VMC650加工中心主要故障模式与薄弱环节的确定
5.2.1VMC650加工中心的FMECA分析
针对VMC650加工中心，本文在数据库数据的支持下，利用所建立的软件平台，实 施了主要功能系统的FMECA分析。分析从FMEA分析、CA定量分析等角度展开。首 先，对VMC650加工中心整体结构进行可靠性框图层次划分，如图5.15所示。其次对 VMC650加工中心的子系统，包括工作台、换刀系统、辅助系统、主轴箱部位、机械传 动系统、床身尾座系统、电气控制系统、液压系统、装夹系统、CNC控制系统进行了 具体的FMEA分析；在此基础上，进一步进行了 CA定量分析。由于加工中心部件层次 结构己经基本确定，各子系统的分析步骤是相同的。下面仅以VMC650加工中心换刀系 统为例，说明应用所开发软件实施FMECA分析的具体步骤。
(1) VMC650加工中心换刀系统的FMEA分析
用户登陆软件后，单击顶部的tab控件菜单，选择FMEA故障记录管理，进入FMEA 分析。单击左侧的VMC650加工中心表示其整体构造层次关系的树状结构进行查询。分 析换刀系统即单击换刀系统，数据显示区显示VMC650加工中心换刀系统的故障，如图 5.12所示。如果想对单个记录进行显示，单击右侧的修改选中记录项，可以具体查看换刀系统某个FMEA具体描述，如图5.13所示。
同时，用户也可以对其中的故障项目进行更新操作。为了结果更直观，在图5.12所 示的操作界面上，单击右侧的按钮第五项，输出为Excel功能，进行输出，如图5.14所 示，输出结果如图5.15所示。
(2)VMC650加工中心换刀系统的CA分析
用户登陆软件后，单击顶部的tab菜单，选择危害性分析（定量），进入CA分析。 FMEA分析后，可以进行CA定量分析结果的查看。单击左侧的VMC650加工中心表示 其整体构造层次关系的树状结构进行查询。
分析换刀系统，即单击换刀系统，数据显示区显示VMC650加工中心换刀系统的故 障，如图5.16所示。
选择某单项记录，单击图5.16右侧的修改选中记录项，可以查看换刀系统某具体单项的CA分析结果，如图5.17所示。
为了结果更直观，在图5.16所示的操作界面上，单击右侧的按钮第三项，可实现 Excel表格输出，图5.18为输出文档管理界面，图5.19为输出的换刀系统CA结果表。
5.2.2VMC650加工中心FMECA结果分析及薄弱环节的确定
经过对加工中心软件平台下进行的FMECA分析，在导出的FMECA故障Excel表 中，通过Excel饼状图或柱形图的输出，可以更直观地把握产品VMC650加工中心不同 子系统运行情况、危害度状况等。
(1)产品危害度分析。对现有VMC650加工中心不同子系统的分析结果表明，子系 统危害度大小排序依次为电气控制子系统，机械传动子系统，刀架子系统，液压控制子 系统，床身尾座子系统，装夹子系统，润滑子系统，测量子系统，CNC控制子系统。

其余系统的产品危害度较小。各个子系统的危害度情况如图5.20所示。

:(2)典型f系统故障模式概率（频率比）分析。选择典型的刀库系统、lU/G系统、 主轴箱部位进行+系统故障模式概率（频率比）分析。刀库系统中，小能换刀故障模式 频发，值得注意（见图5.21、5.22)。

5.2.3分机结果讨论
由前述的分析分析结果，可以得到以下结论：
(1)产品危害度的分析结果显示了不同子系统的危害程度，分析表明电气控制子系 统的产品危害度，VMC650加工中心电气控制子系统对整个加工中心的运行、可靠 性的保证起着至关重要的作用。建议对电气系统零部件采购，研发需要加强控制管理。
(2)对各个子系统故障模式频率比的研究揭示了子系统中那些故障频出。例如，在 刀库子系统中70%的故障是刀库不能换刀，排除工人的操作不当，这种现象非常不正常， 已经严重影响了加工中心的F1常运行；在电气子系统中，热继电器损坏故障频发，该部 件的采购需要关注；在主轴箱部位系统中，主轴箱转动不灵活、主轴定向角度偏移故障 频发，考虑原因很可能轴承配合精度差，或在高速电主轴加工情况下，轴承材料产生磨 损变形。
(3)VMC650加工中心FMECA分析结果为工人的R常维护、产品改进设计提供了宝 贵的依据。对于频出的故障企业用户有必要提高其安全等级，即提高检修频次，以保证 系统的正常运行。最终，在产品升级过程中，对因结构设计缺陷引起故障频发的部分， 需要进行结构、工艺上的改进和完善。
5.3本章小结
本章首先介绍了 VMC650五轴联动加工中心故障模式的调研收集，进而建立了加工中心故障模式库以及数据库。然后介绍了通过使用开发的软件平台，实施对VMC650加工中心主要故障模式与薄弱环节的确定，给出了 FMECA分析结果，并针对结果提出 了一些改进措施。