赵文宏，谢良江，陈　泽，安　平

(浙江工业大学 特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室,浙江 杭州 310014)

基于EMD精密球研磨过程振动信号分析研究

赵文宏，谢良江，陈泽，安平

(浙江工业大学 特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室,浙江 杭州 310014)

摘要：精密球在研磨过程中产生的振动，会影响球体的表面质量,为了了解精密球研磨过程中的振动，引入经验模式分解(Empirical mode decomposition,EMD)方法,对精密球研磨过程中产生的振动信号进行分析研究.以D-800 Ballpoli球体研磨机为实验对象，系统把采集到的复杂振动信号转化成简单电信号，对信号进行EMD分析处理，实验研究在不同的研磨压力、研磨速度以及研磨液质量分数的情况下，发现研磨过程中的振幅发生变化，研磨压力、研磨速度以及研磨液质量分数是研磨振动的影响因素.随着研磨时间加长，研磨振动幅度越来越小.在相同实验条件下，该方法较傅里叶波形分析方法更加直观方便。

关键词：精密球加工；振动信号；经验模式分解；振动幅度

Study on vibration analysis of ball polish based on

emperical mode decomposition

ZHAO Wenhong, XIE Liangjiang, CHEN Ze, AN Ping

(Key Laboratory of Special Purpose Equipment and Advanced Manufacturing Technology, Ministry

of Education, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China)

Abstract:The vibration caused by precision balls lapping will have a great influence on ball accuracy and surface quality. It is important to introduce empirical mode decomposition (EMD) to analyze the vibration caused during lapping process. The vibration signal of D-800 ballpoli was analyzed by EMD through transforming to electronica signal. The result also shows vibration amplitude is changed in different lapping pressure, lapping speed and lapping fluid. Lapping pressure, lapping speed and lapping fluid are vibration influencing factors. With the increasing of lapping time, the vibration amplitudes will become smaller. EMD is more effective and intuition than Fast Fourier Transform Algorithm with the same experiment conditions。

Keywords:precision ball lapping; vibration signal; empirical mode decomposition; vibration amplitude

研磨球在磨球机中的运动是由研磨球环绕轴中心的公转和自转产生，同时球与球之间的撞击，磨盘对球的压力，设备的缺陷等都会导致振动[1].振动是超精密球体加工中一个主要的不可避免的阻力.研磨振动是影响球体表面质量的一个因数[2-3]，因此研究研磨过程中振动，对提高被研磨球的表面质量有帮助.目前，现有的振动分析方法有很多，主要有FFT、ARMA、Cohen类分布、STFT、小波变换及……