基于数据库的数控机床故障仿真教学系统

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1、华中科技大学硕士学位论文基于数据库的数控机床故障仿真教学系统姓名：胡志伟申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：郑小年20070122华中科技大学硕士学位论文摘要随着数控机床的普及和装备制造业的发展，社会对数控机床维修人才的需求越来越大，但由于机床故障的复杂性和多样性，数控机床专业维修人才的培养手段单一，效果不佳。针对这种现状，本文提出了一个基于数据库的数控机床故障仿真教学系统。该系统具备故障仿真、对比演示、人机交互等特点，可提高数控教学效率，缩短培训时间。本文主要研究内容如下：分析了系统在结构、功能和性能三方面的需求情况，构建了教

2、学系统的总体结构，并针对系统的故障数据库、故障诊断和故障教学三个主要组成部分，进行了具体设计。引入了通用故障数据库和专用故障数据库两个概念，分别用于表述共性故障和特殊故障。在收集典型机床故障资料的基础上，分析了故障诊断过程、故障排除方法等故障要素以及正常状态下的要素，通过两者之间的对比更好地展示了故障情况。确定了故障数据库的基本表格，并以自动纵切车床为例说明了故障数据库的具体构建过程。介绍了常用的故障诊断及排除方法，并对神经网络专家系统故障诊断方法进行了讨论，分析了其诊断机理、基本构成和诊断过程。从智能教学系统入手，详细说明了系统教学模块

3、的主要组成部分，并从学生和企业两个角度分析了教学模块的功能。通过分析用户管理、数据库管理、故障记录等教学子模块，说明了教学模块的设计过程。对系统的运行过程及原理进行了分析，并以故障演示和考试培训为例介绍了系统的应用情况。关键词：故障数据库故障仿真智能教学系统神经网络专家系统I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththepopularizationofNumericalControlMachineandthedevelopmentofManufacturing,thesocialrequirementforthemaintenan

4、ceengineershasbecomemoreandmoreurgent.ButbecauseofthefaultsofNCmachinearecomplexandvarious,itisexpensiveintimeandpoorineffecttodevelopaspecialtrain.Accordingtothiskindofstatus,weputforwardafaultemulationteachingsystemofNCMachinebasedondatabasetechnology.Thissystemhasthech

5、aracterofman-machineinteractive,faultemulation,contrastivedemoandsoon.Itcanimproveteachingefficiencyandreducetrainingperiod,soithasabrilliantfuture.Thethesisfocusesonfollowingaspects:Byanalyzingthesystemrequirementsinstructure,functionandperformance,thewholestructureofsys

6、temisconfirmed.Theteachingsystemconsistsoffaultdatabase,faultdiagnosisandfaultteaching,whichareanalyzedindetail.Theconceptofgeneralfaultdatabaseandspecialfaultdatabaseareintroducedinthisthesis，whichareusedtodescribecommonfaultsandspecialfaults.Bycollectingthefaultinformat

7、ionoftypicalmachine,thefaultfactorsandnaturalstatusofmachineareanalyzedandcompared,perfectlydisplaythebasicstatusofthefaults.Wealsoconfirmthebasicformsoffaultdatabase,aswellasintroduceanexampletoillustratethedesignprocessofthefaultdatabasewhichisusedinlongitudinalautomati

8、clathe.Sometypicalfaultdiagnosissolutionsareintroducedandanewmethodoffaultdiagnosis－ANNEPSisdisc