典型数控机床状态采集监测及健康评估方法研究

发布时间：2024-04-26 03:24

　　随着全球制造业朝着智能化方向发展,数控机床已经成为核心制造装备,然而机床在使用过程中故障时有发生,严重制约制造业的高效高质量发展。为了监测机床状态,尽可能避免故障的发生,本文针对立式加工中心和数控卧式车床两种典型数控机床设计了一种状态监测系统,通过采集机床关键部件的状态数据,对其状态进行监测,并实现对机床健康状态的评估,最终达到预测性维护和降低机床故障率的目标。本文主要研究工作包括:(1)对数控机床的故障进行统计分析,通过故障模式分析法确定了机床的关键机械部件,并根据故障诊断机理,选用振动和温度来监测机床机械部件的状态。并通过对机床的振动、温度信号和数控系统的故障机理进行了分析,确定了外加传感器和基于以太网的数据采集方式,实现对机床状态数据的准确高效采集。(2)从功能需求出发,设计了数据采集监测系统的硬件和软件结构。其中,硬件主要包括硬件平台搭建和传感器安装位置优化布局,软件是基于C++语言和MATLAB软件开发的图形界面应用程序,可以实现数据采集、状态数据监测和数据分析功能。(3)对系统采集的振动数据进行了消除趋势项和小波阈值降噪等预处理,并对振动数据进行了时域、频域、时频域特征值提...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1DASP-MOL系统软件界面

第一章绪论5械设备的运行状态进行长期的在线监测、趋势分析、信号时域频域分析、故障诊断、记录等，故障诊断可对齿轮、滚动轴承等进行诊断，故障记录对每次故障诊断进行数据库管理，为日后的设备状态评价提供充分的依据，如图1-1所示为“旋转机械故障诊断”对信号进行频谱分析结果图。图1-1DA....

图2-2数控车床故障数据统计

电子科技大学硕士学位论文14图2-2数控车床故障数据统计因此，可以通过对主传动系统和进给传动系统的数据采集，实现对传动系统的状态监测，进一步地对传动系统进行故障诊断。基于此目的，本文研究的数据采集系统主要对主传动系统和进给传动系统的故障进行状态信息采集，因此针对纽威公司提供的故障....

图3-2NEWAY-VM950H型三轴立式加工中心在数据采集方面，该系统在机床关键部件上部署了温度传感器和加速度传感

第三章状态监测系统的设计与开发25用户发生错误操作的可能性。（4）通用性和开放性：采集系统软件要求能对使用同类数控系统的不同数控机床进行数据采集；采集的数据不限于该计算机自己使用，还应能够导出并且在其他计算机上打开。（5）安全性：系统在计算机上运行，因此要确保用户信息和网络信息安....

图3-6ULT2017压电式加速度传感器

电子科技大学硕士学位论文283.3.1传感器的选型与安装位置3.3.1.1传感器的选型在机床状态数据采集监测系统中，传感器是整个系统的“眼睛”，因此，传感器的选型与安装位置直接决定了采集得到的数据的准确性。对于本课题，传感器需要安装到机床内部，在机床的复杂工况环境中长时间工作。因....

本文编号：3964637