楊鵬飛 金玉

摘要：數(shù)控機(jī)床是工業(yè)技術(shù)發(fā)展，逐漸衍生出來的一種綜合式高新技術(shù)設(shè)備，能夠縮短機(jī)械加工時(shí)間，提高機(jī)械加工的靈活性，滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求，為企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)服務(wù)，但由于數(shù)控機(jī)床設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，電器管路交錯(cuò)縱橫，在發(fā)生故障時(shí)診斷工作十分困難。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)據(jù)傳輸過程中取得了良好的應(yīng)用成效，受到了機(jī)械加工業(yè)的廣泛關(guān)注，本文主要探討了網(wǎng)絡(luò)模式下數(shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)我國數(shù)控機(jī)床故障處理的發(fā)展前景進(jìn)行了詳細(xì)分析，希望能夠全面提高數(shù)控系統(tǒng)的工作性能，滿足智能化技術(shù)加工需求。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)模式;數(shù)控機(jī)床;故障診斷

中圖分類號(hào)：TG659? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）12-0136-02

0? 引言

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床故障診斷中的有效應(yīng)用，能夠?qū)υO(shè)備的整個(gè)運(yùn)行過程進(jìn)行合理規(guī)劃，對(duì)故障產(chǎn)生的主要原因進(jìn)行推理，并制定出合理的解決措施，同時(shí)能夠全面提高維護(hù)人員，對(duì)整體加工環(huán)境的感知能力，通過智能化編程對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行監(jiān)管，自動(dòng)化進(jìn)行數(shù)控機(jī)床故障診斷。

1? 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床故障診斷應(yīng)用的必要性

在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床故障診斷的過程中，通常會(huì)采用單機(jī)版技術(shù)設(shè)備，有效節(jié)約故障診斷時(shí)間，降低人力物力的投入，將得到的海量代碼進(jìn)行融合處理，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，保證診斷過程的通用性，結(jié)合故障產(chǎn)生的主要原因，進(jìn)行故障代碼的實(shí)時(shí)更新。采用網(wǎng)絡(luò)所具有的開放式、互動(dòng)性的功能作用，對(duì)當(dāng)前數(shù)控機(jī)床常見的系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷分析，在基層端口顯示出不同的故障代碼，通過網(wǎng)絡(luò)通訊模塊的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)之間的有效傳輸，工作人員能夠通過遠(yuǎn)程控制技術(shù)，分析數(shù)控機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，并下達(dá)維修指令，要求現(xiàn)場(chǎng)的工作人員，進(jìn)行數(shù)控機(jī)床故障信息檢查。借助網(wǎng)絡(luò)的便利性完成遠(yuǎn)程故障分析工作，打破傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床故障診斷，時(shí)間與空間的限制，在出現(xiàn)運(yùn)行故障的第一時(shí)間，制定出完整的故障解決方案，并隨時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，向數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行故障咨詢，分析故障發(fā)生的主要原因，及時(shí)進(jìn)行故障排除，全面提高設(shè)備的運(yùn)行效率，降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失，節(jié)約機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)備維護(hù)成本。

1.1 故障查詢的通用性

不同型號(hào)的數(shù)控機(jī)床有著不同的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生故障的主要原因也存在著明顯的差異性，如果在故障診斷的過程中，出現(xiàn)錯(cuò)誤代碼和報(bào)警信息，就會(huì)形成數(shù)控系統(tǒng)故障，這是由于數(shù)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)部件產(chǎn)生的異常情況進(jìn)行匯總報(bào)告，反饋出相應(yīng)的錯(cuò)誤代碼。數(shù)控系統(tǒng)故障所產(chǎn)生的錯(cuò)誤代碼，不會(huì)因?yàn)闄C(jī)床的型號(hào)不同而發(fā)生改變，同時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)所具有的系統(tǒng)報(bào)警功能也存在著區(qū)別，在進(jìn)行機(jī)床錯(cuò)誤代碼融合的過程中，需要制定出合理的應(yīng)急預(yù)案，保證故障代碼的實(shí)時(shí)更新，確保故障查詢的通用性。

1.2 故障碼網(wǎng)絡(luò)化傳輸

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床故障診斷過程中的有效應(yīng)用，能夠簡(jiǎn)化故障診斷流程，為機(jī)床自帶的診斷系統(tǒng)運(yùn)行提供便捷服務(wù)，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)區(qū)域范圍內(nèi)的自主通訊，應(yīng)用串口服務(wù)器完成故障代碼的網(wǎng)絡(luò)傳輸，簡(jiǎn)化故障診斷工作流程，制定多元化的數(shù)控機(jī)床設(shè)備維護(hù)方案。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為大量的數(shù)控機(jī)床運(yùn)行數(shù)據(jù)處理提供便捷，網(wǎng)絡(luò)憑借龐大的系統(tǒng)功能支持，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，嚴(yán)格管理數(shù)控機(jī)床設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。一些工作人員無法在短時(shí)間內(nèi)，診斷出數(shù)控機(jī)床設(shè)備故障信息，通過網(wǎng)絡(luò)的便利性傳輸，由診斷專家遠(yuǎn)程進(jìn)行故障系統(tǒng)分析，找出故障問題形成的主要原因，并制定出合理的解決方案。通過遠(yuǎn)距離傳輸故障代碼的形式展現(xiàn)數(shù)據(jù)，有助于數(shù)控機(jī)床故障問題的智能化處理，節(jié)約數(shù)控機(jī)床故障診斷的人力、物力投入，全面提高機(jī)械設(shè)備的使用效率，為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 提高技術(shù)人員故障診斷水平

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開始融入到數(shù)控機(jī)床故障診斷過程中，改變了技術(shù)人員傳統(tǒng)的故障診斷方式，目前數(shù)控機(jī)床故障診斷過程中，需要采用遠(yuǎn)距離通信技術(shù)，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過物理層將數(shù)控機(jī)床運(yùn)行問題，直觀地呈現(xiàn)在專家面前。對(duì)數(shù)控機(jī)床故障產(chǎn)生的主要原因進(jìn)行分析，并制定出合理的故障排除方案，彌補(bǔ)技術(shù)人員故障診斷水平的不足，數(shù)控機(jī)床研發(fā)人員和操作工人的技術(shù)水平，將會(huì)直接影響到數(shù)控機(jī)床故障診斷過程中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。因此，需要對(duì)機(jī)械制造業(yè)的數(shù)控機(jī)床操作人員，開展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)，向工作人員傳授基礎(chǔ)故障處理知識(shí)，在數(shù)控機(jī)床發(fā)生運(yùn)行故障時(shí)，技術(shù)人員能夠憑借數(shù)學(xué)運(yùn)算能力，進(jìn)行故障問題處理。

2? 數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)模型的建立

以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，建立數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)分析模型，系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，取決于數(shù)控機(jī)床故障診斷基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，因此，需要在系統(tǒng)中建立數(shù)據(jù)知識(shí)庫，結(jié)合以往的故障處理經(jīng)驗(yàn)，將復(fù)雜的數(shù)控機(jī)床故障類型進(jìn)行合理分類，分別儲(chǔ)存到不同的知識(shí)庫中。工作人員在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床故障資源搜索的過程中，會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，在這一時(shí)間內(nèi)企業(yè)需要承擔(dān)著一定的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)，數(shù)控機(jī)床故障排除具有滯后性，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行故障樹分解，并在不同的網(wǎng)絡(luò)層次內(nèi)，設(shè)置單元子知識(shí)庫，讓技術(shù)人員在搜索過程中，優(yōu)先按照子知識(shí)庫的類別，劃分一定的搜索范圍。判斷記錄故障運(yùn)行狀態(tài)的搜索區(qū)域，并通過范圍內(nèi)的故障排查，了解故障產(chǎn)生的主要原因，通過對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的有效管理，將數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)分析模型，劃分為不同的知識(shí)層次，并以拓?fù)渚W(wǎng)的形式表現(xiàn)出，不同實(shí)體間所具有的層次關(guān)系。

3? 數(shù)控系統(tǒng)診斷技術(shù)及故障排除方法

3.1 網(wǎng)絡(luò)自診斷技術(shù)

3.1.1 設(shè)備開機(jī)自診斷

數(shù)控機(jī)床在開機(jī)通電運(yùn)行后，系統(tǒng)內(nèi)部所蘊(yùn)含的診斷軟件會(huì)自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)CPU、RAM等元件的運(yùn)行狀態(tài)，連同系統(tǒng)內(nèi)部的各類應(yīng)用軟件進(jìn)行統(tǒng)一檢查，并將最終的檢查結(jié)果直觀地顯示出來，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障問題，就會(huì)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，發(fā)出預(yù)警提示。要求工作人員對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行信息進(jìn)行詳細(xì)排查，一般情況下，開機(jī)后的設(shè)備自診斷，在一分鐘內(nèi)足夠完成，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行故障，開機(jī)診斷系統(tǒng)會(huì)將故障產(chǎn)生的主要原因，直接定位到電路板和運(yùn)行模塊中。工作人員在進(jìn)行故障排除的過程中，只需要在一定范圍內(nèi)查找故障產(chǎn)生的主要原因，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)維修手冊(cè)和相關(guān)知識(shí)庫記錄，制定出合理的故障排除方案，保證系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.1.2 設(shè)備運(yùn)行自診斷

在數(shù)控機(jī)床設(shè)備運(yùn)行的過程中進(jìn)行自診斷，被統(tǒng)一稱為在線自診斷，主要指的是嚴(yán)格排查數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，各區(qū)域的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行故障的提前預(yù)防，設(shè)備運(yùn)行時(shí)的內(nèi)部診斷程序，需要自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、PLC等裝置的使用情況。位置伺服單元是內(nèi)部檢測(cè)的核心數(shù)控裝置，與外郟裝置相連，自動(dòng)檢查能夠直觀的顯示出數(shù)據(jù)診斷信息，并在數(shù)控系統(tǒng)工作的過程中反復(fù)確認(rèn)。

3.1.3 設(shè)備停機(jī)診斷

在設(shè)備運(yùn)行過程中通過自檢測(cè)找出故障問題后，需要先停止設(shè)備的使用，通過隨機(jī)診斷紙的運(yùn)用進(jìn)行系統(tǒng)脫機(jī)診斷，將診斷紙帶寫好的診斷程序編寫到設(shè)備的RAM系統(tǒng)模塊，計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)完成故障診斷，找出設(shè)備故障發(fā)生的主要位置，設(shè)備停機(jī)診斷是傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床診斷的常用方式。

3.2 人工網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)

人工網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)，需要技術(shù)人員科學(xué)的使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障問題進(jìn)行分析，在短時(shí)間內(nèi)完成診斷工作，找出故障發(fā)生的主要范圍。

3.2.1 功能程序診斷法

在數(shù)控機(jī)床設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，需要通過功能程序診斷法分析數(shù)控系統(tǒng)中，不同工作區(qū)域下發(fā)的功能指令，并通過技術(shù)人員的操作，進(jìn)行測(cè)試程序的編寫和輸入，穿成紙帶的形式或在軟盤上儲(chǔ)存，故障診斷過程中進(jìn)行程序運(yùn)行。幫助工作人員快速的找出故障存在的功能區(qū)域，制訂出合理的解決方案，功能程序診斷法經(jīng)常被應(yīng)用到隨機(jī)性故障診斷過程中，也可以在設(shè)備長時(shí)間閑置或長時(shí)間使用時(shí)進(jìn)行故障診斷。

3.2.2 運(yùn)行參數(shù)診斷法

工作人員在進(jìn)行設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行故障診斷的過程中，對(duì)RAM中的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，在這一流程中會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)干擾，技術(shù)人員的職業(yè)技能水平不足，很容易導(dǎo)致參數(shù)丟失，或造成不同程度的系統(tǒng)混亂，系統(tǒng)的不正常運(yùn)行狀態(tài)下會(huì)顯現(xiàn)出故障問題的主要特征，因此需要通過工作人員的數(shù)據(jù)檢查和參數(shù)核對(duì)，得到準(zhǔn)確性的運(yùn)行數(shù)值，排除一部分故障類型，具有充分故障排除經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，能夠自主完成設(shè)備運(yùn)行參數(shù)凋整。

3.3 高級(jí)診斷技術(shù)

3.3.1 系統(tǒng)自修復(fù)診斷

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，一些數(shù)控機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)自修復(fù)，首先在數(shù)控機(jī)床設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，要通過自診斷技術(shù)，確定故障發(fā)生的主要范圍，在系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置備用模塊，全程不會(huì)參與到設(shè)備的正常運(yùn)行，只是在設(shè)備啟動(dòng)過程中，進(jìn)行系統(tǒng)程序的自修復(fù)。當(dāng)模塊內(nèi)部存在故障問題時(shí)，系統(tǒng)能夠自主將故障信息產(chǎn)生的主要原因，展示在電腦屏幕上，并在備用模塊中查詢，隨時(shí)對(duì)故障模塊進(jìn)行替換，維修人員能夠在不耽誤生產(chǎn)進(jìn)度的狀態(tài)下，根據(jù)系統(tǒng)提示，進(jìn)行故障模塊更換，想要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自修復(fù)診斷，就需要設(shè)置較多的備用模塊，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床的設(shè)備體積不斷擴(kuò)大，造價(jià)不斷提升。

3.3.2 通訊診斷系統(tǒng)

通訊診斷系統(tǒng)的建立，需要與控制中心保持聯(lián)系，維修站會(huì)通過電話線路進(jìn)行溝通，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，向設(shè)備的操作人員發(fā)送相應(yīng)的診斷程序，通訊診斷屬于一種遙控診斷類型，通訊診斷系統(tǒng)的建立要以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，被廣泛應(yīng)用到故障發(fā)生后的診斷，和定期的設(shè)備預(yù)防性診斷。整個(gè)故障診斷過程中不需要派遣維修工到運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，只需在固定的時(shí)間內(nèi)完成機(jī)床運(yùn)行測(cè)試，將得到的診斷數(shù)據(jù)自動(dòng)化傳輸?shù)街醒刖S修站進(jìn)行統(tǒng)一分析。

4? 總結(jié)

在機(jī)械加工過程中，數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)形成生產(chǎn)模型，提高設(shè)備運(yùn)行的自適應(yīng)性，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床診斷行為的延伸和擴(kuò)展，數(shù)控機(jī)床的故障診斷需要合理運(yùn)用人工智能、數(shù)據(jù)分析等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，探尋故障發(fā)生的主要原因，并成立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行系統(tǒng)化分析。

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