產品是企業(yè)的命脈,質量是產品的生命,可*性是質量的靈魂。隨著科學技術的發(fā)展,產品日趨多樣化。產品的結構千差萬別,發(fā)生故障的模式也多種多樣,在眾多影響可*性的因素中,確定關鍵因素是可*性分析的重要任務。電火花加工技術是一種非常重要的現(xiàn)代加工方法。隨著
新材料、新工藝的發(fā)展,
電火花線切割機的應用日益普及,其良好的柔性,穩(wěn)定的
加工精度為用戶帶來了巨大的效益。但是電火花
線切割機較高的故障率(尤其是高速走絲電火花
線切割機) 造成的停機和維修費用又給用戶帶來極大的不便和資源的浪費。因此,提高線
切割機可*性的問題就急切地擺在了
機床制造商和用戶的面前。
為進行線
切割機的可*性研究,需要大量準確的數(shù)據(jù)。由于線切割機是應用機械、電子、計算機、電加工等技術的自動化程度高、結構復雜的綜合系統(tǒng),其可*性數(shù)據(jù)的采集不僅需要大量的人力、物力和很長的時間,而且投入樣本的實驗費用較高。目前,國內采集在實際使用中的線切割機的可*性數(shù)據(jù)幾乎是空白。
本文以選擇一種具有典型結構的電火花線切割機為目標,對在全國使用的20 臺高速走絲線切割機的故障數(shù)據(jù)進行了跟蹤記錄,獲得了較為豐富準確的可*性數(shù)據(jù),并根據(jù)線切割機本身的特點和使用中的實際情況,將線割機劃分為15 個子系統(tǒng),并確定了43 種故障模式和36 種故障原因,基于Power2Builder 和Sybase 建立了線切割機可*性數(shù)據(jù)庫,為線切割機的可*性分析和可*性設計提供了基礎。
本文對高速走絲線切割機進行了故障的統(tǒng)計與分析。查清整機各故障部位、故障模式及故障原因的比率,從整機上掌握線切割機的故障發(fā)生情況;對故障頻繁的部件或子系統(tǒng)深入進行故障模式和故障原因的分析,探尋可*性改進設計的方向,為根據(jù)實際情況對線切割機進行可*性分配和改進設計提供依據(jù)。
2 線切割機故障模式和故障原因的統(tǒng)計與分析
基于線切割機的可*性數(shù)據(jù)庫,分別進行了故障部位(子系統(tǒng)) 、故障模式和故障原因的分析。各故障部位、故障模式和故障原因的頻率。
由表1可見,線切割機的故障發(fā)生較多的子系統(tǒng)主要是運絲裝置( 5 9 . 3 2 2 %) 、電氣系統(tǒng)(28. 814 %) 等。這兩個子系統(tǒng)發(fā)生的故障占整個機床故障的88. 136 % ,其中運絲裝置發(fā)生故障最為頻繁,它的故障頻率遠高于其它部位。運絲裝置包括運絲電機、
螺桿與
螺母、同步齒形帶、聯(lián)軸節(jié)和進電塊等與運絲有關的部分。運絲裝置是影響線切割機可*性的最主要因素,提高其可*性水平是當務之急。
高速走絲線切割機發(fā)生故障較頻繁的模式是元器件損壞(25. 424 %) 、加工效率低(20. 339 %) 和零部件損壞(15. 254 %) 等,而引起線切割機發(fā)生故障最多的原因是元器件損壞(28. 814 %) 、
磨損(22. 034 %) 和零部件損壞(18. 644 %) 等。零部件損壞和元、器件損壞主要是指同步齒形帶和電氣、電子器件的損環(huán),而這些元器件主要是由外購獲得的,說明外購和外協(xié)件質量較差,應采取措施加以改進。另外,線切割機運絲裝置的故障頻率明顯超過其他部位,說明運絲裝置需進行較大的改進,以提高機床的可*性水平。
對于高速走絲線切割機故障概率最高和較高的兩個子系統(tǒng)的故障模式和故障原因,本文作了進一步的統(tǒng)計與研究。
3 子系統(tǒng)故障分析
運絲裝置是發(fā)生故障最頻繁的部位,是影響線切割機可*性的最主要因素。是運絲裝置故障模式頻率圖,圖5 是運絲裝置故障原因頻率圖。運絲裝置故障模式主要是加工效率低和零部件損壞,占57. 143 %。運絲裝置故障原因主要是磨損、零部件損壞和
斷裂,約占80 %。由于結構上采用單進電塊形式,雙向運絲造成單進電塊與電極絲間的接觸時好時壞,往往會產生串聯(lián)電阻現(xiàn)象,從而使進電塊使用壽命降低。同時還降低了加工效率。零、部件損壞主要是同步齒形帶故障。
電氣系統(tǒng)是發(fā)生故障較頻繁的部位,是影響線切割機可*性的主要因素。是電氣系統(tǒng)故障模式頻率圖,是電氣系統(tǒng)故障原因頻率圖。電氣系統(tǒng)故障模式主要是元器件損壞,高達82. 353 %。電氣系統(tǒng)故障原因主要是元器件損壞, 約占76. 471 %。電氣及電子器件主要是由外購獲得的,說明外購和外協(xié)件質量較差。
4 結論
(1) 運絲裝置是線切割機發(fā)生故障最頻繁的子系統(tǒng),它的故障頻率遠高于其它部位。運絲裝置包括進電塊、同步齒形帶、螺桿與螺母、聯(lián)軸節(jié)、運絲電機等與運絲有關的部分,運絲裝置需進行較大的改進,以提高機床的可*性水平。運絲裝置是影響線切割機可*性的最主要因素,提高其可*性水平是當務之急。
(2) 線切割機發(fā)生故障較頻繁的模式是元器件損壞、加工效率低和零部件損壞等,而發(fā)生故障最多的原因是元器件損壞、磨損和零部件損壞等。零部件損壞和元器件損壞主要是指同步齒形帶和電氣、電子元器件的損壞,而這些元器件主要是由外購獲得的,說明外購和和外協(xié)件質量較差,應采取措施加以改進。
