数控机床主轴故障诊断特征提取及其诊断方法研究

发布时间：2017-04-28 01:06

  本文关键词：数控机床主轴故障诊断特征提取及其诊断方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：数控机床主轴的性能好坏决定着生产零件质量的高低。生产零件的功能位置、圆度及表面粗糙度均是主轴性能的重要体现,随着对生产零件质量的要求越来越高,对数控机床主轴故障特征提取与故障诊断也变得越来越重要,尤其在实际操作的条件下数控机床主轴发生劣化状态,对其及时的诊断是十分必要的,因而数控机床主轴故障特征提取及其诊断方法研究成为了一个重要课题。 数控机床主轴故障特征提取及其诊断是一种了解和掌握高速数控机床劣化状态,反映数控机床主轴整体或局部性能,早期发现故障及其原因,并能预报故障发展趋势的技术。 本文主要针对数控机床主轴故障特征提取及其诊断方法进行了相关的研究工作： 1.详细论述了主轴回转误差的形成机理,以主轴振动信号为例,介绍了主轴系统结构、主轴系统的劣化倾向分析,研究了主轴系统故障劣化特征提取方法,通过对比各种方法的优缺点,研究适合于故障特征提取的方法。 2.提出了一种基于二维全息谱流形拓扑空间的数控机床高速电主轴故障诊断新方法,使用转子实验台故障信号验证了所提方法的正确性。 3.确定了以轴心轨迹为主轴的故障特征,并详细论述了获得主轴轴心轨迹的关键技术,基于上面的理论技术构建了主轴故障诊断模型。 4.基于LABVIEW与MATLAB软件,根据基本原理,开发了数控机床主轴故障诊断系统,并应用该系统进行了实验研究。
【关键词】：数控机床主轴 特征提取 故障诊断
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 课题研究背景与意义8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.2.1 主轴回转精度测试国外发展现状9-10
• 1.2.2 主轴回转精度测试国内研究现状10
• 1.3 主要研究内容10-12
• 第2章 主轴系统的故障特征分析12-18
• 2.1 主轴系统结构12-13
• 2.2 主轴系统故障倾向分析13-15
• 2.2.1 主轴系统劣化机理13-15
• 2.2.2 主轴系统故障劣化形式15
• 2.3 主轴系统故障劣化特征提取方法15-17
• 2.4 本章小结17-18
• 第3章 主轴系统故障特征提取和识别方法18-29
• 3.1 二维全息谱18-21
• 3.1.1 二维全息谱基本概念18
• 3.1.2 二维全息谱的提取过程18-21
• 3.2 BP神经网络结构21-26
• 3.2.1 BP神经网络算法21-24
• 3.2.2 BP神经网络算法验证24-26
• 3.3 线性局部切空间排列26-28
• 3.4 小结28-29
• 第4章 基于轴心轨迹的主轴故障诊断模型的构建29-35
• 4.1 主轴轴心轨迹获取的关键技术29-33
• 4.1.1 数据采集与保存技术29-31
• 4.1.2 多贝西小波信号处理技术31-32
• 4.1.3 去除信号的直流分量32
• 4.1.4 主轴同步误差与非同步误差的测量32-33
• 4.2 主轴故障诊断模型的构建33-34
• 4.3 本章小结34-35
• 第5章 数控机床主轴故障诊断系统设计及试验研究35-49
• 5.1 系统硬件构成35-38
• 5.2 系统软件设计38-42
• 5.2.1 开发环境38
• 5.2.2 系统总体结构设计38-40
• 5.2.3 系统分支结构设计40-42
• 5.3 VDL-600A立式加工中心主轴回转精度实验研究42-48
• 5.3.1 实验目的42
• 5.3.2 实验装置42
• 5.3.3 实验方案42-44
• 5.3.4 实验结果与分析44-48
• 5.4 本章小结48-49
• 第6章 总结与展望49-51
• 6.1 总结49
• 6.2 展望49-51
• 参考文献51-54
• 个人简历 攻读硕士期间发表的论文54-55
• 致谢55

【参考文献】

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本文编号：331811