基于机床电机电流信息的分析诊断研究

针对数控机床传动系统缺乏有效的监测诊断技术支持的间题,提出借助驱动电机电流信号的高信噪比、便于测量、不受系统结构影响的特点,研究基于电机电流信号的机床传动系统故障诊断技术.主要研究传动系统在电机电流信号中的表现机制和电机自身的传感器特性以及传动系统的监测诊断应用技术,并开发相应的监测诊断系统.为保障机床运行得稳定性,促进监测诊断技术的进一步发展具有重要的意义.     

基于电流信息的机床传动系统监测与诊断

针对数控机床传动系统缺乏有效的监测诊断手段,利用驱动伺服电机电流信号的高信噪比、易于测量、不受系统结构影响的特点,提出了基于伺服电机电流信号的机床传动系统监测诊断方法.在分析传动部件对伺服电机电流信号影响规律的基础上,讨论了电机电流的循环自相关解调技术,设计开发了相应的监测诊断系统.为保障数控机床运行的稳定性,促进监测诊断技术的进一步发展具有重要的意义.     

机床进给传动链扭转振动系统的计算模型

本文分析了机床进给运动系统的传动特点以及进给传动系统引起机床运行时的振动特性。主要讨论了机床进给传动链中，单支当量扭转振动系统的计算模型及其建立方法。     

机床传动系统磨损故障诊断常用技术及其对比

机床是制造业中的重要设备，传动系统的磨损故障对于机床，尤其是高精度及大型机床设备危害极大，在分析机床传动系统的失效类别的基础上，讨论了机床传动系统磨损状态检测与故障诊断领域的常见技术与手段，对比了这些技术的适用范围与局限性。     

小型磁驱动电解加工机床的结构设计

针对目前电解加工机床存在的传动链长、加工可靠性差、结构复杂等问题,设计了一种小型磁驱动电解加工机床。对磁驱动机床的总体方案进行了设计,介绍了该机床的工作原理,对其磁驱动系统、电解液系统等重要结构进行了详细设计。该机床驱动系统与传动系统融为一体,直接拖动阴极,无中间传动链,响应速度快,加工精度高,结构简单,并可实现对弯孔、曲面、内槽等复杂型面的加工。     

一种基于变频器电流检测机床刀具磨损新方法的研究

针对传统机床刀具磨损状态检测方法的局限性和不足等问题，采用间接量来检测刀具磨损状态而提出了一种基于机床变频器三相输入平均有效电流信号来检测刀具磨损状态新方法。首先，介绍了铣床变频器电流检测刀具磨损新方法的工作原理，验证并对比了三相平均有效电流信号计算法优于传统RMS计算法；其次，利用三相平均有效电流(ARMS)计算法和传统RMS计算法来获取计算后的有效电流信号，结合小波降噪和EEMD分解法对信号进行降噪、分解及重构处理，分析重构后其时频域下两种方法计算的有效电流值信号各频带能量和均方差并将其组成特征向量；最后，将特征向量输入CPSO ELM和PNN神经网络等分类器进行故障识别和对比。实验结果表明，CPSO ELM相比PNN神经网络分类器具有准确的识别效果，验证了所采用的变频器电流来检测铣床刀具磨损新方法的有效性和可行性。     

机床传动系统磨损故障综合诊断技术研究

现代机床是国民经济建设中的主要制造设备,传动系统的磨损故障对于机床设备,尤其是高精度化以及大型化的机床设备危害极大。有鉴于此,文章首先分析了机床传动系统的失效类别,然后详细叙述了当前机床传动系统磨损状态检测与故障诊断领域的常见技术与手段,并且对比分析了这些技术的适用范围与局限性,最后提出了基于D—S证据融合决策的机床传动系统磨损故障多征兆综合诊断方法和模型。     

高炉布料传动装置状态诊断方法研究

高炉布料装置结构复杂、人员无法接近,且由于特殊的环境因素,常用的振动诊断方法难以实施.笔者以布料系统驱动电机的定子电流作为信号分析的切入点,提取传动系统的特征频率.由于电流信号的故障表现形式常以调制信号为主,而调制信号具有循环平稳信号的特点,尝试采用循环平稳分析方法对电流信号进行分析和解调.现场测试和分析的结果表明,采用该种方法能够有效抑制电流信号的工频成分,分离和提取状态特征,提高了采用电流法进行故障诊断的准确性.     

基于主轴振动监测的精密机床可靠性评估

数控机床的可靠性评估对于评价加工精度和加工效率有着重要意义.以比例风险模型(PHM)为基础的基于状态维修(CBM)方法是预防性维修方法的一种,它强调运行时间和实时状态对设备寿命的影响,基于历史数据和实时运行状态评估设备的可靠性.对计算模型加以改进,利用灰色模型估计其中的风险度函数的参数,使之适用于数控机床失效数据较少的情况.以某厂实际运行的精密机床主轴轴振作为状态量,建立数据库,采集轴振信号,记录历史事件,采用CBM方法分析数据,计算机床的可靠度、风险度.计算结果表明:该方法能够评估设备的运行状态,并能优化设备维修策略.     

铣头旋转分度精度分析

在高精密机床及配套功能部件研发中,传动系统精度对设备性能影响很大。对传动精度进行了分析,并针对实际问题,对影响铣头分度精度的传动链进行了效验和试验对比,对实际运用有较好的参考和指导作用。     

虚拟环境下机床主传动系统故障诊断的仿真实现

本文介绍了用AutoCAD完成机床主传动系统三维实体造型，用VisualC 、Visual LISP等工具完成主轴箱轴承、齿轮、轴等部位在运行中出现故障时的立体动画。经压电晶体加速度传感器实时检测机床的振动信号，对这些信号进行分析(统计处理、频谱分析等)提取出故障特征，经人工神经网络、模糊决策及专家系统等手段进行决策，判定故障部位和程度，可在微机上直观地观察主轴箱在运行过程中，各故障具体部位及损伤程度的虚拟现实情况。     

数控机床健康诊断图形化动态交互平台的开发

为实现对数控机床智能化的状态监测与故障诊断,通过对数控机床健康诊断系统分析模型与交互特性的分析,根据数控机床故障类型与结构特点,利用Python开发一个图形化交互的数控机床健康诊断系统的动态交互平台,详细设计了系统的总体架构、数据采集模块、数据处理模块、诊断服务模块、人机交互界面。该平台可实现数控机床的动态监控、故障分析、状态数据显示及信息的发布与预警功能。     

基于FP-Growth算法的数控机床故障特征分析北大核心

数控机床故障问题的及时响应、故障原因精准判断以及解决方案的快速识别是实现制造单元智能化的关键。基于数控机床历史运维数据,采用关联规则挖掘FP-Growth算法实现数控机床故障模式、原因的关联规则挖掘。首先对运维数据进行故障特征分析,构建基于关联规则的故障诊断模型;其次,通过对历史故障模式及其相应故障原因进行挖掘,生成故障诊断关联规则;最后结合关联规则的支持度、置信度等评估指标进行分析,并推演出关联概率的大小,验证了FP-Growth算法用于数控机床故障特征分析的可行性和合理性。     

基于循环神经网络的数控机床故障诊断研究

为快速对数控机床故障进行在线定位与诊断,提出基于循环神经网络的数控机床故障诊断技术。通过提取网络节点,建立基于循环神经网络的“门”判别结构;引入模糊边界理论,对机床故障特征空间进行分类;通过组织故障诊断样本的方式,完成规则可信度率的统计与判别,实现对数控机床故障的在线诊断。以CAK6150数控机床作为研究对象,经过数据归纳可知,在循环神经网络支持下,故障诊断数据的实际输出与理论值非常接近,且收敛速度较快,能够较好解决制造类企业的机械设备应用故障问题。     

基于5G通信的数控机床智能监控与诊断系统设计

针对目前数控机床智能监控水平较低、智能化不足的问题,提出基于5G通信的数控机床智能监控与故障诊断系统。该系统以高性能STM32为硬件核心,搭载AliOS Things嵌入式操作系统实现机床电机工作电流、电压、温度和振动信号的实时监测;再提取信号时频域特征,进行故障状态识别,通过5G通信智能网关将异常状态数据上传到远程智能监控服务平台。该平台还能下发指令给监控系统,提示并辅助工作人员对存在故障风险的数控机床进行及时维护。经测试,该系统能够实现高并发海量数据的采集与高速传输,5G通信传输速度在500 Mb/s,传输时延在20 ms以内,平均数据丢包率在2%内。测试结果表明该系统性能稳定可靠,在满足数控机床智能监控同时,为数控机床设备的智能升级提供技术方案。     

工业机器人谐波减速器的传动误差超限故障诊断

为解决工业机器人谐波减速器使用过程中传动误差超限故障诊断问题,建立伺服电机和谐波减速器的机电仿真模型,分析减速器间隙增大对驱动电机电流产生的影响。构建工业机器人谐波减速器机电系统实验平台,采集不同传动误差谐波减速器对应的驱动电机电流信号。利用电机电流信号,提出结合梅尔倒频谱和支持向量机,以及结合梅尔倒频谱和概率神经网络的2种故障诊断方法。基于多种指标综合分析比较上述2种故障诊断方法,结果表明:结合梅尔倒频谱和支持向量机的谐波减速器传动误差超限故障诊断方法综合性能优于结合梅尔倒频谱和概率神经网络的方法。     

基于声发射和神经网络的数控机床刀具故障诊断

分析了数控刀具的切削状态,介绍了声发射检测系统和神经网络技术,对刀具切削状态信息声发射检测的可行性和神经网络技术智能诊断方法进行了分析,并通过数控机床刀具故障诊断实例,验证了通过声发射提取刀具切削状态方法的有效性和通过神经网络智能诊断技术检测刀具切削状态方法的正确性。     

立式车床工作台径向跳动超差故障原因分析和处理

数控机床的精度问题一直是制约机床加工质量的重要因素之一。对数控机床的精度调试和故障诊断是数控机床在装配和使用过程中的重要组成部分。其中,机床工作台精度会直接影响机床的加工质量。以型号为12TC16090的立式数控机床工作台故障排除过程为实例,提供了其实际解决方法。为解决类似机床故障提供参考。     

基于Internet的数控机床远程故障诊断技术研究

利用Inernet Explorer作为GUI界面,采用多层C/S的B/S结构建立跨平台的、开放式的数控机床远程故障诊断系统的框架,并对智能诊断模型、网络数据库技术进行了详细的分析,该系统充分发挥因特网的优势,使故障得到及时准确的诊断,提高了设备利用率.