GB/T 34381-2017 数控回转头压力机可靠性评定方法

　　ICS 25 . 120 . 10 J 62

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 34381—2017

　　数控回转头压力机可靠性评定方法

　　EvaluationmethodforreliabilityonCNCturretpunchpress

　　2017-10-14 发布 2018-05-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 34381—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中国机械工业联合会提出。

　　本标准由全国锻压机械标准化技术委员会(SAC/TC 220)归口 。

　　本标准负责起草单位：江苏亚威机床股份有限公司、济南铸造锻压机械研究所有限公司、江苏扬力集团有限公司、福建省闽旋科技股份有限公司。

　　本标准主要起草人：肖军、马立强、潘志华、王箐华、朱斌、李斌。

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　　数控回转头压力机可靠性评定方法

　　1 范围

　　本标准规定了数控回转头压力机(又称数控转塔冲床)可靠性验证、测定、评定时的故障分类及判定原则、抽样、试验方案、试验方法、故障检测、数据采集、可靠性评定指标、试验结果判定。

　　本标准适用于数控回转头压力机(以下简称压力机)的可靠性试验。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB 17120 锻压机械 安全技术条件

　　GB/T 34382 数控回转头压力机

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　故障 fault

　　压力机不能完成规定功能或性能指标超过规定界限的状态和事件，预防性维修或其他计划性活动或缺乏外部资源的情况下除外。

　　注：故障通常是产品本身失效后的状态，但也可能在失效前就存在。

　　3.2

　　关联故障 relevantfault

　　在解释试验或工作结果或计算可靠性特征值时应计入的故障。

　　3.3

　　非关联故障 non-relevantfault

　　在解释试验或工作结果或计算可靠性特征值的数值时不应计入的故障。

　　3.4

　　本质故障 intrinsicmalfunction(fault)

　　压力机在规定的条件下使用时，由于其零部件或元器件本身固有的缺陷而引起的故障。

　　3.5

　　误用故障 misusefault

　　不按规定条件或超出产品允许范围使用压力机而引起的故障。

　　3.6

　　从属故障 secondaryfault

　　由一个零部件或元器件的故障而直接或间接引起的其他故障。

　　3.7

　　重复故障 repeatedlyfault

　　在相同的条件下，在压力机的同一部位上的零部件或元器件，或不同部位上但用途相同的零部件或

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　　元器件，先后发生的两个或两个以上的故障。

　　注：两个或两个以上的故障是同时发生时，不属于重复故障。

　　3.8

　　累积相关试验时间 accumulatecorrelationtestingtime

　　与受试的压力机相关故障有关的，用来计算可靠性特征量的时间的总和。

　　注：该时间不包括试验期内进行的预防性维修时间、试验监测时间和停机时间。

　　3.9

　　间歇故障 intermittentfault

　　产品未经任何修复性维修而在有限的持续时间内自行恢复规定功能的故障。

　　注：这种故障往往是反复出现的。

　　3 . 10

　　平均故障间隔时间 meantimebetweenfailures

　　MTBF

　　相邻两故障间工作时间的平均值。

　　3 . 1 1

　　平均修复时间 meantimetorestoration

　　MTTR

　　从发现故障到恢复规定性能所需时间的平均值。

　　3 . 12

　　预防性维护 preventivemaintenance

　　为降低产品失效的概率或防止功能退化，按预定的时间间隔或时间准则实施的维护。

　　3 . 13

　　验证试验 compliancetest

　　验证产品的特性或性能是否符合规定要求的试验。

　　3 . 14

　　测定试验 determinationtest

　　确定产品特性值或性能值的试验。

　　3 . 15

　　定时截尾试验 timetruncatedtest

　　为缩短试验时间，试验进行到一定时间即行停止试验。

　　4 故障分类及故障判定原则

　　4 . 1 故障分类

　　根据压力机的故障性质和危害的严重程度，将故障分为四类，每一类故障对应相应的当量故障系

　　数。其分类原则及当量故障系数见表 1,累积当量系数 rdi按式(1)计算：

　　4

　　rdi rijεj …………………………( 1 )

　　式中：

　　rij— 试验期内第 i台压力机发生的第j类故障数;

　　εj — 第 j类故障的当量故障系数。

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　　表 1 压力机故障分类及当量故障系数

　　4 . 2 故障判定原则

　　4 . 2 . 1 压力机每一个故障都应按关联故障或非关联故障分类，关联故障计数，非关联故障(如误用故障和从属故障等)则不计数，但试验时应作记录。

　　4 . 2 . 2 在计算压力机的可靠性特征量时，只计本质故障。 但如果该本质故障引起从属故障，则应按严重的故障判定本质故障类别。

　　4 . 2 . 3 对无法判定是本质故障或是从属故障的故障，均计为本质故障。

　　4 . 2 . 4 若压力机有若干项功能不能完成或若干项性能指标超过规定界限，而且不能证明它们是同一原因引起的，则每一项均判为压力机的一个故障。 若是由同一原因引起的，则只判为压力机的一个故障。

　　4 . 2 . 5 若压力机有一项功能不能完成或性能指标超过规定值，而且它是由两个或更多的独立故障引起，则每一独立故障均判为压力机的一个故障。

　　4 . 2 . 6 重复故障的每一次故障，均应计为关联故障。

　　4 . 2 . 7 停机监测或试验中止、结束后的检查中发现的故障，应计入故障数中。 其故障发生时间认为是停机时的一瞬间。

　　4 . 2 . 8 非关联故障不计数，但在考核时应作记录。 非关联故障包括：

　　a) 安装不当引起的故障;

　　b) 误用故障;

　　c) 误操作故障;

　　d) 维修不当引起的故障;

　　e) 试验装置故障引起的故障;

　　f) 试验条件超过设计规定所造成的故障;

　　g) 其他外界因素引起的故障。

　　4 . 2 . 9 按规定程序进行的预防性维修不作为故障计数，包括：

　　a) 按说明书规定的易损件的更换或损坏;

　　b ) 必要的调整和调校。

　　4 . 2 . 10 如果在同一部位多次出现故障模式相同的间歇故障，则只判压力机产生了一个故障。

　　4 . 2 . 1 1 有寿命期限要求的配套件易损件在寿命期限内损坏应计入故障，到达规定寿命期限的配套件、

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　　易损件的更换及超期使用的损坏，不按故障计数。

　　4 . 2 . 12 压力机偶然出现失常或停止工作现象，而又不能判断故障发生具体原因，但再次启动能恢复正常工作;应按关联故障计数，每发生一次判定为一次一般故障。

　　4 . 2 . 13 故障模式及故障类别见附录 A,对于未列入附录 A 的故障模式应按表 1 的规定分类。

　　5 抽样

　　5 . 1 试验样机应是出厂检验合格的压力机。

　　5 . 2 试验场试验时，从同批产品中随机抽样，应抽取 3 台样机;批量不超过 3 台(含 3 台)时，则全部抽取。

　　5.3 现场跟踪统计试验时，从同类产品中随机抽样，应抽取 10 台~50 台样机或年产量的 10%;不超过10 台(含 10 台)时，则全部抽取。

　　6 试验方案

　　6 . 1 可靠性测定试验方法应选择试验场试验或现场跟踪统计试验两种方法之一 。

　　6 . 2 新研制的产品应采用试验场试验。

　　6 . 3 采用无替换的定时截尾试验方案。

　　6.4 试验场试验的累积相关试验时间 t≥1 500 h。

　　6.5 现场跟踪统计试验的累积相关试验时间 t≥6 000 h。

　　7 试验方法

　　7 . 1 受试样机的预检

　　7 . 1 . 1 试验前，按产品的使用说明书或技术标准进行检查，确认样机的各项性能指标合格后，方能进行试验。

　　7 . 1 . 2 预检过程中发现的故障不计入可靠性特征量的计算内，但应详细记录，分析原因，并应排除故障。

　　7 . 2 受试样机的预防性维修和保养

　　试验过程中应按规定程序进行预防性维修和保养(如按规定进行的更换、调整、润滑等)，凡不符合规定程序进行的任何维修和保养，均应作为关联故障计。

　　7 . 3 试验条件

　　7 . 3 . 1 压力机的工作环境和使用条件应符合使用说明书的规定。

　　7 .3 .2 试验期间压力机可连续或间断进行试验，间断进行时，每次持续工作时间不应少于 4 h。

　　8 故障监测

　　8. 1 每班(8 h)检查一次压力机的主要性能，油、气渗漏情况，零件、紧固件松动情况及导轨、滚珠丝杠

　　表面状况等。 均应符合 GB/T 34382 的规定。

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　　8.2 每台样机累积试验到 200 h 时进行一次精度、噪声和主要安全性能的检查，试验结束或中止时再重复检查 一 次。 试 验 中 止 或 结 束 后 的 检 查 中 发 生 的 故 障，亦 应 计 入 故 障 数 中 。 均 应 符 合GB/T 34382 的规定;检查安全功能和安全装置，应符合 GB 17120 的规定。

　　8 . 3 如试验过程中发生故障，应立即停机检查。

　　9 数据采集

　　9 . 1 试验场试验

　　9 . 1 . 1 试验过程中应随时检查压力机的运行的情况，并做好记录(参见附录 B) 。记录应准确，凡涂改之处应有记录人的签章并说明理由。

　　9 . 1 . 2 一旦发生故障，数据采集人员应根据故障判定原则对故障进行记录，并填写“故障记录表”(参见附录 C)、“故障分析报告”(参见附录 D) 。

　　9 . 2 现场跟踪试验

　　9 . 2 . 1 可靠性现场跟踪试验的数据采集点应至少 2 个 。

　　9 . 2 . 2 试验过程中由试验方或委托用户检查机床运行的情况，并做好记录(参见附录 B) 。记录应准确，凡涂改之处应有记录人的签章并说明理由。

　　9 . 2 . 3 由用户进行数据采集时，应对用户进行可靠性培训，掌握故障判定原则。

　　9 . 2 . 4 试验方应到用户现场了解情况，并对具体问题予以指导。

　　9 . 2 . 5 一旦发生故障，检验方或用户应根据故障判定原则对故障进行记录，并填写“故障记录表”(参见附录 C)、“故障分析报告”(参见附录 D) 。

　　10 可靠性评定指标

　　本标准采用压力机平均无故障工作时间、平均修复时间、固有可用度三项指标，对其进行可靠性评定。

　　10 . 1 平均无故障工作时间 MTBF

　　平均无故障工作时间 MTBF值按式(2)计算：

　　…………………………( 2 )

　　式中：

　　t— 累积相关试验时间(截尾时间)，单位为小时(h ) ;

　　n— 受试压力机台数。

　　10 . 2 平均修复时间 MTTR

　　平均修复时间 MTTR按式(3)计算：

　　n

　　( 3 )

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　　式中：

　　tri— 试验期内第 i台压力机发生故障后的总修复时间，包括故障诊断、修理准备和修理实施的时间，单位为小时(h ) ;

　　ri — 试验期内第 i台压力机发生的停机故障次数。

　　10 . 3 固有可用度 A

　　固有可用度 A 按式(4)计算：

　　A …………………………( 4 )

　　1 1 试验结果判定

　　1 1 . 1 压力机的 MTBF值的规定目标值不低于 300 h。

　　1 1 . 2 根据 10 . 1 计算出的 MTBF值，达到规定目标值者，评定压力机可靠性为合格。 未达到规定 目标值者，判为不合格。 计算出的 MTBF 值最大按累积相关试验时间计。 对按 10 . 2 和 10 . 3 计算出的MTTR 值和 A 值，只进行考查。

　　1 1 .3 如在试验期内未发生关联故障，则平均故障间隔工作时间 MTBF=t。

　　1 1 . 4 试验中若发生关联的致命故障，应立即中止试验，评定压力机可靠性为不合格。

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　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　压力机故障模式及故障类别

　　压力机故障模式及故障类别见表 A. 1 。

　　表 A.1 压力机故障模式及故障类别

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　　表 A.1(续)

　　GB/T 34381—20 17

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　可靠性试验运行记录

　　可靠性试验运行记录表见表 B. 1 。

　　表 B.1 可靠性试验运行记录表

　　(盖章)

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　　附 录 C

　　(资料性附录)

　　可靠性试验故障记录表

　　可靠性试验故障记录表见表 C. 1 。

　　表 C.1 可靠性试验故障记录表

　　试验者(签字)： 填表人(签字)： 试验单位(盖章)：

　　年 月 日

　　GB/T 34381—20 17

　　附 录 D

　　(资料性附录)

　　故障分析报告

　　故障分析报告见表 D. 1 。

　　表 D.1 故障分析报告

　　填表人：(签字) 试验单位：(盖章)

　　年 月 日