钳工毕业论文摘要
钳工毕业论文摘要
钳工是用手工工具并经常在台虎钳上进行手工操作的一个工种。下面是由我整理的钳工技师职称论文,谢谢你的阅读。
论职业教育中的装配钳工
摘 要:随着科技的发展,许多钳工的工作被机械所代替,但是钳工可以完成机械加工不便加工或难以完成的工作,尤其是装配钳工作为机械制造业中必不可少的工序仍具有非常重要的作用。
关键词:职业教育 装配钳工 工艺
钳工是一门历史悠久的工种,两千多年前已经出现了。但随着科技的发展,许多钳工的工作被机械所代替,但是钳工可以完成许多机械加工不便加工或难以完成的工作,而且所需设备简单,因此装配钳工作为机械制造业中必不可少的工序仍具有非常重要的作用,如产品的装配、维修等。
一、装配钳工的工艺
装配钳工主要以手工操作为主,从事工件的加工、机械设备的装配、调整工作。它关系到产品的尺寸精度、位置精度和形位公差,关系到产品的质量,而我们掌握了装配工艺就相当于找到开门的钥匙,就能保证工作的顺利开展。
1.装配工艺过程包括四个阶段
(1)装配前的准备工作。
(2)装配工作。
(3)调整、精度检验和试车。
(4)涂装、涂油、装箱。
2.装配的组织形式
(1)固定式装配。
(2)移动式装配。
3.装配工艺规程
(1)装配工艺规程是规定产品及部件的装配顺序、装配方法、装配技术要求和检验方法及装配所需设备、工夹具、时间、定额等的技术文件;是提高产品装配质量和效率的必要措施,也是组织装配生产的重要依据。
(2)编制装配工艺规程的方法和步骤:对产品进行分析、确定装配顺序、绘制装配单元系统图、划分装配工序和装配工步、编写装配工艺文件。
除了以上装配钳工的通用特征之外,装配钳工工艺在职业教育中还有着其特殊性。职业教育在学习工艺理论时要求除掌握基本的工艺特点外,更重要的是掌握工艺安排的合理性,工艺编程内容的准确性。
二、装配钳工的操作
装配钳工的基本操作有划线、錾削、锉削、锯割、孔加工、螺纹加工、矫正和弯形、铆接、刮削、研磨以及机器设备调试、设备维修、基本测量和简单的热处理等。
职业教育中装配钳工的操作由于受设备、场地等限制,故安排实际操作的时间和机会比较少,有些实际操作通过到企业进行参观实习等方法,使学生在感性上有更深入的了解。在学校装配钳工训练的主要内容是锉削,下面着重介绍锉削及典型零件的加工。
锉削的精度可达0.01mm,表面粗糙度可达0.8mm,它的应用非常广泛。锉刀的正确握法是用右手紧握手柄,柄端顶住掌心,大拇指放在柄的上部,其余四指满握手柄,左手中指、无名指捏在锉刀的前端,大拇指根部压在锉刀头上,食指和小指自然收拢。锉削的站立位置与錾削相似,站立时要自然,便于用力,以适应不同的锉削要求,身体重心要落在左脚上,右膝伸直,左膝随着锉削的往复运动而屈伸。锉平面时,必须使锉刀保持水平直线的锉削运动,锉削时,左手所加的压力由大减小,而右手压力由小增大。
锉削要注意如下问题:锉削时要保持正确的操作姿势和锉削速度。锉削速度一般为每分钟40次左右。锉削时两手用力要平衡,回程时不要施加压力,以减小锉齿的磨损。锉刀放置时不要露出钳台边外,以防跌落伤人。不能用嘴吹切屑或用手清理切屑,以防伤眼或伤手。不使用无手柄或手柄开裂的锉刀。锉削时不要用手去摸锉削表面,以防锉刀打滑而造成损伤。锉刀不得沾油和水。锉屑嵌入齿缝必须用钢刷清除,不允许用手直接清除。
60?燕尾槽(凸)的锉削加工在钳工实习中是一个非常典型的课题。实习内容涉及划线、锯割、锉削、角度的测量及对称度的控制。钳工加工燕尾槽的关键是燕尾斜面的对称度及间接尺寸的控制。
1.零件图分析
该工件为钳工典型的对称角度加工的工件,对称工件必须采用单边加工的方法。而燕尾槽由于有角度的存在,故在加工过程中除了用常用量具(游标卡尺、千分尺、角度尺等)外,为了保证对称性必须使用测量心棒进行计算加工测量。该工件测量要用到游标卡尺、万能角度尺、千分尺、和测量心棒等,同时为了提高效率可以事先做好60?角度样板。而该工件的计算采用三角函数求出相关数值,再利用量具对其进行测量加工。计算是该工件的重要关键点,而用合理的加工工艺安排对燕尾凸槽进行加工是保证工件质量的重要理论指导,最后根据既定的工序进行加工。
2.零件的加工过程
(1)划出燕尾槽外形尺寸80mm×50mm的加工轮廓线,用游标卡尺进行划线校对,利用锯割和锉削的方法加工到规定的尺寸,用50~75mm和75~100mm的千分尺测量保证尺寸精度, (2)选两个相互垂直的平面作为划线基准,划出燕尾槽的加工轮廓线,用游标卡尺进行划线校对,
(3)钻两个φ3mm的工艺孔后锯掉右侧
(4)加工右侧燕尾前先用完全互换法解尺寸链的方法求出A尺寸,
先画出尺寸链简图,
解:A为封闭环
AMAX=50-19.98=30.02mm
AMIN=49.97-20=29.97mm
故A尺寸的控制范围是29.97~30.02mm,用25~50mm的千分尺来保证精度。
(5)如图6,用60?的角度样板或万能角度尺为基准锉削Ⅰ面,锉削前为了保证对称度要求先用三角函数求出B尺寸。由于Ⅰ面是斜面,因此在测量时先用φ12mm的测量心棒靠在斜面上。
解:B=40+HG,HG=HE+EF+FG,HE=10mm,FG=6mm,即只需求EF
EF=ctg30?×OF=1.732×6=10.39mmB=40+10+10.39+6=66.39mm
求出B尺寸后用角度样板或万能角度尺为基准锉出Ⅰ面至规定的角度,锉削同时用50~75mm的千分尺保证B尺寸。
经过以上几个工序就把燕尾凸槽的1/2(右边)加工完成了。
(6)接下来加工左侧燕尾槽时先用加工右侧相同的方法锯割出左侧形状,
(7)因为是对称件,如同步骤(4)左侧高度同样为A,用锉削的方法加工至规定尺寸,用25~50mm的千分尺保证精度。
(8)用角度样板或万能角度尺为基准锉削Ⅱ面,因为要保证对称度,所以要先求出C尺寸。因为对称所以可以用2个φ12的测量心棒进行计算。
C=80-(80-B)×2=80-(80-66.39)×2=52.78mm
最后以角度样板或万能角度尺为基准锉削Ⅱ面至规定尺寸要求,同时用50~75mm的千分尺保证C尺寸,即保证对称度。
(9)燕尾槽加工好后最后去除毛刺,进行上油保护,工件完成。
综上所述,装配钳工应立足于校内基本功的练习,打下扎实的基础,学好理论,为以后走上工作岗位做好准备。
参考文献:
[1]姜波.钳工工艺学[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2005.
[2]徐灏.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社.2004.
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装配钳工论文摘要: 钳工是一门历史悠久的技术,其历史可追溯到二千年前,随着科学技术的发展。很多钳加工工作已被机械加工所代替,但装配钳加工工作作为机械制造中必不可少的工序仍具有相当重要的作用,如机械产品的装配、维修、检验都需要装配钳工工人的工作去完成,装配钳工也是所有机械设备最终制造完成的必须工种,可见装配钳工在机械制造中的地位,所以掌握装配钳工的技术要点对机械制造来说非常的重要。 关键词:装配 锉削 钻削 锯削 装配图 引言:钳工是以手工操作为住,事业各种工具来完成零件的加工。与机械加工相比,钳工劳动强度大、生产效率低、制造精度不高,但也是机械加工中不便和难以完成的工种,特别是装配钳工,它关系着产品的尺寸精度、位置精度、形位公差,也就是说装配钳工关系着产品的质量问题,合格与不合格。然而我们只有懂得装配工艺规程,才能提高劳动生产力,保证产品质量,只有严格按照工艺规程生产,才能保证装配工作的顺利进行,降低成本,增加工厂收益,所以只要我们懂得了装配的注意要点,才能在生产中更大的发挥我们自己的力量,这也是本文的目的所在。 一.装配钳工的基本技能 装配钳工的基本技能主要有划线,钻削,锉削,锯削,铰孔,功螺纹,套螺纹以及对部件机械零件进行装配,调试,检验,试车等。要做好一名合格的装配钳工,不仅要加工出合格的产品,更要有熟悉安全文明生产的相关知识,这样才能适应“安全第一,生产第二”的生产口号。下面就是装配钳工的基本技能及其注意要点。 (一) 划线 划线是根据图样和技术要求在毛坯或半成品上用划线工具划出加工界限或划出作为基准的点、线、面的操作过程。划线要求线条清晰均匀。定形、定位尺寸准确,划线精度一般要求在025mm~05mm。划线可以确定工件的加工余量;使加工有明显的尺寸界限;也可以发现和处理不合格的毛坯。 划线工具有划针、划规、划线盘、钢直尺、样冲等。划线工具应与毛坯分开,以免毛坯毛刺划伤划悬工具,影响工具的精度,同时也应及时保养,以免工具生锈。划线前首先要看懂图样和工艺要求明确划线任务;检验毛坯和工件是否合格;然后对划线部位进行清理,涂色;确定划线基准;选择划线工具进行划线。 划线的步骤一般为: 1 看清看懂图样,详细了解工件上需要划线的部位,明确工件及划线有关部分的作用和要求,了解有关的加工工艺 2 选定划线基准 3 初步检查毛坯的误差情况,给毛坯涂色 4 正确安装工件和选用划线工具 5 划线 6 详细对照洋图检查划线的准确性,看是否有遗漏的地方 7 在线条上冲眼 (二) 锉削 锉削应用十分广泛,可以锉削平面,曲面,内外表面,沟槽等各种形状复杂的表面。 精度可以达到0,01mm表面精度可以达到R0,8UM。 锉刀的正确握法与否,对锉削质量,锉削力量的发挥和人体疲劳程度都有一定影响。正确的握法是用右手握紧手柄,柄端顶住掌心,大拇指放在柄的上步,其余四指满握手柄左手中指,无名指捏住锉刀的前端,大拇指根部压在锉刀头上,食指,小指 自然收拢。锉削是的站立位置与錾削相似,站立要自然,便于用力,以便适应不同的锉削要求,身体重心要落在左脚上,右膝伸直,左膝随着锉削的往复运动而屈伸。锉平面时,必须使锉刀保持水平直线的锉削运动,锉削前时,左手所加的压力由大减小,而右手压力由小增大,锉削一般一分钟40次左右 锉削的注意要点: 1 锉刀柄要牢靠,不要使用锉刀柄有裂纹的锉刀 2 不准用嘴吹铁削,也不准用手清理铁削 3 锉刀放置不得露出钳台 4 夹持以加工面时应使用保护片,较大工件要加木垫 (三) 锯削 锯削是用锯对材料或工件进行切断或锯削的加工方法。其使用技能方法右手满握锯弓手柄,大拇指压在食指上,左手控制锯弓方向,大拇指在弓背上,食指中指,无名指扶在锯弓前端,姿势与锉削基本一致。锯削方法即推进时左手上翘,右手下压,回程时右手上抬,左手自然跟回,一分钟40次左右。 锯削时注意事项: 1 工件将要锯断时应减小压力,防止工件断裂时伤脚。 2 锯削时要控制好用力,防止锯条突然折断失控,失人受伤 3 锯削过程中眼睛与锯条竖直线重合,一面锯歪 4 锯跳安装过紧或运动过快,压力太大,易使锯条折断 (四) 钻孔 钻床上进行钻孔时, 钻头的旋转是主运动, 钻头沿轴向移动是进给运动. 钻孔时先在钻的位置划出孔位的十字中心线,并打上中心样冲眼,要求冲眼要小,样冲眼中心与十字交差点重合.起钻时先在冲眼冲一小坑,观察孔位置是否正确,并不断借正,使浅坑与划线圆同轴. 钻小直径孔或深孔时,进给量要小,并经常退钻排削,一面削阻塞而扭断钻头. 钻孔将穿透时,进给用力必须减小,以防止进给量突然过大,增大切削抗力,造成钻头折断.或使工件随着钻头一起转动造成事故.为了使钻头散热冷却,减少钻头与孔之间的的摩擦和提高小钻头的寿命和改善空的表面质量, 钻孔时要加住足够的切削液. 注意事项: 1 严格遵守钻床的操作规程,严禁戴手套 2 钻孔过程中需要检测时,必须先停车,然后才检测 3 钻孔时平口钳的手柄端应放位置在钻床工作台的左向,以防转距过大造成平口钳落地伤人 4 钻大孔时,先用小钻头钻孔,再用大钻扩孔 (五) 功螺纹 功螺纹的注意要点: 1 功螺纹前要对底孔孔口倒角 2 工件的装夹位置应放平,使螺孔中心线置于垂直或水平位置 3 当丝锥切入1~2圈后及时检查并矫正丝锥的垂直位置 4 功不通孔时,需经常退出丝锥,排出孔内的铁削,否则会因铁削阻塞使丝锥折断或达不到螺纹深度要求 二 装配常用量具及其装配图 (一)量具:常用量具主要有游标量具和百分表.而游标量具主要有游标卡尺.装配中没有游标卡尺是不行的,它在产品尺寸和公差上十分重要.游标卡尺可以测量长度,厚度,外径内径,孔深,中心距等.游标卡尺分为0`05 mm和0`02mm游标卡尺,其刻线原理基本一样,如0。02mm游标卡尺的刻线原理为例:尺身每格长度为1MM总长度49mm,等分50格,侧游标每格长度为49/50=0。98mm,尺身1格和游标1格长度差为1—0。98=0。02mm,侧它的精度为0。02mm。游标卡尺读数方法:首先读出游标尺零课线邹边身上的整数,再看看游标尺从零刻线开始第几条课线与尺身某一刻线对齐,其游标刻线数与精度的乘机就是1mm的小数部分,最后将整毫米数与小数相加就是测得的实际尺寸。 游标卡尺是生产中不可缺少的一部分,必须注意其精度,测量时候要去掉工件的毛刺以免划伤卡尺,用完要放在指定的位置,轻拿轻放,不可与工件一起摆放,长时间不用时还需擦油,以免用时候不光滑。 (二) 装配图 装配图是机械设计中设计者意图的反映,是机械设计,制造的重要的技术依据。装配图是表达机器或部件的工作原理,零件间的装配关系和零件的主要结构形状,以及装配,检验和安装时所需的尺寸和技术要求。所以我们在装配时,必须看懂图样中的性能尺寸,装配尺寸。安装尺寸,外形尺寸。 但装配图的方法步骤: 1 先看标题栏,初略了解零件 看标题栏,了解零件的名称,材料,数量比例等,从而大体了解零件的功能。对不熟悉的比较复杂的装配图,通常要参考有关的技术质料。如该零件所在部件的装配图,相关的其他零件图及其技术说明书等,以便从中了解该零件在机器或部件中的功能,结构特点,设计要求和鬼要求。为看图创造条件。 2 分析研究视图,明确表达目的。 看主视图,俯视图,左视图,局部视图,剖视图等,从而弄清个视图的关系及其表达目的。 3 深入分析视图,想象结构形状 4 分析所有尺寸,弄清尺寸要求 根据零件的结构特点,设计和制造工艺要求,找出尺寸基准,分析设计基准和工艺基准,明确尺寸种类标主形式。分析影响性能的功能尺寸标住是否合理,标住结构要求的尺寸标住是否符合要求,其余尺寸是否满足工艺要求。 5 分析技术要求,综合看懂全图。 主要分析零件的表面粗槽度,尺寸公差和形位公差要求。要先弄清配合面或主要加工面的加工精度要求,了解其代号含义,再分析其余加工面和非加工面的相应要求,了解零件加工工艺特点和功能要求,然后了解分析零件的材料热处理,表面处理或修饰,检验等其他技术要求。 综上所述,装配钳工不仅要注意加工中的划线,锉削。钻孔,锯削等,还要看懂装配图,提高劳动生产效率,保证产品质量和注意安全生产,掌握上面所有的理论知识是不够的,我们还要在实际的实践和生产过程中,不断的总结精练,不断的自我提高,才能在以后的工作中加工出有利于工厂的效益的机械产品,才能不会被社会所淘汰掉
机修钳工技师论文
关于机修钳工技师论文
无论是在学校还是在社会中,大家都不可避免地会接触到论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。那么一般论文是怎么写的呢?下面是我收集整理的机修钳工技师论文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
摘 要:钳工是一种传统的以手工操作为主的工种,到目前为止已有2000多年的发展历史。近年来,随着科学技术的不断发展进步,许多钳工工艺已经实现了机械化操作,但是装配钳工的加工操作仍然占据着不可替代的作用,是机械制造中不可缺少的工种。该文简单介绍了装配钳工的基本技术要点。
关键词:装配 钳工 技术要点
与机械加工相比,钳工操作工作强度大、化工精度低、效率低下,尽管如此,机械加工中许多机械难以完成的加工工序都要靠钳工来完成,对于一些特殊的零件制造来说,钳工是必不可少的,尤其是装配钳工,对产品的质量和性能产生极大影响。所以我们要掌握装配钳工的技术要点,生产过程中严格遵循工艺规程进行操作,确保产品品质。
1 装配钳工的基本技能
1.1 划线
依照图纸和实际的加工需求在毛坯或者半成品上通过划线工具划出相应的点、线、面等,作为加工基准界限。划线操作必须保证所划线条或者所划点、面的清晰度,尺寸定位精确,以保证加工精度,通常划线精度要求在0.25~0.5 ram之间。通过划线能够更加直观地确定工件的加工余量,加工尺寸界限一目了然,同时还可以及时发现和处理存在的不合格工件。划针、划规、钢直尺、划线盘等是划线操作常用的工具。划线工具的使用过程中,为避免工具划伤或损坏,保证划线精度,尽量使划线工具与毛坯间保持一定距离。此外,还要注重划线工具的保养和维护工作,出现生锈、脏污现象及时处理。
1.2 锉削
锉削的使用范围比较广,不仅能够对平面、曲面进行锉削处理,还可以锉削沟槽等形状不一的复杂内外表面,锉削精度可达0.01 mm。锉削时,操作手法十分重要,一般是由右手握住手柄,掌心由柄端部分撑住,大拇指按住柄的上端,其余四指握紧手柄。左手中指和无名指将锉刀前端部分捏住,用拇指按住锉刀的刀头,食指和小指自然回拢。操作时,注意重心的控制,站立自然,使锉刀处于水平直线运动状态,同时注意力度大小的控制,锉削频率通常在40次min左右。
1.3 锯削
顾名思义,锯削就是采用锯对工件进行锯削的过程。操作时右手握住锯弓的手柄,用拇指压住食指,左手注意力度大小的把握,控制锯弓的方向;左手的拇指压在弓背上,其余手指扶住锯弓的前端部位。在锯条的推进过程中,左手保持上翘状态,右手用力下压,在回程时,右手抬起,左手随着锯弓做跟回操作。锯削频率与锉削频率基本相同,每分钟锯削40次左右。值得注意的是,锯削时控制好用力的大小,以免用力过大折断锯条,使人体受到伤害;目光与锯条的垂直方向重合,确保直线加工锯削;安装锯条时,避免用力过紧,折断锯条。
1.4 钻孔
为了确保钻孔的精度,在钻孔前在目标位置划好十字中心线,以确定出具体的孔位,同时打好中心样冲眼,与十字中心线重合,若出现偏移现象,要及时矫正处理,钻孔时,冲眼的加工尺寸尽量要小。在加工直径较小或者深度较大的孔时,尽量减小钻头的进给量,同时不断进行退钻排削,以免碎削堵孔损坏钻头。在钻孔即将穿透时,减小钻头的进给力度,降低切削抗力,防止钻头折断导致安全事故的发生。此外,要加强钻头的散热措施,钻孔时加入适量的切削液,尽量减小钻头所受的摩擦力,这样不仅有助于钻头寿命的延长,还可以改善孔的表面质量。钻孔时,有以下注意事项:首先,钻孔过程不可佩戴手套,容易引发安全事故;第二,钻孔时不可进行检测工作,必要时先停车,再检测;第三,为了防止平口钳对人身造成伤害,要将其手柄端置于钻床工作台的左侧;第四,钻较大的孔时,先采用小钻头开钻,然后通过大钻将孔扩大。
1.5 攻螺纹
通过丝锥在工件孔内部加工出内螺纹的过程就叫做攻螺纹,例如:所要加工的为4×M10的螺纹。开始采用直径为18 mm的点钻对其进行加工,加工出C1.5孔口倒角,之后开钻底孔,最后一步是攻丝4×M10。操作时的注意事项有:第一,在完成底孔孔口的倒角工作后方可进行攻螺纹操作;第二,确保工件的装夹处于水平放置状态;第三,在丝锥切入的过程中随时检查并矫正丝锥的垂直位置,确保加工精度;第四,在丝锥攻孔出现障碍时,及时退出丝锥,将孔内的铁削清理干净,防止丝锥受损或者加工深度不符合要求。
2 装配常用量具
游标量具和百分表是装配中主要的两种量具,作为装配过程中不可缺少的量具,游标卡尺不仅能够测量工件的长度、厚度等参数,还可测量孔的内外径、孔深、中心距等。使用游标卡尺时,先观察标尺零刻线附近的整数,找出从零刻线开始与尺身某一刻线重合的刻线,精度值与这一刻线数值的乘积为1 ram的小数部分,再将读出的整数与小数加起来,所得的结果即为最终测量值。在使用游标卡尺进行测量时,首先将工件的.毛刺去除,避免刮伤卡尺。
3 装配图
装配图是机械制造过程中的重要参考依据,是装配钳工不可缺少的参考工具。通过装配图可以充分反映出设计者的设计意图和机械部件的工作原理。设计者将各个零件间的装配关系和具体的结构以及零件的结构等实际情况通过装配图显示出来,装配图为装配、检验和安装过程提供可靠的尺寸和技术指标。因此我们要在充分了解图样中零件尺寸、性能的前提下,再进行安装。
装配图的步骤为:首先,观察标题栏内容,对零件功能、名称、材料、数量等有一个初步的了解,遇到陌生或者复杂的装配图,查阅相关技术资料和技术说明书等,掌握该零件的具体功用和结构特点。第二,观察研究视图,通过主视图、俯视图、左视图等掌握装配图的表达目的,理清各个视图间的关系。第三,进一步研究视图,头脑中构想出结构和形状。第四,明确装配图的尺寸要求,研究分析各个尺寸要求,在满足设计工艺要求的前提下,确定尺寸基准和尺寸种类标注的具体形式,确保装配过程的合理性。最后,根据技术要求,对全图进行综合全面的分析和掌握。
4 滚动轴承轴向间隙调整
首先,通过向心轴承在轴的两侧留出一定的空隙(通常在0.2~0.4 mm左右),并且此向心轴具有间隙不可调性。第二,图样中对于径向间隙可调的滚动轴承的轴向间隙没有做出明确的规定。第三,通过调整螺钉螺母来控制轴承的轴向间距,此外,还要对塞尺和百分表进行测量调整。第四,双列圆锥滚子轴承轴 向间 隙的调整。第五,四列圆锥滚子轴承轴向间隙的调整。
5 拆卸的注意要点
根据实际结构的不同,应采用不同的拆卸顺序,明确拆卸要点;拆卸时注意工具零件的保护,合理选用工具;拆卸好的零件按不同型号有次序地放置,按原来结构套在一起,并做好标识。
6 结语
总之,装配钳工是一项精度要求严格的手工工艺,操作时需要严格按照工艺要求进行,因此,我们在掌握理论知识的同时,还需要在实际生产实践中不断积累经验,提高技术的掌握程度,以保证产品质量和生产安全。
参考文献
[1] 张景田.钳工的装配技术要点[J].机械加工制造,2012(4):15-17.
[2] 李振仁.浅谈钳工的基本技术与基本操作[J].黑龙江科技信息,2009(9):29.
维修钳工技师论文
机械故障诊断中的误诊断与信息处理方法
摘要:对机械状态的误诊断是对机械状态的一种歪曲反映,误诊断原因是多方面的,包括诊断数据的不
准确性、诊断依据的不可靠性、诊断推理的不合理性等。机械状态的信息特性对机械故障诊断起重要作用,研
究信息特性对提高故障确诊率和故障诊断的可靠性具有实际意义针对获取的故障信息具有不确定性,文章提
出用粗集理沦处理诊断中的不确性的数学方法理论。
关键词:故障诊断;误诊断;信息不可靠;研究
机械故障诊断的发展历程中,故障确诊率的提高一直是研究的热点,故障的误诊却没有引起人们足够的重视。为了系统地阐述机械故障诊断中的误诊问题,给出了误诊的含义及分类;按照机械故障诊断推理过程的环节,详细分析了误诊产生的机理和具体的原因,针对这些误诊的潜在原因,提出了减少误诊的方法和措施。
提高机械故障诊断的可靠性,降低误诊率,在保证诊断数据准确无误的同时,必须使诊断系统合理,同时具有开放性和可扩充性,使诊断知识不断得到丰富和充实。
1机械误诊断的原因
从诊断的结果与诊断对象客观存在的差异来看,故障诊断的结论可分为确诊、误诊和漏诊,确诊即为对诊断对象的故障判断是准确无误的。漏诊则是对故障的遗漏。而误诊,顾名思义,就是错误的诊断,也可称之为误判。漏诊实质上也可归为对设备的误诊。
1.1故障的复杂性
在故障诊断过程中,诊断对象的故障过程是复杂多变的,在故障发展过程中,由于引起故障的因素在性质、特点及作用方式上是不同的,机械功能状况和所受损害的具体情况也不同,使得故障征兆和演变具有不同形式,诊断中往往难以迅速准确地认识故障的性质,导致误诊,具体表现在以下几方面:
(1)故障的发展过程中,一种故障可能表现出多种不同故障征兆。如液压系统故障诊断中,电磁换向阀故障可能导致系统压力、流量不满足要求,脉动可能加剧,还可能导致系统工作温度升高等。而对不同诊断对象,即使是同一种机械,对同一种故障的反应也是有差异的。一个对象的反应可能快,另一个对象反应可能慢,一个对象的某征兆对某故障反应可能剧烈,而另一个对象反应可能较平稳等。
(2)不同故障在发展过程中,可能出现相似的征兆,同种征兆可能对应多种故障形式。如回转机械中,各种故障的发生,往往都伴随着振动的加剧,而且在频域分析时,在相同倍频上,不同故障可能会有相似的表现形式。这种故障征兆的相似性,使我们在故障诊断中容易产生混淆。
(3)在很多情况下,随着故障的发展,还可能引起继发性故障,这种继发性故障可能会掩盖原来的故障,或原来的故障掩盖继发性故障,这都将造成故障诊断的困难。如液压系统中,由于某种原因引起油液污染程度增加,这可能引起液压泵运动副的严重磨损,磨损的颗粒混人油液中,进一步加剧油液污染,液压泵磨损将引起液压系统失效,泵的失效是油液污染这种原发性故障所引起的,而原发性故障和泵磨损这种继发性故障混在一起,相互促进,造成恶性循环,这增加了查找原发性故障的难度。
为克服故障征兆的复杂性给故障诊断带来的困难,必须开阔思路,不拘泥于典型故障一征兆的狭窄思路,从系统角度出发,进行由环境到机械,由局部到整体,由阶段到过程的具体分析,将征兆、原因、故障机理有机结合起来加以研究,减少误诊率。
1. 2诊断知识的不确定性
各种机械设备,由于复杂程度不同,工作环境各异,使我们获得的有关故障的知识往往有不确定和不完善的一面。一般来说,我们不能等待某种故障完全发生后再得出结论,而必须实施早期诊断,及时采取措施避免故障的进一步发展,这样,我们必须依据故障的部分征兆或无任何征兆情况下作出诊断,这不可避免地带来误诊。
由于故障诊断资料不足,对故障的认识受到较大限制,给明确诊断带来困难,有时不能将其有类似征兆的故障完全排除,有时所怀疑的故障的一般规律与故障征兆不完全相符,另外排除了一种故障的可能,又缺乏对某种故障作出识别的足够依据,因此故障诊断的推理过程往往也是模糊的,具有一定程度的不确定性。
针对这种情况,充分研究故障诊断对象,建立合理的模糊知识体和模糊推理机,利用现代人工智能原理实施诊断更符合故障诊断的性质,将提高诊断的可靠性。
1. 3理论的相对性
任何理论与实际的故障过程相比,总有局限性,机械设备作为一个与环境和人共同组成的有机体,是有差异的,理论只能大体概括故障诊断实践中的具体情况,同时,理论又受到一定科学技术条件的限制,还存在尚待认知的领域。
理论与具体故障相比,总是有一定距离的。以故障诊断的标准来说,它是以典型征兆为基础而总结制定的,不太典型的故障,就未必都与诊断标准相符合,若将诊断标准当作教条而一成不变,难免造成误诊。
总之,我们所研制的诊断系统,应具有开放性和可扩充性,使系统具有不断完善的能力,这是降低误诊率的重要途径。
1. 4诊断实践的局限性
故障诊断的实践是机械故障诊断学形成发展的基础,对故障现象进行试验研究,虽然也是获取相关知识的重要途径,但由于试验与机械系统实际运行情况、工作环境是有差异的,所得出的结论必然存在一定的局限性,作为实施故障诊断的主体—人,对机械系统的了解程度及故障诊断的实践经验不同,得出的结论也有差异,如观察1幅机械图象,1个经验丰富的人,头脑中积累了大量故障知识,往往能较准确地从中把握机械运行状况,作出合理诊断结论,尤其是对早期故障和不典型故障的诊断更是如此。因此,必须加强诊断的实践环节,从实践中抽取有用的知识去扩充和丰富我们的诊断系统。
1. 5获取数据的不准确性
在实施故障诊断过程中,首先应获取机械系统运行的有关数据。机械运行过程中,往往受外界环境及各种随机因素影响,使获取的数据具有某种程度的不准确性,容易造成误诊。因此须采取必要数据预处理手段,减少随机因素的影响,剔除其中的趋势项、奇异项等,提高数据准确性,这也是降低误诊率的必要条件。
1. 6诊断人员不专业
诊断人员的素质也决定了诊断结论的正确程度。诊断人员的理论知识、实践经验、方法知识以及执行故障诊断时的态度都可能导致误诊。同时,诊断人员在综合运用知识、理论联系实际、善于解决实际问题等方面的能力也会影响诊断结论。
2机械故障诊断中信息提取
2.1信息提取不可靠
机械故障诊断分为直接诊断和间接诊断,但由于受到设备结构和工作条件的限制,直接诊断往往难以进行。因而,多采用间接诊断,即通过二次诊断信息来间接判断设备中关键零部件的状态变化。而诊断测试便是获取二次诊断信息必备的关键环节。最常见的是振动测试(位移、速度、加速度)和声音测试。
然而,由于各种原因,获取的数据可能发生偏差。体现在3个方面:(1)数据没有正确反映客观存在;(2)数据的信噪比低;(3)数据的不完备性。如果把这些不准确的数据当成有效数据来分析,就很可能发生误诊。
2. 2信息处理不准确
能够快速、有效地提取反映机器故障信息的特征是机械故障诊断的关键。诊断特征主要通过对设备采集来的信号进行分析和处理获取。这些特征可能是一些简单的时域特征,如峰峰值、均方根值、峭度等,或者工艺参数特征,如油温、油压等,还有一些复杂的频域特征及基于全息谱的特征,如转频椭圆及轴心轨迹等。
目前,各种特征提取方法层出不穷,如统计模拟、小波分析、独立分量分析、频域分析、全息谱分析等,为诊断对象的特征提取提供了有效的解决方案。在应用中,许多方法都有其应用的前提条件。而且,在不同的应用场合,各种方法还可能存在其局限性以及数学上的精确性问题。在实际应用中,如果没有注意到这些,就可能引起误诊。
2. 3信息不完美
对于一个诊断对象,如果其运行状态较复杂,由于客观条件和手段的限制等原因,可能使获得的信息难以确切地给出诊断结论,主要体现在以下3个方面:
(1)信息不完备。在诊断实践中,故障与诊断信息之间并非一一对应的关系。1个信息对应多个不同的故障,而1个故障也表征为多个不同的信息。这就需要掌握充分的有用信息来区分不同的故障。否则,就可能出现误诊。
(2)信息不一致。诊断信息不一致在诊断实践中也是较常见的现象。这些信息之间存在一定程度上的冲突。也就是说,某些信息很大程度上支持故障F1,否定故障F2;相反,另一些信息则支持故障F2,而否定故障F1。此时,误诊也容易发生。
(3)信息不确定。来自于诊断对象的诊断信息经历了许多传输途径,其不确定性可能较小,也可能很大,如传感器、传输线等均影响其确定性。此外,还有定性与定量信息之间转换导致的不确定性。
3提高信息可靠度、减少误诊断的措施
3.1提高诊断测试的准确性
提高诊断测试的准确性是保证诊断数据可靠性的重要前提。可以从以下4方面着手:(1)对传感器进行定期检验;(2)可考虑用多个传感器测量;(3)采用可靠的传输线;(4)正确设置采样参数。
3. 2提高诊断系统的可靠性
随着设备运行与维护的需要,各种在线、离线、远程等诊断分析系统以及人工神经网络、贝叶斯网络、专家系统等智能诊断系统逐渐用于机械故障诊断,为确诊故障带来了许多便利之余,也增加了机械故障误诊的可能性。开发合理完善有效的诊断系统,提高它们在特征提取或诊断推理方面的可靠性,有利于减小误诊率。
3. 3加强诊断信息描述的客观性
诊断信息在机械故障诊断中的重要性是不言而喻的,其表达与描述是否合理、准确关系到诊断推理结果的正确与否。然而,在诊断实践中,诊断信息既有定性信息,也有定量信息;既包含简单信息,又包含复杂信息;既存在确定信息,又存在不确定信息。在诊断推理过程中,定量信息经常会转换为定性信息,例如," 70 },m的振动”描述成“振动大”等。
概率论和模糊数学是描述这种信息的强有力的工具。因而,可以考虑用适当的方式把概率论和模糊数学理论融人到故障诊断的信息表达和描述中来,加强其描述的客观性。
4粗集理论对信息不确定性的处理
具有随机信息、未确定信息、模糊信息、灰信息中的一种的信息为单式信息;至少存在2种以上的信息为盲信息,而将概率论、模糊理论、灰色数学、未确知数学的理论与方法有机结合起来,即不确定性数学的理论与方法,提出或运用某种理论和方法,对具有相似或不同特征模式的信息进行处理,以获得融合信息,从而改善信息的不确定性、模糊性、矛盾性。
粗集理论是一种处理模糊和不确定知识的有效数学工具,其在知识分类和知识获取中已得到成功应用。粗集理论方法与神经网络方法、遗传算法、模糊集理论方法、混沌理论等“软科学”方法的不同在于它仅利用数据本身所提供的信息,不需要任何附加信息或先验知识,如证据理论中的基本概率赋值、模糊集理论中的隶属度函数、统计学中的概率分布等,粗集方法以观察和测量数据进行分类为基础,直接处理对象的可测输出,剔除冗余信息和矛盾信息,从而找到问题的内在规律,因此粗集理论比其他“软计算”方法更具实用性。粗集理论进行诊断的一般步骤:
(1)知识库建立利用搜集到的历史或仿真数据生成联合诊断系统故障信息表,进而表示为知识库的形式S=(U, A, D, V, f)知识库可分为非空的对象空间U = 3x>> xz,…,xm(,属性集合空间R=AV D,子集A=}dl } a2 }…,do}和子集D=}df分别称为条件属性和结果属性,并且在对象空间与后两者之间存在对象属性关系f8和九,即对于。eA, f8:‘升砚称为信息函数,儿:U}Vd称为决策函数,Va和yd分别是A和D的有限值域。
(2)数据离散化数据离散化方法包括等距离划分算法、等频率划分算法、NaiveScaler算法、基于属性重要性算法和基于断点重要性算法,以及布尔逻辑和粗集理论相结合的算法等,使条件属性和决策属性的取值为连续的不确定性空间,数据离散化是运用粗集理论的数据预处理。
(3)特征提取从原N个数据特征中找到M个数据特征,简化后M个数据特征对对象空间U的分类能力和原N个数据特征的分类能力相同(N,M),此过程称为特征提取。常用的特征提取方法有基于属性重要性的最小约简、基于差别矩阵和差别函数的逻辑化简、基于包含度理论方法的最大分布约简、基于下近似质量不变进行属性约简和对存在噪声污染时用基于上近似质量的任一约简。特征提取使条件属性得到约简,进而剔除冗余的条件属性。
(4)规则应用提取的规则集可用来对新对象进行分类,该规则集称为“分类器”,用RUL来表示。当分类器遇到一个新对象x时,则在规则集RUL中寻找与x的条件属性相匹配的规则,应用规则集可判断新对象x决策属性。
参考文献
1 屈梁生,何正嘉.机械故障诊断学.上海:上海科技出 版社,1986
2 刘振华,陈晓红.误诊学.济南:山东科学技术出版 社,2001
3屈梁生,吴松涛.统计模拟在工程诊断中的一些应用. 振动、测试与诊断,2001,21 (3):157-167
钳工技师论文
(一)主题的写法[2]
毕业论文只能有一个主题(不能是几块工作拼凑在一起),这个主题要具体到问题的基层(即此问题基本再也无法向更低的层次细分为子问题),而不是问题所属的领域,更不是问题所在的学科,换言之,研究的主题切忌过大。因为涉及的问题范围太广,很难在一本硕士学位论文中完全研究透彻。通常,硕士学位论文应针对某学科领域中的一个具体问题展开深入的研究,并得出有价值的研究结论。
(二)题目的写法
毕业论文题目应简明扼要地反映论文工作的主要内容,切忌笼统。由于别人要通过你论文题目中的关键词来检索你的论文,所以用语精确是非常重要的。论文题目应该是对研究对象的精确具体的描述,这种描述一般要在一定程度上体现研究结论,因此,我们的论文题目不仅应告诉读者这本论文研究了什么问题,更要告诉读者这个研究得出的结论。
(三)摘要的写法
毕业论文的摘要,是对论文研究内容的高度概括,其他人会根据摘要检索一篇硕士学位论文,因此摘要应包括:对问题及研究目的的描述、对使用的方法和研究过程进行的简要介绍、对研究结论的简要概括等内容。摘要应具有独立性、自明性,应是一篇完整的论文。
(四)引言的写法
一篇毕业论文的引言,大致包含如下几个部分:1、问题的提出;2、选题背景及意义;3、文献综述;4、研究方法;5、论文结构安排。
问题的提出:讲清所研究的问题“是什么”.
选题背景及意义:讲清为什么选择这个题目来研究,即阐述该研究对学科发展的贡献、对国计民生的理论与现实意义等。
文献综述:对本研究主题范围内的文献进行详尽的综合述评,“述”的同时一定要有“评”,指出现有研究成果的不足,讲出自己的改进思路。
研究方法:讲清论文所使用的科学研究方法。
论文结构安排:介绍本论文的写作结构安排。
“第2章,第3章,……,结论前的一章”的写法是论文作者的研究内容,不能将他人研究成果不加区分地掺和进来。已经在引言的文献综述部分讲过的内容,这里不需要再重复。
(五)结论的写法
结论是对论文主要研究结果、论点的提炼与概括,应准确、简明,完整,有条理,使人看后就能全面了解论文的意义、目的和工作内容。主要阐述自己的创造性工作及所取得的研究成果在本学术领域中的地位、作用和意义。同时,要严格区分自己取得的成果与导师及他人的科研工作成果。
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