王 萧，何岭松，高志强，朱俊江

（华中科技大学 机械学院，武汉 430074）

数控机床指令域示波器的设计方法

王 萧，何岭松，高志强，朱俊江

（华中科技大学 机械学院，武汉 430074）

针对单纯的时域、频域信号分析所体现的数控机床物理信号特征难以与机床加工实时状态对应起来，造成对数控机床信号分析与处理上存在误判可能的问题，详细讨论了数控机床指令域示波器的原理、特性、及其设计方法，并以机床的振动信号为研究对象，在Android平台上实现了数控机床振动信号的指令域示波器。实验表明，该指令域示波器能够很好地将传感器数据与G指令对应起来，能对单条G指令所对应的传感器数据段进行单独分析和对多条G指令的传感器数据段进行横向对比分析。

数控机床；信号分析；指令域示波器

0 引言

采集和分析机床物理信号，是机床健康保障和故障诊断的主要途径。目前采集机床物理信号主要是通过从数控系统读取数控机床内部传感器的数据，或者在机床上安装传感器并通过外部设备采集传感器的数据[1,2]。处理采集到的物理信号的传统传统方式是对采集到的数据进行时域、频域分析[3,4]，用得到的信号特征对机床的健康状况或者故障原因进行分析与诊断。但是由于这种方式缺少机床状态如进给速度、主轴转速、机床正在执行的动作等机床运行状态等数据的支撑，而这些机床运行状态的变化对机床物理信号的影响往往非常大，导致其分析所依赖的传感器信号的特征变化可能是由机床运行状态发生变化所导致的，从而可能对最终机床健康状况或故障原因的分析存在差错。……