屈省源

摘要：在當(dāng)前社會(huì)背景下，數(shù)控機(jī)床被應(yīng)用到社會(huì)發(fā)展各個(gè)領(lǐng)域，為生產(chǎn)制造帶來(lái)極大便利。而為了滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展需求，相關(guān)企業(yè)應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床預(yù)測(cè)性維修進(jìn)行深入探索，積極采用多元驅(qū)動(dòng)技術(shù)，進(jìn)而提升整體維修效果，從而保證數(shù)控機(jī)床設(shè)備的安全運(yùn)行。本文就多元數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的數(shù)控機(jī)床預(yù)測(cè)性維修方式以及系統(tǒng)進(jìn)行探究，并對(duì)此提出相應(yīng)看法，希望為相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：多源數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下;數(shù)控機(jī)床;預(yù)測(cè)性維護(hù)方法;探索

一、維修技術(shù)原則

（一）先靜后動(dòng)原則

在針對(duì)電氣故障時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)以安全為第一要素，到達(dá)故障現(xiàn)場(chǎng)之后不能當(dāng)下動(dòng)手維修，而是需要借助觀察的方式對(duì)外觀進(jìn)行檢查，并與操作人員進(jìn)行溝通，了解具體情況，從中獲取有效信息，之后大致判斷故障原因，隨后進(jìn)行排查。

（二）先簡(jiǎn)后繁原則

在維修過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)深入了解設(shè)備，包括基本信息、類(lèi)型等，其中的內(nèi)部系統(tǒng)開(kāi)展前期的診斷最快最高效的確定數(shù)控機(jī)床，其中的特點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行全面檢查，從而促進(jìn)故障的高效確定簡(jiǎn)化診斷流程，降低故障排除的難度提升效率，在多重故障相互交織的情況下，應(yīng)先著手于簡(jiǎn)單的問(wèn)題再將煩瑣的問(wèn)題進(jìn)行解決。

二、多元數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)內(nèi)涵

（一）PLC 技術(shù)

結(jié)合實(shí)際進(jìn)行分析，此項(xiàng)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中十分重要，其能夠?qū)C(jī)床與數(shù)控設(shè)備進(jìn)行有效連接。一般情況下，其內(nèi)涵主要指，在CNC設(shè)備發(fā)布相應(yīng)操作指令之后，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的譯碼處理，在此之后圍繞這些數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行有效控制。不僅如此，在這一裝置技術(shù)的支持下，可以對(duì)數(shù)控基礎(chǔ)邏輯信號(hào)進(jìn)行反饋。在運(yùn)行過(guò)程中，操作員需要先將經(jīng)過(guò)調(diào)試的應(yīng)用程序輸入PLC，之后其會(huì)將輸入信號(hào)與對(duì)應(yīng)元件進(jìn)行連接，并輸入到輸出端。這樣，在這一裝置技術(shù)支持下，數(shù)控機(jī)床工作效率顯著提升，其可以產(chǎn)生更多經(jīng)濟(jì)效率。

（二）PLC 技術(shù)在數(shù)控機(jī)床故障的基本表現(xiàn)

首先，通過(guò)警報(bào)發(fā)現(xiàn)故障。在實(shí)際工作中，如果要借助PLC技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床存在的問(wèn)題，則需要CNC具有與之匹配的檢測(cè)能力。具體而言，PLC與CNC能夠進(jìn)行信息交互，若后者發(fā)出警報(bào)，操作員即可圍繞提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)故障位置、具體情況等進(jìn)行分析，隨后解決相應(yīng)問(wèn)題。其次，發(fā)出警報(bào)但并未顯示原因。結(jié)合實(shí)際來(lái)看，目前很多數(shù)控機(jī)床診斷系統(tǒng)并未充分完善，若出現(xiàn)故障，一些CNC警報(bào)僅可提示機(jī)床發(fā)生了故障，但并不能準(zhǔn)確定位出發(fā)生故障的具體情況以及位置;一些警報(bào)提示與實(shí)際故障并無(wú)直接聯(lián)系，而針對(duì)這一現(xiàn)狀，則需要操作人員結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行具體分析，之后嘗試解決問(wèn)題。最后，發(fā)出警報(bào)但是并未發(fā)現(xiàn)故障。少數(shù)情況下，裝置會(huì)發(fā)出警報(bào)，不過(guò)機(jī)床并未發(fā)生故障現(xiàn)象，而這一情況則需要操作人員圍繞數(shù)控機(jī)床動(dòng)作、原理等基本情況，及時(shí)判斷警報(bào)原因，避免出現(xiàn)潛在危險(xiǎn)。

二、基于多元數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床故障類(lèi)型分析

（一）電源故障

為了保證數(shù)控機(jī)床可以穩(wěn)步運(yùn)行，穩(wěn)定的電源供給是十分重要的。如若電源出現(xiàn)問(wèn)題，則會(huì)導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床停止運(yùn)行，這會(huì)在很大程度上影響整體生產(chǎn)效率，同時(shí)電源故障也是數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)的故障類(lèi)型。在當(dāng)前時(shí)代背景下，我國(guó)數(shù)控機(jī)床設(shè)備制造技術(shù)不斷提升，不過(guò)為了確保數(shù)控機(jī)床能夠有效運(yùn)行，現(xiàn)階段我國(guó)所采用的操作系統(tǒng)以國(guó)外為主。但是，很多國(guó)家的電流、標(biāo)準(zhǔn)等存在差異，一些國(guó)外數(shù)控機(jī)床設(shè)備并不能在我國(guó)電壓環(huán)境下穩(wěn)步運(yùn)行，如果我國(guó)在發(fā)展中需要相關(guān)設(shè)備，則需要關(guān)注數(shù)控機(jī)床供電問(wèn)題。不僅如此，在工作過(guò)程中，機(jī)床也可能因不同外界因素，使得供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，如若電氣系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，則會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)信息造成影響，出現(xiàn)數(shù)據(jù)、文件丟失等情況，甚至?xí)?dǎo)致數(shù)控機(jī)床不能正常使用。為了在最大程度上避免出現(xiàn)相關(guān)情況，企業(yè)在發(fā)展中需結(jié)合實(shí)際情況為不同的數(shù)控機(jī)床設(shè)備安裝相應(yīng)配電箱，從而保證電壓、電流的穩(wěn)定;若本地存在電壓、電流不穩(wěn)定的情況，則需要適當(dāng)添加三相交流穩(wěn)壓設(shè)備;為了避免出現(xiàn)漏電情況，數(shù)控機(jī)床電源也需要進(jìn)行接地處理，這樣能夠進(jìn)一步提升數(shù)控機(jī)床整體穩(wěn)定性。

（二）斷路故障

多數(shù)情況下，短路故障是一種常見(jiàn)情況。在實(shí)際生產(chǎn)中不難發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)數(shù)控機(jī)床短路的原因是因?qū)Ь€連接不牢、元件損壞等情況所致，很多電氣元件觸點(diǎn)溫度過(guò)高，長(zhǎng)時(shí)間之后易發(fā)生表面氧化問(wèn)題，這會(huì)導(dǎo)致元件與線路緊密型降低，進(jìn)而發(fā)生短路的情況。不僅如此，在數(shù)控機(jī)床安裝過(guò)程中，一些元器未被充分固定，而在機(jī)床工作的過(guò)程中，振動(dòng)原因會(huì)導(dǎo)致元件松動(dòng)，這也會(huì)導(dǎo)致斷路情況的出現(xiàn)。而在生產(chǎn)中，如果數(shù)控機(jī)床發(fā)生了斷路情況，而工作人員即可結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)況，對(duì)原因進(jìn)行分析，并借助電壓器相關(guān)設(shè)備，對(duì)電路進(jìn)行檢查，從而分析電路是否存在問(wèn)題。具體來(lái)講，操作員工能夠使用電阻器對(duì)數(shù)控機(jī)床電路系統(tǒng)進(jìn)行分析，從而判斷是否發(fā)生斷路;借助數(shù)控機(jī)床設(shè)備電路圖，運(yùn)用分段測(cè)量的方法，通過(guò)分析電阻數(shù)據(jù)，可以定位發(fā)生斷路的位置。在此之后，為了借助電壓器進(jìn)一步解決斷路問(wèn)題，則可接通電源，隨后圍繞原理圖運(yùn)用電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行分段測(cè)量，在分析電壓大小之后對(duì)故障位置度定位。

三、多元數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床預(yù)測(cè)性維修策略

（一）PLC技術(shù)在診斷工作中的運(yùn)用

一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床以PLC技術(shù)可通過(guò)特定順序進(jìn)行信息交換。這就要求相關(guān)工作人員需要加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床狀態(tài)數(shù)據(jù)的檢測(cè)與觀察，及時(shí)分析異常運(yùn)行狀態(tài)，結(jié)合現(xiàn)有數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)出可能出現(xiàn)的故障問(wèn)題。比如在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中，運(yùn)行系統(tǒng)檢測(cè)到換刀命令，但卻沒(méi)有發(fā)出相應(yīng)的響應(yīng)信號(hào)。針對(duì)此問(wèn)題，工作人員需要及時(shí)對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行檢查，觀看其是否有異物情況，導(dǎo)致?lián)Q刀信號(hào)受到影響。當(dāng)CRT發(fā)出警報(bào)時(shí)，工作人員要及時(shí)判斷信號(hào)內(nèi)容，若出現(xiàn)刀具與刀庫(kù)之間的檢測(cè)信號(hào)為0情況時(shí)，則表示刀或刀庫(kù)并未設(shè)置在指定位置。若發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)信號(hào)信息為無(wú)時(shí)，則需要及時(shí)觀察刀庫(kù)開(kāi)關(guān)情況，主要分為以下步驟：一是檢查感應(yīng)開(kāi)關(guān)部位。相關(guān)工作人員可先檢查刀座情況，接著利用其他工具嘗試靠近感應(yīng)開(kāi)關(guān)，檢測(cè)刀庫(kù)附近能夠正常感應(yīng)，其感應(yīng)系統(tǒng)是否可以正常運(yùn)行。二是檢查機(jī)械臂移動(dòng)位置。工作人員要全面檢查換刀機(jī)械臂的可移動(dòng)位置，觀察其是否可以正常移動(dòng)，是否可以順利完成換刀工作。在此過(guò)程中，工作人員可手動(dòng)開(kāi)啟YV21電磁閥，檢查其是否能夠按照指令進(jìn)行伸縮。總之，在檢測(cè)工作中，PLC技術(shù)可以起到重要作用，若其信號(hào)表示正常，且輸入正確、指令正確，這就表示其內(nèi)部存在問(wèn)題。

（二）PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床故障診斷工作中的運(yùn)用

在診斷工作應(yīng)用過(guò)程中，為提升檢測(cè)維護(hù)工作的效率，相關(guān)工作人員可結(jié)合不同工作需要合理應(yīng)用PLC技術(shù)，進(jìn)而建立對(duì)數(shù)控機(jī)床故障問(wèn)題產(chǎn)生原因的準(zhǔn)確把握，為后續(xù)處理工作提供有效參考數(shù)據(jù)，促使控制措施的高效性。在診斷過(guò)程中，工作人員可采取動(dòng)態(tài)跟蹤方式進(jìn)行，借助PLC技術(shù)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行故障預(yù)測(cè)工作，在此過(guò)程中此技術(shù)本身可能會(huì)出現(xiàn)應(yīng)用問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)故障問(wèn)題反饋數(shù)據(jù)造成一定影響。對(duì)此在實(shí)際應(yīng)用中，針對(duì)輸入數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)均正常，但數(shù)控機(jī)床實(shí)際運(yùn)行存在問(wèn)題的情況，可應(yīng)用動(dòng)態(tài)追蹤方式，借助PLC技術(shù)原理對(duì)其故障原因進(jìn)行全面檢測(cè)，定位出故障存在的原因。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)不斷趨于精細(xì)化，各項(xiàng)運(yùn)行功能得以不斷更新與優(yōu)化，目前多數(shù)數(shù)控設(shè)備已具備自我檢測(cè)技術(shù)與功能，為各項(xiàng)診斷與檢測(cè)工作提供了極大便利。對(duì)此在實(shí)際檢測(cè)工作中，工作人員可以借助PLC技術(shù)及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)出數(shù)控機(jī)床故障原因，并可以結(jié)合其他輔助技術(shù)對(duì)其問(wèn)題部分進(jìn)行精準(zhǔn)定位，以此解決相應(yīng)問(wèn)題，確保各項(xiàng)制造工作可以順利進(jìn)行。

（三）PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行工作中的應(yīng)用

為提升PLC技術(shù)應(yīng)用成效，相關(guān)工作人員可將其設(shè)置在較為科學(xué)的數(shù)控機(jī)床框架下開(kāi)展工作，主要可從以下方面入手：一是樹(shù)立整個(gè)工作流程。技術(shù)人員應(yīng)對(duì)整個(gè)工作流程進(jìn)行全面樹(shù)立，找出運(yùn)行系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，并進(jìn)行技術(shù)解決。解決完畢后將PLC技術(shù)引進(jìn)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中，以提升故障診斷工作的效率。在實(shí)際應(yīng)用中，技術(shù)人員要結(jié)合PLC反饋數(shù)據(jù)與實(shí)際故障問(wèn)題，對(duì)故障情況與故障表現(xiàn)進(jìn)行整合歸類(lèi)，對(duì)其故障原因與可能存在問(wèn)題的區(qū)域進(jìn)行分析，以準(zhǔn)確定位出故障所在位置，為后續(xù)維修與維護(hù)工作提供有效參考。二是加強(qiáng)數(shù)據(jù)整合。在此過(guò)程中，各類(lèi)技術(shù)可能結(jié)合故障情況提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)，技術(shù)人員需要對(duì)現(xiàn)有反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，包括PLC技術(shù)的數(shù)據(jù)與指標(biāo)，CNC、控制信號(hào)等數(shù)據(jù)。結(jié)合數(shù)據(jù)反饋分析故障問(wèn)題或原因是否與這些系統(tǒng)相關(guān)。三是對(duì)機(jī)床問(wèn)題進(jìn)行定位。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，技術(shù)人員要對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行仔細(xì)檢查，以準(zhǔn)確定位出其存在的位置與原因，以此提升排查工作的效率，縮短機(jī)床維修工作的時(shí)間，讓數(shù)控機(jī)床相關(guān)設(shè)備能夠在較短時(shí)間內(nèi)正常運(yùn)行，進(jìn)而促使企業(yè)制造效率提升。

（四）PLC技術(shù)在急停報(bào)警故障檢測(cè)中的應(yīng)用

在數(shù)控機(jī)床工作過(guò)程中，為確保工作人員與系統(tǒng)設(shè)備的安全性，會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床故障情況采取急停措施，防止系統(tǒng)故障造成的設(shè)備損傷與人員安全問(wèn)題等。在企業(yè)生產(chǎn)工作中，此措施對(duì)確保人員安全與提升系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要價(jià)值。為更好應(yīng)對(duì)急停報(bào)警情況，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，以實(shí)用性理念為指導(dǎo)對(duì)其冗余部分進(jìn)行排除，以此防止故障問(wèn)題產(chǎn)生。在實(shí)際應(yīng)用中，工作人員一方面要對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)相關(guān)區(qū)域進(jìn)行仔細(xì)排查，定位出數(shù)據(jù)斷裂部分。另一方面要對(duì)故障相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，構(gòu)建出完善的故障數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，為后續(xù)的故障排查工作提供有效數(shù)據(jù)參考。針對(duì)急停報(bào)警問(wèn)題可通過(guò)開(kāi)機(jī)自診系統(tǒng)對(duì)其整個(gè)運(yùn)行流程進(jìn)行梳理，找出數(shù)據(jù)故障與問(wèn)題部分，結(jié)合以往維修經(jīng)驗(yàn)對(duì)現(xiàn)有問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)處理。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在多源數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下，技術(shù)人員需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床設(shè)備中存在的問(wèn)題，結(jié)合數(shù)據(jù)對(duì)可能出現(xiàn)的故障情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)合預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行處理與維護(hù)，為后續(xù)正常生產(chǎn)工作奠定良好基礎(chǔ)。在實(shí)際應(yīng)用中，企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)以往故障問(wèn)題的分類(lèi)整合，通過(guò)搭建故障數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)等方式，為預(yù)測(cè)性維護(hù)工作提供有效數(shù)據(jù)參考;通過(guò)不斷維護(hù)現(xiàn)有工作設(shè)備與運(yùn)行系統(tǒng)，引進(jìn)先進(jìn)數(shù)控技術(shù)等方式，促使數(shù)控機(jī)床檢測(cè)系統(tǒng)得以進(jìn)一步優(yōu)化。

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基金：中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研項(xiàng)目《基于模型和數(shù)據(jù)融合技術(shù)的數(shù)控機(jī)床預(yù)測(cè)性維護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究》（編號(hào)：KYB2101）。