| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第12-13页 |
| 1.2 课题来源 | 第13页 |
| 1.3 数控机床可靠性 | 第13-15页 |
| 1.3.1 产品可靠性定义 | 第13-14页 |
| 1.3.2 机床可靠性定义与指标 | 第14-15页 |
| 1.4 国内外可靠性研究发展现状 | 第15-19页 |
| 1.4.1 国内外数控机床可靠性评估技术研究现状 | 第15-17页 |
| 1.4.2 国内外主轴可靠性优化设计技术研究现状 | 第17-19页 |
| 1.5 论文主要研究内容 | 第19页 |
| 1.6 论文整体框架 | 第19-22页 |
| 2 数控磨床可靠性评估模型建立 | 第22-38页 |
| 2.1 引言 | 第22-23页 |
| 2.2 可靠性数据采集与分析 | 第23-26页 |
| 2.2.1 故障数据采集方法 | 第23页 |
| 2.2.2 故障数据来源及说明 | 第23页 |
| 2.2.3 故障数据(MTBF)筛选 | 第23-25页 |
| 2.2.4 基于IQR法的离群值判定 | 第25-26页 |
| 2.3 数控磨床可靠性建模 | 第26-32页 |
| 2.3.1 常见可靠性分布函数简述 | 第26-27页 |
| 2.3.2 经验分布散点图绘制 | 第27-28页 |
| 2.3.3 概率密度函数散点图绘制 | 第28-30页 |
| 2.3.4 基于Minitab的分布模型识别 | 第30-32页 |
| 2.4 分布模型拟合性检验 | 第32-33页 |
| 2.4.1 线性相关性检验 | 第32页 |
| 2.4.2 K-S拟合优度检验 | 第32-33页 |
| 2.5 机床各类可靠性函数确定 | 第33-35页 |
| 2.6 可靠性评价 | 第35-37页 |
| 2.6.1 平均故障间隔(MTBF) | 第35页 |
| 2.6.2 平均维修时间(MTTR) | 第35-37页 |
| 2.6.3 固有可用度(Ai) | 第37页 |
| 2.7 本章小结 | 第37-38页 |
| 3 数控磨床整机与电主轴系统可靠性分析 | 第38-58页 |
| 3.1 引言 | 第38页 |
| 3.2 数控成形砂轮磨齿机－YK7332A介绍 | 第38-39页 |
| 3.2.1 数控磨床子系统结构划分及代码设定 | 第38-39页 |
| 3.2.2 数控磨床工作原理 | 第39页 |
| 3.3 数控磨床整机可靠性分析 | 第39-49页 |
| 3.3.1 故障模式及影响分析(FMEA) | 第39-43页 |
| 3.3.1.1 故障部位分析 | 第39-41页 |
| 3.3.1.2 故障模式分析 | 第41-42页 |
| 3.3.1.3 故障原因分析 | 第42-43页 |
| 3.3.1.4 故障件来源统计分析 | 第43页 |
| 3.3.2 数控磨床子系统重要度分析 | 第43-49页 |
| 3.3.2.1 子系统重要度等级数学模型 | 第44-48页 |
| 3.3.2.2 子系统重要度分析 | 第48-49页 |
| 3.4 数控磨床电主轴系统可靠性分析 | 第49-55页 |
| 3.4.1 电主轴系统FTA分析 | 第49-50页 |
| 3.4.2 基于FTA-AHP的电主轴系统可靠性分析 | 第50-55页 |
| 3.4.2.1 层次结构模型建立 | 第50-51页 |
| 3.4.2.2 故障原因发生概率权值求取 | 第51-55页 |
| 3.5 电主轴系统可靠性改善措施 | 第55-57页 |
| 3.6 本章小结 | 第57-58页 |
| 4 数控磨床高速电主轴变形有限元分析 | 第58-72页 |
| 4.1 引言 | 第58页 |
| 4.2 高速电主轴的静态性能及分析的必要性 | 第58-59页 |
| 4.3 电主轴整体结构及性能 | 第59-60页 |
| 4.4 电主轴静态特性分析 | 第60-67页 |
| 4.4.1 结构静力学分析概述 | 第60页 |
| 4.4.2 有限元模型建立 | 第60-61页 |
| 4.4.3 轴承简化及刚度计算 | 第61-63页 |
| 4.4.4 电主轴磨削力的计算 | 第63页 |
| 4.4.5 单元类型及材料属性设定 | 第63-64页 |
| 4.4.6 网格划分 | 第64-65页 |
| 4.4.7 边界条件及施加载荷 | 第65-66页 |
| 4.4.8 电主轴静态特性结果分析 | 第66-67页 |
| 4.5 电主轴动态特性分析 | 第67-71页 |
| 4.5.1 动态特性分析概述 | 第67页 |
| 4.5.2 电主轴模态分析 | 第67-68页 |
| 4.5.3 电主轴临界转速分析 | 第68-69页 |
| 4.5.4 电主轴谐响应分析 | 第69-71页 |
| 4.6 本章小结 | 第71-72页 |
| 5 数控磨床高速电主轴可靠性优化设计 | 第72-86页 |
| 5.1 引言 | 第72页 |
| 5.2 ANSYSWorkbench优化设计概述 | 第72-73页 |
| 5.3 电主轴优化设计方案 | 第73-75页 |
| 5.3.1 设计变量的选取 | 第73页 |
| 5.3.2 目标函数的选择 | 第73-74页 |
| 5.3.3 设计变量取值范围及分布类型 | 第74页 |
| 5.3.4 响应面优化法 | 第74-75页 |
| 5.4 主轴结构优化结果分析 | 第75-77页 |
| 5.4.1 主轴优化后静态特性分析 | 第76页 |
| 5.4.2 主轴优化后动态特性分析 | 第76-77页 |
| 5.5 基于ANSYSWorkbench的主轴部件可靠性分析 | 第77-79页 |
| 5.5.1 ANSYSWorkbench可靠性分析概念 | 第77-78页 |
| 5.5.2 ANSYSWorkbench可靠性分析步骤 | 第78-79页 |
| 5.6 主要分析参数及其分布的确定 | 第79-80页 |
| 5.6.1 可靠性分析的主要参数 | 第79页 |
| 5.6.2 优化变量的统计处理及计算 | 第79-80页 |
| 5.7 基于3?的电主轴静刚度可靠性分析 | 第80-84页 |
| 5.7.1 概率灵敏性及相关性分析 | 第80-81页 |
| 5.7.2 随机变量样本分布柱状图 | 第81-83页 |
| 5.7.3 可靠性分析结果 | 第83-84页 |
| 5.8 本章小结 | 第84-86页 |
| 6 总结与展望 | 第86-88页 |
| 6.1 总结 | 第86-87页 |
| 6.2 展望 | 第87-88页 |
| 致谢 | 第88-90页 |
| 参考文献 | 第90-96页 |
| 附录 | 第96-98页 |
| 附录一故障模式分类汇总表 | 第96-97页 |
| 附录二故障原因分类汇总表 | 第97-98页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 | 第98页 |
