數控銑床定位誤差診斷及維修（xiū）

 0 引言（yán）

數控銑床作（zuò）為零件精密加工的設備，對其精（jīng）度方（fāng）麵具有很高（gāo）的要求，此方（fāng）向（xiàng）也一直是數控（kòng）加工部門的研究重點。在數控銑床加工過程（chéng）中，最重要的是數控銑床定位，一旦數控銑床定位不準，必然會導致（zhì）加工存在較（jiào）大誤差，進而（ér）影響加工質量。因此，針對數控銑床定位誤差方麵的研究是數控銑床領域研究中的重（chóng）中之重，而數控銑床定位誤差診斷是確定數控銑（xǐ）床定位誤差的有（yǒu）效途徑。

 在國內，針對數控銑床定位誤（wù）差診斷研究並不罕見，但主（zhǔ）要通（tōng）過卷積神經網絡（luò）實現（xiàn）對（duì）數控銑床定位誤差（chà）的診斷。

該診斷方法在投入使用後，能夠取得一定的應用效（xiào）果（guǒ），一定程度上提高了診斷精度，但僅針（zhēn）對部分零件數控銑床定（dìng）位適用，不（bú）具（jù）備廣泛性，因此傳統數控銑床定位誤差（chà）診斷方法存在一定程度的（de）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（yán）究，致力於通（tōng）過設計一種新型數控銑床定（dìng）位誤差（chà）診斷方（fāng）法，能夠在提高數控銑（xǐ）床定位誤差診斷精度的同時可以推廣應用。

 1 、數控銑床定位誤差診斷

1.1 確定數控銑（xǐ）床定位誤差邊（biān）緣（yuán）像（xiàng）素點

在數控銑床定位誤差診斷（duàn）過程（chéng）中，必（bì）須預先確定數控銑床定位誤差邊緣像素點，以此為依（yī）據（jù），展開誤差診斷 。本文采用相關係數（shù）閡值法，提取數（shù）控銑床定（dìng）位誤差邊（biān）緣像素點，並擬合（hé）數控銑床定位誤差（chà）邊緣像素點在直線中的位置，見表 1。

結合 數據，考慮到數控銑床定位（wèi）誤差邊緣像（xiàng）素點（diǎn）沒有統一在一條直線上，因此，需要利用最小二乘法，擬合不（bú）在一條（tiáo）直線中的（de）數控銑床定位誤差邊緣像素點。

設此過程（chéng）的目標函數（shù）為 R：

式中 s———邊緣像素點權重y———邊（biān）緣像素點的傾斜度i———波長yi———波長下邊緣像素點的偏離係數由式（1）可知，R 越大數控（kòng）銑床定位（wèi）誤差標識邊（biān）緣像素（sù）點（diǎn）濾（lǜ）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（kòng）銑床定（dìng）位誤差邊（biān）緣像（xiàng）素點的基礎上，可利用模糊神經網絡技術單獨選用中間層的傳遞函數和模糊神經元數（shù）目，實現模糊神經元的控製，進而提取離散型數控銑床定位誤差診（zhěn）斷信號。設傳遞函（hán）數提取離散（sàn）型數（shù）控銑床定位誤差診斷信（xìn）號的表達式為 k。

式（shì）中 xi———當前取值範圍下數控銑床（chuáng）定位誤差診斷信號線路的流（liú）動（dòng）狀態N———最大允許誤差（chà）利用式（2）獲得其（qí）映射關係，從而提取離（lí）散型數控銑床定位誤差診斷信號。

1.3 實現數控銑床定（dìng）位誤差診斷

從以上所（suǒ）提取的離散型數控銑（xǐ）床定位誤差診斷信號中，通過計算機語言建（jiàn）立程序代碼，然後按條件循環執行每條指令（lìng），收集數控銑床定位誤差診斷信息，保證數控（kòng）銑床定位誤差診斷工作的正常運行。

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

利用 NB-IOT 技術將數控銑床定位誤差診斷功能連接（jiē）後台，顯示數控銑床定位誤差（chà）信息。通過計算每（měi）台（tái）數控銑床的映射值，可以得到機床定位誤（wù）差在 0~1.0 之（zhī）間的診斷結果。設（shè）數控（kòng）銑床定位誤差診斷結（jié）果為 Q：

式中 E———電（diàn）流極值φ———診斷影響因素個數K———離散型數控銑床定位誤差診斷信（xìn）號的有效值A———電流的流經強度α———數據在終端的顯示映射值通過對數控銑床定位（wèi）誤差診斷數據的實時傳輸，實現對終端數據的（de）傳（chuán）輸和數據信息（xī）的顯示，完成對數控銑床定位誤差的診斷。

2 、數控銑床定位誤差維修

 2.1 添（tiān）加（jiā）振動信號（hào） 

 Gaussian 白噪聲針對數控銑床定位誤差問題，通過改進數（shù）控銑床（chuáng）定（dìng）位固有頻率（lǜ），增加振動信號 Gaussian 白噪聲以抑製振動，實現對數控銑床定位誤（wù）差的（de）維（wéi）修。

 該方法首先利用數控銑床的信息輸入功能，根據振動信號頻率由低到高的順序，得到定位誤差診斷信號自適應函（hán）數；將原（yuán）數控銑床的定位誤（wù）差診斷信號加入 Gaussian白噪聲 yi（i=1，2，……，n），將固有數控銑床定位誤差診斷信號

自適應函數 IMF 設為：

 式中 n———Gaussian 白噪聲（shēng）的（de）信噪比在此基（jī）礎上，根據自適應（yīng）函（hán）數的噪聲水平以及置信區間，根據數控銑床定位（wèi）誤差信號的自適應降噪率（lǜ） γ 進行降噪，則有（yǒu）：

式（shì）中 m———數（shù）控銑床（chuáng）定位誤差值至此達到消除（chú）數控銑床定位誤（wù）差的目的。

2.2 導軌貼（tiē）塑

完成振動信號 Gaussian 白噪聲添加後，在數控銑床定（dìng）位誤差維修過程中，導軌貼塑工作（zuò）屬於其中的關鍵（jiàn）操作步（bù）驟。

在製造和維修數控銑床過程中，大多數的（de）工作行為是基於銑床導軌（guǐ）製造過（guò）程實施的，采用對（duì）導（dǎo）軌貼塑的（de）方式，提高機床整體外（wài）部的抗磨性能，以此避免數控（kòng）銑床在運行中出現爬行問題。貼塑質量會直接影響到數控銑床的（de）導軌穩定運行，因此在導軌貼塑過程中，需要重視以（yǐ）下問題：

①在（zài）貼塑過程中，應重點關注數控（kòng）銑床導軌表麵的粗糙度，將（jiāng）其（qí）控製在一定範圍內，以確保貼塑質量；②注意貼塑時的環（huán）境溫度，當在室（shì）溫條（tiáo）件下時（shí）（≤25.0 ℃），貼塑（sù）膠體的（de）粘性呈上升趨勢，膠體無法滲透到紋理中，影響貼塑整體（tǐ）的貼合效（xiào）果；③完成貼塑後，采用（yòng）均勻（yún）施壓的（de）方式使附著在數（shù）控銑床表層的膠體與導軌自然貼合，確保膠體完全固化後，完成對導軌貼塑的處理。

遵循以上注（zhù）意（yì）事項與操作行為，完成導軌貼塑工作（zuò），實（shí）現對數控銑床定位誤差的維修（xiū）。

 3 、結束語

從數控（kòng）銑床定位誤差（chà）診斷及維修兩方麵入手，證明了診斷（duàn）及維修方法在實際數控銑床定位誤差消除應用中的適用（yòng）性，證（zhèng）明此次研究的必要性（xìng），以解決傳統數控銑床定位中存在的誤差缺陷。但（dàn）未通過實例分析進一步證（zhèng）明本研究在實際應用中的有效性，在未來針對此方麵的研究中將加以補足。