第7期 2016年7月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：1001-2265(2016)07-0105-03
DOI:10. 13462/j. enki. mmtamt. 2016. 07. 030
基于灰色预测模型的MKB1632/H端面
外圆磨床数控系统故障分析
孙丽萍，屠大维
（上海大学机电工程与自动化学院，上海200072）
No.7 Jul.2016
摘要：数控系统是数控机床的重要子系统，文章将MKB1632/H数控端面外圆磨床的数控系统看作灰色系统，采用灰色预测法，通过GM(1,1)模型五个步骤：生成数据序列、检验数据光滑性、建立基本的灰色预测模型、模型参数估计以及三种模型检验，建立MKB1632/H数控系统的故障预测模型。根据故障预测分析表明：MKB1632/H的数控系统大约在4000h发生第10个故障，用户可依据这些信息为故障及维修做好提前准备。
关键词：灰色预测；磨床；数控系统；故障预测
中图分类号：TH166；TG506
文献标识码：A
Fault Analysis of the CNC System of MKB1632/H Based on the Gray Prediction Model
SUN Li-ping, TU Da-wei
(College of Mechanical and Electrical Engineering and Automation,Shanghai University ,Shanghai 200072,China) Abstract: CNC system is the important subsystem of CNC machine tools,the CNC system for cylindrical grinder of MKB1632/H is faced as grey system, using gray prediction method,through five steps of GM(1,1)model:generating sequence data,inspection data smoothing,based the grey prediction model,to estimate the parameters in the model and three kinds of model checking,MKB1632/H CNC system fault pre-diction model is established. According to the fault prediction analysis shows that; MKB1632/H CNC system in about 4000 hours of failure,the user can be based on these information for the failure and repair to prepare for.
Key words:grey prediction;grinding machine;CNC system;fault prediction
0引言
预测是对尚未发生的事物进行预先的估计和推测。数控机床这种机、电、液混合的复杂系统在实际运行过程中出现故障在所难免"，如果能够对其故障进行提前预测，然后根据预测结果采取相应的预防措施，找出解决方法，这不仅能节省维修时间，节约机床的维护成本，还能够指导用户提前采取预防措施，减少停机损失，延长机床的运行时间（2)，提高设备使用率。
故障的预测一般从系统信息已知和系统信息部分已知这两个方面进行分析(3)。系统信息已知的预测是指在考核期内，根据已有的故障信息建立模型，并利用模型分析数控机床故障的变化趋势。然而这种基于经验的建模方法预测能力相对有限，所得的结果具有统计意义，对实际运行的机床指导有限。为了提高预测的精度并有效地指导机床的故障预测管理，提出了采用灰色预测法对实际运行机床进行故障预测分析。
1灰色预测理论简介
灰色理论作为一种成熟、系统的理论被人们普遍应用)。它主要以“部分信息已知”和“部分信息未知”的不确定系统为研究对象，从已知的信息寻找规律，挖掘未知信息。灰色理论最大特点是针对“少数据建模”，同时建模无需任何假设。灰色理论主要包括系统分析、信息处理（生成）、建模、预测和决策[5]。由于灰色理论是研究“小样本、贫信息”的有效方法[6)，同时数控机床及其子系统也属于“部分信息已知”的系统，因此，应用灰色理论能够有效地解决故障预测问题。
灰色预测是一种预测方法。它以灰色理论为基础，能够根据系统的行为特征数据，寻找系统变量自身的数学关系与变化规律(")。灰色预测的整个过程不需要任何假设，只是从事物自身挖掘信息并加以利用，同时需要的数据量也不大。在使用时，将影响事物变化的随机变量看作是在一定范围内变动的灰色量，根据
收稿日期：2015-07-24；修回日期：2015-08-19
作者简介：孙丽萍（1984一），女，上海大学博士研究生，研究方向为机械自动化与自动控制技术，（E-mail）sunliping0915@163.com 万方数据