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Research on Machine Tool Fault Diagnosis and Maintenance Optimization in Intelligent Manufacturing Environments
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作者 Feiyang Cao 《Journal of Electronic Research and Application》 2024年第4期108-114,共7页
In the context of intelligent manufacturing,machine tools,as core equipment,directly influence production efficiency and product quality through their operational reliability.Traditional maintenance methods for machin... In the context of intelligent manufacturing,machine tools,as core equipment,directly influence production efficiency and product quality through their operational reliability.Traditional maintenance methods for machine tools,often characterized by low efficiency and high costs,fail to meet the demands of modern manufacturing industries.Therefore,leveraging intelligent manufacturing technologies,this paper proposes a solution optimized for the diagnosis and maintenance of machine tool faults.Initially,the paper introduces sensor-based data acquisition technologies combined with big data analytics and machine learning algorithms to achieve intelligent fault diagnosis of machine tools.Subsequently,it discusses predictive maintenance strategies by establishing an optimized model for maintenance strategy and resource allocation,thereby enhancing maintenance efficiency and reducing costs.Lastly,the paper explores the architectural design,integration,and testing evaluation methods of intelligent manufacturing systems.The study indicates that optimization of machine tool fault diagnosis and maintenance in an intelligent manufacturing environment not only enhances equipment reliability but also significantly reduces maintenance costs,offering broad application prospects. 展开更多
关键词 Intelligent manufacturing machine tool fault diagnosis Predictive maintenance Big data machine learning System integration
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Reliability Analysis of Electrical System of CNC Machine Tool Based on Dynamic Fault Tree Analysis Method 被引量:2
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作者 晏晶 尹珩苏 +2 位作者 周杰 李彦锋 黄洪钟 《Journal of Donghua University(English Edition)》 EI CAS 2015年第6期1042-1046,共5页
The electrical system of CNC machine tool is very complex which involves many uncertain factors and dynamic stochastic characteristics when failure occurs.Therefore,the traditional system reliability analysis method,f... The electrical system of CNC machine tool is very complex which involves many uncertain factors and dynamic stochastic characteristics when failure occurs.Therefore,the traditional system reliability analysis method,fault tree analysis(FTA)method,based on static logic and static failure mechanism is no longer applicable for dynamic systems reliability analysis.Dynamic fault tree(DFT)analysis method can solve this problem effectively.In this method,DFT first should be pretreated to get a simplified fault tree(FT);then the FT was modularized to get the independent static subtrees and dynamic subtrees.Binary decision diagram(BDD)analysis method was used to analyze static subtrees,while an approximation algorithm was used to deal with dynamic subtrees.When the scale of each subtree is smaller than the system scale,the analysis efficiency can be improved significantly.At last,the usefulness of this DFT analysis method was proved by applying it to analyzing the reliability of electrical system. 展开更多
关键词 RELIABILITY dynamic fault tree MODULARIZATION binary decision diagram approximation algorithm cnc machine tool
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The Research on Hybrid Intelligent Fault-diagnosisSystem of CNC Machine Tools
3
作者 WANG Runxiao ZHOU Hui +1 位作者 QIN Xiansheng JIAN Chongjun 《International Journal of Plant Engineering and Management》 2000年第4期129-135,共7页
After analyzing the structure and characteristics of the hybrid intelligent diagnosis system of CNC machine toolsCNC-HIDS), we describe the intelligent hybrid mechanism of the CNC-HIDS, and present the evaluation and ... After analyzing the structure and characteristics of the hybrid intelligent diagnosis system of CNC machine toolsCNC-HIDS), we describe the intelligent hybrid mechanism of the CNC-HIDS, and present the evaluation and the running instance of the system. Through tryout and validation, we attain satisfactory results. 展开更多
关键词 cnc machine tools hybrid mechanism intelligent diagnosis machine fault
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Intelligent System Design for Stator Windings Faults Diagnosis:Suitable for Maintenance Work
4
作者 Lane M.Rabelo Baccarini Vinícius S.Avelar +1 位作者 Valceres Vieira R.E.Silva Gleison F.V.Amaral 《Journal of Software Engineering and Applications》 2013年第10期526-532,共7页
The short circuit is a severe fault that occurs in the stator windings. Therefore, it is very important to diagnose this type of failure in its beginning before it causes unscheduled stop and the machine loss. In this... The short circuit is a severe fault that occurs in the stator windings. Therefore, it is very important to diagnose this type of failure in its beginning before it causes unscheduled stop and the machine loss. In this context, the Support Vector Machine (SVM) is a tool of considerable importance for standard classification. From some training data, it can diagnose whether or not there is a short circuit beginning, and which is important for predictive maintenance. This work proposes a technique for early detection of a short circuit between the turns aiming at its implementation in a real plant. The paper shows simulation and experimental results, and validates the proposed technique. 展开更多
关键词 fault Diagnosis Support Vector machines maintenance Work Software tool Winding Short-Circuit
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CNC-4A数控气割机故障分析与排除一例 被引量:1
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作者 夏建全 《机械工程师》 北大核心 2000年第11期23-25,共3页
对 CNC—4A数控气割机加工过程中,在 X轴逆向接近换向时出现失步这一故障排除过程的分 析,是数控机床故障分析与排除非常有效的方法。
关键词 故障分析 故控气割机 故障排除
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基于多模 态集成卷积神经网络的数控机床齿轮箱故障诊断 被引量:1
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作者 姜广君 杨永吉 王赜 《机床与液压》 北大核心 2024年第8期202-207,共6页
针对数控机床齿轮箱在实际工作环境中负载多变且噪声干扰大、传统神经网络难以充分提取信号中的故障特征等问题,提出一种多模态集成卷积神经网络(MECNN)用于数控机床齿轮箱故障诊断。该方法将多模态融合技术与多个卷积神经网络结合,利... 针对数控机床齿轮箱在实际工作环境中负载多变且噪声干扰大、传统神经网络难以充分提取信号中的故障特征等问题,提出一种多模态集成卷积神经网络(MECNN)用于数控机床齿轮箱故障诊断。该方法将多模态融合技术与多个卷积神经网络结合,利用快速傅里叶变换方法将时域信号转换成频域信号;利用时域信号和频域信号对2个卷积神经网络进行训练,使模型能够分别从时域和频域2个角度提取特征,再将浅层特征融合;最后,将融合后的特征输入到卷积神经网络中进行故障特征的深度挖掘,并进行故障诊断。使用东南大学的齿轮箱数据集进行验证,设计了2种特征融合的方法并进行了对比。实验结果表明:在噪声下,MECNN模型用于故障诊断的准确性和鲁棒性均优于单一的时域CNN和频域CNN。 展开更多
关键词 数控机床齿轮箱 故障诊断 多模态学习 卷积神经网络
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数控机床电动主轴WPD-TSNE-SVM模型故障诊断
7
作者 李坤宏 江桂云 朱代兵 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期832-836,共5页
为了提高数控机床电动主轴故障诊断效率,设计了一种WPD-TSNE-SVM组合模型。利用小波包方法分解主轴振动信号,并完成样本集TSNE降维的过程,利用SVM完成重构特征的故障分类。构建数控机床主轴信号混合特征空间向量,并进行故障诊断分析。... 为了提高数控机床电动主轴故障诊断效率,设计了一种WPD-TSNE-SVM组合模型。利用小波包方法分解主轴振动信号,并完成样本集TSNE降维的过程,利用SVM完成重构特征的故障分类。构建数控机床主轴信号混合特征空间向量,并进行故障诊断分析。研究结果表明:TSNE方法训练样数据形成规律分布特点,采用非线性SVM多故障分类器实现小波包混合特征的故障准确分类。根据径向基核函数建立的非线性SVM诊断方法获得更高准确率。该方法诊断轴承运行故障,获得更高维护效率,确保数控机床主轴运行稳定性。 展开更多
关键词 数控机床 电动主轴 故障诊断 小波包分解
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时域流形特征增强在数控机床轴承故障诊断中的应用 被引量:1
8
作者 黄日进 《机械研究与应用》 2024年第1期160-162,169,共4页
以数控机床轴承的时域振动信号为研究对象,提出一种基于流形学习的特征增强方法。首先,将采集信号的时间序列进行相空间重构,通过计算子相空间的信息熵来构建信号在特征空间中的表示,并以流形距离作为原始信号来集中不同故障类型的度量... 以数控机床轴承的时域振动信号为研究对象,提出一种基于流形学习的特征增强方法。首先,将采集信号的时间序列进行相空间重构,通过计算子相空间的信息熵来构建信号在特征空间中的表示,并以流形距离作为原始信号来集中不同故障类型的度量。然后,使用等距特征映射算法求取信号在特征空间中同胚的低维流形,其结果可用于对故障类型的分类判别。经实例数据集的验证分析发现,信息熵—等距特征映射变换能够在低维特征空间表达并强化轴承时域信号的故障类型特征,可有效应用于数控机床轴承单一和复合故障场景的设备运行诊断。 展开更多
关键词 特征增强 流形学习 数控机床轴承 故障诊断 等距特征映射
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可靠性约束下的重型数控机床维修策略
9
作者 陈红霞 郭春成 +2 位作者 李宏悦 李晨光 张俊峰 《机床与液压》 北大核心 2024年第8期189-195,共7页
针对TH65140重型数控机床的各个子系统进行危害度分析,制定经济高效的预防性维修策略。通过威布尔分布对重型数控机床进行可靠性建模,在可靠度约束下,建立以最小维修费用和最大可用度为目标的机床子系统定期预防性维修模型,对模型进行... 针对TH65140重型数控机床的各个子系统进行危害度分析,制定经济高效的预防性维修策略。通过威布尔分布对重型数控机床进行可靠性建模,在可靠度约束下,建立以最小维修费用和最大可用度为目标的机床子系统定期预防性维修模型,对模型进行求解得到了最优的维修次数及维修间隔期,制定出了重型数控机床的预防性维修策略。 展开更多
关键词 重型数控机床 威布尔分布 维修策略 可靠性
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基于AR技术的高档数控机床运维平台设计研究
10
作者 刘敏洋 肖佳佳 +1 位作者 李莉 刘华 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第10期42-47,共6页
为响应中国制造业智能转型需求,针对传统二维交互界面的数控机床运维系统在人机交互过程中容易造成信息认知偏差、维修错误等问题,研究探讨了AR技术的优势及其运用于高档数控机床运维领域的可能性,构建了一套基于AR技术的高档数控机床... 为响应中国制造业智能转型需求,针对传统二维交互界面的数控机床运维系统在人机交互过程中容易造成信息认知偏差、维修错误等问题,研究探讨了AR技术的优势及其运用于高档数控机床运维领域的可能性,构建了一套基于AR技术的高档数控机床运维平台框架,并以Unity3D为载体,设计开发了基于AR技术的高档数控机床运维平台。实现了运维人员和数控机床之间面对面的AR人机交互,提升了数控机床运维的高效及智能管理效率。 展开更多
关键词 数控机床智能运维 AR增强现实技术 智能制造 人机交互
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刀库式加工中心自动换刀系统故障诊断与维修
11
作者 雷波 刘华华 许颖 《大众科学》 2024年第5期94-96,共3页
我国是制造大国,数控机床作为工业生产的重要设备,能够有效提升工业生产自动化水平。主要探讨了刀库式加工中心自动换刀系统的故障诊断与维修策略,详细介绍了自动换刀系统的组成,包括自动换刀装置和自动换刀控制系统,并分析了刀库故障... 我国是制造大国,数控机床作为工业生产的重要设备,能够有效提升工业生产自动化水平。主要探讨了刀库式加工中心自动换刀系统的故障诊断与维修策略,详细介绍了自动换刀系统的组成,包括自动换刀装置和自动换刀控制系统,并分析了刀库故障、换刀机械手故障以及主轴松刀故障等多种常见问题。在自动换刀控制系统故障方面,着重分析了换刀点漂移、刀库乱刀和换刀超时等问题,并提出了相应的诊断和维修策略。希望本文的研究能为相关技术人员提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 加工中心 自动换刀系统 故障诊断 维修 策略
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数控机床电气控制部分的维护和保养研究
12
作者 吴义成 《仪器仪表用户》 2024年第1期19-21,共3页
数控设备是一种集机械、电气、液压、气动和数控系统为一体的高科技产品。数控机床维护和保养水平的高低,直接决定了一台数控机床运行的可靠性程度和故障率。本文就数控机床电气控制部分的维护和保养进行了系统阐述,针对数控机床电气控... 数控设备是一种集机械、电气、液压、气动和数控系统为一体的高科技产品。数控机床维护和保养水平的高低,直接决定了一台数控机床运行的可靠性程度和故障率。本文就数控机床电气控制部分的维护和保养进行了系统阐述,针对数控机床电气控制部分如何更高效且方便地维护及查找故障,进行了开发性的研究,提出了一种高效查找强电故障的方法;为能实现更高层次的智能诊断建立了硬件基础。 展开更多
关键词 数控机床 电气控制 维护和保养 故障 智能诊断
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多措并举助推数控机床故障诊断与维修课程思政建设
13
作者 林显新 苏茜 《高教学刊》 2024年第S02期177-180,共4页
传统数控机床故障诊断与维修专业课程着重专业知识讲授,思政与专业各自为战,导致专业课程与思政教育形成“两张皮”。该文围绕课程、教材、教法、课堂、评价和制度保障等方面探索数控维修专业课程思政化的培养模式,明确课程思政目标、... 传统数控机床故障诊断与维修专业课程着重专业知识讲授,思政与专业各自为战,导致专业课程与思政教育形成“两张皮”。该文围绕课程、教材、教法、课堂、评价和制度保障等方面探索数控维修专业课程思政化的培养模式,明确课程思政目标、提升专业教师思政水平、优化思政教材建设、创新教学模式、完善思政评价体系及强化制度保障,多措并举助力机电类专业课程思政建设发展,并以点涉面辐射到其他专业课程中,为全课程育人提供参考。 展开更多
关键词 教学改革 教学模式 课程思政 数控机床故障诊断与维修 全课程育人
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高精度数控机床液压控制系统故障诊断试验研究 被引量:1
14
作者 朱航科 《液压气动与密封》 2024年第5期102-106,共5页
高精度数控机床是一种高度集成的复杂机电液自动化控制系统,部件间的故障极易导致数控机床的失稳。针对高精度数控机床的故障诊断和故障响应问题,在整个机床控制系统结构基础上,对各个子系统进行故障诊断功能系统划分,构建了高精度数控... 高精度数控机床是一种高度集成的复杂机电液自动化控制系统,部件间的故障极易导致数控机床的失稳。针对高精度数控机床的故障诊断和故障响应问题,在整个机床控制系统结构基础上,对各个子系统进行故障诊断功能系统划分,构建了高精度数控机床液压控制系统故障监测状态机。采用差异阈值故障监测策略对相关的部件进行故障诊断,对不同的故障严重度事件进行分级故障响应,在搭建的高精度数控机床液压控制系统故障诊断模拟实验环境中验证了故障诊断方法的可行性。实验结果分析后可以看出,该故障诊断方法能够快速有效地监测出整个机床液压控制系统的故障状态。 展开更多
关键词 数控机床 自动化 故障诊断 故障响应 状态机 差异阈值
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“1+X”证书制度下课证融通教学改革--以《数控机床故障诊断与维修》课程为例
15
作者 谭桂玲 刘仲海 权利红 《时代汽车》 2024年第24期68-70,共3页
随着时代的发展,国家对高技能型人才的要求也在随之发生变化,2019年《国家职业教育改革实施方案》中指出完善教育教学相关标准、启动1+X证书制度试点工作、坚持知行合一、工学结合、推动校企全面加强深度合作等都说明了职业教育的发展... 随着时代的发展,国家对高技能型人才的要求也在随之发生变化,2019年《国家职业教育改革实施方案》中指出完善教育教学相关标准、启动1+X证书制度试点工作、坚持知行合一、工学结合、推动校企全面加强深度合作等都说明了职业教育的发展一直被高度重视。文章主要结合《数控机床故障诊断与维修》课程的教学内容和“1+X”证书职业技能等级的要求对该门课程进行教学改革的探索,为职业院校“1+X”证书制度下课证融通提供参考。 展开更多
关键词 “1+X”证书 数控机床故障诊断与维修 课证融通
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基于新时代职业院校数控机床的维护与保养
16
作者 陈常茂 《昆明冶金高等专科学校学报》 CAS 2024年第4期78-81,100,共5页
近年来我国对职业教育和普高人才培养的均衡发展越来越重视。为实现职业教育技能人才与企业技能紧缺人才的需求有效衔接,职业院校办学条件、办学设备随着市场所需跨入智能化、先进化时代。为适应我国制造行业的快速健康发展,许多职业院... 近年来我国对职业教育和普高人才培养的均衡发展越来越重视。为实现职业教育技能人才与企业技能紧缺人才的需求有效衔接,职业院校办学条件、办学设备随着市场所需跨入智能化、先进化时代。为适应我国制造行业的快速健康发展,许多职业院校的数控专业、机电专业的教学设备已接轨市场改革,引进较先进的数控机床设备,但在使用中要注意延长设备的日常使用寿命,有效地使设备运行安全可靠和保持设备的加工精度。探究职业院校数控机床的维护与保养对设备性能的重要作用,并对操作人员提出了要求,进一步树立对机床设备的维护意识。 展开更多
关键词 数控机床 维护保养 系统 点检 素质要求
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基于数据驱动和本体建模的数控机床主轴故障诊断与推理
17
作者 徐丹丹 张帝 《机床与液压》 北大核心 2024年第12期244-252,共9页
针对目前数控机床主轴系统故障诊断存在方法单一及智能化程度低的问题,提出基于数据驱动和本体建模的机床主轴故障诊断与推理方法。采用EMD对传感器采集的蕴含故障特征的原始信号进行数据处理与分析,提取原始统计特征,在此基础上,构建DB... 针对目前数控机床主轴系统故障诊断存在方法单一及智能化程度低的问题,提出基于数据驱动和本体建模的机床主轴故障诊断与推理方法。采用EMD对传感器采集的蕴含故障特征的原始信号进行数据处理与分析,提取原始统计特征,在此基础上,构建DBN-RF诊断模型实现深度特征自适应挖掘与故障模式识别。利用Protégé5.1工具结合领域知识构建机床主轴故障本体知识库,将DBN-RF诊断模型的故障辨识结果与本体知识库中的实例进行语义映射,实现故障知识推理,获得故障原因和故障解决策略。基于采集的不同工况下轴承故障数据验证了DBN-RF诊断模型的有效性,最高故障诊断平均准确率可达92.93%;构建实例验证了本体知识库的可重用性和推理功能;最后,设计开发了数控机床主轴健康管理服务系统,实现主轴系统状态实时感知和故障诊断与推理。 展开更多
关键词 数控机床 故障诊断与推理 数据驱动 本体知识库
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基于BERT模型的数控机床故障信息实体关系抽取研究
18
作者 胥祥亮 《机械管理开发》 2024年第4期122-124,共3页
数控机床的故障信息类型繁多,且包含有大量噪声,从这些数据中精确抓取出机床的故障识别特征信息难度较大.此次研究为准确抽取数控机床中的故障信息实体关系,使用卡尔曼滤波器和变压器双向编码器(Bidirectional Encoder Representations ... 数控机床的故障信息类型繁多,且包含有大量噪声,从这些数据中精确抓取出机床的故障识别特征信息难度较大.此次研究为准确抽取数控机床中的故障信息实体关系,使用卡尔曼滤波器和变压器双向编码器(Bidirectional Encoder Representations from Transformers,BERT)构建出数控机床故障信息实体关系抽取与故障识别模型.实验结果表明,此次研究设计的模型在测试集上的故障识别精度明显高于所有对比模型,说明设计出的模型能更加准确地抽取出数控机床故障信息实体关系,具有较大的应用潜力. 展开更多
关键词 BERT 卡尔曼滤波器 数控机床 故障信息 实体关系
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数控孪生技术在数控机床中的应用
19
作者 黄新庆 《农机使用与维修》 2024年第4期95-97,共3页
数控孪生技术是一种融合数控制造和数字孪生的前沿技术,在制造业中得到了广泛应用。该文基于数字孪生技术的应用原理与工作流程,重点阐述了在数控机床工作过程中数据感知与融合,利用数字孪生技术实现数据感知与融合实现制造过程的实时... 数控孪生技术是一种融合数控制造和数字孪生的前沿技术,在制造业中得到了广泛应用。该文基于数字孪生技术的应用原理与工作流程,重点阐述了在数控机床工作过程中数据感知与融合,利用数字孪生技术实现数据感知与融合实现制造过程的实时监测和控制,探讨了数字孪生技术在故障诊断中如何提高数控机床的可靠性和维护效率,分析了数字孪生技术在参数动态优化与协调控制中的应用,从而提高了加工质量和生产效率,并总结了研究的主要发现,提出了未来研究方向的建议。 展开更多
关键词 数控孪生技术 数字孪生 数控机床 数据感知与融合 故障诊断 参数动态优化 数据处理技术
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数控机床常见故障诊断与维护技术分析
20
作者 柯麟峻 《模具制造》 2024年第10期221-223,共3页
数控机床作为现代制造业的重要装备,其故障诊断和维修技术的研究意义重大。对数控机床常见的故障类型进行了分析,包括电气故障、机械故障、软件故障等,对振动分析、热成像检测、系统自诊断技术等相应的故障诊断方法,结合实际案例进行了... 数控机床作为现代制造业的重要装备,其故障诊断和维修技术的研究意义重大。对数控机床常见的故障类型进行了分析,包括电气故障、机械故障、软件故障等,对振动分析、热成像检测、系统自诊断技术等相应的故障诊断方法,结合实际案例进行了深入的探讨。在此基础上,提出了提高数控机床的运行可靠性,减少停机时间,降低维修费用的有效维修技术策略。 展开更多
关键词 数控机床 故障诊断 维护技术 电气故障 机械故障
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