張琳吝

（德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東德州 253034）

基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控銑床維修管理系統(tǒng)研究

張琳吝

（德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東德州 253034）

提高數(shù)控銑床維修管理的水平，提高數(shù)控銑床的維修質(zhì)量，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控銑床的維修管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。首先，分析數(shù)控銑床常見故障及維修方法；其次，進(jìn)行數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的功能模塊；然后，研究了數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，主要討論系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)的技術(shù)支持。

數(shù)控銑床；網(wǎng)絡(luò)；維修管理系統(tǒng)

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.06

0 引言

數(shù)控銑床是集機(jī)、電、液于一體的高科技裝備，結(jié)構(gòu)、加工工藝性、加工零件都非常復(fù)雜，因此，數(shù)控銑床的維修也有著非常強(qiáng)的專業(yè)性和非常大的難度。一旦數(shù)控銑床發(fā)生故障，將導(dǎo)致停產(chǎn)。為了能夠提高數(shù)控銑刀的維修效率，加強(qiáng)數(shù)控銑床維修的規(guī)范化管理水平，降低維修成本，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)控銑床的維修結(jié)合起來構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控銑床維修管理系統(tǒng)是非常有效的一種方式，通過構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)能夠及時(shí)地獲取數(shù)控銑床的使用狀態(tài)，同時(shí)也能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)控?cái)?shù)控銑床的運(yùn)行狀況，能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)數(shù)控銑床的故障源，從而能夠制定合理的、可行的維修計(jì)劃，一旦數(shù)控銑床發(fā)生故障時(shí)將使用有效的維修方案[1]。

1 數(shù)控銑床常見故障的維修

（1）數(shù)控銑床的導(dǎo)軌故障及維修。數(shù)控銑床導(dǎo)軌的故障主要包括導(dǎo)軌研傷、加工面在接刀處不平、導(dǎo)軌無法運(yùn)動(dòng)以及導(dǎo)軌工作臺(tái)抖動(dòng)等故障，這些故障的產(chǎn)生不僅有導(dǎo)軌本身的原因，而且和滾珠絲杠、主軸伺服電機(jī)和機(jī)床地基有關(guān)，因此，在維修數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌故障的維修過程中，應(yīng)該注意間隙的調(diào)整、導(dǎo)軌的潤滑、導(dǎo)軌的可靠防護(hù)以及滾動(dòng)導(dǎo)軌的預(yù)緊。

（2）數(shù)控銑床拉刀的故障及維修。數(shù)控銑床的拉刀故障主要包括電氣回路故障、液壓故障和機(jī)械故障。在進(jìn)行拉刀故障維修的過程中，首先準(zhǔn)備好相關(guān)的操作說明、機(jī)械和電氣說明書、維修手冊及維修記錄，并且準(zhǔn)備好維修所需的工具。其次，進(jìn)行現(xiàn)場檢查，檢查數(shù)控銑床的故障情況。通過相關(guān)操作判斷是電路故障或開關(guān)損壞，如果是前者對電路進(jìn)行維修，如果是后者則換新開關(guān)，逐一排查可能的故障，最終能夠恢復(fù)數(shù)控銑床的功能[2]。

（3）數(shù)控銑床的主軸故障及維修。數(shù)控銑床的主軸系統(tǒng)故障主要包括：換刀機(jī)構(gòu)故障，不能順利拆裝刀具。主軸自動(dòng)停止工作，銑床自動(dòng)停機(jī)。刀具夾緊后不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)。針對數(shù)控銑床的故障，主要采取的維修方法有：調(diào)整齒側(cè)間隙，增加定位的可靠性。通過提高回位彈簧的壓緊力，調(diào)整傳感器的安裝位置，修正齒輪軸的轉(zhuǎn)位大小。重新安裝傳感器的定位板等。

（4）數(shù)控銑床冷卻系統(tǒng)的故障及維修。數(shù)控銑床冷卻系統(tǒng)故障包括：冷卻液無法噴出，冷卻系統(tǒng)的控制面板和報(bào)警裝置失靈，冷卻泵和冷卻電機(jī)失靈等。處理這些故障可以將冷卻按鈕關(guān)閉，檢查檢測按鈕是否正常，如果按鈕損壞，可以更換新按鈕。檢查電機(jī)是否正常，如果不正常，可以更換新的電機(jī)。檢查接觸器線圈是否失靈，如果損壞應(yīng)及時(shí)更換。檢查繼電器是否正常，如果有故障則進(jìn)行維修。

2 數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控銑床的維修管理系統(tǒng)之中，從而能夠節(jié)省人力物力財(cái)力，數(shù)控銑床的維修者不受操作系統(tǒng)的制約，通過網(wǎng)絡(luò)對數(shù)控銑床的加工狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，將數(shù)控銑床的故障數(shù)據(jù)記錄下來，通過分析數(shù)控銑床的故障數(shù)據(jù)，確定最佳的維修方案。

（1）數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)。根據(jù)數(shù)控銑床的實(shí)際使用狀況，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析。為了確保系統(tǒng)的可靠性，針對不同的角色分配不同使用功能。數(shù)控銑床的網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)主要功能：收集數(shù)控銑床的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)控銑床的運(yùn)行狀態(tài)，采集數(shù)控銑床的故障信息，統(tǒng)計(jì)數(shù)控銑床維修信息以及采集數(shù)控銑床操作者的信息。管理系統(tǒng)功能框架如圖1所示[3]。

圖1 數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)

（2）數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)。根據(jù)數(shù)控銑床維修的實(shí)際需求，建立維修管理系統(tǒng)主要模塊，如信息檢索模塊、運(yùn)行參數(shù)模塊、故障診斷模塊、維修信息模塊以及幫助模塊。通過構(gòu)建數(shù)據(jù)庫對數(shù)控銑床的維修進(jìn)行有效管理[4]。

信息檢索模塊主要包括：數(shù)控銑床的基本原理、數(shù)控銑床的維護(hù)和維修知識(shí)等信息，在數(shù)控銑床的維修過程中，維修人員可以方便檢索所需信息，從而為數(shù)控銑床的維修提供信息支持。信息檢索模塊的信息形式主要包括文字、圖像、視頻等。信息的檢索可以通過人機(jī)交互方式來實(shí)現(xiàn)，例如彈出對話框、信息導(dǎo)航、信息注釋、多媒體等方式。

運(yùn)行參數(shù)模塊，包括數(shù)控銑床運(yùn)行過程中相關(guān)技術(shù)參數(shù)的數(shù)字化形式。該模塊能夠反映數(shù)控銑床的使用狀況，維修人員通過該模塊能夠?qū)?shù)控銑床以往的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行收集、分析和管理，從而能夠?yàn)榫S修方案的制定提供有利的依據(jù)。

故障診斷模塊采取了專家知識(shí)庫，能夠?qū)?shù)控銑床的故障進(jìn)行診斷和維修。根據(jù)數(shù)控銑床的基本工作原理，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障診斷，整理出數(shù)控銑床的典型故障，設(shè)計(jì)出故障分析的專家知識(shí)庫。維修人員通過數(shù)據(jù)庫能夠便捷地確定數(shù)控銑床的故障類型和故障位置，從而能夠確定最佳的維修方案。

維修信息模塊包括數(shù)控銑床的維修次數(shù)、維修部位以及維修過程等信息。維修人員可以通過查詢數(shù)控銑床的維修信息進(jìn)行維修決策，能夠?yàn)榫S修人員提供較好的參考，為數(shù)控銑床的維修提供依據(jù)。

幫助模塊主要是為維修人員在使用維修管理系統(tǒng)時(shí)遇到困難提供幫助，維修人員可以通過幫助中不同問題的解決方法更加有效地使用該管理系統(tǒng)。

3 數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

數(shù)控銑床的網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將Web和數(shù)據(jù)庫技術(shù)融合在一起，構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型，并且融入到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，構(gòu)成了相應(yīng)的瀏覽器，利用這種方式能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁的設(shè)計(jì)，能夠提高維修管理系統(tǒng)的人機(jī)交互性?；诰W(wǎng)絡(luò)的數(shù)控銑床維修管理系統(tǒng)主要包括3個(gè)層次。

（1）瀏覽器層。該層的功能是實(shí)現(xiàn)維修人員和系統(tǒng)后臺(tái)的交互，維修人員能夠通過瀏覽器查詢和維修相關(guān)的信息。維修人員通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，提出查詢指令，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器根據(jù)協(xié)議將維修人員所需要的信息通過文本、圖片、視頻等方式傳輸給維修人員。

（2）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器層。該層具有接口功能，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器開啟后可以和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行通信，然后將數(shù)據(jù)信息傳輸給維修人員。

（3）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器層。該層在接收到維修人員的檢索指令后可以進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

3.2 數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

依據(jù)數(shù)控銑床維修信息量和瀏覽器層的查詢次數(shù)，利用中等規(guī)模的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以滿足數(shù)控銑床維修管理系統(tǒng)的需求，因此，可以采用SQL Server。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)首要任務(wù)就是對維修管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地分析，從而設(shè)計(jì)出數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫構(gòu)建不同表之間的關(guān)聯(lián)，并且設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)類型。

數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)表主要包括：數(shù)控銑床零部件的清單表、維修零件的出入庫清單表、維修人員信息表、維修用零部件庫存清單表、以往的故障數(shù)據(jù)表、以往的維修記錄表等，通過數(shù)據(jù)集將所有數(shù)據(jù)表統(tǒng)計(jì)到一個(gè)數(shù)據(jù)庫內(nèi)。依據(jù)不同功能模塊的實(shí)際情況設(shè)計(jì)出各表的索引、規(guī)則、主外鍵等，使系統(tǒng)各個(gè)功能模塊統(tǒng)一使用數(shù)據(jù)表，確保數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性。通過授權(quán)機(jī)制，確保數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的可靠性，針對不同類別的用戶設(shè)置不同的使用權(quán)限，對數(shù)據(jù)表進(jìn)行輸入、輸出、更新等操作。

3.3 數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的技術(shù)支持

當(dāng)維修人員在進(jìn)行數(shù)控銑床維修的過程中遇到技術(shù)難題時(shí)，數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)能夠提出不同方式的技術(shù)支持，能夠確定最優(yōu)的數(shù)控銑床維修方案。維修人員能夠通過查詢數(shù)據(jù)庫獲得所需要的文件信息，能夠輸出數(shù)控銑床的故障信息，能夠和維修專家進(jìn)行技術(shù)溝通。

3.4 數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的文檔庫設(shè)計(jì)

數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的文檔主要包括維修人員上傳的技術(shù)文件、系統(tǒng)管理者上傳的相關(guān)數(shù)據(jù)表或者維修專家上傳的經(jīng)驗(yàn)性的技術(shù)文件，主要以文本、圖片、視頻和音頻的形式存在。

4 結(jié)論

將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合到數(shù)控銑床維修管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，為數(shù)控銑床的維修人員提供一個(gè)規(guī)范化的維修管理平臺(tái)，能夠提高數(shù)控銑床維修技術(shù)的提升以及維修效果的提高。將數(shù)控銑床維修相關(guān)的資料以數(shù)字化的形式存儲(chǔ)起來，能夠憑借網(wǎng)絡(luò)的便捷性及時(shí)查詢，為數(shù)控銑床的維修提供數(shù)據(jù)平臺(tái)，將該系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際的維修中能夠促進(jìn)數(shù)控銑床維修管理水平的提升，提高數(shù)控銑床的維修效率和維修質(zhì)量，能夠確保裝備制造業(yè)的可靠發(fā)展。

［1］羅蕊.數(shù)控銑床的故障診斷與維修［J］.自動(dòng)化應(yīng)用，2016（5）：21-22.

［2］趙紅燕.XK5032A數(shù)控銑床的工作原理及電氣故障維修［J］.數(shù)控機(jī)床市場，2014（8）：62-63.

［3］高強(qiáng).Web的煤礦設(shè)備維修管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.煤炭技術(shù)，2015（4）：258-260.

［4］杜思維.基于RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)控管理的研究［J］.江西建材，2015（23）：281-283.

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〔編輯 利 文〕