加工中心自動換刀機(jī)械手機(jī)構(gòu)可靠性分析研究.pdf

1、自動換刀機(jī)械手作為加工中心的重要功能部件，是實現(xiàn)自動換刀功能的關(guān)鍵，其機(jī)構(gòu)可靠性水平關(guān)系到整機(jī)的可靠性水平。由于擔(dān)負(fù)著在工作過程中隨時換刀的重要任務(wù)，換刀機(jī)械手能否正常工作，直接影響加工中心的運行和使用。
　　首先，課題介紹了加工中心可靠性研究的背景，國內(nèi)外相關(guān)研究的發(fā)展?fàn)顩r，以及本課題研究的目的與意義。并簡要介紹了數(shù)控機(jī)床功能部件可靠性研究的概況，闡述了課題研究的主要內(nèi)容。
　　其次，采用故障模式、影響及危害性分析(FME

2、CA)方法對機(jī)械手機(jī)構(gòu)失效問題進(jìn)行分析，分步完成故障模式及影響分析(FMEA)和危害性分析(CA)，形成機(jī)械手機(jī)構(gòu)的FMECA報告。分析得出機(jī)械手的關(guān)鍵零部件清單，并按照故障的嚴(yán)酷度和危害度，以及故障在危害度矩陣中的位置，對機(jī)械手的Ⅰ，Ⅱ類故障進(jìn)行排序。
　　第三，課題采用故障樹分析(FTA)方法對機(jī)械手系統(tǒng)進(jìn)行分析。相較而言，F(xiàn)MECA可以更加詳細(xì)的描述零部件故障對系統(tǒng)的影響;而FTA可以通過故障分析得出系統(tǒng)的可靠度。同時應(yīng)用二

3、者可以更加清晰合理地解釋零部件故障與系統(tǒng)失效之間的聯(lián)系。
　　第四，完成了機(jī)械手抓刀機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)可靠性分析。對機(jī)械手抓刀機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)分析，建立ADAMS參數(shù)化仿真模型，編制ADAMS命令實現(xiàn)機(jī)械手仿真程序，利用Monte Carlo模擬法隨機(jī)性修改參數(shù)化變量，分析和計算仿真結(jié)果，得出尺寸誤差對機(jī)械手可靠性的影響。
　　最后，對機(jī)械手機(jī)構(gòu)進(jìn)行可靠性分配。建立了機(jī)械手系統(tǒng)在正常工況下的系統(tǒng)可靠性模型，對機(jī)械手可靠性分配方法進(jìn)行了