数控机床控制系统专题讲座（II）：数控机床的进给和主轴控制系统

介绍数控机床用进给控制系统及主轴控制系统的基本概念，着重叙述了位置控制的原理及典型系统。     

基于PID控制的数控机床进给伺服系统的建模与仿真

在建立数控机床进给伺服系统数学模型的基础上,确定了伺服系统电流环、速度环、位置环三闭环控制方案,结合手工计算和Matlab仿真给出了各环节参数具体整定的步骤,并根据仿真模型验证了系统设计的正确性。     

数控机床步进进给驱动系统的电气故障排查与对策

分析华中数控HNC-21TF数控车床步进驱动系统的电气控制原理,介绍步进驱动系统的常见电气故障,并提出排查方法.     

基于扩展故障树的飞机排故系统

传统的飞机排故手册一般采用基于故障树的排故方法,面对复杂系统故障,存在排故效率低的问题.通过将融合专家经验的扩展故障树引入飞机排故过程,并以波音737飞机自动油门系统为例,研究了扩展故障树在飞机排故中的应用.建立了B737NG系列和A320系列机型故障数据库,设计了基于扩展故障树的飞机排故系统,用以提高飞机排故效率和准确性.     

专家讲解网络排故技巧及经验谈

1、区分硬故障和软故障网络故障分硬故障和软故障,有时是软硬件相结合的故障,网络工程师要能够根据故障表现敏锐准确地判断是哪类故障。所谓硬故障就是由硬件引起的网络故障,比如接触不良,插口、元件损坏等。硬故障具有立竿见影的效果,如果发生硬故障其所在的这段网络马上崩溃。特别提醒大家,所谓软故障并不仅仅是软件故障。这种故障时隐时现,可以由软件     

数控机床进给伺服系统故障诊断的人工智能实现

以FANUC 0i数控机床为研究对象,对进给系统的典型故障现象和原因进行深入分析. 提出一种模糊神经网络和专家系统互补的数控机床进给系统故障诊断方法及原理, 并给出采用VC.NET实现的具体方案.     

航空涡扇发动机加力供油系统排故测试技术

采用传统测试技术对航空涡扇发动机可测量参数较少,导致排故测试精准度较低,针对该问题,提出了航空涡扇发动机加力供油系统排故测试技术。依据航空涡扇发动机加力供油系统结构,分析加力供油系统工作原理。通过分析加力外涵计量活门位置的异常波动情况,确定加力外涵供油流量不足原因。列出故障树,根据故障原因分析结果,确认线性可变差动变压器摩擦力异常。研究线性可变差动变压器结构,使用F150型号的内窥镜观察变压器底部存在的金属堆积物,完成加力供油系统计量活门摆动排故测试。根据加力启动供油装置,分析具体故障原因,并计算启动过程中损失的压力大小,获取航空涡扇发动机工作喷嘴燃油流量。对比分析模拟关闭电磁活门时的油泵出口压力和实际压力,排除加力供油系统启动点火故障。由实验结果可知,该技术测试精准度较高,最高可达到0.9815,为系统稳定工作裕度提供支持。     

利用机外编程器排除数控机床疑难故障

用图解法,配合工作实例,展示了借助机外鳊程器排除数控机床疑难故障的过程与技巧.     

数控机床进给系统爬行与振动故障的检测与维修

数控机床是机械、液压、电气和计算机技术高度集成的一体化产品,其故障的发生也多数是机械、液压、电气等方面的综合反映。分析数控机床进给系统的爬行与振动现象产生原因,阐述故障的诊断与维修,并通过实例说明诊断与维修技术方法。     

数控机床控制系统专题讲座(Ⅱ)──数控机床的进给和主轴控制系统

介绍数控机床用进给控制系统及主轴控制系统的基本概念，着重叙述了位置控制的原理及典型系统。     

数控龙门铣床数据采集系统综述

龙门铣床是机床族的重要机型,其应用广泛,尤其是数控龙门铣床在航空制造领域的地位举足轻重。数据采集系统是机床监控系统的前端子系统和关键组成部分,数据采集系统设计的成功与否,决定了机床监控系统的数据有效性。对应用于龙门铣床的数据采集系统进行研究,具较大的现实意义。在介绍数控龙门铣床的结构及功能的基础上,分析了数控龙门铣床的数据采集的核心需求,针对性地分析和总结了数据采集的手段和方法,并概述了数控龙门铣床数据采集系统的发展方向。为数控龙门铣床数据采集系统的设计提供了技术支撑。     

数控技术在机械制造中的发展应用

随着计算机技术的快速发展,数控加工技术凭借精确和高效的优势,已经成为机械制造中的主流技术。主要分析了数控技术的发展现状和特点,并分析了数控技术在机械制造中的应用优势,以促进机械制造业的快速发展。     

数控机床PLC的设计与应用

数控机床是典型的机电一体化系统。随着数控技术的迅速发展,数控机床的普及渐渐成为机械行业的潮流。本文详细分析了可编程控制器(PLC)在数控机床中的应用方式及其特点,以及PLC的设计方法。     

数控机床反向误差测定评价及补偿

建立了反向误差补偿的数学模型,提出了数控机床的反向误差的软件补偿方法.对补偿前后的反向误差进行了精度评价,结果表明,经过反向误差的软件补偿,数控机床位置误差降低,实现了机床精度的软升级.     

基于虚拟仪器的数控机床设备状态远程监测系统

提出了将虚拟仪器技术和网络技术应用数控机床设备的远程监测、故障诊断系统中,介绍了系统的组成结构和功能,讨论了基于DataSoket技术的LabVIEW远程通信方法,并论述了数控机床设备的远程故障检测诊断技术及其实现方法.     

基于支持向量机的旋转机械故障诊断

为了解决旋转机械故障的在线诊断识别问题，用小波包从旋转机械的震动信号中提取特征向量，给出了一种基于支持向量机的故障诊断分类方法。该方法通过有限的学习样本，建立旋转机械故障特征与其运行状态之间的关系。利用获得的矿井提升机减速箱齿轮数据建立了多级故障分类器，通过对样本的分类输出检验，验证了该故障诊断方法的可行性。     

The application of ANFIS prediction models for thermal error compensation on CNC machine tools

Thermal errors can have significant effects on CNC machine tool accuracy. The errors come from thermal deformations of the machine elements caused by heat sources within the machine structure or from ambient temperature change. The effect of temperature can be reduced by error avoidance or numerical compensation. The performance of a thermal error compensation system essentially depends upon the accuracy and robustness of the thermal error model and its input measurements. This paper first reviews different methods of designing thermal error models, before concentrating on employing an adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) to design two thermal prediction models: ANFIS by dividing the data space into rectangular sub-spaces (ANFIS-Grid model) and ANFIS by using the fuzzy c-means clustering method (ANFIS-FCM model). Grey system theory is used to obtain the influence ranking of all possible temperature sensors on the thermal response of the machine structure. All the influence weightings of the thermal sensors are clustered into groups using the fuzzy c-means (FCM) clustering method, the groups then being further reduced by correlation analysis.A study of a small CNC milling machine is used to provide training data for the proposed models and then to provide independent testing data sets. The results of the study show that the ANFIS-FCM model is superior in terms of the accuracy of its predictive ability with the benefit of fewer rules. The residual value of the proposed model is smaller than ±4 μm. This combined methodology can provide improved accuracy and robustness of a thermal error compensation system.     

LabVIEW6.i实现TCG16数控机床试验波形的采集分析

介绍了利用LabVIEW6.i及其附加软件工具包(Sound and Vibration Toolkit和SQL Toolkit)对TCG16数控机床试验波形进行实时数据采集、监控以及对离线数据的精密分析和处理.     

Inverse kinematics for optimal tool orientation control in 5-axis CNC machining

The problem of determining the inputs to the rotary axes of a 5-axis CNC machine is addressed, such that relative variations of orientation between the tool axis and surface normal are minimized subject to the constraint of maintaining a constant cutting speed with a ball-end tool. In the context of an orientable-spindle machine, the results of a prior study are directly applicable to the solution of this inverse-kinematics problem. However, since they are expressed in terms of the integral of the geodesic curvature, a discrete time-step solution is proposed that yields accurate rotary-axis increments at high sampling frequencies. For an orientable-table machine, a closed-form solution that specifies the rotary-axis positions as functions of the surface normal variation along the toolpath is possible. In this context, however, the feasibility of a solution is dependent upon the surface normal along the toolpath satisfying certain orientational constraints. These inverse-kinematics solutions facilitate accurate and efficient 5-axis machining of free-form surfaces without “unnecessary” actuation of the machine rotary axes.     

基于Lasso与RFE特征消除的RVM旋转机械故障预测

针对旋转机械故障诊断问题,提出一种基于相关向量机（RVM）的故障检测方法,RVM是一种用于回归和分类问题的贝叶斯稀疏核方法,其突出的优势是模型的稀疏性和预测的概率性。为进一步提高RVM模型的鲁棒性,减小样本数据中异常值对预测值的影响,针对Lasso方法进行特征选择时无法去除冗余特征的问题,提出以Lasso为底层算法的RFE递归特征消除方法去除样本数据集中无关特征和冗余特征。最后以工业环境下采集的数据作为样本集进行实验,同传统算法进行了比较,结果表明该方法在保持较高检测率的同时,提高了故障预测的时效性和稳定性。