一种基于贝叶斯网络的摆角铣头故障分析方法技术

本发明专利技术公开了一种针对于双摆角铣头的故障诊断方法，具体步骤如下：根据摆角铣头的内部结构和摆角铣头故障情况建立相互对应的贝叶斯网络拓扑结构。对摆角铣头A轴、B轴和机械主轴中的传动链进行分析。以摆角铣头中各个零部件均已正常情况运作为前提，计算齿轮组和轴承的故障诊断数据，作为初始的先验概率输入。并结合专家系统中不断积累更新的数据对先验概率进行修正，使其更加接近真实情况。输入贝叶斯网络学习数据，对贝叶斯网络进行训练。将贝叶斯网络输出的后验概率作为故障诊断的结果。本发明专利技术可以在一定程度上简化修检人员对摆角铣头的维护及故障检测工作，该方法适用于不同结构的摆角铣头。

【技术实现步骤摘要】
一种基于贝叶斯网络的摆角铣头故障分析方法
本专利技术属于故障诊断领域，具体涉及一种应用于摆角铣头的故障分析方法。
技术介绍
摆角铣头作为五轴数控龙门机床的核心部件，具有极高的加工精度。在与大型龙门机床的配合下，通过五轴联动数控加工技术可以实现复杂曲面零件的加工，解决定制化、小批量、高精度零件的生产问题。目前，摆角铣头已经广泛应用于航空航天、船舶制造、精密仪器等诸多领域，为制造业中关键的装备。然而由于摆角铣头复杂的结构，在其维修及故障诊断等方面缺少较为成熟的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决摆角铣头中传动结构部分检测方法缺失的问题，提出一种基于贝叶斯网络的摆角铣头故障分析方法。具体技术方案如下：一种基于贝叶斯网络的摆角铣头故障分析方法,包含以下步骤：S1、根据摆角铣头的内部结构和摆角铣头故障情况建立相互对应的贝叶斯网络拓扑结构。在本方法中从机械结构的层面出发，以摆角铣头的传动链为分析对象，对摆角铣头A轴、B轴和机械主轴中的传动链进行分析。由传动链中的零部件建立故障零部件节点，并分析故障零部件之间的父子关系共本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于贝叶斯网络的摆角铣头故障分析方法，其特征在于，包含以下步骤：/nS1、根据摆角铣头的内部结构和摆角铣头故障情况建立相互对应的贝叶斯网络拓扑结构；在本方法中从机械结构的层面出发，以摆角铣头的传动链为分析对象，对摆角铣头A轴、B轴和机械主轴中的传动链进行分析；由传动链中的零部件建立故障零部件节点，并分析故障零部件之间的父子关系共同用于故障表征，搭建出包含根节点和叶节点的贝叶斯网络结构；/nS2、以摆角铣头中各个零部件均已正常情况运作为前提，计算齿轮组和轴承的故障诊断数据，作为初始的先验概率输入；并结合专家系统中不断积累更新的数据对先验概率进行修正，使其更加接近真实情况；/nS3、输入贝...

【技术特征摘要】
1.一种基于贝叶斯网络的摆角铣头故障分析方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1、根据摆角铣头的内部结构和摆角铣头故障情况建立相互对应的贝叶斯网络拓扑结构；在本方法中从机械结构的层面出发，以摆角铣头的传动链为分析对象，对摆角铣头A轴、B轴和机械主轴中的传动链进行分析；由传动链中的零部件建立故障零部件节点，并分析故障零部件之间的父子关系共同用于故障表征，搭建出包含根节点和叶节点的贝叶斯网络结构；
S2、以摆角铣头中各个零部件均已正常情况运作为前提，计算齿轮组和轴承的故障诊断数据，作为初始的先验概率输入；并结合专家系统中不断积累更新的数据对先验概率进行修正，使其更加接近真实情况；
S3、输入贝叶斯网络学习数据，对贝叶斯网络进行训练；
S4、将贝叶斯网络输出的后验概率作为故障诊断的结果。


2.如权利要求1所述的一种基于贝叶斯网络的摆角铣头故障分析方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
将故障零部件转化为贝叶斯网络的根节点，通过对摆角铣头各运动链的分析，将其衍生出的故障情况设为叶节点，根据层级建立对应关系，直到表现出最根本的故障情况；通过上述方式建立故障零部件与故障情况的贝叶斯网络结构。


3.如权利要求2所述的一种基于贝叶斯网络的摆角铣头故障分析方法，其特征在于，所述的先验概率来自以下方法：
假定正常运作的情况下，摆角铣头传动链中的齿轮和轴承均达到预期寿命；通过理论计算公式得到不同种类轴承和齿轮的理论额定寿命，将额定寿命转化为零部件的故障概率输入根节点，计算每个根节点对应故障情况的先验概率。


4.如权利要求2所述的一种基于贝叶斯网络的摆角铣头故障分析方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
将步骤S4中与实际情况对比验证得到的结果转化为专家系统中的数据，用做步骤S2中先验概率的修正输入；经由不断的循环迭代更新，增加先验概率的准确度。


5.如权利要求1所述的一种基于贝叶斯网络的摆角铣头故障分析方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志峰，曹子睿，程强，赵鹏睿，苏李航，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11