开放式机床故障诊断与检修设计任务说明书.docx

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开放式机床故障诊断与检修设计任务说明书

毕业设计说明书

2011届

开放式机床故障诊断与检修

管理信息系统设计

学生姓名叶泱飞

学号0403070234

系别信息与电子系

专业班级计算机科学与技术0702

指导教师罗玉元

完成日期2011-4-15

开放式机床故障诊断与检修管理信息系统设计

中文摘要

机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，所以又称为”工作母机”或”工具机”，习惯上简称机床。

现代机械制造中加工机械零件的方法很多：

除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。

在一般的机器制造中，机床所担负的加工工作量占机器总制造工作量的40％-60％，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。

故障诊断技术已经有30多年的发展历史,但作为一门综合性新学科《故障诊断学》,还是近些年发展起来的。

从不同的角度出发,设备故障诊断的理论和方法很多,其中故障诊断专家系统方法是近年来故障诊断领域最显著的成就之一,其内容包括诊断知识的表达、诊断推理方法、不确定性推理及诊断知识的获取等。

车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。

在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。

车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。

所谓的管理信息系统也就是我们常说的MIS（ManagementInformationSystem）它是由人、计算机等组成的能进行信息的收集、传送、储存、加工、维护和使用的系统。

管理信息系统能实测企业的各种运行情况利用过去的数据观测未来；从企业全局出发辅助企业进行决策；利用信息控制企业的行为；帮助企业实现其规划目标。

”在当今这个强调管理、强调信息的时代，MIS变得越来越普及。

MIS作为一门新的学科，它跨越了多个领域，如：

管理科学、系统科学、运筹学、统计学以及计算机科学。

在这些新兴的学科基础上发展出一种信息收集和加工的方法，最终形成现在一个纵横交织的系统。

管理信息系统的物理组成：

1、计算机硬件系统：

包括主机、外部存储器、输入输出设备等。

2、计算机软件系统：

包括系统软件和应用软件两大部分。

3、通信系统：

包括线路等通信设施和与计算机网络、数据通信有关的软件等。

4、工作人员：

包括系统分析员、程序设计员、维护人员、管理员、操作人员等。

关键词机床；故障诊断；车床；管理信息系统

OPENMACHINEFAULTDIAGNOSISANDMAINTENANCEMANAGEMENTINFUMATIONSYSTEM

ABSTRACT

Roughmetalprocessingmachineisamachinetomachineparts,itistocreatemachinemachine,itisalsoknownasthe"machinetools"or"machinetool",usedontheshortmachine.Modernmachineryprocessingmachinerycomponentsinmanyways:

Inadditiontocutting,therearecasting,forging,welding,stamping,extrusion,etc.,butFanshuhighprecisionandsurfaceroughnesssmallerparts,aregenerallyrequiredtomachinetoolwithacuttingmethodforfinalprocessing.Inthegeneralmachine,themachineprocessingworkundertakenbythemachineaccountsfor40%ofthetotalmanufacturingwork-60%modernmachineconstructioninthenationaleconomyplayedamajorrole.

Faultdiagnosistechnologyhasbeen30yearsofdevelopmenthistory,butasacomprehensivenewsubject,"FaultDiagnosis",ordevelopedinrecentyears.Fromadifferentpointofview,thetheoryoffaultdiagnosisandthemanywaysinwhichexpertsystemsfaultdiagnosisfaultdiagnosisinrecentyears,thefieldisthemostsignificantachievements,itscontent,includingtheexpressionofdiagnosticknowledge,diagnosticreasoning,uncertaintyreasoninganddiagnosticknowledgeacquisitionandsoon.

Carlatheisthemaintooloftherotationoftheworkpieceturningmachine.Bedcanalsobeusedinthecarbit,reamer,reamers,taps,diesandknurlingtoolscorrespondingprocessing.Axislatheismainlyusedforprocessing,plates,kitsandotherworkpieceswitharotarysurfaceisthemachinerymanufacturingandrepairfacilityinoneofthemostwidelyusedclassofmachinetools.

Theso-calledmanagementinformationsystemsiswhatweoftensaythattheMIS（ManagementInformationSystem）whichismadeupofpeople,thecomputercanbecomposedofinformationcollection,transmission,storage,processing,maintenanceanduseofthesystem.Enterprisemanagementinformationsystemcanbemeasuredusingavarietyofoperationofthedataobservedoverthefuture;fromtheoverallsituationoftheauxiliarybusinessenterprisedecision-making;theuseofinformationcontrolthebehaviorofenterprises;tohelpcompaniesachievetheirplanningobjectives."Intoday'semphasisonmanagement,emphasizingtheinformationage,MISisbecomingincreasinglypopular.MISasanewdiscipline,whichspansanumberofareas,suchas:

managementscience,systemscience,operationsresearch,statisticsandcomputerScience.Inthebasisoftheseemergingdisciplinestodevelopamethodofinformationcollectionandprocessing,andultimatelytheformationofanintertwinedsystemnow.

Managementinformationsystemofthephysicalcomponents:

1,thecomputerhardwaresystem:

includingthehost,externalmemory,inputandoutputdevices.

2,computersoftware:

systemsoftwareandapplicationsoftwareincludingtwoparts.

3,thecommunicationsystem:

includinglineandothercommunicationsfacilitiesandcomputernetworks,datacommunications-relatedsoftware.

4,thestaff:

includingsystemanalysts,programmers,maintenancepersonnel,administrators,operatorsandsoon.

KeywordsMachinetools;faultdiagnosis;lathe;ManagementInformationSystem

前言

2008年,我国连续七年成为世界机床第一消费国、第一进口国、第三生产国，机床出口跃居世界第六。

我国已成为机床消费和制造大国，机床行业产品门类齐全，为国民经济建设和国防建设提供了大量基础工艺装备，为我国企业装备现代化做出了重要贡献。

在国民经济平稳快速增长的大背景下，我国机床行业将持续快速发展。

机加工车间不良品率突然上升，使生产受到严重损失!

车间紧急开会，质管人员、技术人员和工人一起认真分析原因。

在画出的因果树枝图上，人们看到：

一个重要的原因是机床完好率差，故障频繁，精度不够，而又得不到及时的调整、维修。

这个问题，普遍存在于机械行业一些中、小型和乡、镇企业之中。

权威部门的一项统计资料显示，目前我国乡及乡以上独立核算的机械行业企业金属切削机床拥有量已达300万台，高居世界各国之首。

此外，再加上非独立核算的和乡以下企业的拥有量，机床总数当在500万台左右。

这是多么雄厚的一种生产资源。

然而，另一方面，我国机床完好率之低，也着实是惊人的。

据某机械工业集中地区有关部门的调查，中、小型机械厂“带病”工作机床竟有60％。

这是造成企业产品质量低、经济效益差的一个重要的原固。

“工欲善其事，必先利其器”。

改变上述状况，首先应强化企业管理，健全、完善质量保证体系及各项规章制度。

同时，大力加强对机床维修人员和一线操作工人的技术培训，无疑也是行之有效的一件大事。

为了适应这方面的需要，我查阅了《机床故障诊断与检修丛书》，全套7种，分别介绍了常用车床、铣床、刨床、磨床、精密机床、机床液压系统、机床电气系统在工作中常见的故障、故障原因分析和排除方法。

本套从书可供从事机床设备维修的人员和中、高级技术工人学习、参考，也可作为培训材料。

由于数据库的庞大，我这次的设计中只是详细地输入了车床中的一种CA6140的故障诊断与检修。

1机床概述

1.1名称由来

机床的名字是毛主席给起的。

他说它是生产机器的产床，后来就叫它机床了。

1.2机床的分类

（1）.普通机床：

包括普通车床、钻床、镗床、铣床、刨插床等。

（2）.精密机床：

包括磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床和其他各种精密机床。

（3）.高精度机床：

包括坐标镗床、齿轮磨床、螺纹磨床、高精度滚齿机、高精度刻线机和其他高精度机床等。

（4）.数控机床：

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。

该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。

　　（5）.按工件大小和机床重量可分为仪表机床、中小型机床、大型机床、重型机床和超重型机床。

　　（6）.按加工精度可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。

　　（7）.按自动化程度可分为手动操作机床、半自动机床和自动机床。

　　（8）.按机床的控制方式，可分为仿形机床、程序控制机床、数控机床、适应控制机床、加工中心和柔性制造系统。

　　（9）.按机床的适用范围，又可分为通用、专用机床。

金属切削机床可按不同的分类方法划分为多种类型。

　　按加工方式或加工对象可分为车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、花键加工机床、铣床、刨床、插床、拉床、特种加工机床、锯床和刻线机等。

每类中又按其结构或加工对象分为若干组，每组中又分为若干型。

　　按工件大小和机床重量可分为仪表机床、中小型机床、大型机床、重型机床和超重型机床。

　　按加工精度可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。

　　按自动化程度可分为手动操作机床、半自动机床和自动机床。

　　按机床的自动控制方式，可分为仿形机床、程序控制机床、数字控制机床、适应控制机床、加工中心和柔性制造系统。

　　按机床的适用范围，又可分为通用、专门化和专用机床。

　　专用机床中有一种以标准的通用部件为基础，配以少量按工件特定形状或加工工艺设计的专用部件组成的自动或半自动机床，称为组合机床。

　　对一种或几种零件的加工，按工序先后安排一系列机床，并配以自动上下料装置和机床与机床间的工件自动传递装置，这样组成的一列机床群称为切削加工自动生产线。

1．2．1普通机床

1．2．1．1车床

　　车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。

在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。

车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。

众鑫数控车床

1．2．1．2镗床

　　工场手工业虽然是相对落后的，但是它却训练和造就了许许多多的技工，他们尽管不是专门制造机器的行家里手，但他们却能制造各种各样的手工器具，例如刀、锯、针、钻、锥、磨以及轴类、套类、齿轮类、床架类等等，其实机器就是由这些零部件组装而成的。

镗床

1．2．1．3铣床

　　铣床（millingmachine）系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。

通常铣刀旋转运动为主运动，工件（和）铣刀的移动为进给运动。

它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。

铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。

铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。

　　19世纪，英国人为了蒸汽机等工业革命的需要发明了镗床、刨床，而美国人为了生产大量的武器，则专心致志于铣床的发明。

铣床是一种带有形状各异铣刀的机器，它可以切削出特殊形状的工件，如螺旋槽、齿轮形等。

　　早在1664年，英国科学家胡克就依靠旋转圆形刀具制造出了一种用于切削的机器，这可算是原始的铣床了，但那时社会对此没有做出热情的反响。

在十九世纪四十年代，普拉特设计了所谓林肯铣床。

当然，真正确立铣床在机器制造中地位的，要算美国人惠特尼了。

铣床

1．2．1．4刨床

　　在发明过程中，许多事情往往是相辅相承、环环相扣的：

为了制造蒸汽机，需要镗床相助；蒸汽机发明发后，从工艺要求上又开始呼唤龙门刨床了。

可以说，正是蒸汽机的发明，导致了“工作母机”从镗床、车床向龙门刨床的设计发展。

其实，刨床就是一种刨金属的“刨子”。

1．2．1．5磨床

　　磨削是人类自古以来就知道的一种古老技术，旧石器时代，磨制石器用的就是这种技术。

以后，随着金属器具的使用，促进了研磨技术的发展。

但是，设计出名副其实的磨削机械还是近代的事情，即使在19世纪初期，人们依然是通过旋转天然磨石，让它接触加工物体进行磨削加工的。

1．2．1．6钻床

　　古代钻床——“弓辘轳”钻孔技术有着久远的历史。

考古学家现已发现，公元前钻床

4000年，人类就发明了打孔用的装置。

古人在两根立柱上架个横梁，再从横梁上向下悬挂一个能够旋转的锥子，然后用弓弦缠绕带动锥子旋转，这样就能在木头石块上打孔了。

不久，人们还设计出了称为“辘轳”的打孔用具，它也是利用有弹性的弓弦，使得锥子旋转。

　　第一台钻床（惠特沃斯，1862年）到了1850年前后，德国人马蒂格诺尼最早制成了用于金属打孔的麻花钻；1862年在英国伦敦召开的国际博览会上，英国人惠特沃斯展出了由动力驱动的铸铁柜架的钻床，这便成了近代钻床的雏形。

　　以后，各种钻床接连出现，有摇臂钻床、备有自动进刀机构的钻床、能一次同时打多个孔的多轴钻床等。

由于工具材料和钻头的改进，加上采用了电动机，大型的高性能的钻床终于制造出来了。

1.3机床组成

各类机床通常由下列基本部分组成：

支承部件，用于安装和支承其他部件和工件，承受其重量和切削力，如床身和立柱等；变速机构，用于改变主运动的速度；进给机构，用于改变进给量；主轴箱用以安装机床主轴；刀架、刀库；控制和操纵系统；润滑系统；冷却系统。

2机床故障诊断查询

2.1系统管理模块

包括用户的增删、用户密码的修改（用户的操作权限管理）等通过密码控制，对一般用户，不能进行数据操作，只能浏览、查询。

2.2数据维护模块

包括故障知识库记录的增加、修改等。

只有经过授权的用户，才能进入数据维护模块进行相应操作，以保系统安全。

2.3诊断查询模块

包含各种查询方法及查询结果打印。

默认查询方式是浏览查询，可根据需要事先选择查询方式。

由于一种故障现象可能由多种原因所引起，查询结构利用故障树原理，采用分层显示，逐步排除的方法，直至找到真正的故障原因。

2.4系统帮助模块

包含机床总体介绍及系统使用方法说明等。

2.5功能模块图

3管理信息系统设计

3.1系统管理

包括用户的增删、用户密码的修改（用户的操作权限管理）等通过密码控制，对一般用户，不能进行数据操作，只能浏览、查询。

3.2故障现象管理

包括故障知识库记录的增加、修改等。

只有经过授权的用户，才能进入数据维护模块进行相应操作，以保系统安全。

可以对故障的一些现象如故障编号、故障分类、故障现象进行添加、修改和删除。

3.3故障原因管理

包括故障知识库记录的增加、修改等。

只有经过授权的用户，才能进入数据维护模块进行相应操作，以保系统安全。

可以对故障的一些原因如故障编号、故障原因、排除方法、故障部位进行添加、修改和删除。

3.4诊断查询

包含各种查询方法及查询结果打印。

默认查询方式是浏览查询，可根据需要事先选择查询方式。

可以根据故障编号、故障分类或者故障现象进行故障诊断查询。

可根据需要进行相关故障现象的打印。

4总结

在这个学期里，我们除了要忙于奔波各自的工作之外，还要做好离校之前的最后一项考核：

毕业设计。

这同时可以更好地体现出个人的自我学习能力和创新

能力，本设计的课题为《开放式机床故障诊断与检修管理信息系统设计

》，本系统使用VisualBasic6.0作为管理系统的开发平台，后台的数据库位ACCESS2000。

本系统使用VisualBasic6.0作为管理系统的开发平台，ACCESS2000用于数据库的开发；使用ODBC（开放式数据库连接）进行对数据源的连接，SQL结构化查询语言用于实现查询功能。

之所以采用VisualBasic6.0作为开发平台主要是考虑到对此种语言的熟悉性以及使用VisualBasic6.0能够在较短的时间内给用户提供友好的界面和完善的功能，缩短了开发周期。

而数据源的开发最初设想使用SQLServer企业管理器进行，但考虑到ACCESS的简单易用性，最终决定采用ACCESS2000。

由于系统的查询条件是故障现象，为便于检索，将故障现象分为加工工件质量不好反映的故障、机械系统构性能故障、液压润滑系统故障和电气系统故障等四类。

附1

1.用户管理代码

DimoldNameAsString

PrivateSubCombo1_KeyPress（KeyAsciiAsInteger）

KeyAscii=0

EndSub

PrivateSubflex1_Click（）

Ifflex1.Rows=0ThenExitSub

Text1.Text=flex1.TextMatrix（flex1.Row,1）

Text2.Text=flex1.TextMatrix（flex1.Row,2）

Combo1.Text=flex1.TextMatrix（flex1.Row,3）

oldName=Text1.Text

Toolbar1.Buttons（"add"）.Enabled=False

Toolbar1.Buttons（"del"）.Enabled=True

Toolbar1.Buttons（"xg"）.Enabled=True

EndSub

PrivateSubForm_Load（）

Toolbar1.Buttons（"xg"）.Enabled=False

Toolbar1.Buttons（"del"）.Enabled=False

Callgonew

EndSub

PrivateSubgonew（）

DimobjRsAsNewRecordset

OnErrorGoToErrorHandler

VSdelflex1

IfobjRs.State<>adStateClosedThenobjRs.Close

objRs.Open"Select*From用户表",AobjCn,adOpenKeyset,adLockOptimistic

IfobjRs.RecordCount>0Then

Setflex1.DataSource=objRs

VSpxflex1

EndIf

ExitSub

ErrorHandler:

SQLerror

EndSub

PrivateSubToolbar1_ButtonClick（ByValButtonAsMSComctlLib.Button）

DimobjRsAsNewRecordset

OnErrorGoToErrorHandler

SelectCaseButton.Key

CaseIs="add"

IfText1.Text=""OrText2.Text=""OrComb