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探讨数控车床正常使用情况检测的核心技术

发布时间: 2019-05-08 14:59文字数: 3872字

  摘要: 为了满足现代社会迅速发展需求,数控机床机构变得更加复杂化。在数控机床技术与结构不断提升同时,要构建数控机床健康监测与评测系统,在满足数控机床精度要求同时,更好地进行故障预警,提升生产安全与效率。
 
  关键词: 数控机床;健康状况监测;关键技术
 
  0引言
 
  随着国内经济与科技迅速发展,数控机床得到广泛应用。数控机床结构不断优化,虽能够提升企业的生产工作质量与效率,却很容易导致故障出现。一旦数控机床出现故障,不仅会导致企业受到较大经济损失。严重时,会导致安全事故出现。如何使数控机床稳定运行,最大限度规避故障出现,就要结合企业生产与数控机床需求,在数控机床机构基础之上,构建数控机床预警系统,对数控机床健康状况加以监测,并对关键技术进行分析。只有这样,才能在数控机床出现故障时,更好地对数控机床进行维护。进而在提高生产效率同时,保障安全生产工作。
 
  1数控机床研究意义
 
  数控机床的可靠性,对企业的生产运营极为重要。但是,由于多数的数控机床维修工作与计划,多为事后维修。也就是说,在故障发生前,数控机床故障难以预测。如果,数控机床在运行过程中,出现严重故障,不仅会导致停机,甚至会导致机床严重损坏。随着现代技术不断发展与进步,数控机床健康监测技术被重视。在数控机床健康监测关键技术中,采用视情维修,是数控机床健康监测技术[2]发展必然趋势。此种维修方式,不同于传统维修技术。可以在数控机床实际运行过程中,采取主动预防与维修技术,能够针对数控机床可能存在的故障,及时进行预警,或是采取相应维修方式。此种维修方式,可以有效保障数控机床健康运行,最大限度规避故障出现。提前预警数控机床故障,不仅能提升企业工作效率,更能保障设备无故障、无不合格产品,能够有效维护数控机床稳定运行,进而提升企业工作效率与质量,促进企业持续发展,推动社会经济进步。
 
  2数控机床误差模型构建
 
  2.1综合几何误差模型
 
  对数控机床健康状况关键技术加以分析,首先,要基于多体理论基础,在这一基础之上,构建无几何误差模型。数控机床的刀具与工件,在机床坐标系中的相对应位置,这一误差部分,决定数控机床加工的精准度。所以,在数控机床几何模型构建过程中,要针对两者存在的关系,也就是误差补偿理论依据。误差模型确定下来,可以决定不同的测量方式。所以,在现有条件下,为了提升数控机床测量精准度,要基于此构建误差模型,在具体的模型构建工作中,根据模型求解间获得数控机床实际运行过程存在的误差点。在模型构建过程中,要根据结构,也就是较为常见的五轴数控机床。五轴数控机床,可以分为双转台类型[3]、双摆头类型以及回转/摆动类型。在模型构建前,要对不同数控机床运动模型加以分析,并根据数控机床初始位置,对数控机床各轴进行操作,使其直线轴两两正交,才能确保数控机床旋转轴处于正交关系,进而达到垂直平行。
 
  2.2数控机床误差数学模型
 
  要想更好地满足企业发展需求,就要在企业生产中,合理应用数控机床,不断优化数控机床技术、结构与精度,全面提升数控机床的精度指标。只有这样,才能最大限度降低误差。对于此,相关学者与专家,对数控机床精度进行大量测试。数控机床的精度测试的基本方法与原理可以分为两大类。①机床单项误差测量方式;②应用数学模型求解得到的综合误差辨别方式。由于第一种测量方式,所需的成本较高,而测量效率相对较低,并没有得到广泛应用。而第二种测量方式,是数控机床测量辨识主要无线发送模块可及时将计算出的接地电阻阻值,发送至中心计算机。而计算机中心也可以发出相应的信号实现对接地电阻的测量。
 
  3结论
 
  介绍了一种基于无线网络传输的接地电阻在线遥测系统,该装置可以实现对电网接地电阻的实时监测,并将所测得的接地电阻数据向控制中心传输,以便运维人员及时处理受损和故障设备,提高电网供电的可靠性,有效降低了电网的雷击率。但是,由于该项测量方式,需要进一步考证与研究,并没有得到广泛应用。这也意味着,在具体的测量误差工作中,还需大力研究直线轴与旋转轴,只有对直线轴与旋转轴进行全面分析,才能提升数控机床应用稳定性。原始误差的辨识方式,主要是在数控机床空间内,对特定点进行定位,并对误差问题进行分析。将得到的数据进行整理,构建误差计算数学模型,并在这一过程中,对数学模型进行求解。只有这样,才能确定直线轴内部的原始误差数据,并将此作为主要测量数据。此种测量方式,不仅效率高,其成本更低。而就先位移方式,是较为常见误差辨别方式。该方式相对简单,随着不断发展得到广泛应用。借助此种测量方式,可以有效降低光路调整难度,最终提升测量效率,优化数控机床误差各项的辨识度,提升误差辨识精度。
 
  3多元融合模型研究与构建
 
  3.1多元信息融合基本原理
 
  除去上述构建模型,提升数控机床稳定性,借助模型,对数控机床健康状况加以监测。在具体的工作中,还应构建良好预警系统,借助传感器,对多样化数控机床数据进行收集与整理,并基于数据基础,对数控机床运行进行评估工作。所以,在具体的工作之中,要根据不同的信息融合层次,对其进行详细划分,再基于模糊集合证据理论,对数控机床故障因素以及性能退化因素加以分析。只有这样,才能结合数控机床实际情况,对影响数控机床稳定运行因素进行监控。首先,要想构建故障预警系统,就要将多传感器信息进行融合,并确保信息融合处,可以对收集信息进行合理支配与应用。同时,要对信息进行合理优化与组合。结合数控机床实际情况,借助信息之间的互补,产生更有效、更有价值信息,可以提升数控机床健康智能监测技术,提升其检测结果可靠性。此外,要结合多融合技术,对故障进行诊断与预警。同时,要基于融合后的设备运行状态信息,对设备故障问题加以诊断。为保证数控机床稳定运行,对故障问题进行预警。必要时,可以应用实时性监测,对设备运行状态加以监管。此种故障诊断方式,需要手机大量数据。所以,在具体工作之中,需要不断从数据中进行提取,并构建特征分类器,对数控机床状态进行识别,进而满足维修决策需求,对故障进行处理。
 
  3.2结合证据理论对数控机床健康状况进行评估
 
  对数控机床健康状况进行检测,检测数控机床存在的故障,需要借助多融合技术,借助多融合技术,可以对数控机床整体情况进行评估。数控机床是由多个零部件组成,单一的零部件,并不具备代表性,难以呈现整个设备的健康状况。单一的某零部件出现问题,并不能明确数控机床整体健康状况。所以,应借助多融合技术,应用传感器,对数控机床零部件性能加以监测,并对零部件状态进行具体评估。只有权衡多种因素,结合不同数据进行综合性分析,才能从局部延伸到整体。此外,在数控机床零部件评估工作中,除去要参考零部件本身因素,还需考量不同环境问题,采取更为多样的考核方式,更好地对故障进行诊断。最后,要在数控机床动态监测工作中,监控系统要具有一定容错能力。也就是说,监控系统要在噪音、测量误差等多方面因素影响下,应用融合技术,不断提升监测精准度,更好地掌握数控机床整体情况,对数控机床健康状况加以评估。
 
  4借助大数据对数控机床关键部分进行诊断
 
  4.1构建滚动轴承故障诊断模型
 
  要想对数控机床健康状况进行全面监控,首先,要对产生的数据加以监管。数控机床监测数据极为庞大,且较为复杂。目前的故障预警方式,很难解决数控机床存在的故障,做好数控机床健康状况预警工作。所以,要想不断提升数控机床预警能力。在实际的工作中,就要对数控机床关键技术进行监测。滚动轴承作为数控机床重要构成部分之一,是数控机床关键部件。数控机床内部的滚动轴承运转精度,能够直接决定数控机床整体精度性能。对数控机床故障因素加以分析,造成数控机床出现故障主要与滚动轴承相关。滚动轴承由于在数控机床操作中,所面对环境以及工作状态相对复杂,很难借助数学模型构建,对滚动轴承故障问题进行诊断与预警。而且在没有相关专家以及专业人员指导情况下,亦难以合理应用历史数据,挖掘其中存在的隐藏问题。现代科技发展极为迅速,要想提升数控机床健康状况监测能力,可以在实际的工作中,结合大数据环境,融合多种相关异构状态监测数据,应用分布式技术,借助集群滚动轴承[4]故障进行建模。构建故障预警模型。在该模型构建过程中,需要对不同数据进行采集,并将得到的数据进行整合。数据主要来源于数控机床系统内部,并在多个传感器作用下,收集不同数据,进而对数控机床零部件实际情况加以监测。
 
  4.2滚动轴承故障预警方式
 
  对滚动轴承故障进行预警以及分析,需要借助多种历史数据,并针对当前的故障主要特征,对数控机床退化问题进行全面分析。该项技术的关键部分,主要在于挖掘故障的状态以及对故障类型进行识别。首先,可以应用小波包分解方式,对不同信号进行处理,并根据不同信号特征,提升信号特征量。同时,可以记住模糊C均值聚类,对数控机床滚动轴承不同模糊状态加以识别,并在这一过程中,不断拓展研究,对数控机床故障特征加以提取。
 
  5结束语
 
  数控机床自出现后,逐渐被广泛应用,并且随着现代技术发展与进步,数控机床逐渐应用在更多领域,例如航空航天、汽车以及船舶等重点行业中。随着技术不断发展以及社会各界关注,数控机床结构不断完善,具有更高运行能力。但是,在这一过程中,数控机床稳定运行,对数控机床故障因素加以诊断,需要得到重视。所以,在实际的数控机床健康状况监测工作中,要对数控机床关键技术加以分析,并结合先进技术,更好地提升监测精度,优化监测方式。只有这样,才能进一步提升数控机床监测能力,更好地提升监测质量,维护数控机床稳定运行。

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