数控机床故障与检测复习资料.doc

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1、第一章绪论1数控机床故障的含义:数控机床故障是指数控机床丧失了达到自身应有功能的某种含义，它包括两层含义：一是数控机床功能降低，但是没有完全丧失功能。二是故障加剧，数控机床已不能保证其基本功能，这称为失效。数控机床故障诊断的目的:是预防数控机床故障的发生，提高数控机床的可靠性和安全性。需要了解各类故障产生的原因,进行失效分析,清楚失效的原因,才能排除故障，预防故障的再发生。2平均无故障工作时间：指设备在一个比较长的使用过程中，两次故障间隔的平均时间。平均修复时间：排除故障直到数控机床能正常使用所需要的时间。3数控机床故障的分类：（1）按形成原因分类

2、的故障有内在薄弱性故障、磨损性故障和错用性故障。（2）按程度分类的故障有局部性故障和整机故障（3）按形成速度分类的故障有逐渐性故障、急剧性故障和突发性故障。（4）按发生频率分类的故障有偶发性故障和多发性故障（5）按造成结果分类的故障有一般性故障、严重故障和恶性故障4故障现象：指故障发生时的具体表现形式或现象的一种表征。5故障机理：指诱发零件、部件、设备、系统发生故障的物理、化学过程，或者说是形成故障源的原因。6在研究故障机理时，要考察三个基本要素：对象、原因、结果。7故障诊断技术的分类：（1）根据诊断形式分类：定时诊断：每隔一定的时间对服役的机床和

3、加工设备进行一次常规检查和诊断。连续诊断：利用检测设备或仪器对运动的机床或加工设备的工作状态进行连续的检测和监控，适合重要的或一旦发生故障将引起严重影响的机床和加工设备。直接诊断：根据机床或加工设备的零部件的运动状态的信息来确定设备所处的工作状态。间接诊断：通过机床或加工设备运行中的二次信息来间接判断设备的工作状态。功能诊断：检测机床或加工设备的功能是否正常。运行诊断：对机床或加工设备的运行状态进行监控，这是对机床或加工设备可能发生的故障以及故障发展趋势进行早期诊断。在线诊断：对正在运行的机床或加工设备进行实时检测或诊断。离线诊断：通过对现场机床或

4、加工设备所测量、记录或保留的工作状态信息，结合设备的技术档案及相关信息，作分析和诊断，判断加工设备的故障部位或故障发展趋势。（2）根据监测和诊断信息分类:声振诊断、无损诊断、污染诊断、电气诊断、交叉诊断、压力强度诊断、温度诊断(3)根据诊断对象分类:控制系统诊断、机械系统诊断、辅助系统诊断8故障诊断过程一般由以下的基本环节组成(1)确定状态监测的内容(2)选取适合的传感器和测试装置(3)对获取的信号进行加工、处理和分析(4)进行状态监测、判断和预报，构成或选定判断。(5)排除故障9数控机床主要由：控制系统、机械系统和辅助系统组成。第二章信号的基础描

5、述1信号：指信息的载体，是信息的物理表现形式，是信息的函数。2信号可分为:确定信号和随机信号两类，确定信号可分为周期信号和非周期信号；随机信号可分为平稳随机信号和非平稳随机信号。3周期信号：指依一定的时间间隔周而复始，而且是无始无终的信号。4随机信号：不能用确定的数学表达式来描述、无法预测任意时刻的精确值的信号。随机过程分为平稳与非平稳随机过程两类。平稳随机过程可分为各态历经过程和非各态历经过程两类。非平稳随机过程有可分为一般非平稳随机过程和瞬变随机过程。5频域:非周期信号或各态历程随机信号可以进行傅立叶变换，变换后的信号是频率的函数，这些频率的函

6、数的集合.6傅立叶变换本质：是信号的时域和频域的一种变换，或者说是映射，是信号频率结构分析的重要工具。它分为傅立叶级数，离散傅立叶变换，快速傅立叶变换7傅立叶变换的性质有：线性性质、对称性质、尺度性质、时移、频移、微分性质、积分性质、乘积和卷积。第三章故障诊断信号分析与处理技术基础1随机信号：用概率统计方法进行描述的，统计特征参量分析称为信号的幅值域分析。2随即数据的概率密度函数表示随机信号的在幅值落在指定区间内的概率。3概率密度函数：提供了随机信号的幅值分布信息，是随机信号的主要特征参数之一。4概率密度函数曲线：概率密度函数随幅值变化的关系曲线。

7、5概率分布函数表示:信号x（t）的幅值小于或等于某一值x的概率。6均值：表示信号的平均变化情况，代表信号的静态分量。7方差：描述了信号x（t）偏离均值的程度，代表了信号的波动分量。方差小表明均值附近的数据密集程度高，相反数据就比较分散。方差的正平方根称为标准差。8自相关函数：描述同一信号在不同时刻的相互依赖关系。9互相关函数：描述两个信号不同时刻相互依赖的关系。10互相关函数的性质：①互相关函数是可正、可负的实函数。②互相关函数是反对称函数，即Rxy（i）=Ryx（‐i）③当Rxy（i）=0,表示两信号不相干；当Rxy（i）σxσy＋μxμy，表示

8、两信号完全相干。④Rxy（i）取值范围为μxμy‐σxσy≤Rxy（i）≤μxμy＋σxσy11功率谱：包括自功率谱和互功