【机械行业标准(JB)】 电火花加工机床数控系统 可靠性试验规范

中华人民共和国机械行业标准
电火花加工机床数控系统
可靠性试验规范
1主题内容与适用范围
JB/T 6560--93
本标准规定了使用寿命服从于指数分布的电火花加工机床数控系统可靠性试验的一般要求和试验方法。
本标准适用于电火花线切割机、电火花成形机、电火花磨床、电火花穿孔机等电火花加工机床数控系统。
2引用标准
GB3187可靠性基本名词术语及定义3术语及符号
可靠性测定试验
为确定产品的可靠性特征量的数值而进行的试验，为可靠性测定试验。3.2现场可靠性试验
在现场使用条件下进行的可靠性验证或测定试验，为现场可靠性试验。3.3失效（故障）
产品丧失规定的功能称为失效。对可修复的产品通常也称为故障。3.4关联故障
在解释试验结果或计算可靠性特征量的数值时，必须计人的故障，称为关联故障。3.5非关联故障
在解释试验结果或计算可靠性特征量的数值时，不应计人的故障，称为非关联故障。3.6累积相关试验时间
累积相关试验时间是指与受试产品相关失效数有关的用来验证可靠性要求，或用来计算可靠性特征值的时间总和。
该时间不包括受试产品预热时间、维修时间和停机时间。3.7试验周期
有关产品标准所规定的、建立在实际使用基础上的各种试验条件（工作条件与环境条件）的组合顺序，称为试验周期。
3.8当量故障数
采用加权计算的故障次数，称为当量故障数。3.9MTBF:平均无故障时间。
3.10m：平均无故障时间的点估计（观测值）。3.11m：平均无故障时间的真值。3.12ml：平均无故障时间的单边置信下限中华人民共和国机械工业部1993-03-31批准152
1994-01-01实施
3.13r：可靠性试验中当量故障总数。JB/T 6560--93
3.14T*：到规定的截止时间所积累的相关试验时间。3.15E：当量故障系数，即加权值。3.16X（v)：自由度为的X2分布的分位数理论值。注：其他未作规定的术语及其定义见GB3187。4故障判据及分类
电火花加工机床数控系统常见的故障模式见附录A（补充件）。4.2
故障分类
根据故障的性质和危害程度，将故障分为四类，其分类原则见表1。表1故障的分类
故障类别
致命故障
严重故障
一般故障
轻微故障
故障判别原则
危及使用安全，导致人身伤亡，引起产品的报废，造成重大经济损失主要零件和元器件损坏，丧失产品性能般零件和元器件损坏，产品性能衰退与产品的性能无关或影响较小
样品故障的判定以故障模式及故障分类规定为依据。一般故障和轻微故障以发生该类故障模式的项数计为该类故障的次数，当量故障系数e
4.3.3因操作者违反操作规程，试验条件超出规定的范围等而造成的故障属于非关联故障。5试验样品的要求
试验样品应是具有产品的技术条件或使用说明书中所规定功能的合格品。试验样品必须是试验前两年内生产的产品，且在试验前已经过一定运行时间（即样品已渡过早期故障期进人偶然故障期)。
5.1试验样品的类型
可靠性试验适用于下列类型的产品：a．试生产批；
批量生产。
5.2产品抽样
5.2.1从检验合格的产品中随机抽取样品。5.2.2抽样数量按表2的规定。
表2抽样方案
批量数
6～16
5.3试验前，不允许进行任何质量方面的特殊处理。5.4试验样品的预检wwW.bzxz.Net
抽取样品数
11～20
5.4.1试验前，按产品使用说明书或技术条件进行检查，确认样品各项性能指标合格，方能进行试验。153
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5.4.2预检过程中发生的故障不计人内，但必须详细记录，分析原因。6试验方案
6.1采用可靠性测定试验方案。
6.2有替换定时截尾方案和无替换定时截尾方案均可采用。6.3置信水平为60%。
6.4累积相关试验时间一般应大于或等于800h。7试验条件
试验条件包括实际现场使用中主要工作和环境条件。7.1工作条件
7.1.1试验周期
24 h 为-试验周期。
7.1.2功能模式
根据该产品的技术条件或使用说明书所规定的全部功能确定功能模式。功能转换可以由操作者直接控制，也可以靠程序信号自动控制。7.1.3输入借号
根据该产品技术条件或使用说明书确定加工典型零件的程序。程序应体现产品所规定的功能。输入信号为典型零件的加工程序。7.1.4负载条件
按实际工作情况进行，其最后输出到电气执行元件为止。电气执行元件也可采用模拟负载。7.1.5运行
连续运行七个周期后，每台试验样品均需做间断试验，停机时间不得少于8h，停机4~8次。7.1.6供电电源
电压变化范围为额定值的士10%；频率变化范围为额定值的士2%。b直流
直流电压标称值变化土15%。
7.2环境条件
7.2.1环境温度
周围温度通常应该在16～33℃，极值温度不低于5℃和不高于40℃。7.2.2相对湿度
相对湿度通常应在19%～70%之间，极值相对湿度不低于5%和不高于85%。8监测内容
受试样品的监测
各项控制功能，每周期开始进行一次；面板显示信息（包括指示灯、指示仪表、数码管、显示器等）；b.
数控系统输出到电气执行元件的信号；d.
施加干扰信号情况下的工作状态。8.1.1干扰内容
a干扰时间：第1～7周期（每周期开始运行1h后）；154
b.于扰间隔：1次/24h；
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c。干扰方式：电压中断10ms，50次；电压降不超过电源额定电压的15%，时间不大于0.5s.50次；电压冲击峰值高达相同电源电压额定有效值的200%，但时间不超过15ms，50次；携带式13mm单相手电钻，每隔10 s，启停一次，重复10次。8.2现场工况条件的监测
监测项目为环境温度、相对湿度、电源电压。8.3
一般情况下,监测间隔为 2～4 h一次。9故障检修及试验记录
9.1故障检修
在试验期间允许修复或更换部件、零件和元件。当发现受试样品发生故障时应采取下列措施：a.
记录受试样品故障情况；
确定故障部位，进行必要的分析；b.
初步估计故障属于的类别；
对可能产生的从属故障做出估计，以便跟踪；根据a～d的结果，确定必须修复的范围；e.
修复出现故障的受试样品，不可修复的单元、零件（元器件）等应按原样妥善保管，以便进行故障分析和改进；
g。修复后的受试样品应立即恢复试验。在诊断错误以及更换一个单元或一个零件（元器件）不能消除故障时，应将原来的单元或零件（元器件)重新装好并继续寻找故障。
9.2试验记录
凡是与试验有关的事件均应记录。试验人员应填写电火花加工机床数控系统可靠性试验记录表(见附录 B)。
10数据处理
应对记录的试验数据加以整理，为最后的判定和结论作准备。10.1量故障数
按所记录的关联故障及第4章的规定，累计当量故障数的计算见式（1)。E
式中：r,试验期内受试样品第i类故障数，E,一一试验期内受试样品第类当量故障系数。10.2点估计
平均无故障时间的点估计的计算见式（2）。m
如果到截尾没有观察到故障，平均无故障时间的点估计的计算推荐按式（3）。m = 3T
10.3置信区间
置信水平为60%的单边置信下限的计算见式（4）、式（5）。2T
X.(2r +2)
（1）
·（3)
（4）
式中：X2分布分位数见附录C(参考件)。可靠性评定
11.1审查企业的可靠性保证措施设计阶段的可靠性保证，
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=X.。(2r+2)
关键制造工艺的保证和偏差的控制；关键、重要零部件的故障分析，如故障模式、影响（危害度）分析（FMECA）；外协件、外购件、基础配套件的可靠性保证；d.
建立产品可靠性档案；
可靠性管理体系。
11.2可靠性指标为MTBF的单边置信下限mL。（5）
11.3试验结束，计算出的MTBF的单边置信下限mL达到规定目标值时，判为合格。达不到规定的目标值，判为不合格。
11.4试验中发现关联的致命故障，应立即中止试验，判定不合格。12试验报告
试验结束，应根据试验所得的全部数据，整理并编制可靠性试验报告。可靠性试验报告应包括：
试验目的；
试验对象（包括产品的型号、规格、名称与制造单位等）；试验条件（包括工作和环境条件）；试验依据：
试验过程；
试验结果（包括故障次数、故障类别、故障现象及原因、必要的图、表、照片等）；结论：根据试验结果，对产品的可靠性作出评定，并对使用、维修等作出评价；试验有关单位及人员会签，并加盖公章。A1
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附录A
电火花加工机床数控系统故障模式（补充件）
电火花加工机床数控系统故障模式见表A1。表A1
数码管或 CRT显示异常或不显示障
面板指示灯不亮，或忽明忽暗（非规定）面板仪表指示值超过规定值范围键盘按键卡住
键盘输人、光电输人、纸带输人出错模
可调节器件开关、按钮、电位器等调节作用丧失或损坏接插件松动或脱开
由于虚焊、短路、接触不良或元器件时好时坏等引起的失灵或损坏计算机丧失自检功能
控制功能不能达到规定的要求
程序偶然停运或运行失常，但不需做任何维修和调整，再经启动就能恢复正常调节进给电位器，变频信号不变输出缺相或某相常吸
停电记忆功能丧失
数控系统电源无输出
伺服电机驱动电源输出不稳定
伺服电机驱动电源无输出
箱体表面带电
箱体表面温度超过规定要求
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附录B
电火花加工机床数控系统可靠性试验记录表格式样张（参考件）
B1电火花加工机床可靠性试验评定原始记录封面格式如下。编号：
电火花加工机床可靠性试验评定原始记录机床名称：
型号规格：
制造单位：
试验评定类别：
试验评定依据：
试验评定人员：
校核人员：
企业代表：
试验日期：
试验地点：
整理存档日期：
电火花加工机床可靠性试验抽样登记表见表B1。电火花加工机床可靠性试验使用仪器、仪表及设备一览表见表B2。电火花加工机床可靠性试验现场工况条件监测记录表见表B3。电火花加工机床可靠性试验数控系统现场监测记录表见表B4。电火花加工机床可靠性试验现场故障记录表见表B5。电火花加工机床可靠性试验数控系统干扰试验监测记录表见表B6。电火花加工机床可靠性试验维修记录表见表B7。电火花加工机床可靠性试验故障记录表见表B8。B10
电火花加工机床可靠性试验故障分析报告见表B9。B11
电火花加工机床可靠性试验数据审核表见表B10。158
机床名称
制造单位
抽样日期
试验批批量（台）
抽样依据
样本序号
试验方代表（签字）：
试验方代表(签字)：
年月日
表 B1
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电火花加工机床可靠性试验抽样登记表型
出厂日期
抽样地点
样本容量（台）
样本出厂编号
样本序号
企业代表（签字）：
样本出厂编号
表B2电火花加工机床可靠性试验使用仪器、仪表及设备一览表制造单位
型号规格
精度等级
企业代表（签字）：
检定有效日期
电火花加工机床可靠性试验现场工况条件监测记录表共
记录时间
现场工况条件
环境温度℃
环境相对湿度
电网电源电压
环境温度℃
环境相对湿度%
电网电源电压
试验方代表（签字）：
企业代表（签字）：
备注填表人
程序输人
试验方代表（签字）：
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电火花加工机床可靠性试验数控系统现场监测记录表表B4
样本序号：
控制功能（最大锥度）
键盘输人
注：①“正常”以“表示。
全功能
②“出现异常情况”以“*”表示。③可填数字。
显示器
步进电机步进电机
企业代表(签字)：
表B5电火花加工机床可靠性试验现场故障记录表共
故障发
生时间
值班人员（签字)：
日时分
日时分
日时分
日时分
样本序号
现场工
况条件
故障现象
试验方代表（签字）：
故障原因采取措施
修复时间
企业代表（签字）：
故障分
类建议
电火花加工机床可靠性试验数控系统于扰试验监测记录表表B6
现场工况条件
温度：
相对湿度：
电网电压：
温度：
相对湿度：
电网电压：
武验方代表（签字）：
实施干扰内容
变压；--10%
企业代表（签字）：
变压：+10%
注「填表人
电钻启停
填表人
测试人
注：①干扰内容条件：脉冲重复周期2s，预置次数50，间宽时间1.5ms；变压-重复周期2s，预置次数50间宽时间500μs；间断一重复周期2s，预置次数50，间宽时间10ms。②表中“√”表示“正常”，“收缩”表示画面明显收缩，“微收缩”表示不太明显收缩，“晃动”表示画面明显晃动，“微晃动”表示连续小晃动，“略晃动”表示间断小晃动。160
样本序号
故障现象
故障原因
维修采取措施
机中部位
失效器件
故障分类建议
建议改进措施
维修日期
维修人（签字)：
机床名称
制造单位
试验日期
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电火花加工机床可靠性试验维修记录表故障发生时间
机中部位
更换器件
修复时间
试验方代表（签字）：
企业代表(签字)：
表B8电火花加工机床可靠性试验故障记录表机床型号
使用单位
（相关)故障发生时间
元器件失效
发生时间
累计丁作时间h
操作者（签字)：
故障现象
失效元器件
型号、规格
累计故障数
填表人(签字)：
机床规格
出厂编号
现场工况条件
故障原因
失效元器件
生产厂
注：每台机床填写一份表格，表中空格可按需要续页。采取措施
失效元器件
出厂日期
累计修复时间h
出广日期
使用日期
修复时间
每台用该
元器件数
使用单位（盖章）：
机床名称
发现机床故障时间
故障现象（发现经过）
原因分析及依据
故障元器件型号
维修方式
维修时间
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表B9电火花加工机床可靠性试验故障分析报告规格
累计工作时间
重新使用时间
故障判定分析(计数或不计数及其原因)杜绝故障应采取的措施
填表人（签字）：
表B10
送试单位
试验日期
试验（或现场工况）条件
评定目的
可靠性指标值
试前检查情况
故障产品
元器件失效
发生时间
累计试验（评定）
时间h
指标区间估计
试验结论
试验评定结论和建
议采取的措施
对配套件的评定
填表人（签字）：
电火花加工机床可靠性试验数据审核表产品名称
型号规格
温度：
生产数
相对湿度：
试验评定规范名称、编号
(相关)故障
发生时间h
失效元器件
型号、规格
失效元器件
生产厂
累计故障数
送试单位：
生产日期
抽样数量
电网电压：
故障序号
使用单位（盖章）：
试验地点
投试数量
主要故障判据（故障类别）
致命故障
严重故障
故障现象
失效元器件
出广日期
累计当量故障数
般故障
轻微故障
故障原因
每台产品使用
该元器件数量
采取措施
本批该元器件
失效率
累计修理时间
试验单位：
X2分布分位数表见表C1。
附加说明：
JB/T6560—-93
附录C
x分布分位数
（参考件）
本标准由全国特种加工机床标准化技术委员会提出。本标准由机械工业部苏州电加工机床研究所归口。本标准由机械工业部苏州电加工机床研究所负责起草。0.7000
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