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數控銑床定位誤差診斷（duàn）及維修

2022-6-15 來源：晉中職業（yè）技術（shù）學院作者：龔真蕊

摘要：為解決數控銑床定位誤差的問題，優（yōu）化數控銑床定位誤差診斷（duàn）及維修方法。通過確定數控銑床定位（wèi）誤（wù）差邊緣像素點，提取數控銑床定位（wèi）誤（wù）差診斷信號，實現（xiàn）數控銑床定位誤差診斷。在數控銑床定位誤差維修方（fāng）麵，通過添加振動信號 Gaussian 白（bái）噪聲和導軌貼塑的（de）方式，降低數控銑床定位誤差，實現（xiàn）對數控銑床定位誤差的（de）維修。

關鍵詞：數控銑床；定（dìng）位；誤差診斷；維修

0 引言（yán）

數控銑床作為零件精密加工的設（shè）備，對其（qí）精度方麵具有很高的要求，此方向也一直是數（shù）控加工部門的研究重點。在數控銑床加工過程中，最重要的是數（shù）控銑床（chuáng）定位（wèi），一旦數控銑床定位不準，必然會導致加工存在較大誤差，進（jìn）而影響加工質量。因此，針對（duì）數控銑床定位誤差方麵的研究是數控銑床領域研究（jiū）中（zhōng）的重中之重，而數控銑（xǐ）床定位誤差診斷是（shì）確定數（shù）控銑床定位誤差的（de）有效途徑。

在國內，針對數控銑床定（dìng）位誤差診斷研究並不罕見，但主要通過（guò）卷積神（shén）經網絡（luò）實（shí）現對數（shù）控銑床定位誤差的診斷。

該診斷方法在投入使用後（hòu），能夠取得一定的應用效果，一定程度上提（tí）高了診斷精度，但僅針對部分零件數（shù）控銑床定位適用（yòng），不（bú）具備廣泛性，因此傳統數控銑床定位（wèi）誤差診斷方法存在一定程度的局限性。

為解決上述情況，本文提出數控銑床定位誤差診斷研究，致力於通過設計一種新（xīn）型數控銑床定位誤差（chà）診斷方法（fǎ），能夠在提高數控（kòng）銑床定位誤差診斷（duàn）精度的同時可以推廣應用。

1 、數控銑（xǐ）床定（dìng）位誤差診斷

1.1 確定數（shù）控銑床定位誤差邊（biān）緣像素點

在數控銑床定位誤差診斷過程中，必須預先確（què）定數（shù）控銑床定（dìng）位（wèi）誤差邊緣像素（sù）點，以此為（wéi）依據，展開誤差診斷。本文采用相關（guān）係（xì）數閡值法，提取數（shù）控銑床定位誤差（chà）邊（biān）緣像素點，並擬合數控（kòng）銑床定位誤差邊緣像素點在直線中（zhōng）的（de）位置，見表 1。

表 1 數控銑床定位誤差邊緣像素點在直線中的位置

結合表 1 數據，考慮到數控銑床定位誤差邊緣像素點沒有統一在一條直線上，因此，需要利用最小二乘法（fǎ），擬合（hé）不在一條直（zhí）線中的（de）數控銑床定位誤差邊緣像（xiàng）素點。

設此過程（chéng）的目標函數為 R：

式（shì）中 s———邊緣像素點權重y———邊緣像素點（diǎn）的傾斜度i———波長（zhǎng）yi———波長下邊緣（yuán）像素點的偏離係數由式（1）可知，R 越大數控銑床定位誤差標識邊緣像素點濾波區間範圍越廣，診斷環境越好。

1.2 提取離散型數控銑床定位誤差診斷信號

確定數控銑床定位誤差邊緣像素點的基礎上，可利用模糊神經網絡技術單（dān）獨選用中間層的傳遞函（hán）數和模糊神經元數目，實現模糊神（shén）經元的控製，進而提取離散型（xíng）數控銑床（chuáng）定位誤差診斷信號。設傳遞函數提取離散型數控銑床定位誤差診斷信號的表達式為 k。

式中 xi———當前取值範圍下數控銑床定位誤（wù）差診斷信號線路的流動狀態N———最（zuì）大允（yǔn）許誤差利用（yòng）式（2）獲得其映射關係，從而提取離散型數控銑床定位誤差診斷（duàn）信號。

1.3 實現數控銑（xǐ）床（chuáng）定位誤差診斷

從（cóng）以上所提取（qǔ）的離散型（xíng）數控銑（xǐ）床定位誤差診斷信號中，通過計算機語言建立程序（xù）代碼，然後按條（tiáo）件（jiàn）循環執（zhí）行每條指令，收集數控銑床定位誤（wù）差診斷（duàn）信息，保證數控銑床定位（wèi）誤差診斷工（gōng）作的正常運（yùn）行。

通過 C 語言編碼中（zhōng）的 deviceld 指令減少數（shù）控銑床定位誤差診斷中的冗餘值，傳輸數控銑床定位誤差實時動態診斷（duàn）數據，提高診斷效率（lǜ）。

利用 NB-IOT 技術將數控銑床定位誤差診斷功能連接後台，顯示數控銑床定位（wèi）誤差信息。通過計算（suàn）每台數控銑床的映射值（zhí），可以得到機床定位誤差在 0~1.0 之（zhī）間的診斷結果。設數（shù）控銑床定位誤差診斷結果（guǒ）為 Q：

式中 E———電流極值φ———診（zhěn）斷影響因素個數K———離散型數控（kòng）銑床定位誤差診斷（duàn）信號的有（yǒu）效值A———電流（liú）的流（liú）經強度α———數據在終端的顯示映射值通過對數控（kòng）銑床定位誤差診斷數據的實時（shí）傳輸，實現對終端數據的傳（chuán）輸和數據信息（xī）的顯示（shì），完（wán）成對數控銑床定位（wèi）誤差的診（zhěn）斷。

2 、數控銑床定位誤（wù）差維修

2.1 添加振動信號

Gaussian 白噪聲針對數控銑床定位誤差（chà）問題，通過改（gǎi）進數控（kòng）銑床定位固（gù）有頻率，增加振動信號（hào） Gaussian 白噪（zào）聲以抑製振動，實現對數控銑床定位誤差的維修。

該方法首先利用（yòng）數控銑床的信息輸入功能（néng），根（gēn）據振動信（xìn）號（hào）頻率由低到高的順序，得到定位誤差診斷信號自適應函數；將原數控（kòng）銑床的定位誤差（chà）診斷信號加入 Gaussian白噪聲（shēng） yi（i=1，2，……，n），將固有數（shù）控銑床定位誤差診斷信號

自適應（yīng）函數 IMF 設（shè）為：

式中 n———Gaussian 白噪聲的信噪比在此基礎上，根據自適（shì）應函數的噪（zào）聲水平以及置信區間，根據數控銑床定位（wèi）誤差信號的（de）自適（shì）應降噪（zào）率 γ 進行（háng）降噪，則有：

式中 m———數控銑床定位誤差值至（zhì）此達到消除數控銑床（chuáng）定（dìng）位誤（wù）差（chà）的目的。

2.2 導軌貼塑

完成振動信號 Gaussian 白噪（zào）聲添加後（hòu），在數控銑（xǐ）床定位（wèi）誤差維修過程中，導軌貼塑工作屬於其中的關鍵操作步驟。

在製造和（hé）維修數控銑床過程中，大多數的工作行為是基於銑（xǐ）床導軌（guǐ）製造過程實施的，采用對導軌貼塑（sù）的方式（shì），提高機床整體外部的抗磨性能，以此避免數控銑床在運行中出現爬行問（wèn）題。貼塑質量會直接影響到數控銑床的導軌穩定運行，因此在（zài）導軌貼塑過程中，需要重視以下問題：

①在貼塑過（guò）程中，應重（chóng）點關（guān）注數控銑床導軌表麵（miàn）的粗（cū）糙度，將（jiāng）其控製在一定範圍內，以確保貼塑質量；②注意貼塑時的環境溫度，當在室溫條件下時（≤25.0 ℃），貼塑膠體的粘性呈上升趨勢，膠體無法（fǎ）滲透到紋理中，影響貼（tiē）塑整體的貼合效果（guǒ）；③完成貼塑後，采用均勻（yún）施壓（yā）的方式使附著在數控銑床表（biǎo）層的（de）膠體與導軌自然貼合，確保膠體完全固化（huà）後，完成對導（dǎo）軌貼塑的處理。

遵循以上注意事（shì）項與操作行為，完成（chéng）導軌貼塑工作，實現對數控銑床定位誤差的維修。

3 、結束（shù）語

從數控銑（xǐ）床定位誤差診斷及維修兩方麵入手，證明（míng）了診斷及維修方法在實際數控銑床定位誤差消除應用中的適用性，證明此次研究（jiū）的必要性，以解決傳統（tǒng）數（shù）控（kòng）銑床定位中存在的誤差缺（quē）陷。但未通（tōng）過實例分析進一步證明本研究在實際應用中的有效性，在未（wèi）來針對此方麵的研究中將加以補足。

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