數(shù)控車床混雜故障傳播建模及診斷
發(fā)布時(shí)間:2021-12-12 12:58
數(shù)控機(jī)床作為復(fù)雜的機(jī)、電、液集成系統(tǒng),其組件單元制造工藝、設(shè)計(jì)等導(dǎo)致自身缺陷及系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的影響,組件單元間功能性、機(jī)械性的高耦合強(qiáng)度和大密度連接等特征,為故障傳播提供了可能,同時(shí)也增加故障診斷的難度及復(fù)雜性。系統(tǒng)故障是由結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)單元離散故障傳播與功能關(guān)聯(lián)單元連續(xù)故障傳播即混雜故障傳播共同作用的結(jié)果。設(shè)備故障診斷是健康維護(hù)的基礎(chǔ),是設(shè)備關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)之一。因此,結(jié)合數(shù)控機(jī)床故障傳播特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)故障傳播建模與故障診斷對(duì)于合理定位故障源與故障傳播途徑、進(jìn)而排除故障具有重要意義。數(shù)控車床是典型的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品。論文依托吉林省自然基金項(xiàng)目和吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目,以數(shù)控車床為研究對(duì)象,應(yīng)用圖論展示系統(tǒng)單元故障傳播關(guān)系,采用故障注入與信號(hào)采集分析相結(jié)合獲取故障傳播信息,引入能量算子并綜合故障傳遞模型特征計(jì)算單元故障傳播概率,應(yīng)用信息熵相關(guān)理論,基于故障傳播強(qiáng)度對(duì)故障傳播概率評(píng)估,從而確定關(guān)鍵故障節(jié)點(diǎn)及故障傳播路徑,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際數(shù)據(jù),基于Pagerank及故障傳播影響度驗(yàn)證混雜故障傳播模型的合理性和故障診斷的有效性。首先,結(jié)合數(shù)控機(jī)床工作原理和故障類型,進(jìn)行基于故障類型的數(shù)控車床子系統(tǒng)劃分。通...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
本文研究的技術(shù)路線
圖 2.1 數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及控制過(guò)程圖控機(jī)床的工作過(guò)程是指根據(jù)加工圖紙和工藝工作要求,將人工編譯的,機(jī)床通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)將程序轉(zhuǎn)換成機(jī)床可識(shí)別的代碼(即控制信號(hào))給控制單元,形成加工命令以完成零件加工的過(guò)程,具體如圖 2.1 所數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和控制過(guò)程可知,數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程與普通機(jī)床一致控制方式不同[64]。數(shù)控車床正是通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)把動(dòng)作命令(控制信號(hào),控制主軸和導(dǎo)軌上的刀架進(jìn)行旋轉(zhuǎn)與位移的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)工];诠收项愋偷臄(shù)控車床組件劃分障(Failure)是設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)行工作過(guò)程中,因操作、設(shè)計(jì)缺陷等原能”或造成安全危害的現(xiàn)象[67]。在故障分析中,分析的對(duì)象是故障,和目標(biāo)是故障部件。也就是說(shuō)通過(guò)故障傳播過(guò)程研究和故障診斷,要
過(guò)程中機(jī)床任一組件故障,都會(huì)在該過(guò)程中連續(xù)傳播給相關(guān)故障傳播過(guò)程,故在故障傳播分析中定義為連續(xù)型故障傳播現(xiàn)的故障傳播模型稱之為連續(xù)性故障傳播模型。床加工功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程可以簡(jiǎn)化為主軸的能量和導(dǎo)軌的能量耦合的過(guò)程。在這個(gè)分析過(guò)程中,須把刀具與刀架作為一個(gè)剛作為一個(gè)剛性的整體來(lái)進(jìn)行研究。所以在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中驗(yàn)材料時(shí),都把消除刀和刀架、工件和卡盤的剛性影響作為量減小相對(duì)緊固連接狀態(tài)下剛性變化對(duì)實(shí)驗(yàn)的作用影響。主形主要通過(guò)減小切削深度,即在保證總切削量的條件下增加弱?紤]刀具和刀架間的剛性變形影響時(shí),是通過(guò)對(duì)加工材。即在保證測(cè)試輸出有效信號(hào)的條件下,選擇了硬度相對(duì)小進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。三個(gè)子系統(tǒng)之間的作用關(guān)系簡(jiǎn)圖如圖 2.2 所示
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于《中國(guó)制造2025》民營(yíng)企業(yè)全面提升科技競(jìng)爭(zhēng)的對(duì)策探究[J]. 王曉蕊. 中國(guó)市場(chǎng). 2019(09)
[2]淺析數(shù)控機(jī)床的故障診斷及維修[J]. 周志海. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2019(03)
[3]競(jìng)爭(zhēng)失效的刀具可靠性評(píng)估模型[J]. 龍哲,申桂香,王曉峰,牟黎明,韓辰宇. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(01)
[4]基于熵權(quán)法的數(shù)控機(jī)床可靠性的模糊綜合評(píng)價(jià)研究[J]. 劉洋. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2018(06)
[5]行程時(shí)間不確定的城市公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型與算法[J]. 柳伍生,李遠(yuǎn)東,譚倩. 系統(tǒng)工程. 2018(05)
[6]基于負(fù)載分布空間的網(wǎng)絡(luò)相繼故障模型[J]. 楊宇騏,陳帥年. 通信技術(shù). 2018(05)
[7]基于Petri網(wǎng)關(guān)聯(lián)矩陣的流程模型間距離計(jì)算方法[J]. 吳亞鋒,譚文安. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2018(03)
[8]基于符號(hào)有向圖的飛機(jī)故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法[J]. 周虹,陳志雄. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[9]網(wǎng)絡(luò)虛擬化環(huán)境下的電力通信網(wǎng)多域故障診斷算法[J]. 謝小軍,李葵. 能源與環(huán)保. 2017(12)
[10]數(shù)控車床的電動(dòng)刀架故障診斷與維修[J]. 姚全紅. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2017(12)
博士論文
[1]高速電主軸動(dòng)力學(xué)建模及振動(dòng)特性研究[D]. 黃偉迪.浙江大學(xué) 2018
[2]數(shù)控車床切削力譜的編制及其在功能部件可靠性試驗(yàn)中的應(yīng)用[D]. 何佳龍.吉林大學(xué) 2017
[3]基于Petri網(wǎng)的四性一體化建模及仿真方法研究[D]. 王瑤.西北工業(yè)大學(xué) 2016
[4]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論在集成電路分析與測(cè)試中的應(yīng)用研究[D]. 譚虎.湖南大學(xué) 2014
[5]核動(dòng)力裝置故障診斷的信息融合方法研究[D]. 郭清.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[6]電力變壓器狀態(tài)評(píng)估及故障診斷方法研究[D]. 鄭含博.重慶大學(xué) 2012
[7]機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)核基故障識(shí)別與狀態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)研究[D]. 李岳.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[8]基于SDG模型的故障診斷及應(yīng)用研究[D]. 劉敏華.清華大學(xué) 2005
碩士論文
[1]精密數(shù)控車床主軸系統(tǒng)精度保持可靠性計(jì)算方法研究[D]. 高通.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]基于有向圖的數(shù)控車床故障傳播機(jī)理研究[D]. 劉津彤.吉林大學(xué) 2017
[3]數(shù)控車床可靠性分析與控制技術(shù)研究[D]. 夏長(zhǎng)江.重慶大學(xué) 2017
[4]煙氣輪機(jī)故障傳播建模及診斷預(yù)警方法研究[D]. 崔晨.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 2017
[5]基于數(shù)據(jù)挖掘的電路故障分析方法研究[D]. 吳讓好.電子科技大學(xué) 2017
[6]基于圖論模型的主次結(jié)構(gòu)體系可拆卸性研究[D]. 費(fèi)嵩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[7]支撐導(dǎo)軌的振動(dòng)特性及重心偏移對(duì)低速運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響研究[D]. 張淼.蘭州理工大學(xué) 2016
[8]基于動(dòng)態(tài)特性分析的機(jī)床主軸箱裝配故障診斷研究[D]. 李凱旋.北京交通大學(xué) 2016
[9]基于符號(hào)有向圖的核電廠故障診斷技術(shù)研究[D]. 吳國(guó)華.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[10]數(shù)控車床主軸部件及支承件結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法研究[D]. 趙云.東北大學(xué) 2015
本文編號(hào):3536717
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
本文研究的技術(shù)路線
圖 2.1 數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及控制過(guò)程圖控機(jī)床的工作過(guò)程是指根據(jù)加工圖紙和工藝工作要求,將人工編譯的,機(jī)床通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)將程序轉(zhuǎn)換成機(jī)床可識(shí)別的代碼(即控制信號(hào))給控制單元,形成加工命令以完成零件加工的過(guò)程,具體如圖 2.1 所數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和控制過(guò)程可知,數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程與普通機(jī)床一致控制方式不同[64]。數(shù)控車床正是通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)把動(dòng)作命令(控制信號(hào),控制主軸和導(dǎo)軌上的刀架進(jìn)行旋轉(zhuǎn)與位移的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)工];诠收项愋偷臄(shù)控車床組件劃分障(Failure)是設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)行工作過(guò)程中,因操作、設(shè)計(jì)缺陷等原能”或造成安全危害的現(xiàn)象[67]。在故障分析中,分析的對(duì)象是故障,和目標(biāo)是故障部件。也就是說(shuō)通過(guò)故障傳播過(guò)程研究和故障診斷,要
過(guò)程中機(jī)床任一組件故障,都會(huì)在該過(guò)程中連續(xù)傳播給相關(guān)故障傳播過(guò)程,故在故障傳播分析中定義為連續(xù)型故障傳播現(xiàn)的故障傳播模型稱之為連續(xù)性故障傳播模型。床加工功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程可以簡(jiǎn)化為主軸的能量和導(dǎo)軌的能量耦合的過(guò)程。在這個(gè)分析過(guò)程中,須把刀具與刀架作為一個(gè)剛作為一個(gè)剛性的整體來(lái)進(jìn)行研究。所以在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中驗(yàn)材料時(shí),都把消除刀和刀架、工件和卡盤的剛性影響作為量減小相對(duì)緊固連接狀態(tài)下剛性變化對(duì)實(shí)驗(yàn)的作用影響。主形主要通過(guò)減小切削深度,即在保證總切削量的條件下增加弱?紤]刀具和刀架間的剛性變形影響時(shí),是通過(guò)對(duì)加工材。即在保證測(cè)試輸出有效信號(hào)的條件下,選擇了硬度相對(duì)小進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。三個(gè)子系統(tǒng)之間的作用關(guān)系簡(jiǎn)圖如圖 2.2 所示
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于《中國(guó)制造2025》民營(yíng)企業(yè)全面提升科技競(jìng)爭(zhēng)的對(duì)策探究[J]. 王曉蕊. 中國(guó)市場(chǎng). 2019(09)
[2]淺析數(shù)控機(jī)床的故障診斷及維修[J]. 周志海. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2019(03)
[3]競(jìng)爭(zhēng)失效的刀具可靠性評(píng)估模型[J]. 龍哲,申桂香,王曉峰,牟黎明,韓辰宇. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(01)
[4]基于熵權(quán)法的數(shù)控機(jī)床可靠性的模糊綜合評(píng)價(jià)研究[J]. 劉洋. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2018(06)
[5]行程時(shí)間不確定的城市公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型與算法[J]. 柳伍生,李遠(yuǎn)東,譚倩. 系統(tǒng)工程. 2018(05)
[6]基于負(fù)載分布空間的網(wǎng)絡(luò)相繼故障模型[J]. 楊宇騏,陳帥年. 通信技術(shù). 2018(05)
[7]基于Petri網(wǎng)關(guān)聯(lián)矩陣的流程模型間距離計(jì)算方法[J]. 吳亞鋒,譚文安. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2018(03)
[8]基于符號(hào)有向圖的飛機(jī)故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法[J]. 周虹,陳志雄. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[9]網(wǎng)絡(luò)虛擬化環(huán)境下的電力通信網(wǎng)多域故障診斷算法[J]. 謝小軍,李葵. 能源與環(huán)保. 2017(12)
[10]數(shù)控車床的電動(dòng)刀架故障診斷與維修[J]. 姚全紅. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2017(12)
博士論文
[1]高速電主軸動(dòng)力學(xué)建模及振動(dòng)特性研究[D]. 黃偉迪.浙江大學(xué) 2018
[2]數(shù)控車床切削力譜的編制及其在功能部件可靠性試驗(yàn)中的應(yīng)用[D]. 何佳龍.吉林大學(xué) 2017
[3]基于Petri網(wǎng)的四性一體化建模及仿真方法研究[D]. 王瑤.西北工業(yè)大學(xué) 2016
[4]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論在集成電路分析與測(cè)試中的應(yīng)用研究[D]. 譚虎.湖南大學(xué) 2014
[5]核動(dòng)力裝置故障診斷的信息融合方法研究[D]. 郭清.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[6]電力變壓器狀態(tài)評(píng)估及故障診斷方法研究[D]. 鄭含博.重慶大學(xué) 2012
[7]機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)核基故障識(shí)別與狀態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)研究[D]. 李岳.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[8]基于SDG模型的故障診斷及應(yīng)用研究[D]. 劉敏華.清華大學(xué) 2005
碩士論文
[1]精密數(shù)控車床主軸系統(tǒng)精度保持可靠性計(jì)算方法研究[D]. 高通.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]基于有向圖的數(shù)控車床故障傳播機(jī)理研究[D]. 劉津彤.吉林大學(xué) 2017
[3]數(shù)控車床可靠性分析與控制技術(shù)研究[D]. 夏長(zhǎng)江.重慶大學(xué) 2017
[4]煙氣輪機(jī)故障傳播建模及診斷預(yù)警方法研究[D]. 崔晨.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 2017
[5]基于數(shù)據(jù)挖掘的電路故障分析方法研究[D]. 吳讓好.電子科技大學(xué) 2017
[6]基于圖論模型的主次結(jié)構(gòu)體系可拆卸性研究[D]. 費(fèi)嵩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[7]支撐導(dǎo)軌的振動(dòng)特性及重心偏移對(duì)低速運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響研究[D]. 張淼.蘭州理工大學(xué) 2016
[8]基于動(dòng)態(tài)特性分析的機(jī)床主軸箱裝配故障診斷研究[D]. 李凱旋.北京交通大學(xué) 2016
[9]基于符號(hào)有向圖的核電廠故障診斷技術(shù)研究[D]. 吳國(guó)華.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[10]數(shù)控車床主軸部件及支承件結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法研究[D]. 趙云.東北大學(xué) 2015
本文編號(hào):3536717
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