[发明专利]一种高端数控装备多维信息融合状态评价方法

说明书

本发明涉及一种高端数控装备多维信息融合状态评价方法，其步骤：构建基于现场运维数据、运行特征信号及试切标准S试件的多维、多层次的评价模型，计算各评价指标的权重系数；求取设备基于现场运维数据的运行质量的可靠度值；空载运行S试件过程中，采集主轴及进给轴振动信号，及主轴的电流信号，利用信息熵法和峭度法构建基于信号特征的可靠性评价指标；根据S试件的三坐标检测结果，计算标准试件加工精度可靠度；根据基于现场运维数据的可靠度、运行信号的信息熵可靠度和峭度可靠度，标准试件加工精度可靠度，以及根据层次分析法计算的三者之间的权重系数，计算得到多轴数控机床的运行质量可靠性。

技术领域

本发明涉及一种多轴数控机床运行状态评价方法，特别是关于一种高端数控装备多维信息融合状态评价方法。

背景技术

当前对多轴数控机床运行性能的评价一般仅限于某一方面，如传统的基于历史故障数据的平均故障间隔时间(MTBF)、平均故障修复时间(MTTR)和固有可用度(Ai)等，该方法只能掌握一批同类设备共性的平均可靠性，能够反映设备的“先天因素”；复杂的多轴数控机床属于典型的机电液系统、可修系统，其性能不仅取决于设计阶段所赋予的性能，而且与每台设备具体的使用条件、维修质量及故障对系统功能的危害程度(也即“后天因素”)有关，当前普遍采用监测设备的特征信号如电流信号、振动信号以及温度信号来反映设备的运行状态，能够真实的反映设备之间的性能差异；高端数控装备的精度最能直接反映装备的加工精度的保持性能，通过试切标准S形试件能够综合的反映多轴加工中心的加工性能，该方法目前仅用于新机床的出厂前或机床大修后是否满足加工要求的定性检，暂未用于机床状态的定量评价。

目前，针对基于多维信息融合的多轴数控机床运行评价标准还是空白。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种高端数控装备多维信息融合状态评价方法。其能兼顾历史故障数据对运行质量“先天因素”的影响、运行特征动态反映使用条件及维修保养对运行质量影响的“后天因素”及用标准S试件评判设备运行质量的“通用性”。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种高端数控装备多维信息融合状态评价方法，其包括以下步骤：1)构建基于现场运维数据、运行特征信号及试切标准S试件的多维、多层次的评价模型，计算各评价指标的权重系数；2)依据设备实际的平均故障间隔时间和平均故障修复时间，采用模糊综合评价法，求出设备基于现场运维数据的运行质量的可靠度值；3)空载运行S试件过程中，采集主轴及进给轴振动信号，及主轴的电流信号，利用信息熵法和峭度法构建基于信号特征的可靠性评价指标；4)根据S试件的三坐标检测结果，计算标准试件加工精度可靠度R(cmm)；5)根据基于现场运维数据的可靠度R(v)、运行信号的信息熵可靠度R(e)和峭度可靠度R(K)，标准试件加工精度可靠度R(cmm)，以及根据层次分析法计算的三者之间的权重系数，计算得到多轴数控机床的运行质量可靠性。