基于故障樹的數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)研究.pdf

1、由于各類不同學(xué)科新技術(shù)的相互滲透,傳統(tǒng)的機(jī)械工程各領(lǐng)域的邊界變得模糊起來,智能技術(shù)、傳感技術(shù)、信息技術(shù)與機(jī)械的結(jié)合,產(chǎn)生了集機(jī)、電、液于一身的數(shù)控機(jī)床,隨著它的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)展、功能也因現(xiàn)代用戶的要求而越來越齊全和強(qiáng)大。當(dāng)數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生后,如何迅速診斷出故障原因并解決問題使其恢復(fù)正常,是提高數(shù)控機(jī)床使用效率的迫切需要。但是,我國(guó)現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床上的數(shù)控系統(tǒng)品種極其繁多,既有國(guó)產(chǎn)的各檔數(shù)控系統(tǒng),也有來自世界各國(guó)的系統(tǒng)：如FANUC 0-TC

2、、0-TD系統(tǒng),西門子810、820、880系統(tǒng),三菱系統(tǒng),華中數(shù)控等等。各型系統(tǒng)復(fù)雜程度參差不齊,功能各異,結(jié)構(gòu)樣式也不謀多樣。在維修過程中,對(duì)于這樣復(fù)雜、綜合的系統(tǒng),故障的診斷是否遵循一定的規(guī)律和方法,如何在諸多故障現(xiàn)象當(dāng)中有效捕捉到癥結(jié)所在,是本文所研究的。 在比較國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床故障診斷方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,通過對(duì)數(shù)控機(jī)床一故障實(shí)例分析,應(yīng)用故障樹模塊分析算法,對(duì)Fanuc0i型數(shù)控車床的工作原理、故障現(xiàn)象進(jìn)行定量分析獲得了

3、頂事件失效概率、底事件結(jié)構(gòu)重要度、概率重要度；采用基于面向?qū)ο蠓椒ê蛯＜抑R(shí)的智能診斷方法,用Fussed法求解最小割集,把大型復(fù)雜故障樹,分解為相對(duì)獨(dú)立的多個(gè)子樹；從而將領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)知識(shí)轉(zhuǎn)化為診斷系統(tǒng)的專家知識(shí),對(duì)數(shù)控機(jī)床典型故障建立故障樹,通過其最小割集進(jìn)行故障定性分析,確定了系統(tǒng)的推理方法。對(duì)數(shù)控機(jī)床故障診斷專家系統(tǒng)做需求分析,包括功能分析和非功能分析,并對(duì)各個(gè)功能模塊做出活動(dòng)流程圖；最后做出管道類型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì),并將故障

4、樹分析法應(yīng)用于故障診斷專家系統(tǒng)分析推理機(jī)制中。文中論述了系統(tǒng)開發(fā)的數(shù)據(jù)管理模式,包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式、數(shù)據(jù)庫(kù)的連接、對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行添加刪除等管理操作、相關(guān)工具和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)；最后,介紹了專家系統(tǒng)診斷推理的實(shí)現(xiàn)。 數(shù)控機(jī)床故障診斷專家系統(tǒng)由知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、人機(jī)接口、解釋機(jī)制等部分組成。采用產(chǎn)生式規(guī)則和面向?qū)ο笙嘟Y(jié)合的知識(shí)表示法。根據(jù)用戶輸入的初始信息,利用知識(shí)庫(kù)中的知識(shí),推理出合理的診斷結(jié)果。最后,對(duì)專家系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際驗(yàn)證,