基于网络的数控铣床维修管理系统研究
2018-8-1 来源： 德州职业技术学院 作者：张琳吝
摘 要：提高数控铣床维修管理的水平，提高数控铣床的维修质量，将网络技术应用于数控铣床的维修管理系统设计中。首先，分析数控铣床常见故障及维修方法；其次，进行数控铣床网络维修管理系统的整体设计，设计了系统的功能模块；然后，研究了数控铣床网络维修管理系统的关键技术，主要讨论系统的层次结构、系统的数据库设计以及系统的技术支持。
关键词：数控铣床；网络；维修管理系统
0 引言
数控铣床是集机、电、液于一体的高科技装备，结构、加工工艺性、加工零件都非常复杂，因此，数控铣床的维修也有着非常强的专业性和非常大的难度。一旦数控铣床发生故障，将导致停产。
为了能够提高数控铣刀的维修效率，加强数控铣床维修的规范化管理水平，降低维修成本，将网络技术和数控铣床的维修结合起来构建基于网络的数控铣床维修管理系统是非常有效的一种方式，通过构建的网络维修管理系统能够及时地获取数控铣床的使用状态，同时也能够实时地监控数控铣床的运行状况，能够第一时间发现数控铣床的故障源，从而能够制定合理的、可行的维修计划，一旦数控铣床发生故障时将使用有效的维修方案。
1 、数控铣床常见故障的维修
（1）数控铣床的导轨故障及维修。
数控铣床导轨的故障主要包括导轨研伤、加工面在接刀处不平、导轨无法运动以及导轨工作台抖动等故障，这些故障的产生不仅有导轨本身的原因，而且和滚珠丝杠、主轴伺服电机和机床地基有关，因此，在维修数控机床导轨故障的维修过程中，应该注意间隙的调整、导轨的润滑、导轨的可靠防护以及滚动导轨的预紧。
（2）数控铣床拉刀的故障及维修。
数控铣床的拉刀故障主要包括电气回路故障、液压故障和机械故障。在进行拉刀故障维修的过程中，首先准备好相关的操作说明、机械和电气说明书、维修手册及维修记录，并且准备好维修所需的工具。
其次，进行现场检查，检查数控铣床的故障情况。通过相关操作判断是电路故障或开关损坏，如果是前者对电路进行维修，如果是后者则换新开关，逐一排查可能的故障，最终能够恢复数控铣床的功能。
（3）数控铣床的主轴故障及维修。
数控铣床的主轴系统故障主要包括：换刀机构故障，不能顺利拆装刀具。主轴自动停止工作，铣床自动停机。刀具夹紧后不能正常转动。针对数控铣床的故障，主要采取的维修方法有：调整齿侧间隙，增加定位的可靠性。
通过提高回位弹簧的压紧力，调整传感器的安装位置，修正齿轮轴的转位大小。重新安装传感器的定位板等。
（4）数控铣床冷却系统的故障及维修。
数控铣床冷却系统故障包括：冷却液无法喷出，冷却系统的控制面板和报警装置失灵，冷却泵和冷却电机失灵等。处理这些故障可以将冷却按钮关闭，检查检测按钮是否正常，如果按钮损坏，可以更换新按钮。
检查电机是否正常，如果不正常，可以更换新的电机。检查接触器线圈是否失灵，如果损坏应及时更换。检查继电器是否正常，如果有故障则进行维修。
2 、数控铣床网络维修管理系统的整体设计
将网络技术应用于数控铣床的维修管理系统之中，从而能够节省人力物力财力，数控铣床的维修者不受操作系统的制约，通过网络对数控铣床的加工状态进行监控，将数控铣床的故障数据记录下来，通过分析数控铣床的故障数据，确定最佳的维修方案。
（1）数控铣床网络维修管理系统的功能设计。
根据数控铣床的实际使用状况，构建数学模型进行分析。为了确保系统的可靠性，针对不同的角色分配不同使用功能。数控铣床的网络维修管理系统主要功能：收集数控铣床的运行状态数据，实时监控数控铣床的运行状态，采集数控铣床的故障信息，统计数控铣床维修信息以及采集数控铣床操作者的信息。
管理系统功能框架如图 1 所示
（2）数控铣床网络维修管理系统的模块设计。
根据数控铣床维修的实际需求，建立维修管理系统主要模块，如信息检索模块、运行参数模块、故障诊断模块、维修信息模块以及帮助模块。通过构建数据库对数控铣床的维修进行有效管理。
信息检索模块主要包括：数控铣床的基本原理、数控铣床的维护和维修知识等信息，在数控铣床的维修过程中，维修人员可以方便检索所需信息，从而为数控铣床的维修提供信息支持。信息检索模块的信息形式主要包括文字、图像、频等。
信息的检索可以通过人机交互方式来实现，例如弹出对话框、信息导航、信息注释、多媒体等方式。
运行参数模块，包括数控铣床运行过程中相关技术参数的数字化形式。该模块能够反映数控铣床的使用状况，维修人员通过该模块能够对数控铣床以往的运行状态参数进行收集、分析和管理，从而能够为维修方案的制定提供有利的依据。
故障诊断模块采取了专家知识库，能够对数控铣床的故障进行诊断和维修。根据数控铣床的基本工作原理，利用人工神经网络进行故障诊断，整理出数控铣床的典型故障，设计出故障分析的专家知识库。维修人员通过数据库能够便捷地确定数控铣床的故障类型和故障位置，从而能够确定最佳的维修方案。维修信息模块包括数控铣床的维修次数、维修部位以及维修过程等信息。
维修人员可以通过查询数控铣床的维修信息进行维修决策，能够为维修人员提供较好的参考，为数控铣床的维修提供依据。
帮助模块主要是为维修人员在使用维修管理系统时遇到困难提供帮助，维修人员可以通过帮助中不同问题的解决方法更加有效地使用该管理系统。
3 、数控铣床网络维修管理系统的关键技术
3.1 数控铣床网络维修管理系统层次结构
数控铣床的网络维修管理系统利用网络技术，将 Web 和数据库技术融合在一起，构造网络计算模型，并且融入到网络技术中，构成了相应的浏览器，利用这种方式能够进行动态网页的设计，能够提高维修管理系统的人机交互性。基于网络的数控铣床维修管理系统主要包括 3 个层次。
（1）浏览器层。
该层的功能是实现维修人员和系统后台的交互，维修人员能够通过浏览器查询和维修相关的信息。维修人员通过网络服务器，提出查询指令，网络服务器根据协议将维修人员所需要的信息通过文本、图片、视频等方式传输给维修人员。
（2）网络服务器层。
该层具有接口功能，网络服务器开启后可以和数据库进行通信，然后将数据信息传输给维修人员。
（3）数据库服务器层。
该层在接收到维修人员的检索指令后可以进行相关计算。
3.2 数控铣床网络维修管理系统的数据库设计
依据数控铣床维修信息量和浏览器层的查询次数，利用中等规模的数据库服务器可以满足数控铣床维修管理系统的需求，因此，可以采用 SQL Server。数据库的设计首要任务就是对维修管理系统的数据进行有效地分析，从而设计出数控铣床网络维修管理系统的数据库结构，通过关系数据库构建不同表之间的关联，并且设计合理的数据类型 。
数控铣床网络维修管理系统数据表主要包括：数控铣床零部件的清单表、维修零件的出入库清单表、维修人员信息表、维修用零部件库存清单表、以往的故障数据表、以往的维修记录表等，通过数据集将所有数据表统计到一个数据库内。依据不同功能模块的实际情况设计出各表的索引、规则、主外键等，使系统各个功能模块统一使用数据表，确保数据的统一性。
通过授权机制，确保数控铣床网络维修管理系统的可靠性，针对不同类别的用户设置不同的使用权限，对数据表进行输入、输出、更新等操作。
3.3 数控铣床网络维修管理系统的技术支持
当维修人员在进行数控铣床维修的过程中遇到技术难题时，数控铣床网络维修管理系统能够提出不同方式的技术支持，能够确定最优的数控铣床维修方案。
维修人员能够通过查询数据库获得所需要的文件信息，能够输出数控铣床的故障信息，能够和维修专家进行技术沟通。
3.4 数控铣床网络维修管理系统的文档库设计
数控铣床网络维修管理系统的文档主要包括维修人员上传的技术文件、系统管理者上传的相关数据表或者维修专家上传的经验性的技术文件，主要以文本、图片
、视频和音频的形式存在。
4 、结论
将网络技术融合到数控铣床维修管理系统的设计中，为数控铣床的维修人员提供一个规范化的维修管理平台，能够提高数控铣床维修技术的提升以及维修效果的提高。
将数控铣床维修相关的资料以数字化的形式存储起来，能够凭借网络的便捷性及时查询，为数控铣床的维修提供数据平台，将该系统应用于实际的维修中能够促进数控铣床维修管理水平的提升，提高数控铣床的维修效率和维修质量，能够确保装备制造业的可靠发展。
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