范文超

(北京信息科技大学 机电工程学院，北京 100192)

0 引言

主轴是数控机床的关键功能部件，主轴运行是否健康直接影响到机床的加工质量和生产效率。主轴在工作过程中会产生振动，其振动信号中含有大量反映主轴工况状态和故障的特征信息[1]。对机床主轴振动信号进行实时监测，对于保障机床整体运行的健康状态具有重要作用[2]。目前，学者们对机床主轴振动信息的监测方法进行了大量的研究，万海波等[3]针对机床主轴振动信号的非平稳特性，开发了基于谱分析经验模态分解方法的数控机床主轴振动监测系统；高荣等[4]针对机床的复杂工作环境，开发了基于小波方法的抗干扰能力较强的主轴振动监测系统；袁冬梅等[5]针对主轴振动的主要来源轴承开发了基于Labview虚拟仪器技术的机床主轴轴承振动监测系统，对其他关键部件进行了监测诊断；彭毓敏等[6]在Windows平台下运用Qt和Matlab开发了行星齿轮箱故障监测诊断系统，探讨了行星齿轮箱故障监测诊断问题；谭琛[7]针对电主轴的振动信号进行小波变化分析，提取了电主轴故障相关的特征信号；苏文胜[8]研究了机床主轴的关键部件滚动轴承振动信号的处理方式，对轴承振动信号进行时频分析和特征提取。但是，目前设计的监测系统往往需要先行完成信号采集，在上位机中再对采集来的数据进行离线分析处理，监测与机床运行无法同步进行，无法实现机床主轴振动的实时监测。……