滕 昊，韩 军，汪满新，卞程飞，欧 屹，卫继健，冯虎田

(1.南京理工大学机械工程学院，南京 210094；2.纽威数控装备(江苏)股份有限公司，江苏 苏州 215000)

0 引言

刀库及自动换刀装置是数控机床的关键功能部件，主要作用为储存刀具和交换刀具,减少加工过程中非切削时间，提高工作效率。刀库及自动换刀装置自动化程度高、机构运动复杂且与数控机床配套工作，在整个数控机床中属于容易发生故障的功能部件之一，故对刀库及自动换刀装置运行状态的监测与诊断十分重要[1]。其中刀库的定位精度以及重复定位精度直接影响着刀库能否成功换刀，故引起国内外学者广泛关注。李强等[2]提出了一种利用激光位移传感器和标准刀柄补偿的方法对链式刀库定位精度测量；张跃明等[3]建立了一种刀柄定位精度实时采集系统，分析了刀库换刀定位精度变化规律。值得指出，上述刀库定位精度的检测方法很难在数控机床正常运行的条件下进行监测。故一些学者期望可以从刀库的其他性能指标来间接诊断刀库的定位精度状态。

在机械状态诸多检测指标中，振动信号因其自身的检测优势和包含丰富的状态运行信息常被作为状态诊断的首选指标，李强等[4]通过改变刀柄拉钉旋转角度，并对换刀过程中产生的振动信号进行共振稀疏分解处理，得到二者之间对应关系；朱明民[5]以盘式刀库换刀过程中机械手发生转位偏差时产生的振动信号为研究对象，提取时域信号特征值，并利用支持向量机对振动信号趋势进行预测；……