机床是集电子、机械、液压、气动、光学等多个技术于一体的多元系统,在生产加工过程中,其任何一个部分出现了故障,都会对机床的正常运行产生影响。且由于机床部件的组成十分复杂,其类型、功能与原理也各有不同,使得机床故障不易诊断。传统的诊断工作是基于人工进行的,而在实际的生产运行中,由于成本等因素的综合考虑,不可能完全由诊断专家完成诊断作业。故需要开发一个智能软件,能对机床故障进行快速识别,辅助相关人员完成故障诊断工作、并及时恢复机床的正常运转,这将对企业的生产经营产生很大的推动作用。基于此,本文以机床为研究对象,设计并开发了机床故障诊断算法可配置系统。首先,根据故障诊断技术和故障诊断系统的国内外研究现状,分析现有机床故障诊断系统存在的问题,确定了机床故障诊断算法可配置系统的功能特点和实现方法,确立了机床故障诊断算法可配置系统以设备层、支撑层、处理层和功能层为基础的4层体系结构,并阐述了实现故障诊断算法可配置功能的关键技术点。然后,研究了实现系统算法可配置功能的4个关键技术。第一,定义了故障诊断插件的模型,对集成到本系统中进行故障诊断的插件输入和输出参数类型进行了规定,为机床故障诊断算法可配置系统实行统一的管理手段提供了方便;第二,阐述了故障诊断插件的封装方法,并根据插件的功能要求和信息存储要求,设计了插件的功能结构;第三,描述了机床故障诊断算法可配置系统对插件的管理方法,说明了使用插件ID对故障诊断插件进行标识和管理的过程;第四,叙述了插件输入参数和机床运行状态数据采集平台^[1]之间的关联方式和插件诊断结果的知识关联方法。接着,基于前文的设计和关键技术研究,对机床故障诊断算法可配置系统进行了详细设计,建立了系统的功能模型,将系统分为插件管理、插件信息存储、插件配置、知识关联、插件辨识结果处理等5个功能单元,并对每个功能单元的功能进行了详细描述。通过设计机床故障诊断算法可配置系统的数据库,保证了系统功能的正常实现。此外,根据机床故障诊断算法可配置系统和上层系统之间的信息传输要求,规定了进行数据传输时的数据项。最后,基于上述系统架构设计、关键技术研究和详细设计,开发了机床故障诊断算法可配置系统,并以滚动轴承故障诊断插件为例描述了开发过程,以机床主轴箱故障诊断为例,对系统故障诊断流程进行了描述。