[发明专利]一种基于数控机床子系统相关性的可靠性分配方法

说明书

本发明提供一种基于数控机床子系统相关性的可靠性分配方法，包括：根据实验性数控机床的故障数据，建立可靠性数据库；根据可靠性数据库，建立各子系统的可靠性模型，获取各子系统的综合影响度、相关性参数及考虑每一子系统对数控机床整机的影响度的子系统相关系数；采用阿林斯方法，基于预设的目标机床的故障率、每一子系统相关系数、各子系统的综合影响度，获取每一子系统所分配的可靠度；目标机床的子系统类别分别对应实验性数控机床的子系统类别，目标机床类别所属的现有机床的可靠度确定的。上述方法在保证安全系数的情况下，可以降低各子系统对故障时间的要求，应用考虑相关性的分配方法，可以进行合理的可靠性分配。

技术领域

本发明涉及数控机械系统可靠性分配技术，具体涉及一种基于数控机床子系统相关性的可靠性分配方法。

背景技术

机械可靠性指标的分配时在要求的时间内，有限的性能和成本等条件下，根据任务书或可靠性保证大纲中规定的可靠性指标，自上而下确定出产品的子系统、零部件及元器件可靠性指标的过程，也就是按照产品的可靠性要求将可靠性指标合理地分配到规定的产品层次。

在数控机床设计的初期，通常认为数控机床的各子系统为相互独立串联的结构，但数控机床子系统存在相关性故障，传统的分配方法会导致各子系统的分配可靠性不准确且分配的可靠性指标偏高，导致整机的可靠性提高难度加大。运用Copula函数可以将各子系统的边缘分布函数与考虑相关性的整机联合分布函数连接起来进行分析，提高了可靠性分析的准确性，为合理的分配可靠性打下理论基础。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种基于数控机床子系统相关性的可靠性分配方法，改进可靠度分配的准确性和合理性，以更好的满足现有数控机床的可靠度需求。

第一方面，本发明提供一种基于数控机床子系统相关性的可靠性分配方法，包括：

步骤1、根据实验性数控机床的故障数据，建立实验性数控机床的可靠性数据库；所述可靠性数据库中包括：实验性数控机床整机的故障数据及实验性数控机床中每一子系统的故障数据；

步骤2、根据所述可靠性数据库，建立各子系统的可靠性模型，并获取各子系统的综合影响度及考虑每一子系统对数控机床整机的影响度的子系统相关系数；

步骤3、采用阿林斯方法，基于预设的目标机床的故障率、每一子系统相关系数、各子系统综合影响度，获取每一子系统所分配的可靠度；

其中，目标机床的子系统类别分别对应实验性数控机床的子系统类别，所述目标机床的故障率为预先根据所述目标机床的各子系统的复杂度、目标机床类别所属的现有机床的可靠度确定的。

可选地，步骤1包括：

子步骤11、根据所述实验性数控机床的功能特性，将所述实验性数控机床划分多个子系统；

子步骤12、获取预设时间段内的N台实验性数控机床的使用信息N 取自然数，大于等于2；

子步骤13、根据所述使用信息和预先划分的子系统，获取每一台实验性数控机床整机的故障数据及该整机中每一子系统的故障数据；

每一子系统的故障数据包括：每一次故障的故障时间、故障原因、维修时间、故障间隔时间；累计故障次数、该子系统复杂度信息、该子系统制造信息；

所述整机的故障数据包括：故障间隔时间。

可选地，步骤2，包括：

子步骤21、基于每一台实验性数控机床的可靠性数据，获取此类机床整机的可靠度函数、子系统可靠度函数、子系统失效概率密度函数、子系统累计失效概率函数、各子系统间的相关性参数；

子步骤22、根据所述子系统可靠度函数、子系统失效概率密度函数、子系统累计失效概率函数、各子系统间的相关性参数，获取整机的联合分布函数；