數控機床可靠性
可靠性是系統、機械設備或零部件在規定的工作條件下和規定的時間內保持與完成規定功能的能力。一個系統、一臺設備，無論其如何先進，功能如何全面，精度如何高級如果故障頻繁、可靠程度差，不能在規定的時間內可靠地工作，那麼它的使用價值就不高，經濟效果就不佳。從設計規劃、製造安裝、使用維護、更新改造到修復報廢，可靠性始終是系統和設備的靈魂。可靠性是評定系統和設備好壞的主要目標之一，它體現了產品的耐用和可靠程度。數控機床是現代製造技術的基礎裝備，其技術水平高低是衡量一個國家工業現代化水平的重要標誌，而數控機床的可靠性是機床質量的關鍵。
數控機床的可靠性有以下四個指標：平均無故障間隔時間、平均修復時間、固有可用度、精度保持時間。
平均無故障間隔時間
平均無故障間隔時間MTBF（Mean Time Between Failures）是指對可修復產品，相鄰故障工作時間的平均值，是衡量可靠性的重要指標，具體數值在產品標準中給出。平均無故障工作時間能準確反映數控設備正常工作的時間。它是指一次故障發生後，到下次故障發生前無故障間隙工作時間的平均值。MTBF的觀測值可用如下公式計算：
公式中：N0為評定週期內的故障總次數；tmi為在評定週期內第i臺機床的實際修復時間。
平均修復時間
平均修復時間（Mean Time To Repair）又稱平均事後維修時間，是從發現故障到機床恢復規定性能所需修復時間的平均值，簡稱MTTR。它包括確認失效發生所必需的時間、維修所需要的時間、獲得配件的時間、維修團隊的響應時間、記錄所有任務的時間以及將設備重新投入使用的時間。MTTP不僅和產品本身設計相關，而且和使用方法、維修水平、備件策略也密切相關。MTTR的觀測值可用如下公式計算：
公式中：N0為評定週期內的故障總次數；tmi為在評定週期內第i臺機床的實際修復時間。
固有可用度又稱有效度
固有可用度又稱有效度(Availability)，是在規定的使用條件下，機械設備及零部件保持其規定功能的概率，簡稱A。有效度是評價設備利用率的一項重要指標，也是直接制約設備生產能力的重要因素。有效度是時間的函數，一般提到有效度是指時間t趨於∞時的瞬時有效度，它是數控機床平均無故障工作時間相對於平均無故障時間與平均修復時間和的比率，即在某個觀察時間內，產品可工作時間對不可工作時間與可工作時間之和的比，因此有效度的觀測值可用如下公式計算：
精度保持時間
精度保持時間（Tk）是數控機床在兩班工作制和遵守使用規則的條件下，其精度保持在機床精度標準規定的範圍內的時間。其觀測值以抽取的樣機中精度保持時間最短的一臺機床的精度保持時間為準。
以上4個評定指標中，MTBF側重於數控機床的無故障性，是最常用的評定指標；MTTR反映了數控機床的維修性，即進行維修的難易程度；固有可用度A綜合了反映無故障性和維修性，即有效性；精度保持時間反映了數控機床的耐久性和可靠壽命。
想要達到高可靠性，機床各組成部分，尤其是數控系統的可靠性設計很重要。
1.功能模塊化設計
數控系統的模塊化設計。根據系統各部分的功能不同，將數控系統分成不同的模塊：CPU模塊、位置控制模塊、存儲器模塊、PLC模塊、接口模塊、電源模塊、圖形顯示模塊等。根據不同機床的數控功能要求，可選擇不同的模塊進行組合，在優化、通用化、標準化的原則下，進行功能模塊的設計和製造，能大大地提高數控系統的可靠性。
3.元器件最少化設計
減少元器件的數量，也就減少了故障發生的機率。設計時要儘量以軟件代替硬件來實現所需的功能。軟件的成本相對較低，而可靠性相對較高，在運行速度要求不是很高的時候，應充分發揮軟件的功能，以較少元器件的數目，提高系統可靠性。
3.縮小化設計
整體包裝的縮小化也體現了系統綜合技術的進步。由於元器件種類和數量的減少，對元器件採購以及生產調試等工作量都相應減少很多。縮小化後，模塊一致性和可靠性有明顯提高。
4.抗干擾性設計
1）減少供電線路的干擾 ；2）減少機床控制中的干擾 ；3）採用屏蔽技術； 4）保證“接地”良好； 5）防止信號傳輸干擾
5.耐環境設計
數控機床的設計首先要考慮的是環境，通過持續的可靠性運轉讓產品在嚴酷的環境裡（如經受溫度、溼度、振動和含有油霧的環境）安全地使用是非常重要的。在產品設計時，關於產品的可靠性著重要對元件和產品本身進行環境耐受力的評估。主要的可靠性評估項目為對熱、冷、潮溼、振動、耐久性、噪聲、塵埃、切削油和靜電的耐受性，也評估電子元件的材料和結構耐受高溫切削液浸漬的能力，以確認在加工時腐蝕對暴露在切削液中元件的影響。
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