基于LabVIEW的数控机床振动信号分析

《基于LabVIEW的数控机床振动信号分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学术论文RESEARCH基于LabVIEW的数控机床振动信号分析NCMachineVibrationSignalAnalysisBasedonLabVIEW四川长征机床集团研究院测试研究所钟佳庆海克斯康测量技术（青岛）有限公司陈彬[摘要]机床振动是机床受到外界或内部系统影关系，除了频率分量的简谐波外很难揭示信号的频率组[2]响的宏观表像，对于具备高精度的加工设备的数控机床成和各频率分量大小，为此还对信号进行频谱分析。来讲，分析其振动可以有效检测、预防和诊断故障，为机频率分析的数学基础是傅里叶变换和快速傅里叶算

2、法床设计、制造和使用提供动态跟踪手段。本文就是设计（FFT）。该系统就是可以把振动信号中所包含的各种一种基于虚拟仪器的数控机床振动信号分析系统。频率成分分别分解出来的方法。同基频比较，基频分量关键词：虚拟仪器数控机床振动信号测试的幅值与转子的不平衡大小有关，基频分量的相位与不[ABSTRACT]NCmachinevibrationisinfluenced平衡在机械上的方位有直接对应关系，频率分析的结果bytheexternalorinternalsystemexcitationofmacrophe-得到各种频

3、谱图，这是故障诊断的有力工具。本文频率nomenon.Analysisofthevibrationcaneffectivelydetect,分析就是通过该系统来实现故障诊断的。preventanddiagnosefault,itcanprovideadynamictrack-ingwayfordesign,manufactureanduse,etc.Sothethesis2 振动信号系统isaboutdevelopingananalysissystemofNCmachinetool振动测试与分析系统由两大部分

4、组成：一部分为传vibrationsignalbasedonvirtualinstrument.感器测量系统，它包括各种振动传感器，温度、压力传感Keywords:VirtualinstrumentNCmachineVi-器及其有关测量部分，其作用是拾取表征机床状态的各brationsignalTest种信号或参数，并使之变成标准的电压或电流信号；另一部分为测量数据采集、显示、处理及分析系统，也就是数控机床振动的内部振源主要来自不平衡运动的虚拟仪器的部分，其作用是获得信号并进行具体数值显旋转件、附件的振动和自

5、激振动,其中影响最大的是主示，同时进行进一步处理、分析。轴部件和被加工工件的不平衡运动。目前数控机床的需要说明的是，无论是何种振动测试分析系统，模发展方向为高速、高精。速度和精度的提高要求机床必拟式的传感器、信号适调器以及激振系统是必不可少须有更高的稳定性和动态性能，而要达到此要求，必须的，在测试系统中，它们构成了测试前端。控制机床运行时振动产生的不平衡。本文主要研究的振动测试所需的基本硬件设备包括：压电式加速度是主轴、电机皮带轮等主要零部件不平衡所造成的动态传感器、力传感器、信号适调放大器、嵌入式数据采集器

6、性能差的因素进行信号采集。等。本文针对数控机床振动的问题，设计了一种基于嵌入式网络数据采集器安放在机床主轴、工作台、虚拟仪器的数控机床在线振动测试以及分析的软件系电机上，将传感器采集的信号经过调理、A/D转换，传送统。通过实验室调试和现场实际应用，证明该软件系统至计算机虚拟仪器软件。运行振动信号处理软件对采性能可靠、操作简便而且投资少，具有很高的推广应用集数据进行分析处理，得出诊断结果，实现对用户机床价值。状态检测、故障诊断和及时维修，使用户能及时调整生产过程，达到安全、高效生产的目的。1 信号分析原理信号是

7、信息的载体，采用适合的分析处理方法以获3 虚拟仪器系统取传感器中的重要信息（包括时域频域信息等）、振动信3.1虚拟仪器概念号的分析主要是时域波形分析、读取特征参数、相关分所谓虚拟仪器，是在以通用计算机为核心的硬件平析作为信号得时域分析方法之一，其相关函数描述信号台上，由用户设计定义、具有虚拟面板、测试功能由测试[1]波形相关性，揭示了信号波形的结构特征。软件实现的一种计算机仪器系统。使用者用鼠标或键但是，信号的时域分析描述的是幅值对时间变化的盘操作虚拟面板，就如同使用一台专用测量仪器。虚2013年第17期·航

8、空制造技术89学术论文RESEARCH拟仪器的出现，打破了测量仪器与个人计算机的界限。试验中最基础最重要的环节，也是虚拟仪器的基本组成本课题中采用的虚拟仪器是美国NI公司的LabVIEW部分。采集的机床振动数据正确与否，直接影响到后面（LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench），的分析、处理和显示等功能能否正确实现。LabVIEW的它是基于图形化