摘要：針對(duì)某機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)，從故障部位、故障模式及故障原因進(jìn)行分析，分析該系列數(shù)控系統(tǒng)及其相關(guān)功能部件的薄弱環(huán)節(jié)，最后分析了影響該數(shù)控系統(tǒng)可靠性的主要因素并提出提高數(shù)控系統(tǒng)可靠性的主要措施。

作為數(shù)控機(jī)床的重要中樞來(lái)說(shuō)，數(shù)控系統(tǒng)的質(zhì)量數(shù)控機(jī)床整體的運(yùn)行影響很大。數(shù)控系統(tǒng)可靠性是用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)時(shí)主要考慮的問(wèn)題，可靠性的程度對(duì)數(shù)控產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要?？煽啃苑治龅哪康牟粌H是評(píng)價(jià)系統(tǒng)及其組成單元的可靠性水平，更重要的是通過(guò)分析提高其可靠性。

因此，必須對(duì)數(shù)控系統(tǒng)及其組成單元從故障部位、故障模式及故障原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，其所形成的故障分析技術(shù)構(gòu)成了可靠性分析的一項(xiàng)重要內(nèi)容。掌握數(shù)控系統(tǒng)的可靠性薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)其關(guān)鍵部件或子系統(tǒng)進(jìn)行深入分析具有重要意義。

因此，文章對(duì)數(shù)控系統(tǒng)可靠性進(jìn)行研究并總結(jié)出幾點(diǎn)提高可靠性的措施。

1、數(shù)控系統(tǒng)的故障分析

故障模式、影響和致命性分析（FailureMode、EffectandCriticalityAnalysis，F(xiàn)MECA）是可靠性研究的重要內(nèi)容，也是產(chǎn)品可靠性改進(jìn)設(shè)計(jì)的重要方法和措施。

文章將引用數(shù)控系統(tǒng)故障模式、影響及危害度分析（FMECA）中的結(jié)論。

（1）數(shù)控系統(tǒng)故障部位分析。首先對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的故障部位進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，各故障部位發(fā)生故障的比例如表1所示。

表1故障部位發(fā)生故障的比例

從表格統(tǒng)計(jì)來(lái)看，該型號(hào)數(shù)控系統(tǒng)硬件故障為89.08%，軟件故障比例為10.92%，說(shuō)明提高該數(shù)控系統(tǒng)可靠性可以首先提高硬件。從表中可見(jiàn)，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元發(fā)生故障概率為40.34%，電源（14.29%）、主板（12.61%）、電氣系統(tǒng)（8.4%），這幾點(diǎn)是主要故障發(fā)生原因，可以通過(guò)降低這幾個(gè)概率提高可靠性。

（2）數(shù)控系統(tǒng)故障模式及原因分類(lèi)分析。

對(duì)該數(shù)控系統(tǒng)的故障模式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)生故障的主要模式為元器件損壞，高達(dá)55.46%，這主要包括一些集成電路板、以及電氣、電子器件的損壞。對(duì)故障原因進(jìn)行分類(lèi)如表2所示。

表2故障原因分類(lèi)表

從表2可以看出，設(shè)計(jì)和外購(gòu)、外協(xié)件發(fā)生故障的比例為58.82%。

其他原因?qū)е碌墓收舷鄬?duì)較為分散，但表中由于用戶(hù)和環(huán)境的原因而發(fā)生故障的比例為17.65%，這就要求生產(chǎn)廠(chǎng)商通過(guò)提高售后服務(wù)提高可靠性。

2、數(shù)控系統(tǒng)可靠性分析

（1）數(shù)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀。

國(guó)內(nèi)外對(duì)數(shù)控系統(tǒng)可靠性的研究多從故障數(shù)據(jù)采集入手，在故障數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上提出可靠性改進(jìn)策略。雖然有了很好地效果，但仍可以進(jìn)一步改進(jìn)。文章主要從數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件角度對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析。

（2）數(shù)控系統(tǒng)軟硬件可靠性分析。

可靠性分析建立在對(duì)研究對(duì)象功能、結(jié)構(gòu)剖析的基礎(chǔ)上。

系統(tǒng)可靠性水平在較大程度上取決于其功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)任何研究對(duì)象進(jìn)行可靠性研究，深入了解其可靠性結(jié)構(gòu)、分析其可靠性水平現(xiàn)狀，為可靠性設(shè)計(jì)、增長(zhǎng)技術(shù)決策等做鋪墊，是可靠性研究不可或缺的內(nèi)容。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)在很大程度上決定其可靠性水平，將可靠性納入到系統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段考慮，是達(dá)到最終可靠性指標(biāo)的必要措施。

（3）數(shù)控系統(tǒng)可靠性增長(zhǎng)研究。

系統(tǒng)產(chǎn)品在原始設(shè)計(jì)階段的技術(shù)成熟程度有限，存在設(shè)計(jì)、材料、工藝等多方面缺陷，不能滿(mǎn)足預(yù)期的可靠性指標(biāo)?？煽啃栽鲩L(zhǎng)，是為了消除這種滋生故障的潛在危險(xiǎn)而實(shí)施的、以提高系統(tǒng)可靠性水平為目的的一系列改進(jìn)措施。

在考慮軟硬件可靠性增長(zhǎng)差異的基礎(chǔ)上，有必要兼顧軟硬件不同增長(zhǎng)特點(diǎn)，建立適應(yīng)系統(tǒng)增長(zhǎng)特性的軟硬件綜合可靠性增長(zhǎng)模型。可以快速地掌握影響可靠性信息以便及時(shí)反饋給制造商。

3、提高數(shù)控系統(tǒng)可靠性的措施

較早的措施是在數(shù)控系統(tǒng)未正式工作之前，生產(chǎn)廠(chǎng)商通過(guò)可靠性實(shí)驗(yàn)來(lái)盡可能避免故障的發(fā)生。

3.1數(shù)控系統(tǒng)硬件的改進(jìn)措施

（1）從表2中不難看出，因?yàn)樵O(shè)計(jì)原因而發(fā)生的故障概率為34.45%，所以主要改進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

（2）從表中還能看到，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障的另一個(gè)主要原因是零件損壞，所以要保證零件的質(zhì)量可以降低故障率。

（3）還有一個(gè)主要的原因是，由于使用者和維護(hù)者缺乏相關(guān)的培訓(xùn)而發(fā)生故障。

（4）數(shù)控系統(tǒng)故障還涉及到兩個(gè)因素，制造和裝配過(guò)程操作不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致故障發(fā)生，所以應(yīng)該保證在每一個(gè)環(huán)節(jié)都是正常運(yùn)轉(zhuǎn)的。

3.2數(shù)控系統(tǒng)軟件的改進(jìn)措施

為了方便維護(hù)，應(yīng)該建立軟件可靠性保證體系，對(duì)開(kāi)發(fā)的數(shù)控軟件要進(jìn)行可靠性論證，要考慮軟件的容錯(cuò)、避錯(cuò)措施，制定軟件的可靠性考核辦法，以便有效提高軟件的可靠性。

4、結(jié)語(yǔ)

文章通過(guò)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的故障進(jìn)行分析，分析出數(shù)控系統(tǒng)的可靠性因素，找到降低故障發(fā)生率的措施并實(shí)施，從而提高了產(chǎn)品的可靠性并且降低了生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力