數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展水平已成為一個(gè)國(guó)家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標(biāo)志，其發(fā)展程度直接決定著機(jī)械、航空航天、汽車、船舶、建筑等支柱產(chǎn)業(yè)及能源、交通等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵組成部分，直接影響數(shù)控機(jī)床運(yùn)行及加工的精度、工作臺(tái)的移動(dòng)速度和跟蹤精度等性能。數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)故障診斷是提高機(jī)床使用效率、安全性和可靠性的關(guān)鍵技術(shù)。在吉林省教育廳項(xiàng)目“精密機(jī)電系統(tǒng)故障診斷與預(yù)報(bào)技術(shù)的研究”的支持下，對(duì)數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行了深

2、入研究。
　　首先，以數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)作為研究對(duì)象，對(duì)數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)工作原理、常見故障模式以及故障原因進(jìn)行了深入分析，主要從故障發(fā)生部件的角度，對(duì)伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、檢測(cè)裝置三大部分進(jìn)行了故障機(jī)理研究。
　　然后，以數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)故障機(jī)理分析為基礎(chǔ)，對(duì)故障診斷系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。針對(duì)故障信號(hào)非線性、干擾多的問題，選擇故障敏感度高的部位安裝加速度傳感器采集信號(hào)，利用時(shí)頻信號(hào)處理方法EEMD對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)消

3、噪和特征提取處理。再者，考慮故障原因與故障模式之間存在的復(fù)雜非線性關(guān)系，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量大，質(zhì)量要求高，缺乏解釋機(jī)制等問題，提出建立故障定位和故障類型辨識(shí)兩級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并結(jié)合以伺服系統(tǒng)相關(guān)的工作狀態(tài)、產(chǎn)品粗糙度為規(guī)則輸入的BRB故障診斷方法。應(yīng)用兩級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和BRB理論對(duì)數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)進(jìn)行了故障診斷，將EEMD非線性信號(hào)自適應(yīng)消噪處理和特征提取，兩級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與BRB理論相結(jié)合，解決神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解釋機(jī)制問題，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)多部件進(jìn)