郭正才,王义强，朱艳飞,骆海波

(1.太原科技大学 机械工程学院，太原　030024;2.浙江大学 宁波理工学院 机电与能源工程学院，浙江 宁波　315100； 3.山东理工大学 机械工程学院，山东 淄博　255000；4.浙江大学 机械工程学院，杭州　310012)



基于EMD-AR谱分析的数控机床主轴故障诊断方法研究*

郭正才1,王义强2，朱艳飞3,骆海波4

(1.太原科技大学 机械工程学院，太原030024;2.浙江大学 宁波理工学院 机电与能源工程学院，浙江 宁波315100； 3.山东理工大学 机械工程学院，山东 淄博255000；4.浙江大学 机械工程学院，杭州310012)

摘要：针对数控机床主轴系统经常出现的声音异响等故障，提出了一种基于经验模态分解(EMD)和AR(auto regressive)谱分析相结合的诊断方法。对主轴箱部位使用亿恒数据采集仪进行数据采集，将测量数据进行经验模态分解，提取几个各阶本征模态函数分量(IMF)最大幅值并求平均，选取平均后的幅值占总幅值中比例较大的几阶IMF，并进行自回归谱分析，通过试验测得测试机床主轴箱的主要频率值，并与希尔伯特边际谱及FFT进行对比。结果表明测试机床故障频率与电机轴频率吻合，是由于电机轴装配偏心造成；同时通过对比分析表明EMD-AR谱估计更能有效地提取故障频率。

关键词：数控机床；主轴系统；EMD-AR谱估计；HHT边际谱；故障分析

0引言

数控机床故障诊断及维护是机床调试和使用过程中的重要组成部分[1]，主轴作为数控机床中的一个关键功能组件，它的功能是支承并带动工件或刀具完成表面成形运动，同时还起着传递运动和扭矩、承受切削力和驱动力等载荷的作用。……