可靠性試驗的大體流程為：首先確定試驗方案，然后進行數(shù)據(jù)的收集，最后 是數(shù)據(jù)的處理。依據(jù)可靠性試驗的流程，首先要確定試驗方案，即試驗將如何進 行的一個指導性文件。再者是可靠性數(shù)據(jù)的收集，與廣義的可靠性數(shù)據(jù)不同，本 文中的可靠性數(shù)據(jù)是指：一是通過實驗室可靠性試驗得到的試驗數(shù)據(jù)；二是通過 現(xiàn)場可靠性試驗得到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)。下文將對實驗室試驗、現(xiàn)場試驗的方案及可靠 性數(shù)據(jù)的收集過程進行研宄，并對故障的判定技術進行扼要闡述。
通過對第四章中的式(4-17)分析后可知，可以通過多種途徑達到降低精工加工中心 主傳動系統(tǒng)能耗的目的：如改進工件加工工藝，優(yōu)化加工時間，降低工件加工過 程中的待機空載時間；合理規(guī)范精工加工中心操作方法，降低精工加工中心加工過程中的 輔助系統(tǒng)能耗和各種機械損耗等。接下來通過具體的分析得到主傳動系統(tǒng)相應的 節(jié)能優(yōu)化措施。
精工龍門加工中心懸浮的機械橫梁是由雙電磁懸浮系統(tǒng)共同控制，因此本章對兩 個電磁懸浮系統(tǒng)的耦合狀況進行了分析。通過對兩個電磁懸浮系統(tǒng)的受力分析并利用 牛頓第二定律推導出兩個電磁懸浮系統(tǒng)的耦合定量關系。耦合的存在并不都是不利 的，由于兩個電磁懸浮系統(tǒng)由機械橫梁連接在一起，所以可以使兩個電磁懸浮系統(tǒng)具 有強迫的協(xié)調同步性能，利用機械耦合可以提高兩個電磁懸浮系統(tǒng)的同步性能提高加 工精度。在耦合存在的基礎上設計了氣隙、速度雙重交叉耦合同步控制來降低兩個懸 浮系統(tǒng)的同步誤差。仿真結果表明氣隙、速度交叉耦合同步控制可以很好地減小兩個 懸浮系統(tǒng)懸浮氣隙的同步偏差。
由第三章知兩個電磁懸浮系統(tǒng)具有一定的耦合關系。當懸浮系統(tǒng)啟動時機械橫梁 偏離水平位置或者其中一個電磁懸浮系統(tǒng)受到干擾使橫梁偏離時，兩個電磁懸浮系統(tǒng) 的懸浮氣隙都會同時發(fā)生變化，進而電磁力會發(fā)生相應的變化。如果認為受到的耦合 影響是一種干擾時，則應該對耦合的系統(tǒng)進行解耦控制。使得兩個存在耦合關系的系 統(tǒng)解耦成兩個獨立的子系統(tǒng)，從而一個系統(tǒng)的變化完全不會影響到另外一個系統(tǒng)。本 章采用逆系統(tǒng)解耦控制。
為了處理模式識別的問題Vapnik提出了支持向量機的想法，通過的不斷研究和 探索，支持向量機知識理論取得了很大的進展。支持向量機可以被用來尋找線性可分 情況下的最優(yōu)分類面。最優(yōu)分類面不僅要求能將兩類不同的數(shù)據(jù)正確地分類(訓練失 敗率接近0)，而且還要盡可能的使它們的分類間距到達******。SVM是為了能夠尋找 到一個滿足分類要求的超平面而被研發(fā)出來的，并且它需要使訓練集中的點距離這個 分類面達到的距離最遠，也就是說希望能夠尋找到一個分類面使它雙側的空白地區(qū)盡 可能的大。過兩種不同類型的樣本，離分類面最近的，并且能夠平行于最優(yōu)分類面- 超平面Hu H2的訓練樣本就稱為支持向量。
如圖2.5所示，圓盤式刀庫可靠性試驗臺主要由以下七個部分組成：1.控 制柜，用于實現(xiàn)對自動換刀系統(tǒng)的控制作用，囊括電氣系統(tǒng)、下位機PLC以及 上位機VB控制程序等；2.地平鐵，作為平面基準以及橫向導向作用，保證試 驗臺能夠準確的實現(xiàn)自動換刀，同時地平鐵材料選擇HT200,具有很好的減震作 用；3,下支撐架，連接上支架以及地平鐵作用，且能夠自由調節(jié)試驗臺位置以 及微調自動換刀系統(tǒng)位置；4.上支架，連接下支架以及刀庫主體，且能夠微調 上下以及左右相對位置；5.自動換刀系統(tǒng)，試驗臺主體部分；6.虛擬主軸，用 虛擬主軸代替真實主軸完成換刀動作簡單實用；7.虛擬主軸位置調節(jié)墊板，在 橫向上自由調節(jié)虛擬主軸位置以及縱向上微調虛擬主軸位置。
啟動與關閉控制電路的功能：控制整個電路的正常啟動與關閉，同時具備在 突發(fā)狀況下能夠迅速有效的切掉電源的功能。整個電路的啟動與關閉控制電路如 圖2.10所示。
選擇PLC型號要根據(jù)具體需要的輸入輸出端口數(shù)目以及PLC的存儲容量大 小來選定，同時也要考慮到通訊協(xié)議模式，為后面編程做準備。經過統(tǒng)計，如下 表2.2 PLC輸入接線端口、2.3 PLC輸出接線端口所示，可以看出，PLC輸入接 線端口至少需要11個，輸出接線端口至少需要6個。總共至少需要17個I/O輸 入輸出接點。
本章設計并搭建了盤式刀庫可靠性試驗臺。首先設計了試驗臺的基本結構， 試驗臺主要包括下支架、上支架以及虛擬主軸等部件，并在這些部件上設計了微 調結構以及預留了傳感器安裝位置，便于后期對試驗臺的調試；其次設計了電氣 系統(tǒng)，主要包括啟動與開閉控制電路、三相電機控制電路以、單相強電控制電路 以及單相弱電控制電路，保證對執(zhí)行機構動作的控制；最后完成對控制程序的設 計，主要包括上位機VB程序控制以及下位機PLC程序控制，保證對自動換刀 系統(tǒng)的控制以及數(shù)據(jù)的記錄功能。
搭建完圓盤式刀庫可靠性試驗臺后，首先讓試驗臺空刀運轉至少一個月，每 天至少運轉五個小時以上，這樣做的目的是為了消除早期故障。試驗臺在運行之 初，由于刀庫本身以及各個支架和虛擬主軸制造的缺陷，導致刀庫可靠性試驗臺 的故障率比較高，故在做可靠性試驗之前應該消除這些缺陷。早期故障排除之后， 應該按照規(guī)定的可靠性試驗方法，進行換刀試驗，在不改變失效機理的前提下， 加速暴露換刀系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，同時在試驗過程中要對不同的故障信息進行及時 有效的記錄和處理。
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