數控銑床定位（wèi）誤差診斷及維修

 0 引言

數控銑床（chuáng）作為零件精密加工的設備，對其精度方（fāng）麵具有（yǒu）很高的要求，此方（fāng）向也一（yī）直是數控加工部門的研究重點。在數控銑床加工過程中，最重（chóng）要的是數控銑床（chuáng）定位，一旦數（shù）控銑床定位不準，必然會導致加工（gōng）存在較大誤差，進（jìn）而影（yǐng）響加工質（zhì）量。因此，針對數控銑床定位誤（wù）差方麵的研究是（shì）數控銑（xǐ）床領域研究中的重中（zhōng）之重，而數控（kòng）銑床定位誤差診斷是確定數控銑床定位誤差的有效途徑。

 在國內，針對數控銑（xǐ）床（chuáng）定位（wèi）誤差診斷研（yán）究並不罕見，但主要通過（guò）卷積（jī）神經網絡實（shí）現對數控銑床定位誤差的診斷。

該診斷方法在投入使用後，能夠取得一定的應用效果，一定程度上（shàng）提高了診斷精度，但僅針對部分零件數控銑床定位（wèi）適用，不具備（bèi）廣泛性，因此傳（chuán）統數控銑床定位誤差診斷方法存在一定程度（dù）的（de）局限性。

為（wéi）解決上述情況，本（běn）文提出數控銑床定位誤（wù）差（chà）診斷研究（jiū），致力於通過設計一種（zhǒng）新型數控銑床定位誤差（chà）診斷方法，能夠在提高數控銑床定位誤差診斷精度的（de）同時可以推（tuī）廣應用（yòng）。

 1 、數（shù）控銑床定位誤差診斷

1.1 確定數控銑床定位（wèi）誤差邊緣像素點（diǎn）

在數控銑床定位誤差診斷過程中，必須預先確定數控銑床定位誤差邊緣像素點，以此為（wéi）依據，展開誤差診斷（duàn） 。本文采用相關係數閡值法（fǎ），提取（qǔ）數（shù）控銑床定位誤差邊緣像素點，並擬合（hé）數控（kòng）銑床定位誤差邊緣像素點在直線中的位置，見表 1。

結（jié）合 數據，考慮到（dào）數控銑床定位誤差邊緣（yuán）像素（sù）點沒有統一在一條直線上，因此，需要利用最小二乘法，擬合不在一條直（zhí）線中的數控銑（xǐ）床定位誤差（chà）邊緣像素點。

設此過程的（de）目標函數為 R：

式中（zhōng） s———邊緣像素（sù）點權重y———邊緣像素點的（de）傾斜度i———波長yi———波長下邊緣像素點的偏（piān）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（wéi）越廣，診斷環境越（yuè）好。

1.2 提（tí）取離散型數控銑床定位誤差診斷信號

確定數控銑（xǐ）床定（dìng）位誤差邊緣像素點的基礎上，可利用模糊神（shén）經網絡（luò）技術單獨選用中間層的（de）傳遞（dì）函（hán）數和（hé）模糊神經元數目，實現模糊神經元的控製，進而（ér）提取離散型數控銑（xǐ）床定（dìng）位誤差診斷信號。設傳遞函數提取離散型（xíng）數（shù）控銑床定位誤差診斷信（xìn）號的表達式為 k。

式中 xi———當前取值範圍下數（shù）控銑床定位誤差診斷信號線路的（de）流動狀態N———最大允許誤（wù）差利用式（2）獲（huò）得其映射關係，從而提取離散型數控銑床定位誤差診斷信號。

1.3 實現數控銑床定位誤差診斷

從以上所提取（qǔ）的離散型數控銑（xǐ）床定位誤（wù）差診斷信號中，通過（guò）計算機語言建立程序（xù）代碼，然後按條件循（xún）環執行每（měi）條指令，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（zhōng）的 deviceld 指令減少（shǎo）數控銑床（chuáng）定位誤差診（zhěn）斷中的冗餘值，傳輸數（shù）控銑床定（dìng）位（wèi）誤差實時動態診斷數（shù）據，提高診斷（duàn）效（xiào）率。

利用 NB-IOT 技術將數控銑床定位誤差診斷功能（néng）連接後台，顯示數（shù）控銑床定位誤差信息。通過計算每（měi）台數控銑床的映射值，可以得到機床定位誤差（chà）在 0~1.0 之間的診斷結果。設數控銑床定（dìng）位誤差診（zhěn）斷結果為 Q：

式中 E———電流極值φ———診斷影響因素個數K———離散型數控銑（xǐ）床定位誤差診斷信號（hào）的有（yǒu）效值A———電流的流（liú）經強度α———數據在終端的顯示映射值通過對數控銑床定位誤差診斷數據（jù）的實時傳輸，實現對終端數據（jù）的傳輸和（hé）數據信息的顯示，完成對數（shù）控銑床定位誤差的診（zhěn）斷。

2 、數控銑床定位誤（wù）差維修

 2.1 添（tiān）加振動（dòng）信號 

 Gaussian 白噪聲針對數控銑床（chuáng）定位誤差問題，通過改（gǎi）進數控銑（xǐ）床定位固有頻率，增（zēng）加振動信號 Gaussian 白噪聲以抑製振動，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（wèi）誤（wù）差診斷信號自適應函數；將原（yuán）數控銑床的定位誤差診斷信號加入 Gaussian白噪（zào）聲 yi（i=1，2，……，n），將固有（yǒu）數控銑床定位誤差診斷信號

自適應函數 IMF 設為：

 式中 n———Gaussian 白噪聲的信噪比在此基（jī）礎上，根據自適應函（hán）數的噪聲水平以及置（zhì）信區間，根據數控銑床定位誤差信號的自適應（yīng）降噪率（lǜ） γ 進行降噪，則有：

式中 m———數控銑（xǐ）床定位誤（wù）差（chà）值至此達到消除數控銑（xǐ）床定位誤差的目的。

2.2 導軌貼塑

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

在製造和維修數（shù）控銑床過程中，大（dà）多數的工作行為是基於銑床導軌製造過程實施的，采用（yòng）對導軌貼塑的方式，提高機床整體外部（bù）的抗磨性能，以此（cǐ）避免數控銑床在（zài）運（yùn）行（háng）中出現（xiàn）爬（pá）行問題。貼塑質（zhì）量會直接（jiē）影響到數控銑床的導軌穩定運行，因此在導軌貼塑過程中，需要重視以下（xià）問題：

①在貼塑過程中，應重點關注數（shù）控（kòng）銑床導軌表麵的粗糙度，將其控製在一定範圍內，以確（què）保貼塑質量；②注意貼塑（sù）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（shàng）升趨勢，膠體無法滲透到紋理中，影響貼塑整體的貼合效果；③完成貼塑後，采用（yòng）均勻施壓的方式使附著在數控銑床表層的膠體與導軌自然貼合（hé），確保膠體完全固化後（hòu），完成對導軌貼（tiē）塑（sù）的處理（lǐ）。

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

 3 、結束語

從數控銑床定（dìng）位誤差診斷及維修兩方麵入手，證明了（le）診斷（duàn）及維修（xiū）方法在實（shí）際數控銑床定位誤差消除應（yīng）用中的（de）適用性，證明此次研究的必（bì）要性，以解決傳統數控銑床定位中存在的誤差缺陷。但未通過實例（lì）分析進（jìn）一步證明（míng）本研究在實際應用中的有效性，在未來針（zhēn）對此方麵的研究中將加以補足。