充分满足了数控机床在产品升级上的技术要求，还大幅度推动和促进了产品可靠性技术的整体发展。但是，为了进一步提升我国数控机床的可靠性能，各大研究人员应该重点探究可靠性技术的全生命周期。以数控机床为基本载体，在研究其可靠性建模、设计、试验以及故障分析的基础上，不断加大其探究力度，最大限度地排除安装调试、机械故障等各方面问题。同时，还要积极拓展其相应的可靠性技术，以此保障数控机床在整个生命周期中始终保持较高的可靠性能。除此之外，针对数控机床不断进行可靠性技术体系的完善和健全，也是必不可少的。在设计和制定基本技术规范和操作注意事项的基础上，构建系统且全面的数据库、故障案例库，以此不断完善我国数控机床整体发展的技术体系。
结束语
由此看来，我国在数控机床的可靠性研究这一方面，虽然取得一定成绩，然而仍然缺少相对完善的理论基础以及方法。为了能够达到数控机床正常运行的可靠性，使其使用寿命得以延长，我国要紧抓此方面的研究，而且要充分地分析产品和零部件设计以及选型。文章通过对数控机床可靠性技术的研究，综合分析我国的数控机床行业的发展情况可知，在当前的标准和技术的基础上，进行积极可靠性技术拓展以及研发，来构建和数控机床相应可靠性的技术体系，是当前发展壮大我国的数控机床可靠性技术的必由之路。
参考文献
［1］杨兆军，陈传海，陈菲.数控机床可靠性技术的研究进展［J］.机械工程学报，2013，（20）：130-139.
［2］张根保，范秀君.“数控机床可靠性技术”专题（二）可靠性增长体系［J］.制造技术与机床，2014，（8）：6-9.
［3］张根保，喻春.“数控机床可靠性技术”专题（十六）可靠性管理体系［J］.制造技术与机床，2015，（10）：5-11.
论文作者:刘慧深
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/11
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