數控機床狀態(tài)診斷

機床設備作為裝備制造業(yè)的基礎設備，在國民經濟中起著極其重要的作用，其狀態(tài)的優(yōu)劣直接影響這產品的質量，進而影響著生產的正常進行。
    目前，國內對機床整機性能評估，特別是針對數控機床整機性能的研究很少。相關的研究主要集中在機床伺服進給系統(tǒng)性能評估方面的研究，很多工作還是采用圓運動方法實現(xiàn)機床運動精度的檢測與診斷。主要研究的方向集中于機床精度方面，而對于機床整機性能評估則尚未有比較實用的方法出現(xiàn)。
    采用上述方法固然可獲取機床進給軸的狀態(tài)信息，實現(xiàn)機床靜態(tài)性能的評估，但不能對機床的運動進行在線測量和連續(xù)監(jiān)測，難以實現(xiàn)快速的機床整機性能在線評估，另一方面外加傳感器的安裝、機床狀態(tài)信息數據的傳輸等問題也制約了其應用，從而為數控機床的在線監(jiān)測、故障診斷和工作性能的評估帶來了困難，難以實現(xiàn)數控機床的全壽命周期管理與機床狀態(tài)的動態(tài)服務跟蹤。
    在實踐生產過程中，常常出現(xiàn)機床靜態(tài)精度檢查正常，也未出現(xiàn)任何故障，數控系統(tǒng)也無任何報警信息，但出現(xiàn)產品加工質量異常。例如鋼管車絲機車絲時錐度超標、軋輥磨床磨削軋輥時表面出現(xiàn)振紋，導致機床不得不停機檢修，而且在這種情況下往往很難找到機床出現(xiàn)問題的真正原因，經過反復調整后，即使問題得到解決，檢修人員對于故障發(fā)生的原因還是一無所知。
1  基于數控系統(tǒng)的數控機床動態(tài)信息獲取技術
    以機床自身數控系統(tǒng)為依托，通過數控系統(tǒng)的機床動態(tài)信息通訊接口，獲取數控機床的狀態(tài)信息。通過構建狀態(tài)控制與信息獲取系統(tǒng)以全面獲取機床狀態(tài)信息，可以準確地獲得某一個傳動鏈（主軸或伺服進給軸）的電流、扭矩、速度、位置、功率等參數的波形，以此為基礎，通過對信號曲線變化的頻率進行分析，可得出該傳動鏈的運行狀態(tài)。此外，也可以同時獲取兩根進給軸在聯(lián)動運動時的狀態(tài)信息，例如位置信息，可以很方便地合成刀具的實際運動軌跡。