数控车床混杂故障传播建模及诊断
发布时间：2021-12-12 12:58
数控机床作为复杂的机、电、液集成系统,其组件单元制造工艺、设计等导致自身缺陷及系统运行环境的影响,组件单元间功能性、机械性的高耦合强度和大密度连接等特征,为故障传播提供了可能,同时也增加故障诊断的难度及复杂性。系统故障是由结构关联单元离散故障传播与功能关联单元连续故障传播即混杂故障传播共同作用的结果。设备故障诊断是健康维护的基础,是设备关键智能基础共性技术之一。因此,结合数控机床故障传播特点进行系统故障传播建模与故障诊断对于合理定位故障源与故障传播途径、进而排除故障具有重要意义。数控车床是典型的数控机床产品。论文依托吉林省自然基金项目和吉林省科技发展计划项目,以数控车床为研究对象,应用图论展示系统单元故障传播关系,采用故障注入与信号采集分析相结合获取故障传播信息,引入能量算子并综合故障传递模型特征计算单元故障传播概率,应用信息熵相关理论,基于故障传播强度对故障传播概率评估,从而确定关键故障节点及故障传播路径,结合现场实际数据,基于Pagerank及故障传播影响度验证混杂故障传播模型的合理性和故障诊断的有效性。首先,结合数控机床工作原理和故障类型,进行基于故障类型的数控车床子系统划分。通...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
本文研究的技术路线
图 2.1 数控机床结构及控制过程图控机床的工作过程是指根据加工图纸和工艺工作要求，将人工编译的，机床通过数控系统将程序转换成机床可识别的代码（即控制信号）给控制单元，形成加工命令以完成零件加工的过程，具体如图 2.1 所数控机床的结构和控制过程可知，数控机床加工过程与普通机床一致控制方式不同[64]。数控车床正是通过数控系统把动作命令（控制信号，控制主轴和导轨上的刀架进行旋转与位移的插补运动，实现对工]。基于故障类型的数控车床组件划分障(Failure）是设备在生产运行工作过程中，因操作、设计缺陷等原能”或造成安全危害的现象[67]。在故障分析中，分析的对象是故障，和目标是故障部件。也就是说通过故障传播过程研究和故障诊断，要
过程中机床任一组件故障，都会在该过程中连续传播给相关故障传播过程，故在故障传播分析中定义为连续型故障传播现的故障传播模型称之为连续性故障传播模型。床加工功能实现过程可以简化为主轴的能量和导轨的能量耦合的过程。在这个分析过程中，须把刀具与刀架作为一个刚作为一个刚性的整体来进行研究。所以在后续的实验设计中验材料时，都把消除刀和刀架、工件和卡盘的刚性影响作为量减小相对紧固连接状态下刚性变化对实验的作用影响。主形主要通过减小切削深度，即在保证总切削量的条件下增加弱。考虑刀具和刀架间的刚性变形影响时，是通过对加工材。即在保证测试输出有效信号的条件下，选择了硬度相对小进行了实验。三个子系统之间的作用关系简图如图 2.2 所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于《中国制造2025》民营企业全面提升科技竞争的对策探究[J]. 王晓蕊. 中国市场. 2019(09)
[2]浅析数控机床的故障诊断及维修[J]. 周志海. 内燃机与配件. 2019(03)
[3]竞争失效的刀具可靠性评估模型[J]. 龙哲,申桂香,王晓峰,牟黎明,韩辰宇. 吉林大学学报(工学版). 2019(01)
[4]基于熵权法的数控机床可靠性的模糊综合评价研究[J]. 刘洋. 机械设计与制造工程. 2018(06)
[5]行程时间不确定的城市公交网络设计模型与算法[J]. 柳伍生,李远东,谭倩. 系统工程. 2018(05)
[6]基于负载分布空间的网络相继故障模型[J]. 杨宇骐,陈帅年. 通信技术. 2018(05)
[7]基于Petri网关联矩阵的流程模型间距离计算方法[J]. 吴亚锋,谭文安. 计算机与数字工程. 2018(03)
[8]基于符号有向图的飞机故障风险评估方法[J]. 周虹,陈志雄. 沈阳工业大学学报. 2018(04)
[9]网络虚拟化环境下的电力通信网多域故障诊断算法[J]. 谢小军,李葵. 能源与环保. 2017(12)
[10]数控车床的电动刀架故障诊断与维修[J]. 姚全红. 现代制造技术与装备. 2017(12)
博士论文
[1]高速电主轴动力学建模及振动特性研究[D]. 黄伟迪.浙江大学 2018
[2]数控车床切削力谱的编制及其在功能部件可靠性试验中的应用[D]. 何佳龙.吉林大学 2017
[3]基于Petri网的四性一体化建模及仿真方法研究[D]. 王瑶.西北工业大学 2016
[4]复杂网络理论在集成电路分析与测试中的应用研究[D]. 谭虎.湖南大学 2014
[5]核动力装置故障诊断的信息融合方法研究[D]. 郭清.哈尔滨工程大学 2014
[6]电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D]. 郑含博.重庆大学 2012
[7]机械动力传动系统核基故障识别与状态预测技术研究[D]. 李岳.国防科学技术大学 2007
[8]基于SDG模型的故障诊断及应用研究[D]. 刘敏华.清华大学 2005
硕士论文
[1]精密数控车床主轴系统精度保持可靠性计算方法研究[D]. 高通.西安电子科技大学 2018
[2]基于有向图的数控车床故障传播机理研究[D]. 刘津彤.吉林大学 2017
[3]数控车床可靠性分析与控制技术研究[D]. 夏长江.重庆大学 2017
[4]烟气轮机故障传播建模及诊断预警方法研究[D]. 崔晨.中国石油大学（北京） 2017
[5]基于数据挖掘的电路故障分析方法研究[D]. 吴让好.电子科技大学 2017
[6]基于图论模型的主次结构体系可拆卸性研究[D]. 费嵩.哈尔滨工业大学 2016
[7]支撑导轨的振动特性及重心偏移对低速运动稳定性的影响研究[D]. 张淼.兰州理工大学 2016
[8]基于动态特性分析的机床主轴箱装配故障诊断研究[D]. 李凯旋.北京交通大学 2016
[9]基于符号有向图的核电厂故障诊断技术研究[D]. 吴国华.哈尔滨工程大学 2016
[10]数控车床主轴部件及支承件结构优化方法研究[D]. 赵云.东北大学 2015
本文编号：3536717
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
本文研究的技术路线
图 2.1 数控机床结构及控制过程图控机床的工作过程是指根据加工图纸和工艺工作要求，将人工编译的，机床通过数控系统将程序转换成机床可识别的代码（即控制信号）给控制单元，形成加工命令以完成零件加工的过程，具体如图 2.1 所数控机床的结构和控制过程可知，数控机床加工过程与普通机床一致控制方式不同[64]。数控车床正是通过数控系统把动作命令（控制信号，控制主轴和导轨上的刀架进行旋转与位移的插补运动，实现对工]。基于故障类型的数控车床组件划分障(Failure）是设备在生产运行工作过程中，因操作、设计缺陷等原能”或造成安全危害的现象[67]。在故障分析中，分析的对象是故障，和目标是故障部件。也就是说通过故障传播过程研究和故障诊断，要
过程中机床任一组件故障，都会在该过程中连续传播给相关故障传播过程，故在故障传播分析中定义为连续型故障传播现的故障传播模型称之为连续性故障传播模型。床加工功能实现过程可以简化为主轴的能量和导轨的能量耦合的过程。在这个分析过程中，须把刀具与刀架作为一个刚作为一个刚性的整体来进行研究。所以在后续的实验设计中验材料时，都把消除刀和刀架、工件和卡盘的刚性影响作为量减小相对紧固连接状态下刚性变化对实验的作用影响。主形主要通过减小切削深度，即在保证总切削量的条件下增加弱。考虑刀具和刀架间的刚性变形影响时，是通过对加工材。即在保证测试输出有效信号的条件下，选择了硬度相对小进行了实验。三个子系统之间的作用关系简图如图 2.2 所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于《中国制造2025》民营企业全面提升科技竞争的对策探究[J]. 王晓蕊. 中国市场. 2019(09)
[2]浅析数控机床的故障诊断及维修[J]. 周志海. 内燃机与配件. 2019(03)
[3]竞争失效的刀具可靠性评估模型[J]. 龙哲,申桂香,王晓峰,牟黎明,韩辰宇. 吉林大学学报(工学版). 2019(01)
[4]基于熵权法的数控机床可靠性的模糊综合评价研究[J]. 刘洋. 机械设计与制造工程. 2018(06)
[5]行程时间不确定的城市公交网络设计模型与算法[J]. 柳伍生,李远东,谭倩. 系统工程. 2018(05)
[6]基于负载分布空间的网络相继故障模型[J]. 杨宇骐,陈帅年. 通信技术. 2018(05)
[7]基于Petri网关联矩阵的流程模型间距离计算方法[J]. 吴亚锋,谭文安. 计算机与数字工程. 2018(03)
[8]基于符号有向图的飞机故障风险评估方法[J]. 周虹,陈志雄. 沈阳工业大学学报. 2018(04)
[9]网络虚拟化环境下的电力通信网多域故障诊断算法[J]. 谢小军,李葵. 能源与环保. 2017(12)
[10]数控车床的电动刀架故障诊断与维修[J]. 姚全红. 现代制造技术与装备. 2017(12)
博士论文
[1]高速电主轴动力学建模及振动特性研究[D]. 黄伟迪.浙江大学 2018
[2]数控车床切削力谱的编制及其在功能部件可靠性试验中的应用[D]. 何佳龙.吉林大学 2017
[3]基于Petri网的四性一体化建模及仿真方法研究[D]. 王瑶.西北工业大学 2016
[4]复杂网络理论在集成电路分析与测试中的应用研究[D]. 谭虎.湖南大学 2014
[5]核动力装置故障诊断的信息融合方法研究[D]. 郭清.哈尔滨工程大学 2014
[6]电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D]. 郑含博.重庆大学 2012
[7]机械动力传动系统核基故障识别与状态预测技术研究[D]. 李岳.国防科学技术大学 2007
[8]基于SDG模型的故障诊断及应用研究[D]. 刘敏华.清华大学 2005
硕士论文
[1]精密数控车床主轴系统精度保持可靠性计算方法研究[D]. 高通.西安电子科技大学 2018
[2]基于有向图的数控车床故障传播机理研究[D]. 刘津彤.吉林大学 2017
[3]数控车床可靠性分析与控制技术研究[D]. 夏长江.重庆大学 2017
[4]烟气轮机故障传播建模及诊断预警方法研究[D]. 崔晨.中国石油大学（北京） 2017
[5]基于数据挖掘的电路故障分析方法研究[D]. 吴让好.电子科技大学 2017
[6]基于图论模型的主次结构体系可拆卸性研究[D]. 费嵩.哈尔滨工业大学 2016
[7]支撑导轨的振动特性及重心偏移对低速运动稳定性的影响研究[D]. 张淼.兰州理工大学 2016
[8]基于动态特性分析的机床主轴箱装配故障诊断研究[D]. 李凯旋.北京交通大学 2016
[9]基于符号有向图的核电厂故障诊断技术研究[D]. 吴国华.哈尔滨工程大学 2016
[10]数控车床主轴部件及支承件结构优化方法研究[D]. 赵云.东北大学 2015
本文编号：3536717
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