贾广飞 孙师泽 武哲

摘要：为了分析切削振动的变化规律及产生根源，采用在线监测的方法采集振动信号，提出了运用经验模态分解对振动信号进行分析的方法，构建了分段频率变化的仿真振动信号，分别对仿真振动信号进行短时傅里叶变换、小波变换和经验模态分解时频分析。结果表明，经验模态分解方法具有更高的时频分辨率，运用经验模态分解方法对实际振动信号进行分析，提取典型分量绘制希尔伯特幅值谱，能较好地反映振动信号的时频变化规律。经验模态分解适合对切削振动信号进行分析，但是需要对算法的模态混叠及计算效率低等不足进行完善。研究结果对非平稳信号的分析具有参考价值。

关键词：切削加工工艺；切削振动；信号检测；信号分析；经验模态分解

中图分类号：TH16文献标志码：Adoi： 10.7535/hbgykj.2018yx03011

切削振动是指在机床切削加工过程中刀具和工件之间的相对振动。当这种振动达到一定程度时，会影响工件的加工精度和表面质量，甚至在工件表面产生振纹，缩短刀具的使用寿命，并伴随着较大的噪声，这在精加工过程中是不允许的。因此，对切削振动进行机理研究和在线监测是很有必要的。GUILLEM等[1]综述了切削振动并分为3种类型：自由振动、受迫振动和自激振动。文献＼[2＼]总结了切削颤振常用的在线监测方法和对振动信号分析的方法。切削振动信号通常为包含多频率成分和干扰噪声的复杂信号，很难直接从时域分析中分辨出包含哪些简谐振动成分。……