基于不确定推理的数控机床故障诊断的研究.pdf

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1、tlltl'与研究DesignandR侧咄基于不确定推理的数控机床故障诊断的研究4王家海刘晨阳(同济大学机械与能源工程学院，上海201804)摘要：数控机床一旦发生故障．因其结构复杂性往往花费大量时间寻找根本故障原因。为实现数控机床故障原因的快速准确定位，针对当前数控机床故障诊断技术在实际应用中遇到的问题，提出了一种基于报警号码优先级的不确定推理算法。该算法结果能够随着报警号码优先级的不同而产生变化。并重点分析了不同计算顺序对改进算法可信度计算结果的影响。提出了一种较为合理的计算顺序。最后，以实际数控系统故障为实例，说明了改进算法在数控机床故障实例诊断中的应用。证实了可行性。关

2、键词：不确定推理数控机床故障诊断中图分类号：THl65；TP311文献标识码：AStudyonCNCfaultdiagnosisbasedonuncertaintyreasoningalgorithmWANGJiahai，LIUChenyang(SchoolofMechanicalEngineering，Ton自iUniversity，Shanghai201804，CHN)Abstract：OnceCNCmachinetoolsbreakdown，itwillspendlotsoftimetofindoutrootcauseusuallybecauseofitscomplexs

3、tructure．DuetopracticalproblemsoffaultdiagnosisforCNCmachinetools，anuncertaintyreasoningalgorithmusingalarmpriorityispresentedinordertorealizetherapidlocationofCNCfaultcause．Theresultofthisalgorithmcanbechangedwiththedifferenceofalarmtheinflu—priority，thenenceofdifferentcomputationsequenceon

4、resultisanalyzedwithandonereasonablecomputedemphasisactualCNCfaultforinstance，thesequenceispresented．FinallytakeapplicationofthisalgorithminCNCmachinetoolsfaultdiagnosisisillustratedanditsvalidityisproved．Keywords：UncertaintyReasoningAlgorithm；CNCMachineTool；FaultDiagnosis在我国的制造业装备中，数控机床的占有率

5、在不断据震动信号与噪声来诊断轴承故障。上述两种方法主提高，在生产中发挥的作用越来越明显，制造型企业普要是对信号进行分析，对故障的推理过程涉及较少。遍应用了数控机床，是生产中的关键设备。数控机床发故障推理过程可以分为故障树分析法、案例故障诊断、展迅速，加工精度和可靠性不断提高，而正是由于数控神经网络故障诊断和不确定推理等。故障树分析应用机床的复杂性与精密性的不断提高，一旦故障发生，如比较早，Caceres等"o最早研究了基于故障树的故障果维修不及时，往往会波及到整个生产过程，长时间停诊断问题，提出了由系统结构框图建立故障树的方法。机将会造成巨大的经济损失。如何在数控机床出现故这种

6、方法建模简单，应用广泛，但是对于数控机床这种障时，进行快速诊断及维修就变得非常重要¨也J。非常复杂的系统而言，要求故障树分析能够精确定位当数控机床发生报警时，往往会出现多个报警号故障原因无疑会导致搜索过程非常复杂，甚至会给出码，但是多个报警号码完全有可能只是由一个故障原无效的结果。也有学者¨。71提出了案例故障诊断的因引起的。在数控机床维修时通过报警号码快速准确相似度算法，通过搜索案例库中最匹配案例来实现快地解决故障将可以极大地提高制造企业生产效率。速诊断。但对数控机床故障诊断而言，因为数控系统众多学者对故障诊断技术做了深入的研究，Esti．报警号码多达几千个，随着案例的急剧增

7、加，对相似案ma"o提出一种新颖的诊断方法，通过对实时信号的测例的检索时间也必然会大大加长。神经网络故障诊断量判断来实现对故障的定位。LazzeriniHl同样提出根法应用较为广泛‘8。10。，能够应用于复杂系统，但它仍{国家科技部科技重大专项项目：高速复合控机床及关键技术创新能力平台(201IZX04016—21)@糌弋≮；；：；彳’zul4毕弟I朋DesignandR剿咖设计与研究存在着一些不足之处。因为报警号码非常多，所以导一结论日时，CF(H)的计算：致故障原因也是多种多样，若组建神