[发明专利]一种全程实时数据统计的丝杠健康保障方法

摘要

本发明公开了一种全程实时数据统计的丝杠健康保障方法，该方法通过数据的全程实时采集，丝杠位置区间划分，对采集的数据分区间统计；求取丝杠各区间统计指标值的标准差，用标准差表征丝杠的不均衡工作状况；判断各区间统计指标值的标准差是否大于所设定的阈值，对丝杠的工作状况和各区间相对健康状态做出预测判断。本方法可在数控系统内部实现，不需要附加任何额外的传感器和存储设备，不受外界干扰，使用方便；可以监测丝杠的不均衡工作状况,并可提供自动预警；可用于指导调整工作台的位置，避免机床工作台在某个位置长期工作导致丝杠的工作状况异常，从而延长丝杠的使用寿命。

主权项

1.一种全程实时数据统计的丝杠健康保障方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)获取机床运行的实时采样数据，包括丝杠运行时机床进给轴的位置、速度和负载电流；(2)根据精度要求，对丝杠划分位置区间，设丝杠划分为N个区间；(3)将步骤(1)采集的数据，映射到划分的各区间；统计各区间各采样点电流标量值与速度标量值乘积的累加；累加公式为：其中，Ci为第i个区间的统计指标值，Iij为落入第i个区间的第j个采样点的电流标量值，Vij为落入第i个区间的第j个采样点的速度标量值，Pi为映射到第i个区间的数据个数；(4)归一化处理，将步骤(3)中的各区间统计指标值归一化到[0,1]数值区间内，归一化公式为：其中，Mci为归一化后的第i个区间的统计指标值，Cmin为所有区间统计指标值中的最小值，Cmax为所有区间统计指标值中的最大值；(5)计算归一化后的各区间统计指标值的标准差σ：其中，μ为归一化后的各区间统计指标值的算术平均值；(6)根据σ值和Cmax确定丝杠的工作状况：σ值越大，说明丝杠在整个行程范围内的不均衡工作程度越大，丝杠的总体工作状况越差；Cmax所在的区间健康状态最差，该区间可能会发生故障；用各区间统计指标值的标准差表征丝杠在整个行程范围内的不均衡工作状况，并通过比较丝杠各区间统计指标值的大小，预测丝杠各个区间的相对健康状态。