实验室故障数据是从圆盘式刀库自动换刀系统试验台搭建完成后,满刀运转 一个月以后开始记录的。选取了从2011年~2013年间的故障数据。通过附录1 表A-2对实验室自动换刀系统故障进行记录,并判断故障类型,将试验台试验过 程中出现的关联故障通过附录1表A-6进行统计。统计结果见表4.2。
1. 图形显示模块,包括原始数据图形、数据最小二乘法图形以及模型曲线 图形。其中原始数据图形由故障间隔时间频率图以及累计频率图组成,要完成的 功能是初步筛选样本的分布模型;数据最小二乘法图形由最小二乘法散点图以及 最小二乘法拟合图组成,要完成的功能是从拟合图中初步判断所选模型是否合适; 寿命曲线图形由采集数据的概率密度分布曲线以及概率分布函数曲线组成,要完 成的功能是确定采集数据的寿命曲线。
为了实现对耦合双电磁悬浮系统的解耦,本章采用了逆系统解耦的方法。将被控 系统的逆系统串联在其前面可将其解耦成多个独立的伪线性系统。解耦后的系统具有 了线性系统的性质,可以降低对独立系统控制器设计的难度。由于非线性电磁悬浮系 统不易求得其逆系统,因此为了解决这一问题本文利用了支持向量机拟合回归逼近任 意函数的功能,从而得到不易求得电磁悬浮系统的逆系统。MATLAB仿真实验表明 支持向量机a阶逆系统可以很好的达到对耦合双电磁悬浮系统的解耦控制。当对其中 一个电磁悬浮系统施加干扰时另外一个电磁悬浮系统不会受到千扰。
本论文通过搭建圆盘式刀库自动换刀系统试验台进行可靠性试验,通过可靠 性试验方法对试验进行规范,对实验室可靠性试验以及现场可靠性试验采集的故 障数据及换刀频率数据进行了可靠性分析,对不同类别数据的处理方法以及评估 方式开展了研宄,同时编制基于VB与Matlab的两参数威布尔分布模型与三参 数威布尔分布模型的混合软件来处理相关数据。
三相电机控制电路主要是实现刀盘的选刀以及机械手的换刀。由于刀盘是根 据就近原则选刀,故刀盘电机要具备正转与反转功能。同时由于机械手在换刀过 程中容易出现卡刀以及刀盘电机选刀过程中出现刀盘电机卡死等故障,长时间的 卡刀会导致电机过载而损坏电机,故应在机械手电机回路以及刀盘电机回路中加 入过载保护装置。如图2.12三项电机控制电路图中,FRl、FR2和FR3为过载 保护热继电器,热继电器由于其工作原理的原因只有过载保护功能,而没有短路 保护功能。M2为刀盘电机,通过对输入刀盘电机三相电的改变来实现刀盘的正 转与反转,同时要考虑到交流接触器KM3与KM4之间的互锁作用,即当KM3 闭合时,KM4要处于断开状态,反之亦然。
本章主要是从四个方面对圆盘式刀库自动换刀系统可靠性试验方法进行了 研宄。首先从试验环境、试验的前期准备以及试验要求等方面设计了可靠性试验; 其次给出了自动换刀系统的故障定义以及分类方法、判据原则和计数原则,以此 对试验过程中出现的故障数据进行及时有效的归类总结;再次划分了自动换刀系 统故障的危害等级;最后研宄了实验室试验数据和现场试验数据的采集以及处理 方法,同时研宄了非典型数据的处理方法,如加工中心换刀频率数据。利用上述 试验方法以及数据采集方法规范以后的可靠性试验,保证试验的顺利进行以及采 集数据的真实可靠性。
本章针对可靠性试验的不同对象的特点,研宄了不同的可靠性建模与评估方 法。对于整机以及部件子系统,如果故障间隔工作时间符合威布尔分布则采用两 参数威布尔分布模型求解;对于以耗损为特征的零件以及结构件,如果其寿命分 布符合威布尔分布则采用三参数威布尔分布模型求解。针对上述两种模型的求解 过程,将VB良好的可视化界面与Matlab强大的计算能力以及图形能力结合起 来,利用两者的优势来处理相关数据以及图形。两者的混合编程不仅使用户能够 直观的观察相关图形以及数据的变化,而且能够实时的更新数据,而不用花费时 间重新编制程序。
本论文设计并搭建了圆盘式刀库自动换刀系统可靠性试验台,阐述了可靠性 试验方法,规范了数据的采集方法与统计方法。在此基础上,对不同类型数据以 及同一类型下不同来源的数据的分析方法进行了研究:故障数据按照样本量的大 小分别采用常用建模分析方法与贝叶斯建模分析方法;频率类数据按照数据采集 方法的不同,采用近似求取和直接计算的方法。最后针对现场故障数据复杂多变 致使建模复杂的问题,基于VB与Matlab软件,开发了适用于威布尔分布模型 的数据处理软件,给出了可视化软件的编程方法。
加工中心作为一种比较高级的精工机床,前身是由精工铣床发展而来,自 身配备刀库和自动换刀装置。加工中心的种类[6]按主轴的空间位置不同,可分为 卧式加工中心、立式加工中心、万能加工中心;按控制轴数可分为三轴加工中心、 四轴加工中心、五轴加工中心
随着我们制造业的发展,回转工作台将会被应用的越来越多广泛。近几年 要求转配回转工作台的机床大幅度增长。预计未来几年,虽然某些行业可能由 于产能过剩或受到宏观调控的影响而出现行业景气度外,部分装备制造业将有 望保持较高的增长率,特别是那些国家政策鼓励振兴和发展的装备行业。作为 装备制造业的母机,加工机床将获得年均15%~20%左右的稳定增长。