基于網絡的數控銑床維修管理系統研究
2018-8-1 來源： 德州職業技術學院 作者：張琳吝
摘 要：提高數控銑床維修管理的水平，提高數控銑床的維修質量，將網絡技術應用于數控銑床的維修管理系統設計中。首先，分析數控銑床常見故障及維修方法；其次，進行數控銑床網絡維修管理系統的整體設計，設計了系統的功能模塊；然后，研究了數控銑床網絡維修管理系統的關鍵技術，主要討論系統的層次結構、系統的數據庫設計以及系統的技術支持。
關鍵詞：數控銑床；網絡；維修管理系統
0 引言
數控銑床是集機、電、液于一體的高科技裝備，結構、加工工藝性、加工零件都非常復雜，因此，數控銑床的維修也有著非常強的專業性和非常大的難度。一旦數控銑床發生故障，將導致停產。
為了能夠提高數控銑刀的維修效率，加強數控銑床維修的規范化管理水平，降低維修成本，將網絡技術和數控銑床的維修結合起來構建基于網絡的數控銑床維修管理系統是非常有效的一種方式，通過構建的網絡維修管理系統能夠及時地獲取數控銑床的使用狀態，同時也能夠實時地監控數控銑床的運行狀況，能夠第一時間發現數控銑床的故障源，從而能夠制定合理的、可行的維修計劃，一旦數控銑床發生故障時將使用有效的維修方案。
1 、數控銑床常見故障的維修
（1）數控銑床的導軌故障及維修。
數控銑床導軌的故障主要包括導軌研傷、加工面在接刀處不平、導軌無法運動以及導軌工作臺抖動等故障，這些故障的產生不僅有導軌本身的原因，而且和滾珠絲杠、主軸伺服電機和機床地基有關，因此，在維修數控機床導軌故障的維修過程中，應該注意間隙的調整、導軌的潤滑、導軌的可靠防護以及滾動導軌的預緊。
（2）數控銑床拉刀的故障及維修。
數控銑床的拉刀故障主要包括電氣回路故障、液壓故障和機械故障。在進行拉刀故障維修的過程中，首先準備好相關的操作說明、機械和電氣說明書、維修手冊及維修記錄，并且準備好維修所需的工具。
其次，進行現場檢查，檢查數控銑床的故障情況。通過相關操作判斷是電路故障或開關損壞，如果是前者對電路進行維修，如果是后者則換新開關，逐一排查可能的故障，最終能夠恢復數控銑床的功能。
（3）數控銑床的主軸故障及維修。
數控銑床的主軸系統故障主要包括：換刀機構故障，不能順利拆裝刀具。主軸自動停止工作，銑床自動停機。刀具夾緊后不能正常轉動。針對數控銑床的故障，主要采取的維修方法有：調整齒側間隙，增加定位的可靠性。
通過提高回位彈簧的壓緊力，調整傳感器的安裝位置，修正齒輪軸的轉位大小。重新安裝傳感器的定位板等。
（4）數控銑床冷卻系統的故障及維修。
數控銑床冷卻系統故障包括：冷卻液無法噴出，冷卻系統的控制面板和報警裝置失靈，冷卻泵和冷卻電機失靈等。處理這些故障可以將冷卻按鈕關閉，檢查檢測按鈕是否正常，如果按鈕損壞，可以更換新按鈕。
檢查電機是否正常，如果不正常，可以更換新的電機。檢查接觸器線圈是否失靈，如果損壞應及時更換。檢查繼電器是否正常，如果有故障則進行維修。
2 、數控銑床網絡維修管理系統的整體設計
將網絡技術應用于數控銑床的維修管理系統之中，從而能夠節省人力物力財力，數控銑床的維修者不受操作系統的制約，通過網絡對數控銑床的加工狀態進行監控，將數控銑床的故障數據記錄下來，通過分析數控銑床的故障數據，確定最佳的維修方案。
（1）數控銑床網絡維修管理系統的功能設計。
根據數控銑床的實際使用狀況，構建數學模型進行分析。為了確保系統的可靠性，針對不同的角色分配不同使用功能。數控銑床的網絡維修管理系統主要功能：收集數控銑床的運行狀態數據，實時監控數控銑床的運行狀態，采集數控銑床的故障信息，統計數控銑床維修信息以及采集數控銑床操作者的信息。
管理系統功能框架如圖 1 所示
（2）數控銑床網絡維修管理系統的模塊設計。
根據數控銑床維修的實際需求，建立維修管理系統主要模塊，如信息檢索模塊、運行參數模塊、故障診斷模塊、維修信息模塊以及幫助模塊。通過構建數據庫對數控銑床的維修進行有效管理。
信息檢索模塊主要包括：數控銑床的基本原理、數控銑床的維護和維修知識等信息，在數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、頻等。
信息的檢索可以通過人機交互方式來實現，例如彈出對話框、信息導航、信息注釋、多媒體等方式。
運行參數模塊，包括數控銑床運行過程中相關技術參數的數字化形式。該模塊能夠反映數控銑床的使用狀況，維修人員通過該模塊能夠對數控銑床以往的運行狀態參數進行收集、分析和管理，從而能夠為維修方案的制定提供有利的依據。
故障診斷模塊采取了專家知識庫，能夠對數控銑床的故障進行診斷和維修。根據數控銑床的基本工作原理，利用人工神經網絡進行故障診斷，整理出數控銑床的典型故障，設計出故障分析的專家知識庫。維修人員通過數據庫能夠便捷地確定數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控銑床的維修次數、維修部位以及維修過程等信息。
維修人員可以通過查詢數控銑床的維修信息進行維修決策，能夠為維修人員提供較好的參考，為數控銑床的維修提供依據。
幫助模塊主要是為維修人員在使用維修管理系統時遇到困難提供幫助，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。
3 、數控銑床網絡維修管理系統的關鍵技術
3.1 數控銑床網絡維修管理系統層次結構
數控銑床的網絡維修管理系統利用網絡技術，將 Web 和數據庫技術融合在一起，構造網絡計算模型，并且融入到網絡技術中，構成了相應的瀏覽器，利用這種方式能夠進行動態網頁的設計，能夠提高維修管理系統的人機交互性。基于網絡的數控銑床維修管理系統主要包括 3 個層次。
（1）瀏覽器層。
該層的功能是實現維修人員和系統后臺的交互，維修人員能夠通過瀏覽器查詢和維修相關的信息。維修人員通過網絡服務器，提出查詢指令，網絡服務器根據協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）網絡服務器層。
該層具有接口功能，網絡服務器開啟后可以和數據庫進行通信，然后將數據信息傳輸給維修人員。
（3）數據庫服務器層。
該層在接收到維修人員的檢索指令后可以進行相關計算。
3.2 數控銑床網絡維修管理系統的數據庫設計
依據數控銑床維修信息量和瀏覽器層的查詢次數，利用中等規模的數據庫服務器可以滿足數控銑床維修管理系統的需求，因此，可以采用 SQL Server。數據庫的設計首要任務就是對維修管理系統的數據進行有效地分析，從而設計出數控銑床網絡維修管理系統的數據庫結構，通過關系數據庫構建不同表之間的關聯，并且設計合理的數據類型 。
數控銑床網絡維修管理系統數據表主要包括：數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、以往的故障數據表、以往的維修記錄表等，通過數據集將所有數據表統計到一個數據庫內。依據不同功能模塊的實際情況設計出各表的索引、規則、主外鍵等，使系統各個功能模塊統一使用數據表，確保數據的統一性。
通過授權機制，確保數控銑床網絡維修管理系統的可靠性，針對不同類別的用戶設置不同的使用權限，對數據表進行輸入、輸出、更新等操作。
3.3 數控銑床網絡維修管理系統的技術支持
當維修人員在進行數控銑床維修的過程中遇到技術難題時，數控銑床網絡維修管理系統能夠提出不同方式的技術支持，能夠確定最優的數控銑床維修方案。
維修人員能夠通過查詢數據庫獲得所需要的文件信息，能夠輸出數控銑床的故障信息，能夠和維修專家進行技術溝通。
3.4 數控銑床網絡維修管理系統的文檔庫設計
數控銑床網絡維修管理系統的文檔主要包括維修人員上傳的技術文件、系統管理者上傳的相關數據表或者維修專家上傳的經驗性的技術文件，主要以文本、圖片
、視頻和音頻的形式存在。
4 、結論
將網絡技術融合到數控銑床維修管理系統的設計中，為數控銑床的維修人員提供一個規范化的維修管理平臺，能夠提高數控銑床維修技術的提升以及維修效果的提高。
將數控銑床維修相關的資料以數字化的形式存儲起來，能夠憑借網絡的便捷性及時查詢，為數控銑床的維修提供數據平臺，將該系統應用于實際的維修中能夠促進數控銑床維修管理水平的提升，提高數控銑床的維修效率和維修質量，能夠確保裝備制造業的可靠發展。
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