數(shù)控機(jī)床主軸箱故障特征提取技術(shù)及監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、數(shù)控機(jī)床主軸箱的故障會引起機(jī)床加工精度和傳動效率的下降,降低產(chǎn)品質(zhì)量,主軸箱故障嚴(yán)重時(shí)甚至造成機(jī)床停機(jī),造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,為了提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床主軸箱由事后維修、定期維修到視情維修的根本轉(zhuǎn)變,保障數(shù)控機(jī)床的高效運(yùn)行,本論文設(shè)計(jì)和開發(fā)了一套數(shù)控機(jī)床主軸箱狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。本論文結(jié)合“高檔數(shù)控機(jī)床與重大基礎(chǔ)制造裝備”國家科技重大專項(xiàng)子課題：“數(shù)控機(jī)床故障預(yù)警技術(shù)及基于功能部件的可重構(gòu)監(jiān)測診斷系統(tǒng)項(xiàng)目”（編號：2009ZX04

2、014-101）,以重型數(shù)控機(jī)床主軸箱為研究對象,開展數(shù)控機(jī)床主軸箱故障特征提取技術(shù)及監(jiān)測系統(tǒng)的研究。論文的主要研究內(nèi)容和相關(guān)章節(jié)安排如下：
　　 第一章論述了數(shù)控機(jī)床狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的重要意義；介紹了振動分析法的優(yōu)勢及主軸箱振動分析法的一般步驟；綜述了數(shù)控機(jī)床狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；總結(jié)了數(shù)控機(jī)床及其狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展趨勢；提出了國內(nèi)數(shù)控機(jī)床狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)研究存在的問題；最后結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際需求

3、,給出了本文的主要研究內(nèi)容與總體框架。
　　 第二章分析了數(shù)控機(jī)床主軸箱典型故障振動機(jī)理。在分析數(shù)控機(jī)床主軸箱主要故障部件（齒輪、軸和滾動軸承）典型故障的振動機(jī)理及其故障特征表現(xiàn)的基礎(chǔ)上,建立了齒輪、軸和滾動軸承故障特征表。
　　 第三章研究了應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床主軸箱故障振動信號分析的特征提取技術(shù)。首先介紹了時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析法,其次在EMD方法基本原理的基礎(chǔ)上,給出了基于EMD方法的流程,進(jìn)行了仿真研究。
　　 第四章設(shè)

4、計(jì)了一套數(shù)控機(jī)床主軸箱狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的總體方案。在分析系統(tǒng)功能需求的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的構(gòu)架和詳細(xì)技術(shù)路線；通過分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入、輸出和變換的數(shù)據(jù)流圖,通過定義系統(tǒng)復(fù)雜數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字典,構(gòu)建了系統(tǒng)的邏輯模型。
　　 第五章根據(jù)數(shù)控機(jī)床主軸箱狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的詳細(xì)技術(shù)路線,完成了振動傳感器的選型和布局,設(shè)計(jì)和開發(fā)了數(shù)控機(jī)床主軸箱狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊、監(jiān)測模塊以及數(shù)據(jù)管理分析模塊,最后測試驗(yàn)證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通訊以