數(shù)控機床故障復(fù)雜原因的分析

時間：2021/11/18閱讀：368

當(dāng)故障的原因很多時，就很難一下子確定。尤其當(dāng)前的CNC系統(tǒng)，無論是哪個公司生產(chǎn)的，其智能化程度都不是很高，系統(tǒng)尚不能自動診斷出發(fā)生故障的確切原因。往往是同一報警號可以有多種起因，不可能將故障縮小到某一部件。同樣，還有很多沒有報警的故障，比如產(chǎn)生伺服報警，那么就可能有以下各種原因：
    ①鑲條松動，造成某個方向過緊；
    ②導(dǎo)軌潤滑不良造成摩擦力太大；
    ③滾珠絲杠換向器有問題，導(dǎo)致絲杠卡住；
    ④伺服系統(tǒng)增益過大，造成電動機啟動、停止時沖擊過大；
    ⑤伺服電動機抱閘沒打開；
    ⑥切削量過大；
    ⑦刀具損壞；
    ⑧防護罩卡住。
    泊頭巨人重工機械有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)、立車、數(shù)控立車、數(shù)控龍門銑床、龍門加工中心、數(shù)控落地鏜銑床的生產(chǎn)廠家，對機床故障分析有很多方法。用傳統(tǒng)的診斷的手段只能借助相應(yīng)的識別理論進行一些簡單的推理分析，而現(xiàn)代診斷技術(shù)，則可以用故障樹分析、模式識別以及模糊診斷等方法。
    (1)故障樹診斷法故障樹分析FTA(Fault Tree Analysis)是20世紀60年代發(fā)展起來的，用于大型復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性、安全性分析和風(fēng)險評價的一種方法。在故障樹分析中，對于所研究系統(tǒng)的各種故障狀態(tài)或不正常情況皆稱為故障事件，各種完好狀態(tài)或正常情況皆稱為成功事件，兩者均稱為事件。故障樹分析中所關(guān)心的結(jié)果事件稱為頂事件，它是故障樹分析的日標(biāo)。位于故障樹的頂端。僅導(dǎo)致其他事件發(fā)生的原因事件稱為底事件，它是可能導(dǎo)致頂事件發(fā)生的基本原因，位于故障樹的底端，位于頂事件和底事件之間的中間結(jié)果事件稱為中間事件。首先是分析得出系統(tǒng)的故障事件，再將導(dǎo)致該事件發(fā)生的直接原因，包括硬件故障、環(huán)境因素、人為因素（差錯）等，用適當(dāng)?shù)姆柋硎局眠m當(dāng)?shù)倪壿嬮T把它與故障事件連結(jié)起來；其次，逐級展開故障事件發(fā)生的原因，直至把最基本的原因分析出來為止，構(gòu)成一棵故障樹。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障后，通過對故障的分析尋找故障源。
    故障樹分析法將系統(tǒng)故障行程的原因作為由總體至部分按樹狀逐級細化，因為方法簡單、概念清晰，容易被人們所接受，所以它是對動態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計、工廠試驗或?qū)ΜF(xiàn)場設(shè)備工況狀態(tài)分析的一種較有效的工具。
    圖1-41所示是一化學(xué)反應(yīng)流程及控制系統(tǒng)示意。系統(tǒng)由冷卻裝置2、供料裝置4或卸壓裝置5組成。為了使反應(yīng)裝置的冷卻水溫度、壓力維持一定關(guān)系，可依靠溫度計l與壓力計3的輸出信號，由計算機控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器與控制信號調(diào)節(jié)冷卻水量，并靠調(diào)節(jié)閥，使化學(xué)反應(yīng)維持在正常狀態(tài)。因此，若反應(yīng)裝置中的溫度超標(biāo)，溫度計1顯示工況不正常，警報器發(fā)出報警信號，操作員即關(guān)閉手動閥，停止供料，防止系統(tǒng)出現(xiàn)危險。這樣，如果選擇系統(tǒng)出現(xiàn)危險的狀態(tài)作為頂事件（不希望發(fā)生事件），就可得到圖1-42所示的故障樹。

(2)模糊邏輯診斷法把故障信號（現(xiàn)象）看作一些“癥狀”，如電機不能啟動，閃光電源不亮等，而把故障原因，即產(chǎn)生這些癥狀的根據(jù)，如觸發(fā)器損壞、控制電源失效等看作是各種“病癥”。診斷的日的是當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常現(xiàn)象時，根據(jù)這些癥狀來識別是哪一
種病癥。
    由于這些“癥狀”是界限不分明的模糊集合，用傳統(tǒng)的二值邏輯方法顯然不合理。可以選用確定的隸屬函數(shù)，用相應(yīng)的隸屬度來捕述這些“癥狀”存在的傾向性。模糊的故障診斷方法就是通過某些“癥狀”的隸屬度來求出各種“病癥”的隸屬度，以表征各種“病癥”存在的傾向性。此方法的優(yōu)點是模擬人類的思維方法，但隸屬函數(shù)隸屬度的確定較難。
    模糊系統(tǒng)通常由模糊化接口、模糊規(guī)則庫、模糊推理機和非模糊化接口四個基本部分組成，如圖1-43所示為一個多輸入單輸出的模糊系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。
    在分析故障的起因時，一定要思路開闊。往往有這種情況，自診斷出系統(tǒng)的某一部分有故障，但究其起源，卻不在數(shù)控系統(tǒng)，而是在機械部分。所以，無論是CNC系統(tǒng)、機床強電，還是機械、液壓、氣路等，只要是有可能引起該故障的原因，都要盡可能全面地列出來，進行綜合判斷和篩選，然后通過必要的試驗，達到確診和最終排除故障的目的。

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